O que é um data center em hiperescala?
Pergunte a qualquer pessoa para citar as maiores empresas de tecnologia e a maioria mencionará nomes como Amazon, Google, Microsoft e Facebook.
Essas empresas fornecem serviços que bilhões de pessoas em todo o mundo usam para comprar produtos, buscar informações e verificar como estão os amigos.
Como essas empresas disponibilizam seus serviços em todo o mundo? Como elas lidam com as crescentes demandas de processamento e armazenamento de dados?
A resposta está nos centros de dados hiperescaláveis.
Cada vez mais empresas estão utilizando dados para otimizar seus processos e implantando dispositivos da Internet das Coisas (IoT) para obter informações em tempo real.
Servidores de back-end e até mesmo data centers tradicionais não possuem a infraestrutura necessária para lidar com essas demandas. Como resultado, as empresas estão investindo pesadamente em data centers de hiperescala.
Este artigo analisará o que é um data center hiperescalável e os principais fatores que compõem essas instalações. Também veremos como as empresas estão usando data centers hiperescaláveis para impulsionar e expandir suas operações.
O que é um data center em hiperescala?
Um centro de dados hiperescalável é uma instalação que abriga infraestrutura crítica de computação e rede.
Essas instalações permitem que empresas como Amazon, Google e Microsoft utilizem seu poder de processamento para fornecer serviços essenciais a clientes em todo o mundo.
Não existe uma definição oficial, mas um data center de hiperescala normalmente possui pelo menos 5,000 servidores e uma área de 10,000 pés quadrados ou mais.
Um relatório do Synergy Research Group constatou que mais de 100 novos centros de dados hiperescaláveis foram construídos somente em 2020, elevando o número total dessas instalações para 597.
(FONTE DE IMAGEM)
O mercado de data centers hiperescaláveis continuará a crescer para atender à crescente demanda por processamento e armazenamento de dados.
Os Estados Unidos representam atualmente 39% dessas instalações, número equivalente à soma dos oito países seguintes: China, Japão, Alemanha, Reino Unido, Austrália, Canadá, Índia e Singapura.
Como era de se esperar, os principais operadores de hiperescala são algumas das maiores empresas de tecnologia do mundo. Amazon, Microsoft e Google dominam o mercado de data centers de hiperescala e operam mais da metade dessas instalações.
Outro fator distintivo de uma instalação de hiperescala é sua capacidade de escalabilidade — atendendo a cargas de trabalho maiores por meio do aumento dos recursos computacionais.
As empresas podem dimensionar seus data centers de duas maneiras:
- Horizontalmente: Escalar horizontalmente significa adicionar mais máquinas à sua infraestrutura de rede. Isso permite compartilhar a carga de processamento entre mais máquinas. Se um aplicativo de negócios não consegue mais lidar com o tráfego adicional, adicionar novos servidores pode suportar a carga de trabalho extra.
- Verticalmente: Escalar verticalmente significa adicionar mais recursos computacionais, como CPU e RAM, à sua infraestrutura existente. Isso permite aumentar o poder de processamento de uma máquina sem precisar alterar seu código. A escalabilidade vertical é mais fácil de implementar, mas a capacidade de escalonamento dependerá das especificações da máquina.
Quando uma empresa constrói um centro de dados local , ela precisa considerar suas necessidades de processamento atuais e futuras. Mas existem várias considerações importantes.
Se você "construir um data center com recursos em excesso", terá recursos ociosos que não estará utilizando.
Existe também o risco de o equipamento se tornar obsoleto antes mesmo de você precisar usá-lo. Em outras palavras, você estará operando um ativo subutilizado.
Por outro lado, construir um centro de dados com capacidade insuficiente é igualmente dispendioso.
Servidores que frequentemente atingem sua capacidade máxima ficam sobrecarregados e podem causar a interrupção do funcionamento de aplicativos críticos. Isso pode levar à perda de vendas e até mesmo prejudicar sua reputação.
Esses exemplos ilustram a importância da escalabilidade.
É por isso que as empresas estão recorrendo aos serviços de computação em nuvem oferecidos por operadores de data centers como a Amazon Web Services (AWS) e o Microsoft Azure. Os data centers de hiperescala que eles operam possuem uma arquitetura excepcionalmente ágil, capaz de se adaptar rapidamente à demanda.
Quais são os principais fatores de um data center hiperescalável?
Os data centers de hiperescala não são como os data centers tradicionais instalados localmente. Aqui está uma visão geral de alguns dos principais elementos que compõem essas instalações gigantescas.
Localização dos sites
A localização é um dos fatores mais importantes para os centros de dados hiperescaláveis, pois afeta a qualidade do serviço que as instalações podem fornecer.
Embora instalar um data center de hiperescala em uma área rural possa ser mais barato, a distância até os usuários finais pode ser suficiente para causar atrasos consideráveis no processamento. Uma rede elétrica instável também pode levar a interrupções dispendiosas.
Essas não são as únicas considerações. Os provedores também levam em conta a estrutura tributária, o acesso às operadoras e a disponibilidade de mão de obra local ao escolher a localização de um data center de hiperescala.
Fontes de energia
Os centros de dados hiperescaláveis exigem muita energia para operar seus servidores e alimentar os sistemas de refrigeração. Um centro de dados no norte da Virgínia tornou-se o primeiro no mundo a atingir um gigawatt — energia suficiente para abastecer cerca de 700,000 residências.
Embora muitas dessas instalações tenham um PUE (Power Usage Effectiveness - Eficiência no Uso de Energia) baixo, seu tamanho e demanda de energia fazem com que muitos fornecedores construam em áreas onde a eletricidade é barata.
