Almacenamiento del centro de datos: una guía completa

El almacenamiento del centro de datos desempeña un papel crucial en la infraestructura de TI de las empresas actuales, y su demanda crece rápida y continuamente. Para satisfacer esta demanda, las organizaciones deben gestionar un volumen cada vez mayor de datos generados por nuevas aplicaciones, garantizar velocidades de transferencia rápidas y acceso de baja latencia mediante el uso de tecnologías de almacenamiento adecuadas y abordar problemas relacionados con la redundancia, el tiempo de actividad y la resiliencia contra diversos tipos de fallas.

El almacenamiento del centro de datos comprende el hardware, el software y los procesos integrados utilizados para almacenar, gestionar e distribuir datos digitales en una ubicación centralizada. Incluye dispositivos de almacenamiento como HDD, SSD y unidades de cinta, organizados en bastidores y clústeres para una operación y eficiencia optimizadas.

Centro Infra explora las complejidades del almacenamiento del centro de datos y ofrece información sobre los tipos de soluciones de almacenamiento (DAS, NAS y SAN) hasta las tecnologías de próxima generación. Ya sea que esté enfocado en los diferentes tipos de información almacenada en los centros de datos, la importancia de estos sistemas de almacenamiento o investigando cómo la nube impacta las tecnologías de almacenamiento, proporcionó una gran cantidad de información que cubre el tema de manera integral. Continúe leyendo para explorar las consideraciones de capacidad y costos del almacenamiento del centro de datos y familiarícese con las empresas líderes que impulsan la innovación en este espacio.

¿Qué es el almacenamiento del centro de datos?

El almacenamiento del centro de datos es el hardware, software, sistemas y procesos colectivos que se utilizan para almacenar, administrar y distribuir grandes cantidades de información digital en un entorno informático centralizado. Esta infraestructura de almacenamiento consta de diferentes tipos de hardware, como unidades de disco duro (HDD), unidades de estado sólido (SSD) y unidades de cinta, así como software para la gestión y copia de seguridad de datos.

El hardware de almacenamiento se monta en bandejas de almacenamiento dedicadas, que luego se colocan dentro de bastidores, gabinetes o chasis. Estos están organizados en unidades de rack (U) y dispuestos en filas dentro del centro de datos. Para mejorar la organización y la eficiencia, los bastidores y gabinetes se pueden ensamblar en grupos. Estos clústeres están interconectados, lo que permite que el hardware de almacenamiento funcione como un sistema unificado dentro del centro de datos.

Por ejemplo, en el centro de datos de Microsoft en el estado de Washington, los bastidores del lado derecho (como se muestra en la imagen a continuación) albergan HDD JBOD (Just a Bunch Of Disks), lo que demuestra una disposición específica del hardware de almacenamiento dentro de la instalación.

Fuente: Microsoft.

Además, el almacenamiento del centro de datos implica un conjunto de políticas y procedimientos diseñados para gestionar el almacenamiento y la recuperación de datos de forma eficaz. Esto incluye detallar métodos para la recopilación de datos, garantizar la seguridad de los datos almacenados, implementar medidas de control de acceso, mantener la disponibilidad de los datos, establecer cuotas de almacenamiento y establecer programas de respaldo regulares.

¿Qué datos se almacenan en los centros de datos?

Los centros de datos almacenan una amplia gama de información digital para diversas organizaciones y servicios, que incluyen:

1. Contenido web: Comprende sitios web, aplicaciones y servicios en línea, junto con sus datos relacionados, como archivos HTML, scripts, contenido multimedia (incluido texto, audio, imágenes y video) y bases de datos.
2. Datos comerciales: Las empresas dependen de los centros de datos para almacenar datos internos esenciales. Esto incluye registros de clientes, historiales de transacciones, información de empleados, registros financieros e investigaciones patentadas. Muchas organizaciones también alojan sus bases de datos en centros de datos, utilizando tecnologías SQL y NoSQL.
3. Registros de comunicaciones y correo electrónico: Los centros de datos son cruciales para almacenar datos de correo electrónico, que incluyen archivos adjuntos y metadatos. También almacenan registros y contenido de plataformas de comunicación como Slack y Microsoft Teams.
4. Datos de usuario y aplicación: La información generada a partir de aplicaciones de software y plataformas de redes sociales se incluye en esta categoría, incluidos perfiles personales, historial de comunicaciones, métricas de uso y registros de compras.
5. Big Data y análisis: Los centros de datos contienen grandes conjuntos de datos que se utilizan para análisis, entrenamiento de modelos de aprendizaje automático y con fines de investigación. Esto puede involucrar datos provenientes de dispositivos IoT, sensores e interacciones de usuarios.

