Centros de datos de hiperescala: el futuro de la informática

Nunca ha habido una mayor necesidad de infraestructura informática y centros de datos que en la actualidad, con miles de millones de personas y decenas de miles de millones de dispositivos en línea. ¿Qué está permitiendo que las empresas hagan crecer sus operaciones más rápido que nunca? Centros de datos a hiperescala.

¿Cuál es la definición de un centro de datos de hiperescala?

Los centros de datos tradicionales son edificios centralizados que albergan datos y aplicaciones vitales para las empresas. Almacenan datos y brindan a los usuarios acceso a recursos mediante la utilización de sistemas y equipos informáticos y de redes.

Los centros de datos de hiperescala son sustancialmente más grandes que los centros de datos regulares, con la capacidad de albergar millones de servidores y máquinas virtuales. Proporcionan una infraestructura altamente receptiva, escalable y rentable que simplifica y agiliza los procesos corporativos. A medida que crezcan los requisitos de uso y almacenamiento de datos de las empresas, los centros de datos de hiperescala serán cada vez más importantes.

Arquitectura

Los centros de datos de hiperescala tienen un tamaño mínimo de 10 000 pies cuadrados y albergan más de 5000 servidores conectados por redes de fibra de ultra alta velocidad. En Fort Worth, Texas, el quinto centro de datos de hiperescala de Facebook constará de cinco edificios con un total de más de 2,5 millones de pies cuadrados.

Los centros de datos de hiperescala emplean una arquitectura de servidor novedosa que tiene bastidores más grandes que pueden contener más componentes y son fácilmente intercambiables para permitir la flexibilidad. Esto permite que los servidores tengan varias fuentes de alimentación y discos duros, por ejemplo, y los proveedores de hiperescala como Facebook y Google pueden crear supercomputadoras para satisfacer sus demandas.

Tráfico

El escalado se utiliza en los centros de datos de hiperescala para aceptar, procesar y enrutar el tráfico. El escalado horizontal para ampliar el número de máquinas y el escalado vertical para mejorar la potencia de las máquinas que ya están en uso son ejemplos de ello.

Automatización

Un centro de datos a hiperescala permite a las empresas controlar todas las áreas de producción a través de una automatización constante. Esto implica administrar sitios web de alto tráfico y cargas de trabajo complejas, como cifrado, secuenciación genómica y gráficos tridimensionales que requieren un procesamiento especializado.

El tamaño de la hiperescala

La capacidad de un sistema informático para adaptarse a la creciente demanda se denomina "hiperescala". Las computadoras dependen de los recursos de un solo nodo o de un grupo de nodos. El aumento de la potencia de procesamiento, la memoria, la infraestructura de red o los recursos de almacenamiento suele ser el resultado de escalar algún aspecto de nuestro sistema informático.

El propósito de escalar es seguir construyendo un sistema estable, ya sea que ese sistema esté basado en la nube, big data, almacenamiento distribuido o una combinación de los tres, como se está volviendo más común en estos días. Por supuesto, "hiper" significa "extremo" o "excesivo". Hiperescala no es simplemente poder escalar, sino poder escalar de forma masiva y rápida.

Con frecuencia concebimos la ampliación, que es una estrategia de arquitectura vertical que implica agregar potencia adicional a los dispositivos existentes. Sin embargo, el "escalamiento horizontal" o el uso de una estrategia horizontal, como aumentar la cantidad total de dispositivos en su entorno informático, es otra técnica para aumentar la capacidad.

Las empresas se enfrentan a la hiperescala en tres áreas: la infraestructura física y los sistemas de distribución que respaldan los centros de datos, la capacidad de escalar las tareas informáticas (órdenes de magnitud, tanto en el rendimiento general como en el avance del status quo de la empresa), y el poder financiero y las fuentes de ingresos. de las empresas que requieren este tipo de sistemas de hiperescala.

El renacimiento de Hiperescala

A medida que nuestro mundo se vuelve más avanzado tecnológicamente, la demanda de servicios informáticos y de almacenamiento ha aumentado, al igual que las necesidades de instalaciones para satisfacer estas demandas.

Dos desarrollos han requerido una infraestructura de TI a gran escala. Cuando las plataformas de computación en la nube se hicieron populares por primera vez a fines de la década de 2000, sirvieron como agregadores de demanda para las empresas que deseaban migrar sus cargas de trabajo de TI locales a la nube. Los usuarios pueden proporcionar recursos y crecer rápidamente utilizando plataformas en la nube, lo que se puede hacer de forma remota y casi instantánea. Estos proveedores de servicios podrían entonces estimar la demanda futura y “comprar al por mayor” para satisfacerla.

