Cómo diseñar y construir un centro de datos

Definición y tendencias sobre los centros de datos 

Un centro de datos constituye la base sobre la cual las organizaciones modernas gestionan, resguardan y administran la información que emplean de manera cotidiana. En estas instalaciones se concentran los sistemas encargados de almacenar datos críticos, ejecutar aplicaciones esenciales y asegurar la continuidad de los servicios digitales que sostienen el funcionamiento de la organización. 

Para que todo el entorno funcione con estabilidad, el diseño y la planificación son esenciales. Una estructura bien planteada facilita el acceso a la información, mejora la continuidad de los servicios y permite que el centro pueda ampliarse cuando sea necesario, evitando complicaciones técnicas y minimizando la aparición de costos imprevistos. 

De acuerdo con datos estadísticos de Spain DC la demanda de construcción de centros de datos está en alza. Solo en España, se estima que dicha demanda crecerá en un 90% hasta el 2028. 

Disponer de un centro de datos que opere de manera eficiente es un factor clave para el crecimiento y la competitividad de las organizaciones modernas. No obstante, la elevada inversión inicial y los costos energéticos asociados a su operación hacen que cada decisión relacionada con su diseño, implementación y mantenimiento deba abordarse con una planificación rigurosa y estratégica. 

Esta guía proporciona una visión integral desde laconstrucción de un data center, su diseño y su planificación para un enfoque centrado en la eficiencia y la seguridad.

Por qué el diseño de un centro de datos es importante

El buen diseño de un data center impacta directamente en la continuidad del negocio, no solo por su capacidad para almacenar datos, sino por la tendencia de las empresas y organizaciones a utilizar sistemas y flujos de trabajo basados en la nube, globales o protocolos colaborativos.

Entre las razones clave destacan:

• Seguridad de los datos: La protección de información crítica depende de controles físicos, segmentación adecuada, sistemas de detección y una arquitectura de seguridad que reduzca riesgos de intrusión o los impactos en caso de una brecha de seguridad.
• Escalabilidad y flexibilidad: Una arquitectura flexible permite ampliar distintos componentes de la infraestructura del centro de datos de manera escalable, sin generar interrupciones en la operación.
• Optimización de costes: Una infraestructura bien diseñada optimiza el consumo energético y disminuye la necesidad de incorporar hardware adicional, lo que se traduce en operaciones más eficientes, rentables y sostenibles a largo plazo.
• Rendimiento: Los centros de datos optimizados ofrecen un mejor rendimiento, con mayores velocidades de conexión y mayor capacidad de almacenamiento. Un diseño adecuado, permite una refrigeración más eficiente, lo que reduce el sobrecalentamiento de los sistemas y facilita las tareas de mantenimiento.
• Facilidad de uso: Diseñar un centro de datos con un enfoque en la facilidad de uso facilita el mantenimiento y la ampliación de los sistemas, además de simplificar la capacitación del personal. Se logra mediante la correcta disposición de los racks, el cableado, los sistemas de datos y los equipos de refrigeración.
• Sostenibilidad: Muchas operaciones de centros de datos requieren un alto consumo de recursos, especialmente de energía. La planificación y el uso de componentes eficientes, como sistemas de gestión del flujo de aire y racks con refrigeración optimizada, contribuyen a reducir el consumo energético y la huella de carbono.

Componentes clave del diseño de un centro de datos

El diseño de un data center moderno combina varios factores y decisiones que afectan directamente a la eficiencia y la escalabilidad de la instalación.

Seguridad física

La seguridad física es la base de cualquier infraestructura crítica. Un centro de datos bien diseñado incorpora controles por capas que comienzan en el perímetro exterior y avanzan progresivamente hacia las salas más sensibles. Esto incluye vallados perimetrales, sistemas de control de acceso con roles diferenciados y autenticación biométrica, cámaras de seguridad con monitoreo continuo, sensores inteligentes o análisis de vídeo con IA.

La arquitectura debe permitir que cada zona tenga un nivel de protección correspondiente con su importancia para reducir la probabilidad de accesos no autorizados y obtener una trazabilidad completa de cada movimiento dentro de la instalación.

Ubicación y análisis del sitio

El emplazamiento es un factor crítico en el diseño de la infraestructura de un centro de datos. Su selección requiere evaluar de manera integral la exposición a riesgos geológicos y ambientales, así como la disponibilidad de un suministro energético estable, acompañado de redes de conectividad de alta capacidad, como fibra óptica. 

Asimismo, es fundamental garantizar una adecuada accesibilidad para el personal operativo y los proveedores, a fin de asegurar la continuidad de las operaciones y el mantenimiento. En este análisis también se consideran aspectos como la disponibilidad de agua para los sistemas de refrigeración, la capacidad y calidad del suelo para soportar cargas elevadas, y las condiciones que permitan una expansión futura de la infraestructura de manera eficiente y segura.