Importancia del almacenamiento del centro de datos.

El almacenamiento del centro de datos es importante para la informática y la gestión de la información moderna por varias razones:

1. Accesibilidad y disponibilidad de datos: Los centros de datos son cruciales para garantizar que los datos sean fácilmente accesibles y disponibles para los usuarios y las aplicaciones, lo que facilita la recuperación y el almacenamiento eficiente de los datos. Esta capacidad es vital para el funcionamiento fluido y continuo de las organizaciones, especialmente para los servicios y aplicaciones en línea de minoristas en línea, servicios financieros y proveedores de atención médica, que requieren acceso constante a los datos.
2. Seguridad y protección de datos: Los centros de datos brindan medidas de seguridad para proteger los datos confidenciales contra accesos no autorizados, infracciones y ataques cibernéticos a través de seguridad física, protocolos de seguridad de red, firewalls y cifrado de datos. También cuentan con sistemas de respaldo y recuperación ante desastres para salvar los datos contra pérdidas debido a fallas de hardware o desastres naturales.
3. Escalabilidad y flexibilidad: Los centros de datos brindan soluciones de almacenamiento escalables que se adaptan a las crecientes necesidades de almacenamiento de datos de las organizaciones en expansión, sin requerir inversiones iniciales significativas en hardware e instalaciones. Esta escalabilidad permite a las organizaciones gestionar volúmenes de datos cada vez mayores de manera eficiente, evitando cuellos de botella en el rendimiento o tiempos de inactividad.
4. Eficiencia de costos: Centralizar el almacenamiento de datos en centros de datos permite a las organizaciones lograr economías de escala, reduciendo así los costos asociados con la gestión de datos. Estos ahorros surgen de la reducción de gastos en hardware, mantenimiento y energía. Los centros de datos también implementan tecnologías como la deduplicación y compresión de datos para mejorar aún más la eficiencia del almacenamiento y reducir los costos.
5. Rendimiento y confiabilidad: Al utilizar tecnologías de redes de almacenamiento de alta velocidad, como Fibre Channel, los centros de datos procesan datos de manera eficiente y mantienen sistemas redundantes para ofrecer soluciones de almacenamiento confiables y de alto rendimiento. Esta confiabilidad es crucial para las operaciones del centro de datos y los servicios que dependen de la recuperación de datos de alta velocidad y el procesamiento en tiempo real, incluidos el análisis de big data, la inteligencia artificial y los algoritmos de aprendizaje automático.
6. Requisitos regulatorios y de cumplimiento: Muchas industrias están sujetas a regulaciones estrictas con respecto al manejo, la privacidad y la retención de datos, como la Ley de Responsabilidad y Portabilidad de Seguros Médicos (HIPAA) en el sector de la salud. Los centros de datos ayudan a las organizaciones a cumplir con estas regulaciones al proporcionar como el cifrado de datos en reposo y en tránsito, implementar mecanismos de autenticación sólidas y controles de acceso medidas basadas en roles (RBAC) y mantener pistas de auditoría detalladas del acceso a los datos.

Tamaño del mercado del almacenamiento del centro de datos

Los informes de IDC indican un crecimiento significativo en la generación de datos global, con proyecciones de un aumento de 106 zettabytes (ZB) en 2022 a 291 zettabytes (ZB) para 2027, lo que refleja una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 22%.

ZB = Zettabytes.

Sin embargo, cabe destacar que solo una fracción de los datos generados en realidad se almacena. Se prevé que la expansión esperada de la capacidad de almacenamiento en diferentes tipos de medios alcance 17 zettabytes (ZB) adicionales para 2025, según los hallazgos de IDC.

En el aspecto financiero, el análisis de Statista del segmento de “Almacenamiento” del mercado global de centros de datos predice un crecimiento de los ingresos de 48.000 millones de dólares en 2023 a 62.600 millones de dólares en 2028, lo que equivale a una tasa compuesta anual del 5,5%. De este total, aproximadamente el 80% del mercado se compone de almacenamiento empresarial local, y el 20% restante consiste en almacenamiento en la nube.