Outras empresas também optam por alimentar seus data centers com fontes sustentáveis para melhorar a eficiência energética. Por exemplo, o campus da Citadel em Nevada é alimentado por energia 100% renovável, proveniente de uma combinação de parques solares e eólicos.
Total
Outro fator que distingue os centros de dados hiperescaláveis da infraestrutura local é o esforço que fazem para proteger suas instalações e impedir o acesso não autorizado.
O Google compartilhou um vídeo mostrando seis camadas de segurança em um de seus data centers:
- Camada 1: Sinalização e cercas
- Camada 2: Perímetro seguro com patrulhas de vigilância e câmeras.
- Camada 3: Acesso restrito ao edifício
- Camada 4: Centro de Operações de Segurança (SOC)
- Camada 5: Piso do centro de dados
- Camada 6: destruição de disco rígido
Obter acesso físico a um centro de dados desse tipo seria praticamente impossível.
Os centros de dados de hiperescala também protegem suas redes contra ataques cibernéticos. Essas medidas incluem a configuração de firewalls, a aplicação de patches nos sistemas e a criptografia de todos os pontos de acesso de dados.
Completa
Os centros de dados hiperescaláveis contêm milhares de servidores e outros tipos de hardware, como roteadores, switches e discos de armazenamento. Além disso, contam com infraestrutura de suporte, como sistemas de energia e refrigeração, sistemas de alimentação ininterrupta (UPS) e sistemas de distribuição de ar.
Monitorar e ajustar esses sistemas manualmente não é viável em grande escala.
Para gerenciar suas instalações, os data centers de hiperescala utilizam a automação — o processo de automatizar fluxos de trabalho como agendamento, monitoramento e entrega de aplicativos.
Um exemplo é a utilização do software DCIM (gerenciamento de infraestrutura de data center), que monitora, mede e gerencia recursos em toda a infraestrutura.
Outros exemplos de automação incluem:
- Alocação de recursos com base na disponibilidade de energia e refrigeração.
- Otimização das cargas de trabalho em todos os ativos de hardware.
- Envio de alertas quando determinados limites são excedidos.
Esse tipo de automação proporciona maior agilidade e maximiza a eficiência. A Gartner prevê que, até 2025, 60% das organizações usarão ferramentas de automação em sua infraestrutura de rede.
Quais são os benefícios de um data center hiperescalável?
O custo exorbitante de construção e manutenção de um data center hiperescalável o torna inacessível para a maioria das empresas. Ao mesmo tempo, um data center tradicional pode não ser robusto o suficiente para atender às suas necessidades de processamento.
Migrar o processamento da sua empresa para um centro de dados hiperescalável como a Amazon Web Services (AWS) oferece benefícios como:
- Preços pré-pagos: Você paga apenas pelos recursos que utiliza e a maioria dos fornecedores não exige contratos de longo prazo.
- Maior flexibilidade: Com seu próprio ambiente virtual, você pode selecionar o sistema operacional e a linguagem de programação com os quais prefere trabalhar.
- Melhor escalabilidade: Funcionalidades como o Elastic Load Balancing (ELB) na AWS dimensionam automaticamente os recursos para cima ou para baixo com base no tráfego de entrada.
- Redução do tempo de inatividade: Os centros de dados hiperescaláveis possuem inúmeras redundâncias integradas para garantir o mínimo de tempo de inatividade às suas operações.
- Segurança melhorada: Criptografia robusta e múltiplas camadas de segurança garantem a proteção dos seus dados.
- Serviços gerenciados de TI: Migrar suas operações de TI para um serviço em nuvem pode ajudar. reduza seus custos e libere sua equipe para trabalhos de maior valor agregado.
- Funcionalidades de conformidade: As ferramentas de conformidade garantem que sua organização atenda às diretrizes regulatórias como ISO 27001, HIPAA, GDPR e outras.
Exemplos de Data Centers Hiperescaláveis
Aqui está uma visão geral de alguns dos maiores data centers hiperescaláveis do mundo. Essas instalações continuarão a desempenhar um papel fundamental à medida que a demanda por serviços digitais continua a crescer.
Microsoft
O centro de dados hiperescalável da Microsoft em Northlake, Illinois, é um dos maiores do mundo. Ocupa mais de 700,000 pés quadrados (aproximadamente 65.000 metros quadrados) e seu custo de construção foi estimado em US$ 500 milhões. Este centro de dados também possui sua própria subestação elétrica no local.
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Apple
A Apple opera centros de dados em todo o mundo, mas um dos seus maiores está localizado em Maiden, na Carolina do Norte. O centro de dados tem 500,000 pés quadrados (aproximadamente 46.450 metros quadrados) e um total de 184,000 pés quadrados (aproximadamente 17.100 metros quadrados) de espaço em piso elevado dedicado à colocation.
Como parte de seu compromisso de atingir emissões líquidas zero de carbono, a Apple construiu três fazendas solares e uma instalação de células de combustível de 10 megawatts para alimentar seu centro de dados.
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O Google investiu US$ 1.2 bilhão na construção de seu enorme data center hiperescalável em Lenoir, Carolina do Norte. As especificações exatas não estão disponíveis, mas estima-se que os edifícios totalizem mais de 500,000 pés quadrados (aproximadamente 46.450 metros quadrados).
O Google escolheu Lenoir por sua combinação de “infraestrutura energética, terrenos disponíveis para desenvolvimento e mão de obra disponível”.
(FONTE DE IMAGEM)
Conclusão
Cada vez mais empresas estão transferindo suas operações de TI para instalações de hiperescala. No entanto, elas também estão encontrando dificuldades para realizar um planejamento de capacidade preciso e manter registros centralizados.
A solução é usar o software DCIM, uma ferramenta poderosa que permite monitorar infraestruturas críticas, melhorar o planejamento de capacidade e otimizar cargas de trabalho.
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