Arquitectura y distribución del espacio

La distribución del centro de datos debe tener en cuenta la eficiencia térmica, la facilidad de mantenimiento y la seguridad operativa. Un diseño adecuado establece zonas diferenciadas para TI, energía, refrigeración y soporte para evitar interferencias entre los sistemas.

La optimización del flujo de aire y la reducción del consumo energético también son factores clave. La combinación de pasillos fríos y calientes con estrategias de contención, junto con aspectos como la altura del techo, los suelos técnicos o la planificación del cableado, determina hasta qué punto el centro de datos podrá operar sin cuellos de botella.

Infraestructura eléctrica

La energía constituye el pilar fundamental sobre el cual se sostiene la operación de un centro de datos. Su diseño debe contemplar esquemas de redundancia en todos los niveles del sistema eléctrico, desde la acometida principal hasta las unidades de distribución de energía (PDU) que alimentan directamente a los servidores.

La integración de sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS) y generadores diésel garantiza la continuidad y la calidad del suministroeléctrico, elementos críticos para prevenir interrupciones operativas, proteger los equipos y asegurar la disponibilidad permanente de los servicios.

Sistemas de refrigeración y climatización

La refrigeración es uno de los componentes más importantes y costosos del diseño de un centro de datos. A mayor densidad de racks, mayor es la necesidad de mantener temperaturas estables y homogéneas.

El objetivo es asegurar un flujo de aire eficiente y evitar la mezcla entre aire frío y caliente. Además, la instalación debe adaptarse a cambios en la carga de trabajo, por lo que se monitorizan continuamente la temperatura y la humedad y se incorporan sistemas de respaldo.

Cumplimiento normativo y certificaciones

El diseño debe alinearse con estándares internacionales que garantizan seguridad, disponibilidad y eficiencia. Cumplir con estas directrices reduce riesgos y aporta confianza a clientes y auditores, especialmente en entornos altamente regulados.

Sostenibilidad y eficiencia energética

La sostenibilidad es un factor estratégico para los centros de datos. Un diseño eficiente permite reducir el PUE mediante tecnologías de refrigeración avanzadas y el uso de energías renovables. Estas prácticas reducen costes, mejoran la reputación corporativa y facilitan el cumplimiento de objetivos ESG.

Pasos para diseñar y construir un centro de datos

1. Definir las necesidades del data center

El diseño empieza definiendoqué rol tendrá el centro de datos dentro de la organización, lo que determina el nivel de disponibilidad, el tipo de cargas que albergará y la capacidad inicial prevista. Esta definición también marca el horizonte de crecimiento y el modelo operativo, proporcionando una dirección clara para el desarrollo del proyecto.

2. Diseñar la infraestructura del centro de datos

Aquí se transforman los objetivos en parámetros concretos que le dan forma a la infraestructura del centro de datos. Se establece la potencia necesaria, la densidad por rack, la capacidad de red y los requisitos de seguridad. Esta etapa evita reformas costosas a medio y largo plazo, y permite que cada sistema responda a una necesidad real.

A continuación, se presentan los principales aspectos a considerar en el diseño de la arquitectura de un centro de datos:

• Temperatura: Mantener condiciones térmicas adecuadas mediante un diseño que favorezca un flujo de aire eficiente, considerando la disposición de sistemas de climatización y racks de servidores.
• Ruido: Prever espacios adecuados entre los racks para mitigar los niveles de ruido generados por equipos de refrigeración y facilitar las tareas de operación y mantenimiento.
• Distribución eléctrica: Evaluar la disponibilidad del suministro eléctrico e integrar fuentes de energía primarias y secundarias seguras, con capacidad de escalar según el crecimiento del centro de datos.
• Control de acceso: Incorporar sistemas de control de acceso que restrinjan el ingreso al personal autorizado y permitan el registro de actividades para la supervisión y seguridad de los equipos.
• Iluminación: Diseñar sistemas de iluminación de bajo consumo con sensores, que se activen únicamente en las áreas que requieran intervención humana.
• Sostenibilidad: Integrar soluciones energéticamente eficientes para reducir costos operativos y minimizar el impacto ambiental.
• Mantenimiento: Garantizar una disposición de los equipos que facilite el acceso del personal y permita una atención rápida y eficaz de los incidentes de hardware.

3. Evaluar los marcos regulatorios y de cumplimiento normativo

Antes de ejecutar el plan para el desarrollo del centro de datos, es fundamental verificar que la construcción cumpla con todas las leyes y regulaciones locales aplicables. Esto permite asegurar que la instalación se ajuste a los estándares de seguridad y confiabilidad, así como que opere de manera legal.