Además, la rápida aparición de SaaS, el streaming y las redes sociales impulsa al sector hacia adelante. Para satisfacer las demandas de sus consumidores, estos tres tipos de negocios requieren grandes cantidades de almacenamiento, computación y ancho de banda.

Centros de datos empresariales frente a centros de datos de hiperescala

Un centro de datos, o cualquier estructura que albergue sistemas informáticos y componentes relacionados, como sistemas de almacenamiento y telecomunicaciones, es el corazón de la mayoría de las empresas. Estas configuraciones también tienen redundancias en caso de falla de energía, variables ambientales o sistemas de seguridad. El tamaño de su organización y el tamaño de su poder de cómputo dictan el tamaño y la cantidad de centros de datos requeridos, sin embargo, es normal que un solo centro de datos para una empresa a gran escala consuma la misma cantidad de electricidad que una ciudad pequeña. También es muy poco común que una empresa solo necesite uno o dos de estos centros de datos.

Se necesita mucho esfuerzo para mantener un centro de datos empresarial funcionando sin problemas. Está manteniendo continuamente el entorno del centro de datos para garantizar un comportamiento uniforme de la máquina, estableciendo un plan de parches que permita parches consistentes mientras minimiza el tiempo de inactividad y luchando para abordar cualquier tipo de falla inevitable.

Compare y contraste una pequeña empresa con Google o IBM. Si bien no existe una definición única que abarque todos los HDC, sabemos que son instalaciones sustancialmente más grandes que los centros de datos comerciales tradicionales. Cuando un centro de datos tiene más de 5000 servidores y cubre más de 10 000 pies cuadrados, se considera "hiperescala", según la firma de investigación de mercado International Data Corporation. Por supuesto, estos son los lugares que solo cumplen con los criterios para un HDC. Cientos de miles, si no millones, de servidores están alojados en algunos centros de datos de hiperescala.

Pero, según IDC, hay más que distingue a este tipo de instalaciones. Las aplicaciones Greenfield (proyectos sin limitaciones) requieren una arquitectura que permita un escalado horizontal homogéneo de los centros de datos de hiperescala. Agréguele una infraestructura masiva que se está volviendo progresivamente desagregada, de mayor densidad y eficiente desde el punto de vista energético.

Las empresas de hiperescala que dependen de estos centros de datos también tienen requisitos de hiperescala. Si bien la mayoría de las empresas comerciales pueden depender de equipos listos para usar de proveedores de tecnología, las empresas de hiperescala deben personalizar prácticamente todos los componentes de su entorno informático. Agregar capacidades especializadas en tamaños enormes, personalizar cada elemento de la experiencia informática y jugar con cada configuración Nadie puede hacerlo mejor que la corporación puede hacerlo por sí misma en esta magnitud. El costo de estas demandas es lo que determina quién es elegible para unirse al club de hiperescala.

Por supuesto, el precio puede ser una barrera de entrada para las organizaciones que ejecutan centros de datos de hiperescala, pero ese no es el problema. Eso es lo que es la automatización.

En cambio, las empresas que construyen hipercentros de datos se concentran en la automatización o "autocuración", una palabra que implica un entorno en el que ocurren fallas y demoras inevitables, pero el sistema está tan bien controlado y automatizado que se ajustará a la derecha por sí mismo. . Esta automatización de recuperación automática es crucial ya que promueve una gran eficiencia de datos.

¿Qué tipos de personas usan Hiperescala?

Los proveedores de hiperescala actualmente poseen y administran tres veces más centros de datos a gran escala que en 2013. No es difícil adivinar qué empresas estarían en la parte superior de esa lista.

Amazon, Microsoft, Google e IBM tienen centros de datos de hiperescala en todas las áreas importantes del mundo, con Facebook, Apple, Oracle y Alibaba, el gigante chino de la nube, no muy lejos.

En un momento dado, estos A-listers pueden derribar más de 70 megavatios y cientos de miles de pies cuadrados.

Las empresas con requisitos actuales más pequeños, pero que aún desean la oportunidad de desarrollar unos pocos megavatios a la vez, son las siguientes en la fila. Salesforce, SAP, Dropbox, Twitter, Uber y Lyft se encuentran entre sus miembros.

