Descubre cómo lucen los centros de datos: Episodio 7 de CCNA Gratis

¿Alguna vez has estado dentro de un centro de datos? Es impresionante, filas y filas de switches, routers, servidores que zumban y ronronean, alimentando Internet que usamos todos los días. Solo de pensar en ello me pongo la piel de gallina. Y mientras aprendes sobre redes, seguro que te preguntas, ¿cómo funciona todo esto? ¿Cómo luce una red de centro de datos? ¿Es diferente de cualquier otra red? Eso es lo que vamos a hablar hoy: ¿cómo los ingenieros de redes diseñan redes de centros de datos? También quiero agradecer a bozon software por patrocinar este artículo. Son los patrocinadores oficiales de este curso, ayudando a que sea gratuito aquí en YouTube, y además tienen el mejor software de preparación para el CCNA. Si necesitas laboratorios, exámenes o material didáctico, ellos lo tienen. Échale un vistazo al enlace que está abajo.

¿Qué es un centro de datos?

Antes de adentrarnos en el diseño de redes de centros de datos, es importante entender qué es exactamente un centro de datos y cuál es su propósito. Además, es bueno saber en qué situaciones podrías encontrarte trabajando en un centro de datos. Porque si sigues el camino de la carrera de redes, lo más probable es que tengas la oportunidad de trabajar en uno. Y te aseguro que será increíble. Recuerdo mi primera vez en un centro de datos y fue algo mágico, me sentí como si estuviera en Disneylandia.

Es muy probable que hayas visto centros de datos en la televisión o en imágenes, como las que te mostré antes. Aquí tienes una lista de algunas de las empresas con grandes centros de datos como Google, Facebook, Amazon y Microsoft. Si te unes a su equipo de redes, es posible que tengas acceso y puedas trabajar dentro de ellos. Pero, ¿qué pasa con otras empresas que no son tan grandes como Google, Facebook o Amazon? ¿Todas las empresas tienen y usan centros de datos? La respuesta es sí, pero no todos de la misma manera.

Tipos de centros de datos

Tomemos como ejemplo a Network Chat Coffee, una empresa que vende café en línea a través de su sitio web. Para poder ofrecerte ese servicio, hay varias opciones. Una de ellas es abrir tu propio centro de datos, pero eso no implica necesariamente tener un almacén enorme con filas y filas de servidores. Podría ser simplemente una habitación con un rack, que es lo que tengo en mi casa. Tengo mi propio rack con enrutadores, switches y servidores, y puedes acceder a mis servicios directamente a través de mi conexión a Internet. Muchas empresas pequeñas y medianas tienen una configuración así.

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Pero si mi conexión a Internet en casa no es muy buena, o si no tengo aire acondicionado o los estándares necesarios para mantener una empresa en funcionamiento, entonces podría querer poner mis servidores en un centro de datos real. Los centros de datos ofrecen cosas como sistemas de refrigeración redundantes, fuentes de alimentación redundantes, todo lo que necesitas para mantener en funcionamiento una empresa. En ese caso, podría alquilar espacio en un centro de datos o alquilar racks. Esto es lo que hacen la mayoría de las empresas para las que trabajo.

Si estás pensando en otras configuraciones, soy usuario de la nube. Aunque la nube involucra un centro de datos, es el centro de datos y los servidores de otra persona. Amazon AWS, Google Cloud y Microsoft Azure ofrecen sus propios servidores y centros de datos como un servicio. No necesitas alquilar espacio ni tener hardware propio, simplemente haces clic y tu sitio web está ahí.

Diseño de redes de centros de datos

Pero volvamos al diseño de redes en los centros de datos. Si tu empresa tiene su propio centro de datos o alquila espacio en un centro de datos externo, es importante saber cómo diseñar la red de ese centro de datos. Muchas empresas tienen una combinación de las tres configuraciones que mencioné antes: un centro de datos propio, espacio alquilado en un centro de datos externo y el uso de servicios en la nube.

En el antiguo modelo de tres niveles, teníamos servidores en cada rack conectados a uno o dos switches «top of rack» (TOR) ubicados en la parte superior. Luego, los switch TOR se conectaban a los switches de distribución, que se conectaban al switch de núcleo. Estos switches se organizaban en lo que se conocía como el modelo de tres capas: acceso, distribución y núcleo. Este modelo era eficiente para el tráfico de red «norte-sur» (hacia y desde Internet), pero no era óptimo para el tráfico de red «este-oeste» (entre los servidores en diferentes racks).

