UNIVERSIDAD LATINA DE PANAMA SEDE DE SANTIAGO ING. EN SISTEMA COMPUTACIONAL CURSO: SISTEMA DISTRIBUIDOS II PROFESOR: RONALD MITRE INTEGRANTES: 1-ANTONIO S GARZON G ASIGNACION #1: DATA CENTER ENERO 2015 1 INTRODUCCION En el cada vez más competitivo mundo de los negocios, el manejo de información se ha convertido en factor esencial para el desarrollo y crecimiento de las empresas. La buena elección de una plataforma de sistemas de comunicaciones hará que el negocio tenga más posibilidades de asegurar una posición exitosa en el futuro. Los DataCenter, o Cloud Computing, ya sea para mantener las necesidades de una sola empresa o alojar decenas de miles de sitios de Internet de clientes, son esenciales para el tráfico, procesamiento y almacenamiento de información. Por ello, es que deben ser extremadamente confiables y seguros al tiempo que deben ser capaces de adaptarse al crecimiento y la reconfiguración. Muchos empresarios no tienen una idea clara de los beneficios de tener su información en un DataCenter, o Cloud Computing. En este trabajo tratamos de describir ventajas y desventajas de un DataCenter, Cloud Computing al igual que sus características básicas como su infraestructura, sus categorías y ejemplos de este mismo. DataCenter, Cloud Computing Una compañía puede necesitar los servicios de un DataCenter o Cloud Computing básicamente por dos razones. La primera es que prefiere albergar allí sus equipos y no tenerlos en sus propias instalaciones por los riesgos 2 INDICE Conceptos de Data Center Componentes básicos de un Data Center. -------------------------------- 4 Construir un Data Center --------------------------------5 Ventajas y Desventajas de un Data Center ------------------------------- 10 Tipos de Nubes ------------------------------- 11 Capas que lo conforman -------------------------------- 12 Ventajas y Desventajas de cloud computing -------------------------------- 14 Conclusion -------------------------------- 16 Biografia --------------------------------- 17 3 1- ¿Cuál es el concepto de un Data Center (Centro de Procesamiento de Datos)? Es un lugar físico, que siempre cumplen los mismos propósitos que son intercambiar información digital, compilar y proteger los datos de una persona o empresa, además almacena y procesa la información 2- Componentes básicos de un Data Center. Lo que generalmente y necesaria mente se debe de tener es router, switches, firewall, detención y prevención de intrusos y lo mas importante sistemas de respaldo 3- Mencione las prestaciones de Diseño que se deben tomar en cuenta a la hora de Construir un Data Center. 1.- Tipo de DataCenter a construir. Aquí tomaremos como base la norma ANSI/TIA-942 que divide a los DataCenter en 4 Tiers. Esta norma es muy completa y establece las características y niveles de redundancia que deben poseer cada uno de los Tier en aspectos fundamentales como aspectos eléctricos, termomecánicos, edilicios, cableado y comunicaciones entre otros. En esta etapa, debemos determinar a qué nivel de redundancia pretendemos llevar el centro de datos y cuánto tiempo de inactividad estamos dispuestos a tolerar. Un punto fundamental para decidir el nivel del datacenter es cuánto representa en términos económicos para el negocio una caída del procesamiento; dicho número nos ayudará a establecer el nivel de inversión y redundancia a proyectar. 2.- Equipamiento informático a instalar, presente y futuro. En esta etapa, debemos tener muy en claro cuáles serán los equipos que se instalarán dentro del datacenter, entre servidores, storage, librerías de backup, switches de core, etc. Es un error muy común calcular el consumo eléctrico sumando directamente lo que marca el manual de cada equipo e indica el fabricante, por lo general éstas indicaciones corresponden a 4 la máxima configuración y carga del equipo en sus picos de arranque y en situaciones de extrema exigencia, si solo tomamos esto para dimensionar el consumo eléctrico seguramente sobredimensionemos la potencia. El paso correcto sería poder medir el consumo eléctrico directamente con una pinza amperométrica en cada rack u obtener este dato si tenemos instalados medidores de consumos en los tableros o en las unidades de distribución de energía individuales que permitan obtener el consumo real. Para las proyecciones de los nuevos racks en donde no tenemos claro que equipos instalaremos estamos en la actualidad calculando un consumo entre 5Kw y 7Kw. Lo importante de este punto es armar un sistema de energía que sea escalable y flexible, que si en poco tiempo instalamos un rack en donde el consumo real esté en 10Kw y nosotros previmos 7Kw, rápidamente podamos adaptar la instalación sin necesidad de costosas modificaciones o desechando las obras que se hicieron en el pasado y haciendo todo de nuevo. Distribución del consumo de energía en el data center 3.