Tipos de almacenamiento del centro de datos

Los centros de datos utilizan varios tipos de configuraciones de almacenamiento, que se seleccionan en función de varios factores, incluido el método mediante el cual los servidores acceden a los datos almacenados, ya sea directamente o a través de una red.

Existen tres métodos principales para que los servidores de los centros de datos accedan a los dispositivos de almacenamiento:

1. Almacenamiento de conexión directa (DAS): En este método, el dispositivo de almacenamiento se conecta directamente al servidor. Esto proporciona almacenamiento dedicado a ese servidor sin involucrar una red.
2. Almacenamiento conectado a la red (NAS): Los dispositivos NAS están conectados a una red Ethernet TCP/IP estándar, lo que hace que los datos almacenados sean accesibles para Múltiples servidores.
3. Red de área de almacenamiento (SAN): SAN representa una red dedicada de alto rendimiento específicamente para almacenamiento, que proporciona acceso a múltiples servidores a dispositivos de almacenamiento compartido.

DAS, NAS y SAN: comparación de características clave

Tradicionalmente, los servidores de los centros de datos almacenaban información mediante almacenamiento de conexión directa (DAS), que implicaba alojar discos locales dentro del gabinete físico del servidor. Sin embargo, este enfoque ha evolucionado y las necesidades actuales de almacenamiento en servidores se satisfacen cada vez más a través de redes de área de almacenamiento (SAN) e incluso almacenamiento en la nube.

Los grandes centros de datos, en particular, a menudo dependen de matrices de almacenamiento montadas en bastidor a las que se puede acceder a través de una SAN dedicada. Las SAN son las preferidas para aplicaciones de almacenamiento de alta gama debido a su eficiencia y su menor huella de infraestructura. En comparación con las configuraciones DAS, las SAN utilizan menos espacio en rack y espacio, consumen menos energía, requieren menos refrigeración y simplifican el cableado, lo que las convierte en una solución más eficiente y escalable para gestionar grandes volúmenes de datos.

1. Almacenamiento adjunto directo (DAS)

El almacenamiento de conexión directa (DAS) es un sistema de almacenamiento digital utilizado en centros de datos, caracterizado por su conexión física al servidor que soporta, sin una conexión de red entre el servidor y el dispositivo de almacenamiento. Este sistema permite vincular servidores directamente a dispositivos de almacenamiento, como unidades de disco duro (HDD) o unidades de estado sólido (SSD), mediante cables de interfaz estándar. La conexión generalmente implica HDD y SSD de nivel empresarial instalados dentro del servidor o matrices de almacenamiento externas que albergan varias unidades.

La comunicación entre el servidor y sus dispositivos de almacenamiento se gestiona mediante RAID (matriz redundante de discos independientes), un conjunto de protocolos diseñados para la división de datos, la duplicación de datos y la gestión de discos. Un controlador RAID, ubicado entre el servidor y los discos de almacenamiento, ejecuta los protocolos RAID. Esta configuración permite al servidor tratar una colección de discos duros como un único disco grande.

Los sistemas DAS están conectados a servidores mediante protocolos como SATA, SCSI o SAS y son administrados directamente por el servidor host, dependiendo en gran medida de su potencia de procesamiento y memoria.

Ventajas del almacenamiento adjunto directo (DAS)

1. Rentabilidad y simplicidad: DAS es más asequible y más fácil de operar que las soluciones de almacenamiento de centros de datos en red como NAS y SAN, ya que requiere una infraestructura mínima, menos componentes y menos recursos de administración. Su precio por gigabyte (GB) es bajo y sigue bajando, lo que lo hace atractivo para particulares y pequeñas y medianas empresas.
2. Rendimiento: DAS proporciona un alto rendimiento porque está conectado directamente al servidor, lo que ofrece un acceso a datos más rápido y una latencia reducida en comparación con las opciones de almacenamiento en red, como NAS y SAN, que pueden experimentar congestión de la red. Por lo tanto, DAS es crucial para aplicaciones específicas que exigen acceso a datos de alta velocidad, como edición de vídeo y tareas intensivas en bases de datos.

Desventajas del almacenamiento adjunto directo (DAS)

1. Limitaciones de escalabilidad: DAS está conectado básicamente a un servidor específico, lo que limita su capacidad de expandirse fácilmente más allá de esa conexión singular. Para ampliar la escala, sería necesario conectar dispositivos de almacenamiento adicionales a otros servidores, y la escalabilidad depende en gran medida de la capacidad del servidor para ranuras de expansión o puertos externos.
2. Accesibilidad e intercambio reducidos: Dado que DAS está conectado directamente a un servidor, restrinja la accesibilidad remota de datos y las capacidades de intercambio a través de una red o de Internet. Esto hace que DAS sea menos adecuado para entornos que requieren recursos de almacenamiento compartidos.

