O que é um data center?

Os data centers modernos evoluíram rapidamente. A infraestrutura passou dos servidores físicos locais tradicionais para redes virtuais que oferecem suporte a aplicações e cargas de trabalho em agrupamentos de infraestrutura física e em ambientes multicloud.

Atualmente, os dados são distribuídos em uma ampla gama de ambientes, inclusive data centers locais, locais de borda e nuvens públicas e privadas. Para o funcionamento eficaz, o data center deve comunicar-se de forma contínua em todos esses ambientes. Por exemplo, na execução de aplicações na nuvem, há a dependência da infraestrutura de data center do provedor de nuvem. Ao mesmo tempo, as empresas podem optar por manter determinadas cargas de trabalho, dados confidenciais ou sistemas antigos no local por motivos como segurança, conformidade ou desempenho.

A evolução mais recente no cenário de data centers concentra-se em arquiteturas nativas de nuvem. Esses data centers são desenvolvidos sob medida para abrigar aplicações nativas de nuvem, projetadas para a máxima utilização dos recursos exclusivos de ambientes distribuídos e escaláveis na nuvem. Com a utilização de tecnologias como contêineres e microsserviços, as aplicações nativas de nuvem permitem às empresas a inovação rápida, a adaptação a demandas em constante mudança e a entrega de experiências fluidas aos usuários. Essa transição é essencial no momento em que as empresas buscam a otimização de operações, com a garantia de uma infraestrutura pronta para o suporte às demandas dinâmicas e competitivas da era digital.

Por que os data centers são importantes para as empresas?

As empresas dependem de data centers com suporte a aplicações e atividades corporativas, inclusive:

• Compartilhamento de arquivos e e-mail
• Aplicações de produtividade
• Gerenciamento do relacionamento com o cliente (CRM)
• Planejamento de recursos empresariais (ERP) e bancos de dados
• Desktops virtuais e serviços de comunicação e colaboração
• Big data, inteligência artificial e aprendizado de máquina
• Cargas de trabalho de IA, como treinamento de modelos, geração aumentada por recuperação (RAG) e inferência

O projeto de data center inclui roteadores, switches, firewalls, sistemas de armazenamento, servidores e controladores de entrega de aplicações. Como esses componentes armazenam e gerenciam dados e aplicações essenciais para a empresa, a segurança do data center assume papel essencial em seu projeto. Juntos, esses componentes fornecem três elementos necessários.

Infraestrutura de rede. Essa estrutura conecta servidores (físicos e virtualizados), serviços de data center, armazenamento e conectividade externa aos locais dos usuários finais.

Infraestrutura de armazenamento. Os dados são o combustível do data center moderno. Os sistemas de armazenamento são utilizados para guardar esse ativo valioso.

Recursos de computação. As aplicações são os motores do data center. Esses servidores fornecem o processamento, a memória, o armazenamento local e a conectividade de rede que impulsionam as aplicações.

Como os data centers operam?

Os serviços de data center costumam ser implantados para a proteção do desempenho e da integridade dos componentes fundamentais do data center.

Dispositivos de segurança de rede. Essas soluções incluem firewall e proteção contra invasões para proteger o data center.

Garantia de entrega de aplicações.Para a manutenção do desempenho das aplicações, esses mecanismos oferecem resiliência e disponibilidade por meio de failover automático e balanceamento de carga.

O que é a segurança de data center?

A segurança do data center abrange as tecnologias, políticas e práticas desenvolvidas para a proteção da infraestrutura, das cargas de trabalho e das aplicações que impulsionam as empresas modernas. A iniciativa engloba a proteção de recursos físicos, como servidores e sistemas de armazenamento, além de ambientes virtualizados e operações na nuvem. Os principais elementos abrangem controles de acesso robustos para impedir acessos não autorizados, detecção avançada de ameaças para monitoramento e mitigação de ataques cibernéticos, e criptografia para a proteção de dados em trânsito e em repouso.

Com a expansão dos data centers para o suporte a modelos híbridos e multicloud, a segurança também precisa adaptar-se à proteção de ambientes distribuídos. A segurança eficaz do data center garante a continuidade operacional dos negócios, protege informações confidenciais e assegura a conformidade com as normas do setor. A segurança é fundamental para operações resilientes e agênticas.

Os componentes do data center exigem uma infraestrutura robusta para o suporte ao hardware e ao software da instalação. A estrutura abrange subsistemas de energia, fontes de alimentação ininterrupta (UPS), sistemas de ventilação e refrigeração, supressão de incêndio, geradores de backup e conexões com redes externas.

O padrão mais adotado para o projeto e a infraestrutura de data centers é o ANSI/TIA-942. O modelo inclui padrões para a certificação ANSI/TIA-942, que garante a conformidade com uma das quatro categorias de níveis de data center classificadas por grau de redundância e tolerância a falhas.

Nível 1: infraestrutura básica de instalações. O data center de Nível 1 oferece proteção limitada contra eventos físicos. O modelo dispõe de componentes de capacidade única e de um caminho de distribuição único e não redundante.

Nível 2: infraestrutura de instalações com componentes de capacidade redundante. Esse tipo de data center oferece proteção aprimorada contra eventos físicos. A estrutura conta com componentes de capacidade redundante e um caminho de distribuição único e não redundante.

Nível 3: infraestrutura de instalações com manutenção simultânea. Esse data center protege contra praticamente todos os eventos físicos, com componentes de capacidade redundante e múltiplos caminhos de distribuição independentes. Cada componente pode ser removido ou substituído sem a interrupção dos serviços prestados aos usuários finais.