En cambio, el diseño de red actual más común en los centros de datos es conocido como spine-leaf (columna-rama). En este diseño, los switches de acceso se conocen ahora como leaf switches (conmutadores de hoja) y se conectan directamente a los switches de distribución, conocidos como spine switches (conmutadores de columna). Los conmutadores de columna se conectan entre sí en una estructura de malla completa, permitiendo una comunicación más rápida y eficiente entre los servidores en diferentes racks. Esto es especialmente importante en la era de la virtualización, donde los servidores en diferentes racks necesitan comunicarse constantemente.

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Este diseño de spine-leaf tiene varias ventajas. Permite una comunicación más rápida y confiable entre los servidores en diferentes racks, ya que se reduce el número de «saltos» necesarios para enviar datos. Además, facilita el equilibrio de carga y mejora el rendimiento de la red al distribuir el tráfico de manera uniforme entre los switches.

En cuanto a los switches utilizados en el diseño de la columna y la rama, en los centros de datos se suelen utilizar switches específicamente diseñados para este entorno, como los switches Cisco Nexus. Estos switches están diseñados para manejar grandes volúmenes de tráfico y ofrecen un alto rendimiento y capacidad de procesamiento. También es importante destacar que las conexiones entre los switches en esta arquitectura suelen ser de nivel 3, lo que significa que funcionan como routers y utilizan direcciones IP para enrutar el tráfico en lugar de direcciones MAC.

Conclusion

En conclusión, el diseño de redes en los centros de datos es crucial para asegurar un rendimiento óptimo de la red y una comunicación eficiente entre los servidores. El diseño de columnas y ramas es el enfoque más comúnmente utilizado actualmente, ya que permite una comunicación rápida y confiable entre los servidores en diferentes racks. Además, los switches y routers utilizados en el diseño deben ser capaces de manejar grandes volúmenes de tráfico y tener características de redundancia para garantizar la disponibilidad de los servicios.

Tabla resumen

ConceptoDescripción
Centro de datosUn lugar físico donde se almacenan y procesan servidores, routers y switches para brindar servicios en línea.
Spine-leafUn diseño de red en los centros de datos en el que los switches de acceso se conectan directamente a los switches de distribución, permitiendo una comunicación rápida y eficiente entre los servidores en diferentes racks.
Leaf switchEl switch de acceso en el diseño de columna y rama, conectado directamente a los servidores en los racks.
Spine switchEl switch de distribución en el diseño de columna y rama, conectado a los switches de acceso y encargado de enrutar el tráfico de la red.
Malla completaUna configuración en la que cada leaf switch está conectado a todos los spine switches, lo que permite una comunicación rápida y equilibrada entre los servidores.
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Preguntas frecuentes

A continuación, responderemos algunas preguntas frecuentes sobre el diseño de redes en los centros de datos:

¿Cuál es la diferencia entre el diseño de tres niveles y el diseño de columna y rama?

El diseño de tres niveles es más adecuado para el tráfico de red «norte-sur» (hacia y desde Internet), mientras que el diseño de columna y rama es más adecuado para el tráfico de red «este-oeste» (entre los servidores en diferentes racks).

¿Cuál es la ventaja del diseño de columna y rama?

El diseño de columna y rama permite una comunicación más rápida y confiable entre los servidores en diferentes racks, reduce la latencia del tráfico y mejora el rendimiento de la red.

¿Qué switches se utilizan en el diseño de columna y rama?

En los centros de datos, se suelen utilizar switches específicamente diseñados para este entorno, como los switches Cisco Nexus.

¿Por qué las conexiones entre switches en el diseño de columna y rama son de nivel 3?

Las conexiones de nivel 3 permiten un mejor equilibrio de carga y evitan bloques innecesarios en las conexiones.

¿Es el diseño de columna y rama el más adecuado para todos los centros de datos?

No siempre. El diseño de columna y rama es más adecuado para centros de datos con una gran cantidad de servidores y una alta carga de tráfico de red «este-oeste». En otros casos, otros diseños pueden ser más adecuados.

Espero que hayas encontrado útil este artículo sobre el diseño de redes en los centros de datos. Si tienes más preguntas, no dudes en dejar un comentario a continuación. No olvides revisar otros artículos relacionados en nuestro sitio web.

Hasta la próxima!

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