2. Almacenamiento conectado a la red (NAS)

El almacenamiento conectado a la red (NAS) es un dispositivo de almacenamiento dedicado a nivel de archivo que se utiliza en los centros de datos. Facilita el acceso a datos para múltiples usuarios y dispositivos cliente a través de TCP/IP Ethernet en redes de área local (LAN). Los sistemas NAS suelen utilizar dispositivos de almacenamiento como unidades de disco duro (HDD) o unidades de estado sólido (SSD), organizados en unidades lógicas y redundantes conocidas como RAID (matriz redundante de discos independientes).

Los dispositivos NAS están diseñados para ofrecer simplicidad y escalabilidad, y ofrecen fácil almacenamiento, recuperación y administración de datos. A diferencia de los servidores de archivos tradicionales que pueden requerir una configuración y administración complejas, los dispositivos NAS permiten el acceso directo a los datos por parte de los usuarios de la red en una red de área local (LAN) sin la necesidad de un servidor de aplicaciones intermedias.

Los dispositivos NAS, que se ejecutan en software de sistema integrado, generalmente un sistema operativo microkernel optimizado como una versión optimizada de Linux, se centran exclusivamente en la gestión de operaciones de archivos. Ampliar la capacidad de almacenamiento es sencillo, similar a agregar un nuevo servidor a la red Ethernet.

NAS permite compartir archivos multiplataforma en varios sistemas operativos como Windows, macOS y Linux, utilizando protocolos como NFS, SMB/CIFS, HTTP y FTP para acceder y compartir archivos sin problemas.

Ventajas del almacenamiento conectado a la red (NAS)

1. Facilidad de acceso y uso compartido: NAS simplifica el manejo de datos basados ​​en red al permitir que múltiples usuarios y dispositivos accedan, editen y compartan archivos simultáneamente. Esto mejora la colaboración y la eficiencia de las organizaciones.
2. Administración e implementación simplificadas: Los sistemas NAS están diseñados para una fácil configuración y administración, ideales para empresas con recursos de TI limitados. Gestione el bloqueo de archivos para evitar conflictos de datos y garantizar la integridad de los datos, permitiendo el acceso y la edición simultánea de archivos.

Desventajas del almacenamiento conectado a la red (NAS)

1. Escalabilidad limitada: los sistemas NAS enfrentan limitaciones de escalabilidad, ya que están diseñados para entornos de red pequeños y medianos. Ampliar significativamente la capacidad de almacenamiento sin implementar unidades NAS adicionales puede resultar un desafío. Esta limitación se debe al tamaño del dispositivo físico y a los identificadores de red, lo que hace que el NAS sea menos adecuado para aplicaciones de bases de datos.
2. Restricciones de rendimiento: los sistemas NAS dependen del ancho de banda de red compartida, lo que genera posibles cuellos de botella en el rendimiento en entornos de alto tráfico de datos o al procesar archivos grandes. Esto puede resultar en una mayor latencia, velocidades de transferencia y acceso a datos más lentos y una menor confiabilidad. El tráfico de los dispositivos NAS compite con otros datos en la red de una organización, lo que puede sobrecargar los recursos.

3. Red de área de almacenamiento (SAN)

Una red de área de almacenamiento (SAN) es una red dedicada de alta velocidad que conecta servidores a dispositivos de almacenamiento compartido. Esta red, que normalmente utiliza el protocolo Fibre Channel, está diseñada exclusivamente para el tráfico de almacenamiento, lo que la distingue de la red de área local (LAN) que gestiona las comunicaciones de datos generales.

Debido a que las SAN utilizan una red dedicada, permiten separar las funciones de procesamiento de las tareas de almacenamiento, lo que hace que las SAN sean particularmente adecuadas para grandes redes corporativas. Además de Fibre Channel, otros protocolos utilizados en SAN incluyen iSCSI (Interfaz de sistemas informáticos pequeños de Internet) y Fibre Channel over Ethernet (FCoE).