Nível 4: infraestrutura de instalações com tolerância a falhas. Esse data center oferece os mais elevados níveis de tolerância a falhas e redundância. Componentes de capacidade redundante e múltiplos caminhos de distribuição independentes permitem a manutenção simultânea e a tolerância a uma falha em qualquer ponto da instalação, sem causar períodos de instabilidade.

Tipos de data centers

Há diversos tipos de data centers e modelos de serviço disponíveis. A classificação depende se pertencem a uma ou mais empresas, como se encaixam (se for o caso) na topologia de outros data centers, quais tecnologias usam para computação e armazenamento e até mesmo da eficiência energética. Os seis principais tipos de data centers abrangem as opções a seguir.

Data centers de IA

O data center de IA é projetado especificamente para o suporte às elevadas exigências computacionais de cargas de trabalho de inteligência artificial. Essas instalações utilizam infraestruturas avançadas, como redes definidas por software, segurança integrada e GPUs e TPUs de alto desempenho, para o processamento eficiente de grandes volumes de dados e a execução de algoritmos complexos de IA. Diferentemente dos data centers tradicionais, os data centers de IA priorizam o processamento paralelo e fluxos de trabalho otimizados para o treinamento e a implantação de modelos de aprendizado de máquina em escala.

A minimização da latência é foco prioritário nos data centers de IA, pois aplicações de IA em tempo real, como análise preditiva e processamento de linguagem natural, exigem processamento rápido de dados e tomada de decisões. Ao combinar recursos computacionais potentes com arquiteturas de baixa latência, os data centers de IA permitem que as empresas utilizem todo o potencial da inteligência artificial em ambientes dinâmica e com uso intensivo de dados.

Data centers corporativos

Os data centers corporativos pertencem à própria empresa e são por ela operados, com localização habitual em campi corporativos e estruturação voltada ao atendimento de usuários internos.

Data centers de serviços gerenciados

Os data centers de serviços gerenciados são gerenciados por terceiros (como um provedor de serviços gerenciados) em nome de uma empresa. A empresa faz o arrendamento dos equipamentos e da infraestrutura em vez de comprá-los.

Data centers de colocation

Nos data centers de colocation ("colo"), a empresa aluga espaço em um data center de propriedade de terceiros, localizado fora das instalações corporativas. O data center de colocation abriga a infraestrutura: edifício, refrigeração, largura de banda, segurança e demais recursos, ao passo que a empresa fornece e gerencia os componentes, inclusive servidores, armazenamento e firewalls.

Data centers na nuvem

Nessa modalidade externa de data center, os dados e as aplicações permanecem hospedados por um provedor de serviços na nuvem, como os serviços da Web da Amazon (AWS), Google Cloud Platform (GCP), Microsoft (Azure), IBM Cloud ou outro provedor de nuvem pública, em geral em data centers de hiperescala projetados para o suporte eficiente a cargas de trabalho volumosas e à escalabilidade global.

Data centers de borda

O data center de borda é uma instalação descentralizada de menor porte, localizada mais próxima dos usuários finais e dispositivos, projetada para o processamento local de dados, a redução da latência e o suporte a aplicações em tempo real em setores como IoT, veículos autônomos e distribuição de conteúdo. A computação de borda é especialmente útil quando há a necessidade de manter a latência no nível mínimo, como no processamento de IA.

Evolução da infraestrutura: de mainframes para aplicações na nuvem

A infraestrutura de computação passou por três grandes ondas de evolução nos últimos 65 anos:

• A primeira onda caracterizou-se pela transição de mainframes proprietários para servidores x86, instalados no ambiente local e gerenciados por equipes internas de TI.
• A segunda onda trouxe a virtualização abrangente da infraestrutura de suporte às aplicações. O movimento permitiu a otimização do uso de recursos e a mobilidade de cargas de trabalho entre agrupamentos de infraestrutura física.
• Atualmente, a terceira onda reflete a transição para a nuvem, nuvem híbrida e aplicações nascidas na nuvem.

Essa evolução deu origem à computação distribuída. Nessa arquitetura, dados e aplicações ficam distribuídos entre sistemas distintos, conectados e integrados por serviços de rede e padrões de interoperabilidade para o funcionamento como um ambiente único. Com isso, o termo "data center" passa a designar o departamento responsável por esses sistemas, independentemente da localização física das instalações.

As empresas podem optar pela criação e manutenção de data centers de nuvem híbrida, pelo aluguel de espaço em instalações de colocation (colos), pelo consumo de serviços compartilhados de computação e armazenamento ou pelo uso de serviços na nuvem pública. O resultado prático é que as aplicações atuais não ficam mais restritas a um único local. Essas aplicações operam em múltiplas nuvens públicas e privadas, ofertas gerenciadas e ambientes tradicionais. Nesta era multicloud, o data center tornou-se amplo e complexo, com o objetivo de impulsionar a melhor experiência do usuário.

É possível reduzir o consumo de energia nos data centers?

Os data centers são grandes consumidores de energia, com demandas energéticas em ascensão à medida que a transformação digital se acelera. As GPUs que alimentam os data centers de IA consomem de 10 a 15 vezes mais energia por ciclo de processamento do que as CPUs de data centers tradicionais, devido à intensidade computacional para o treinamento e a execução de modelos de IA.

Para a redução dos custos de energia e dos desafios de fornecimento, os data centers podem implementar estratégias energéticas avançadas, como a otimização do uso de energia, a adoção de energia limpa e o aprimoramento da eficiência de refrigeração. Essas iniciativas auxiliam no atendimento à crescente demanda digital, em conformidade com as regulamentações energéticas e ambientais globais.