- Cálculo de refrigeración. En la actualidad, esta etapa es uno de los pasos más complejos y delicados de diseñar. Equipos con elevados consumos de energía, gran disipación de calor, horas pico de procesamiento y dificultades de instalación de los sistemas termomecánicos son algunos de los desafíos con los que nos cruzamos durante el diseño. Tenemos diversas topologías para refrigerar un centro de cómputos, dentro de las cuales se destacan los sistemas de refrigeración perimetral que inyectan aire por debajo del piso técnico, los de refrigeración por hilera que extraen el calor de los pasillos calientes e inyectan frio por delante de los racks, los de enfriamiento por rack que inyectan el aire frio desde la parte superior del rack, o los sistemas que 5 simplemente prevén la inyección de aire frio en toda la sala. Lo importante es poder armar un sistema flexible y escalable que permita refrigerar las necesidades actuales y soportar las posibles exigencias a futuro. Deberemos también establecer el nivel de redundancia deseado, si será agregando equipamiento de backup para la inyección de aire bajo piso, o logrando una redundancia N+1 en las filas más críticas del datacenter si optamos por una refrigeración por hilera. El mayor consejo que podemos dar es el de armar distintas zonas dentro del data center, ya sea que armemos un centro de datos con varias hileras o por el contrario en una sola fila, deberíamos prever zonas para alta densidad donde podamos instalar un consumos de 7Kw o superiores y otras con 2Kw o 3Kw de consumo por rack, como por ejemplo para comunicaciones. Los sistemas de refrigeración son los que se llevan la mayor parte del consumo eléctrico de un data center, como se ve en el gráfico 1, diversos estudios afirman que el 38% del consumo eléctrico del data center es consumido por el sistema de refrigeración, basándonos en este dato resulta relevante el tipo de tecnología que seleccionemos para refrigerar, ya que nos encontramos frente al principal ítem en donde podemos realizar la optimización del ahorra de energía. Una vez seleccionada la topología de refrigeración debemos elegir con que tecnología refrigeraremos, hay varios métodos, hoy aquí solo mencionaremos el de expansión directa y el de chilled water, que son los más aplicables a nuestro mercado latinoamericano. Sistema de agua enfriada De ambas alternativas, la más utilizada en la actualidad es la de expansión directa que presenta ventajas de instalación con respecto al sistema de chilled water. La decisión de elección de un sistema u otro dependerá mucho de la proyección de crecimiento del consumo de energía, para los centros de datos con consumos de energía elevados es recomendable la instalación de sistemas de chilled water, ya que en el 6 tiempo termina siendo más eficiente y económica la refrigeración por agua helada. Aquí deberemos vencer el mito de ‘agua en el data center’, que logrando instalaciones profesionales, seguras y bien diseñadas no debería generar ningún inconveniente adicional la adopción de este sistema. Por último, debemos asegurarnos que los sistemas de refrigeración contemplen un control permanente de la temperatura y humedad del ambiente y tengan incorporado ventiladores de velocidad variable que inyecten frio y flujo de aire de acuerdo a las necesidades que se plantean a lo largo del día. Este método nos permitirá optimizar el consumo de energía. Mapa térmico de un centro de datos 4.