Las SAN proporcionan acceso a nivel de bloque al almacenamiento dentro de los centros de datos, lo que permite que los servidores interactúen con los dispositivos de almacenamiento (como matrices de discos y bibliotecas de cintas) como si estuvieran conectados directamente a los propios servidores. Esta configuración permite a los administradores de TI ejecutar todo el almacenamiento como una entidad unificada, agilizando operaciones como copias de seguridad y mantenimiento al descargar estas tareas de los servidores host, evitando así cualquier impacto en sus capacidades de procesamiento.

Componentes de hardware

Una SAN incluye más componentes de hardware que las configuraciones DAS o NAS. A continuación se muestra una descripción de los componentes de hardware que se encuentran combinados en una arquitectura SAN:

• Conmutadores SAN: ​​SAN utiliza conmutadores Fibre Channel específicos de almacenamiento que actúan como el núcleo de la red conectando dispositivos de almacenamiento, como matrices RAID o bibliotecas de cintas, con los servidores que necesitan acceder a ellos.
• Matrices de almacenamiento: Consisten en varias unidades de disco, a menudo organizadas en configuraciones RAID para lograr redundancia y rendimiento. Estos también incluyen bibliotecas de cintas, utilizadas principalmente para el almacenamiento y archivo de datos a largo plazo.
• Adaptadores de bus de host (HBA): Se instalan en los servidores para conectarlos a la red SAN. Manejan el procesamiento de entrada/salida (E/S) y proporciona conectividad física a la SAN, normalmente utilizando el protocolo Fibre Channel.
• Dispositivos de interconexión: Los concentradores, puentes y enrutadores Fibre Channel ayudan a conectar servidores, matrices de almacenamiento y HBA en la SAN.

Ventajas de la red de área de almacenamiento (SAN)

• Alto rendimiento: Las SAN ofrecen conectividad de alta velocidad, velocidades de transferencia de datos rápidas y baja latencia, debido a su uso de tecnología Fibre Channel. Los conmutadores Fibre Channel, por ejemplo, pueden alcanzar velocidades de 16, 32, 64 y 128 Gbps (Gigabits por segundo), lo que facilita una rápida transferencia de datos.
• Escalabilidad: Las SAN tienen la capacidad de agregar o eliminar dispositivos de almacenamiento sin interrumpir las operaciones del servidor. Esto permite la gestión centralizada de grandes volúmenes de datos. Las arquitecturas SAN, en particular aquellas basadas en topologías de red de estructura conmutada, pueden admitir millas o millones de dispositivos. Para organizaciones más pequeñas, la topología de red FC-AL (bucle arbitrado de canal de fibra) admite hasta 126 dispositivos

Desventajas de la red de área de almacenamiento (SAN)

• Alto Costo: Las SAN requieren una importante inversión inicial y costos de mantenimiento continuo, debido a su compleja infraestructura y la necesidad de hardware y software especializado. Esta complejidad también se traduce en mayores costos de capacitación para el personal de TI responsable de utilizar y administrar SAN.
• Complejidad en la gestión: La configuración y gestión de una SAN exige una comprensión integral de sus componentes y arquitectura, que es compleja y específica del proveedor. Los diversos elementos de hardware, como conmutadores, concentradores y HBA, requieren experiencia de TI especializada para su configuración, integración con la infraestructura existente y la gestión continua de estas soluciones de almacenamiento.

Avances en tecnologías de almacenamiento de centros de datos.

El almacenamiento del centro de datos tradicionalmente se ha basado en sistemas de almacenamiento físico basados ​​en hardware y aplicaciones de servidor específicos para dispositivos particulares. Sin embargo, los avances en la virtualización y la computación en la nube han transformado el almacenamiento del centro de datos, permitiendo la abstracción de recursos de almacenamiento para ofrecer soluciones de almacenamiento más flexibles y escalables.

Virtualización del almacenamiento

La virtualización del almacenamiento en los centros de datos es el proceso de abstraer el almacenamiento físico de Múltiples, diversos e independientes dispositivos de almacenamiento a través de una red en un único grupo de almacenamiento unificado. Este proceso permite una gestión, asignación y utilización más efectiva de los recursos de almacenamiento. También mejora significativamente tanto la escalabilidad como la flexibilidad de estos recursos de almacenamiento.

La virtualización del almacenamiento es particularmente beneficiosa en entornos donde muchos servidores están conectados a múltiples matrices de almacenamiento. En estos entornos, simplifica la ejecución de tareas como copia de seguridad, archivado y recuperación, haciéndolas más sencillas para los administradores de TI. Por ejemplo, la virtualización del almacenamiento permite la organización automatizada del almacenamiento en niveles adaptados a las necesidades de rendimiento y políticas de retención de datos específicas.