El interior de un centro de datos a hiperescala

Quincy, una pequeña ciudad en el núcleo rural del estado de Washington, alberga muchos centros de datos de hiperescala para empresas como Microsoft, Yahoo y Dell. La región atrae a estos negocios por las mismas razones que sus agricultores: clima relativamente fresco, precios bajos de la tierra y mucho espacio abierto. Cuando consideras lo enormes que son, las amplias extensiones abiertas son notables. Quincy HDC de Microsoft, uno de los más de 45 en todo el mundo, tiene 24,000 millas de cable de red. Para una comparación más a escala humana, eso es solo marginalmente menor que el diámetro de la Tierra o seis ríos Amazonas.

Otro Microsoft HDC compatible con Azure está en Singapur, que no es exactamente una ciudad importante. Hay suficiente hormigón en ese centro de datos a hiperescala para construir una pasarela de 215 millas de largo que conecta Londres y París. Un centro de datos de hiperescala se define por su escala y complejidad. Debido a que gran parte de la tecnología está automatizada, muchos HDC emplean menos especialistas en tecnología que muchos centros de datos comerciales, que dependen de una gran fuerza laboral a tiempo completo en una variedad de especialidades. De hecho, debido a que los datos en estos centros son el producto, es probable que las corporaciones a gran escala empleen más personal de seguridad que personal técnico en las HDC.

¿La hiperescala es mejor que la colocación?

Como se indicó anteriormente, los principales usuarios del centro de datos utilizan un método de construcción y arrendamiento. Muchas variables influyen en esto, incluido el tiempo, el costo, las demandas futuras y otras. Estos proveedores de colocación se han vuelto más ingeniosos en su búsqueda de empresas de hiperescala, que van desde actuar como su brazo de desarrollo hasta diseñar según sus requisitos y simplemente ofrecer una carcasa con alimentación y permitir que el usuario suministre el equipo interno.

Los servicios de colocación generalmente son utilizados por empresas más pequeñas, pero aún a gran escala. Estos negocios se comportan más como clientes de colocación estándar, aunque suelen tener planes de expansión a largo plazo.

5 centros de datos de hiperescala con la mayor capacidad

A partir de 2021, habrá más de 600 centros de datos de hiperescala. Comparamos los cinco centros de datos de hiperescala más grandes y las regiones a las que sirven con la definición tradicional de un centro de datos de hiperescala, que es de 5000 servidores en 10 000 pies cuadrados.

El Centro de Información de Mongolia Interior es un lugar donde las personas pueden obtener información sobre su propio país.

• 10,7 millones de pies cuadrados es el área total del edificio.
• El Centro de Información de Mongolia Interior, uno de los seis centros de datos en Hohhot propiedad de China Telecom, es el más grande.

El centro de datos de Hohhot se encuentra en Hohhot, China.

• 7.7 millones de pies cuadrados en total
• El segundo centro de datos más grande es el Centro de datos Hohhot de China Mobile, que también se encuentra en el Centro de información de Hohhot.

El campus de la Ciudadela

• 7.2 millones de pies cuadrados en total
• Citadel Campus, propiedad de la corporación multinacional de tecnología Switch y ubicado en el norte de Nevada, es el centro de datos más grande del mundo. Para alimentarlo (MW) se utilizan hasta 650 megavatios de energía renovable. Silicon Valley tiene una latencia de 4,5 milisegundos (ms), Silicon Beach tiene una latencia de 9 ms y Las Vegas tiene una demora de 7 ms.

Langfang, Range International Information Hub con sede en China

• 6,6 millones de pies cuadrados es el área total.
• Range International Information Hub es un súper centro de datos de cuarta generación construido en conjunto con IBM y ubicado en Langfang, China, entre Beijing y Tianjin.

Las Vegas, Nevada: Cambiar SuperNAP

• 3,3 millones de pies cuadrados es el área total de la propiedad.
• Switch también es propietario de SuperNAP, con sede en Las Vegas. En el SuperNAP se utilizan hasta 531 MW de energía verde.

Hiperescala en el futuro

Las empresas de hiperescala continúan dominando el entorno, influyendo en el diseño, la ubicación y los precios en todos los ámbitos. Aunque las empresas particulares pueden cambiar, las tendencias subyacentes de digitalización, IoT y generación de datos seguirán impulsando la demanda de más centros de datos en el futuro. Y la hiperescala constituirá una fracción significativa de estos.