- Cálculo de potencia requerida. Definidos los principales componentes, como el sistema de refrigeración y la potencia deseada por rack, procedemos a calcular el resto de los consumos del centro de cómputos. Cabe aclarar que, al asignar un consumo por rack, aquí están incluidos los consumos de servers, storage y comunicaciones. Nos quedaría dimensionar iluminación, refrigeración de confort, sistemas de extracción de aire, bombas de extracción de agua si las hubiera o sistemas de detección y extinción de incendios. Aquí estimaremos la potencia total de la UPS, que como venimos destacando no es necesario que al inicio instalamos la potencia total requerida en los próximos 5 o 10 años, sino que de acuerdo al plan de crecimiento e inversiones lo ideal sería armar un sistema modular y escalable que vaya creciendo a medida que lo hace el negocio. Es fundamental establecer el nivel de redundancia eléctrica requerido, podremos pensar en sistemas N, N+1 o 2N+1, con esta definición terminaremos de diseñar el sistema eléctrico, podrá implicar que lleguemos a alimentar cada rack con doble acometida eléctrica de distintos tableros y distintas UPS, o un sistema mas simple con una sola alimentación y una UPS, aunque esta última opción elevará la probabilidad de fallas del sistema. Una vez establecida la potencia total requerida debemos cotejar la disponibilidad de la misma, ya sea dentro 7 del edificio en el cual se emplazará el datacenter o la disponibilidad directa de la compañía eléctrica en el caso de mayores consumos. Por último el sistema de energía deberá prever la instalación de un grupo generador que actúe en los casos que la compañía eléctrica interrumpa el servicio, el mismo deberá posibilitar que el 100% del data center pueda funcionar y ser abastecido por el generador. La norma TIA942 establece para los data center Tier 4 que la generación de emergencia debe ser concebida con la instalación de 2 grupos generadores que cada uno por si solo pueda abastecer en 100% de la potencia requerida. 5.- Conectividad. Independientemente del tamaño del centro de datos debemos pensar como estarán conectados e integrados a la red los servidores, storage o cualquier dispositivo que instalaremos en cada rack. Existe la posibilidad de instalar y dejar previsto en los racks una cantidad determinada de cables de cobre y/o fibras que confluyan todos al área de comunicaciones del data center, en la cual se encontrarán instalados los switches que nos proveerán de conectividad. El sistema opuesto al descripto anteriormente prevé la instalación de switches individuales por rack y éstos conectados por fibra o cobre al switch principal. La elección de una u otra topología dependerá del tipo y cantidad de dispositivos que instalemos, requerimientos en cuanto a velocidad, performance y características de crecimiento. 6.- Layout y espacios requeridos. Con todas las definiciones y premisas que hemos establecido en los puntos anteriores, estamos en condiciones de establecer el layout del centro de datos con los espacios y salas que necesitaremos. Si aspiramos estrictamente a cumplir con las normas deberíamos pensar en armar un espacio exclusivo para el alojamiento de los racks de servidores, un espacio diferente para los de comunicaciones, otro para la sala de UPS, uno para la sala de tableros, un espacio previo a la sala de servidores para el desembalaje y preparación de equipos, sala para el ingreso de los carriers de comunicaciones, y una sala de operadores y monitoreo. Si nos adaptamos a un mercado latinoamericano donde los espacios son mas reducidos y a proyectos de menor envergadura podemos unificar en un mismo espacio los racks de servidores y comunicaciones, y en algunos casos las UPS pueden también instalarse dentro de la fila de racks. En otra alternativa las UPS y sala de tableros pueden instalarse en un mismo espacio, permitiendo concentrar así todo lo referente a energía en la misma sala. Con respecto a la distribución de la sala de servidores, es de suma importancia establecer el concepto de pasillos fríos y calientes, de esta forma se evita las mezclas de los distintos aires, (fríos y calientes), permitiendo una mejor refrigeración y eficiencia. 8 Layout de un centro de datos 7.- Elección del Lugar. Establecidas las medidas mínimas requeridas, debemos seleccionar el lugar de emplazamiento que dependerá del nivel seleccionado. La norma ANSI/TIA-942, por ejemplo, establece para un Tier4 la utilización de un edificio en forma exclusiva destinado al datacenter. Si pensamos en un Tier2 o Tier3, se establecen distintas normas de seguridad y requerimientos que pueden ser cumplimentadas en edificios prexistentes. Cuando nos encontramos frente a la remodelación de un centro de cómputos ya existente y en funcionamiento, debemos evaluar seriamente si es mas conveniente la construcción de una sala nueva en un lugar diferente, ya que en las remodelaciones se deberá trabajar, por lo general sin interrumpir las operaciones, con muy poca ‘ventana’ de corte de energía, y con el riesgo de provocar alguna interrupción involuntaria del servicio durante la obra. Esta ecuación muchas veces nos orienta al armado de un nuevo datacenter y la posterior migración de los equipos de procesamiento. Es fundamental acercarnos a cumplir con los 1200Kg por metro cuadrado que solicita la norma en cuestión de la resistencia de la losa del datacenter. En la actualidad, equipos de UPS, racks de servidores y storage están superando los 1000Kg de peso en una superficie de 0,60 m2 que ocupa un rack. 8.