Tipos de virtualización de almacenamiento

Hay tres tipos principales de virtualización de almacenamiento según dónde se implementa la virtualización en la arquitectura de almacenamiento: en el host (servidor), en la matriz de almacenamiento o en la red.

1. Virtualización basada en host: agrupa el almacenamiento conectado al servidor como volúmenes lógicos utilizando software en cada servidor, lo que permite tareas como la duplicación sin sobrecargar la red o el subsistema de almacenamiento.
2. Virtualización basada en matrices: Centraliza la virtualización del almacenamiento dentro del propio hardware de almacenamiento, administrada mediante firmware sin afectar los conmutadores o hosts SAN.
3. Virtualización basada en red: Administra las funciones de almacenamiento dentro de la capa de red, lo que puede causar cuellos de botella si el servidor se ve abrumado por las demandas de administración del almacenamiento.

Almacenamiento en la nube

El almacenamiento en la nube se refiere al modelo de nube pública donde los datos se almacenan en servidores remotos y dispositivos de almacenamiento accesibles a través de Internet o “la nube”. Estos servidores y dispositivos de almacenamiento son configurados, operados, mantenidos y administrados por proveedores de servicios en la nube (CSP) como Amazon Web Services (AWS) y Microsoft Azure.

Este servicio se ofrece como parte del modelo Infraestructura como servicio (IaaS) y tipos incluyen específicas de ofertas como Almacenamiento como servicio (STaaS) que brindan almacenamiento de datos como una suscripción.

Los servicios de almacenamiento en la nube permiten a los usuarios aprovisionar (y dar de baja) almacenamiento instantáneamente y pagar solo por el espacio que utilizan, así como potencialmente por las transferencias de datos fuera de la plataforma. Además, los usuarios pueden almacenar y recuperar sus datos a pedido desde cualquier ubicación, lo que mejora la accesibilidad y la flexibilidad. Los datos almacenados en la nube generalmente están protegidos mediante cifrado y múltiples copias de seguridad, lo que garantiza la confiabilidad y la protección de los datos.

El almacenamiento en la nube se ha vuelto cada vez más importante a medida que la proporción de datos corporativos almacenados en la nube por organizaciones de todo el mundo ha aumentado del 30% en 2015 a más del 60% en la actualidad.

Almacenamiento en la nube privada

El almacenamiento en la nube privada asigna recursos de almacenamiento dedicados dentro de una red interna segura, generalmente administrada en un centro de datos local por la propia organización. Esta configuración proporciona acceso, control y personalización exclusivas de la infraestructura de almacenamiento para satisfacer las necesidades organizativas y los requisitos de seguridad específicos.

Además, la infraestructura de almacenamiento local de una organización, incluidos servidores y unidades de almacenamiento, se puede configurar para replicar o realizar copias de seguridad de los datos en el nube público. Esta flexibilidad permite la creación de soluciones de almacenamiento en nube híbrida, que combinan los beneficios del almacenamiento en la nube pública y privada.

Soluciones y tecnologías de almacenamiento de próxima generación

Varias soluciones y tecnologías innovadoras de próxima generación están surgiendo en el almacenamiento de centros de datos para abordar las crecientes demandas de eficiencia, escalabilidad y rendimiento. Estos incluyen:

1. Matrices totalmente flash: Sistemas de almacenamiento de alta velocidad que utilizan unidades de estado sólido (SSD) en lugar de las tradicionales unidades de disco duro giratorios (HDD), lo que ofrece un rendimiento superior y una menor latencia. Además, la creciente adopción de protocolos de almacenamiento diseñados específicamente para SSD, como NVMe (memoria no volátil rápida) y NVMe-OF (NVMe over Fabric), están mejorando aún más el rendimiento, reduciendo la latencia y aumentando el rendimiento de las matrices totalmente flash en los centros de datos.
2. Sistemas de archivos de escalamiento horizontal: Una arquitectura de almacenamiento que permite el escalamiento horizontal de la capacidad de almacenamiento y el rendimiento mediante la adición de más nodos, lo que admite flexibilidad y facilidad de expansión.
3. Plataformas de objetos: Soluciones de almacenamiento diseñadas para administrar grandes cantidades de datos no estructurados, utilizando un espacio de nombres planos e identificadores únicos para la recuperación de datos.
4. Infraestructura hiperconvergente (HCI): Un sistema integrado que combina almacenamiento, informática y redes en un único marco, lo que simplifica la gestión y mejora la escalabilidad.
5. Almacenamiento definido por software (SDS): Un enfoque en el que el software gestiona y abstrae los recursos de almacenamiento subyacentes, ofreciendo flexibilidad y eficiencia a través de una gestión basada en políticas. La tecnología SDS ha sido adoptada por varias empresas de hiperescala como Meta Platforms (Facebook), Google y Amazon.
6. Grabación magnética asistida por calor (HAMR): Una tecnología de almacenamiento de datos que utiliza calentamiento localizado para aumentar la densidad de grabación magnética, lo que permite unidades de disco duro (HDD) de mayor capacidad para satisfacer los crecientes requisitos de almacenamiento de los centros de datos modernos.

Capacidad de almacenamiento del centro de datos.

La capacidad de almacenamiento del centro de datos es la cantidad total de información digital que un centro de datos puede almacenar. Esta capacidad, a menudo medida en terabytes (TB) y petabytes (PB), está determinada por el tamaño acumulativo de todos los dispositivos de almacenamiento dentro del centro de datos, incluidas las unidades de disco duro (HDD), las unidades de estado sólido (SSD) y las unidades de cinta.

La capacidad de almacenamiento de los centros de datos se puede entender en una escala que abarca desde dispositivos individuales hasta toda la instalación. A continuación se muestra un desglose que ilustra la organización jerárquica del almacenamiento de datos y su capacidad en varios niveles:

1. Dispositivos de almacenamiento individuales: Dentro del centro de datos, los discos duros, SSD y unidades de cinta individuales suelen ofrecer capacidades de almacenamiento que van desde 1 TB hasta más de 30 TB cada uno.
2. Salón de datos: Estos dispositivos de almacenamiento se organizan en racks y gabinetes, que luego se organizan en filas dentro de un data hall. Una única sala de datos, con sus múltiples filas de bastidores llenos de dispositivos de almacenamiento, puede contener más de 1000 terabytes (o 1 petabyte) de capacidad de almacenamiento.
3. Instalación de centro de datos: Una instalación de centro de datos de tamaño mediano generalmente comprende varias salas de datos (alrededor de 3 a 10), lo que implica que toda la capacidad de almacenamiento de la instalación podría abarcar varios petabytes.
4. Grandes empresas: Las grandes corporaciones operan numerosos centros de datos en todo el mundo, desde 10 hasta 50 o más. Por lo tanto, la capacidad de almacenamiento colectiva en todos estos centros de datos puede alcanzar cientos de petabytes, o incluso exabytes (millas de petabytes). Para ponerlo en contexto, se ha informado que TikTok y Spotify almacenan 470 petabytes y 460 petabytes de datos con Google, respectivamente.

Además, las demandas de almacenamiento para aplicaciones de inteligencia artificial son notablemente importantes. Por ejemplo, la Fase 1 del centro de datos AI Research SuperCluster (RSC) de Meta incluye un nivel de almacenamiento con 175 petabytes de almacenamiento masivo, 46 ​​petabytes de almacenamiento en caché y 10 petabytes de almacenamiento del sistema de archivos de red (NFS).

Fuente: MetaPlataformas. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta imagen.

¿Quién tiene la mayor capacidad de almacenamiento del centro de datos?

Determinar las cifras exactas puede ser un desafío, pero Amazon Web Services (AWS) se destaca por tener la mayor capacidad de almacenamiento de centros de datos a nivel mundial. Su cartera cuenta con una escala inmensa, con un almacenamiento que abarca cientos de exabytes y posiblemente se extienda a zettabytes. Esto se distribuye en la amplia superficie de AWS, que incluye más de 38 millones de pies cuadrados dedicados a sus centros de datos.

Costo del almacenamiento del centro de datos

El costo del almacenamiento del centro de datos generalmente se mide en dólares por gigabyte ($/GB) de capacidad. Este costo puede variar significativamente dependiendo de múltiples factores, como la tecnología de almacenamiento utilizada (por ejemplo, HDD versus SSD), la capacidad total de almacenamiento, los requisitos de rendimiento medidos en operaciones de entrada/salida por segundo (IOPS) y la escala de la empresa compradora (en particular, si es un operador de centro de datos de hiperescala o no).