- Sistemas de control y seguridad. Para resguardar el valor patrimonial y, aún más importante, el valor de los datos, debemos establecer sistemas de control y seguridad que protejan al datacenter. Sistemas de detección y extinción de incendios, cámaras de seguridad, controles de acceso a salas, control de acceso a nivel de racks, detección de fluidos, control de temperatura y humedad, BMS, etc, son algunos de los ítems a tener en cuenta para lograr el nivel de seguridad adecuado del edificio. 9.- Valorización del Proyecto y Presupuesto. Una vez definidos los puntos anteriores, procedemos a la valorización total del proyecto, en 9 donde estimamos el valor de construcción, provisión e instalación de cada componente definido, estableciendo y valorizando por cada ítem distintas alternativas. En esta valorización, no sólo es importante determinar el valor actual de construcción, sino el valor futuro de mantenimiento, ya sea el costo del mantenimiento preventivo, correctivo o el consumo eléctrico, de esta ecuación saldrá la alternativa más conveniente a adoptar. Con la estimación de los valores de construcción establecidos, debemos cotejarlos con el presupuesto asignado a la obra. Por lo general, las primeras comparaciones siempre arrojan un valor superior de obra al presupuesto asignado para el proyecto. De ser así, debemos ir repasando y ajustando al presupuesto cada uno de los puntos mencionados en este artículo de manera de llegar al presupuesto establecido sin resignar prestaciones y niveles de confiabilidad. En ciertas obras, hemos tenido que ajustar el proyecto y los costos más de 15 veces para lograr el mejor proyecto de acuerdo al presupuesto asignado. 10.- Confección del Proyecto Final de Construcción. El proyecto final de construcción debe contener la ingeniería de detalle que establezca los parámetros y condiciones con las que deberán cotizar los oferentes las distintas alternativas solicitadas. Debe estar acompañado, no sólo con una descripción técnica del equipamiento, sino con planos de construcción civil, tendido de cañerías y bandejas, layout de salas, diseño unifilar y topográfico de tableros, planos termomecánicos, disposición de cámaras y puntos de control, detalle de sistemas de incendios, y todos aquellos planos que faciliten el correcto entendimiento de la obra en cuestión. Debe contemplarse la mayor cantidad de detalles posibles con el fin de evitar olvidos o adicionales de obra que surjan por la no especificación de algún parámetro. 4- Ventajas y Desventajas de un Data Center Ventajas: Las copias de seguridad se harán de forma automática y que no perderás ningún dato. El administrador se encargará de las actualizaciones de los sistemas operativos. También tendrás que olvidarte de las actualizaciones de los paneles de control. Cualquier problema que se produzca en el servidor o en cualquier operación realizada en tal servidor serán resueltas por tu administrador. Desventajas: Dependiendo del plan de hosting que hayas contratado, podrías no tener acceso como administrador a tu servidor, Por lo general, el precio es mayor. 10 5- Mencione algunos Data Center que funcionan en Panamá. Data Center Clayton Kio networks 6- ¿Cuál es el concepto de Cloud Computing (Computación en la Nube)? El Cloud Computing consiste en la posibilidad de ofrecer servicios a través de Internet. La computación en nube es una tecnología nueva que busca tener todos nuestros archivos e información en Internet y sin depender de poseer la capacidad suficiente para almacenar información. El Cloud Computing explica las nuevas posibilidades de forma de negocio actual, ofreciendo servicios a través de Internet, conocidos como negocios por Internet. 