A continuación se detallan los rangos de costos típicos para varias soluciones de almacenamiento de centros de datos:

• Unidades de disco duro (HDD): $0,01 a $0,10 por GB
• Unidades de estado sólido (SSD): $0,04 a $0,20 por GB
• Matrices flash híbridas (HFA): entre 0,05 y 0,25 dólares por GB, dependiendo de la proporción de SSD a HDD

Es fundamental reconocer que estos precios se refieren únicamente a la capacidad de almacenamiento en bruto. El costo total de propiedad (TCO) para el almacenamiento del centro de datos también incluye factores como la infraestructura del centro de datos, los costos de energía y refrigeración, el mantenimiento y cualquier software o tarifa de licencia necesaria para administrar el entorno de almacenamiento.

Empresas de almacenamiento de centros de datos.

Las empresas de almacenamiento de centros de datos abarcan una variedad de empresas, incluidos proveedores de servicios en la nube (CSP), operadores de centros de datos de colocación, proveedores de hardware de almacenamiento, fabricantes de equipos originales (OEM) de almacenamiento y proveedores de software de virtualización.

Proveedores de servicios en la nube

Los principales proveedores de servicios en la nube (CSP) ofrecen una variedad diversa de servicios de almacenamiento masivo. Estos servicios van desde unidades de estado sólido (SSD) locales conectadas a máquinas virtuales (VM), hasta discos persistentes zonales y regionales y depósitos de almacenamiento, que brindan servicios de almacenamiento de objetos. A continuación se muestran ejemplos de soluciones de almacenamiento de objetos comunes que ofrecen los principales CSP:

1. Amazon Web Services (AWS): Amazon Simple Storage Service (S3) es un servicio de almacenamiento en la nube escalable, de alta velocidad y basado en web, diseñado para realizar copias de seguridad y archivar en línea datos y programas de aplicaciones.
2. Microsoft Azure: Azure Blob Storage es una solución de almacenamiento de objetos extremadamente escalable para datos no estructurados que ofrece alta disponibilidad, seguridad y rendimiento.
3. Google Cloud Platform (GCP): Google Cloud Storage es un almacenamiento de objetos unificado para desarrolladores y empresas, desde el servicio de datos en vivo hasta el análisis de datos/ML y el archivado de datos.
4. Oracle Cloud: Oracle Cloud Infrastructure Object Storage es un servicio de almacenamiento duradero que proporciona capacidad ilimitada para almacenar y acceder a cualquier tipo de datos.
5. IBM Cloud: IBM Cloud Object Storage es una solución de almacenamiento flexible, escalable y sencilla diseñada para ofrecer alta durabilidad, resiliencia y seguridad.

Operadores de centros de datos de colocación

En un entorno de centro de datos de colocación, los clientes alquilan espacio para sus servidores e infraestructura de almacenamiento dentro de una instalación de terceros, operada por empresas como Equinix y Digital Realty. Estos proveedores de colocación son responsables de mantener el edificio, garantizar los controles ambientales (como energía y refrigeración), y proporcionar seguridad física y conectividad de rojo.

El cliente, por su parte, es responsable de comprar su propio hardware de almacenamiento, así como de la instalación, configuración, mantenimiento, y gestión de su equipo de almacenamiento dentro del espacio alquilado.

Proveedores de hardware de almacenamiento

Los proveedores de hardware de almacenamiento de centros de datos más grandes del mundo son Dell EMC, Hewlett Packard Enterprise (HPE), NetApp, Hitachi, Pure Storage, IBM y Huawei. Estas empresas se especializan en producir y suministrar una amplia gama de soluciones y sistemas de almacenamiento de datos para satisfacer las necesidades de los clientes empresariales.

Almacenamiento Fabricantes de equipos originales

A nivel mundial, los principales fabricantes de equipos originales (OEM) de almacenamiento son Seagate, Western Digital y Toshiba. Estas empresas diseñan, fabrican y suministran componentes de almacenamiento para centros de datos, como unidades de disco duro (HDD) y unidades de estado sólido (SSD).

Proveedores de software de virtualización

Los proveedores de software de virtualización para el almacenamiento de centros de datos incluyen:

• VMware: Ofrece soluciones de almacenamiento definidas por software (SDS) para centros de datos a través de productos como vSAN y vSphere Storage.
• Nutanix: Ofrece una solución de infraestructura hiperconvergente (HCI) que combina informática, almacenamiento y redes en un solo sistema. Incluye el software Acropolis Operating System (AOS)