7- Tipos de Nubes Tipos de nubes Existen diversos tipos de nubes (cloud computing) atendiendo a las necesidades de las empresas, al modelo de servicio ofrecido y a como se desplieguen en las mismas. Dependiendo de donde se encuentren instaladas las aplicaciones y qué clientes pueden usarlas tendremos nubes públicas, privadas o híbridas, cada una de ellas con sus ventajas e inconvenientes Las nubes públicas, los servicios que ofrecen se encuentran en servidores externos al usuario, pudiendo tener acceso a las aplicaciones de forma gratuita o de pago.se manejan por terceras partes, y los trabajos de muchos clientes diferentes pueden estar mezclados en los servidores, los sistemas de almacenamiento y otras infraestructuras de la nube. Los usuarios finales no conocen qué trabajos de otros clientes pueden estar corriendo en el mismo servidor, red, discos como los suyos propios. La ventaja más clara de las nubes públicas es la capacidad de procesamiento y almacenamiento sin instalar máquinas localmente, por lo que no tiene una inversión inicial o gasto de mantenimiento en este sentido, si no que se paga por el uso. La carga operacional y la seguridad de los datos (backup, accesibilidad, etc.) recae íntegramente sobre el proveedor del hardware y software, debido a ello, el riesgo por la adopción de una nueva tecnología es bastante bajo. El retorno de la inversión se hace rápido y más predecible con este tipo de nubes. A veces puede resultar difícil integrar estos servicios con otros sistemas propios. Las nubes privadas, las plataformas se encuentran dentro de las instalaciones del usuario de la misma y no suele ofrecer servicios a terceros. Son una buena opción para las compañías que necesitan alta protección de datos y ediciones a nivel de servicio. Como ventaja de este tipo de nubes, al contrario que las públicas, es la localización de los datos dentro de la propia empresa, lo que 11 conlleva a una mayor seguridad de estos, corriendo a cargo del sistema de información que se utilice. Incluso será más fácil integrar estos servicios con otros sistemas propios. Las nubes privadas están en una infraestructura local manejada por un solo cliente que controla qué aplicaciones debe correr y dónde. Son propietarios del servidor, red, y disco y pueden decidir qué usuarios están autorizados a utilizar la infraestructura. Sin embargo, como inconveniente se encuentra la inversión inicial en infraestructura física, sistemas de virtualización, ancho de banda y seguridad, lo que llevará a su vez a pérdida de escalabilidad y desescabilidad de las plataformas, sin olvidar el gasto de mantenimiento que requiere. Esta alta inversión supondrá un retorno más lento de la inversión. Las nubes híbridas combinan los modelos de nubes públicas y privadas. Esto permite a una empresa mantener el control de sus principales aplicaciones, al tiempo de aprovechar el Cloud Computing en los lugares donde tenga sentido. Usted es propietario de unas partes y comparte otras, aunque de una manera controlada. Las nubes híbridas ofrecen la promesa del escalado aprovisionada externamente, en-demanda, pero añaden la complejidad de determinar cómo distribuir las aplicaciones a través de estos ambientes diferentes. Una nube híbrida tiene la ventaja de una inversión inicial más moderada y a la vez contar con SaaS, PaaS o IaaS bajo demanda. En el momento necesario, utilizando las APIs de las distintas plataformas públicas existentes, se tiene la posibilidad de escalar la plataforma todo lo que se quiera sin invertir en infraestructura. Este tipo de nubes está teniendo buena aceptación en las empresas de cara a un futuro próximo, ya que se están desarrollando softwares de gestión de nubes para poder gestionar la nube privada y a su vez adquirir recursos en los grandes proveedores públicos. 8- Capas que la forman El cloud computing se divide en tres niveles o capas: 12 SaaS más conocidos son: Salesforce, Google Apps, Microsoft Office 365 PaaS - Plataforma como servicio La capa intermedia es la que ofrece una plataforma como servicio, es donde se puede encontrar unentorno de trabajo en la nube que permite tener un ambiente de desarrollo mediante una serie de herramientas y módulos. El objetivo principal es ofrecer al usuario una abstracción de una plataforma de desarrollo completa y autosuficiente, y toda ella disponible en la red. Facilita la implementación de aplicaciones sin el coste y complejidad de comprar y administrar el hardware subyacente y sus capas de software en el usuario final. Un ejemplo conocido: Azure de Microsoft. IaaS - Infraestructura como servicio La infraestructura como servicio es el nivel más inferior del cloud computing. Ofrece básicamente la infraestructura hardware como un servicio disponible en la red, tales como almacenamiento y capacidad de procesamiento. En este nivel se ponen a servicio del usuario servidores, almacenamiento escalable. Servidores, sistemas de almacenamiento, conexiones, enrutadores, y otros sistemas específicos para manejar cargas de trabajo —desde procesamiento en batch hasta aumento de servidor/almacenamiento durante las cargas pico. 13 Ejemplos conocidos son: Amazón Web Services, Joyent. 9- Ventajas y Desventajas de la tecnología de Cloud Computing Ventajas: - A diferencia de los sistemas tradicionales, un servidor remoto le permite guardar gran cantidad de datos sin preocuparse por el espacio, y así no tiene que actualizar el hardware a medida que van aumentando los datos de inventario, clientes y el sistema. - Podrá acceder a todos los documentos y aplicaciones que posee su empresa desde cualquier lugar donde se encuentre. - No es necesario invertir en equipos caros o de alta potencia, que actualmente son difíciles de conseguir. La infraestructura virtual en la nube es una de sus más grandes ventajas para dejar de preocuparse por servidores físicos. - La computación en la nube es más económica para pequeñas y medianas empresas, así como para grandes empresas y usuarios normales. - La gran mayoría de los programas almacenados en la nube son fáciles de usar. Desventajas: - La computación en la nube es de fácil acceso, esto ha originado que los ciber criminales tengan más oportunidades de irrumpir en informaciones de empresas privadas y cuentas de usuarios. - Puede darse el caso de que los programas en el servidor no sean las versiones oficiales. - La plataforma puede sufrir en algunas oportunidades de conexiones lentas, porque hay millones de usuarios ingresando a la vez en el mundo entero. 10Aplicaciones o Proveedores de Cloud Computing (gratuitos y privados). 1&1 es uno de los proveedores de hosting más conocidos en España. 1&1 te ofrece un servicio escalable en el que solo contratas lo que vas a utilizar en cada momento pudiendo ampliar tu capacidad en el futuro. Además cualquiera de sus productos ofrece georedundancia, es decir, tu información estará almacenada en dos centros de datos independientes. Google Cloud es la versión de Google para ofrecer soluciones empresariales en la Nube. Este proveedor de Cloud permite construir aplicaciones y sitios web, almacenar y analizar datos sobre la infraestructura de Google. Microsoft ha lanzado dos servicios de hosting en la nube: Windows Server y Windows Azure. Al complementarlos con todas sus aplicaciones, Microsoft proporciona una plataforma consistente y una buena alternativa. 14 Citrix Cloud Platform ofrece una plataforma de software de código abierto para construir entornos de computación en la nube altamente escalables y confiables. Nuestro siguiente proveedor de Cloud Computing es Amazon con su Platform Computing Service que permite a los usuarios trabajar en la Nube. ABServer Data Center: este proveedor de hosting ofrece servicios de Cloud personalizados y adaptados a las necesidades de cada cliente concreto. IBM Smart Cloud es una nube pública de clase empresarial que ofrece un servicio escalable con acceso bajo demanda al servidor virtual y los recursos de almacenamiento. Y, por último, Quonext permite externalizar la gestión de tu empresa a la Nube ofreciéndote la máxima flexibilidad, fiabilidad y control de accesos total Microsoft Windows Azure ocupa el primer puesto de la lista con el mejor rendimiento, seguido por Google App Engine, mientras que los siguientes son Go-Grid, OpSource y Rackspace que se sitúan entre el tercer y quinto lugar. La sexta posición la ocupa Amazon EC2, continuando la lista con TekLinks, BitRefinery, Terremark, GoGrid o CloudSigma. En la lista figuran además otros proveedores menos conocidos como IIJ Gio o IT Clouds, proveedores que el estudio también ha tenido en consideración. 15 CONCLUSION Con este trabajo nos damos cuenta, la importancia de utilizar los data center, o cloud computer, ya que podemos guardar información o archivos, ya sea de un solo usuario o de una empresa, deben ser usados estos medios de guardar, porque se puede extraviar una información. 16 BIBLIOGRAFIA 1- http://news.datacenter.cm/?p=121 2- http://www.internetlab.es/post/645/servidores-dedicadosadministrados-ventajas-y-desventajas/ 3- https://www.cableonda.com/telecarrier/data-center/clayton 4- http://es.slideshare.net/StalinTuza/data-center-yvirtualizacin-infraestructura 5- https://debitoor.es/glosario/definicion-cloud-computing 6- http://doscontrol.com/cloud-computing/tipos-de-nubes 7- 17