Entre los marcos regulatorios y requisitos de cumplimiento que deben revisarse se incluyen:

• Normativa local de construcción y ordenamiento territorial
• Regulaciones sobre protección de datos y certificaciones sectoriales requeridas
• Regulaciones ambientales y de sostenibilidad
• Legislación de protección al consumidor que pueda ser aplicable a la construcción y operación de centros de datos

Consultar con asesores legales locales o con firmas especializadas en el desarrollo de centros de datos puede ayudar a aclarar los requisitos de cumplimiento necesarios para la instalación.

4. Adquirir el equipamiento del centro de datos

Una vez definidos los sistemas y equipos necesarios, se debe iniciar la búsqueda de proveedores especializados en componentes de infraestructura para centros de datos.

Es importante seleccionar proveedores que cumplan con las especificaciones técnicas y el presupuesto definido, y que cuenten con una trayectoria comprobada. 

La lista esencial de equipamiento suele incluir: 

• Servidores y racks: Adquirir servidores y sistemas de rack que cumplan con los requisitos de rendimiento, ofreciendo además flexibilidad y escalabilidad para la organización.
• Equipos de red: Asegurar la compra de equipos de red compatibles, como cableado y routers, que respalden las necesidades operativas del negocio.
• Sistemas de almacenamiento y respaldo: Los centros de datos requieren soluciones de almacenamiento y respaldo altamente fiables para garantizar la continuidad del servicio. Se deben priorizar equipos con comprobada confiabilidad, capacidades de recuperación intuitivas y posibilidad de escalar en capacidad.
• Sistemas de energía y refrigeración: La elección de soluciones energéticamente eficientes y ambientalmente responsables ayuda a reducir costos operativos, al tiempo que proporciona la refrigeración necesaria para los sistemas de datos. 

5. Instalar y configurar el equipamiento

Una vez que los materiales y equipos llegan al sitio, es necesario instalarlos y configurarlos de acuerdo con los requisitos de rendimiento establecidos. Los equipos deben ubicarse en las áreas designadas según el plan de diseño, para luego proceder con su instalación y configuración.

El proceso de construcción del centro de datos debe incluir:

• Instalación de la infraestructura física en los edificios de servidores, incluyendo racks, gabinetes y sistemas de refrigeración
• Instalación y configuración de las fuentes de energía
• Implementación de un sistema de gestión de cableado
• Instalación y pruebas del hardware de datos (servidores, sistemas de almacenamiento y respaldo)
• Integración de la plataforma de gestión de datos seleccionada con el hardware para optimizar el desempeño
• Configuración de protocolos de datos, como rutas de conexión y sistemas de almacenamiento

6. Configurar y probar la red

La configuración y prueba de la red es una etapa crítica en el diseño del centro de datos, ya que el desempeño del sistema depende de una infraestructura de red robusta y confiable. Es fundamental asegurar conexiones de alta velocidad mediante fibra óptica, protegidas por firewalls y otras medidas sólidas de ciberseguridad.

Antes de poner el centro de datos en operación, se deben realizar pruebas exhaustivas de velocidad y seguridad de la red para garantizar un rendimiento óptimo.

7. Implementar un sistema de seguridad física

La fase final de la construcción incluye la implementación de un sistema de seguridad física para el centro de datos, ajustado al presupuesto y a las necesidades específicas de la instalación. Los sistemas de seguridad física más comunes incluyen sistemas de cámaras de seguridad y controles de acceso.

Las cámaras CCTV equipadas con sensores del Internet de las Cosas (IoT) y capacidades de detección térmica ofrecen más que supervisión visual. Permiten monitorear métricas críticas para la salud del centro de datos, como temperatura, mantenimiento predictivo de los equipos y detección de sonido.

Los sistemas de control de acceso en áreas sensibles ayudan a reducir accesos no autorizados y a proteger los datos. Además, generan registros de actividad que permiten identificar qué personal accedió a determinadas áreas, en caso de ser necesario investigar un evento específico.

La protección del equipo es clave para garantizar la continuidad operativa y mitigar riesgos de intrusión o compromisos de seguridad.

8. Planificar el mantenimiento, la escalabilidad y la sostenibilidad

El último paso en el diseño de un centro de datos consiste en desarrollar un plan integral para el mantenimiento, la expansión futura y las acciones de sostenibilidad. Los administradores pueden utilizar tecnologías de seguridad integradas para el mantenimiento predictivo del hardware o establecer rutinas periódicas de revisión del rendimiento de los sistemas.

El análisis continuo de los requerimientos del centro de datos mediante herramientas de gestión de infraestructura (DCIM), análisis y reportes operativos permite anticipar necesidades de escalamiento y sostenibilidad, facilitando la toma de decisiones informadas de manera oportuna.

Conclusión

El diseño de un centro de datos es un proceso que exige precisión técnica y visión a largo plazo. La infraestructura y la seguridad son componentes clave que requieren de una planificación detallada que permita que el data center crezca sin que los ajustes sobrepasen el presupuesto.

Para ello, lo más recomendable es contar con la ayuda de profesionales especializados que aborden el proyecto de manera global y escalable para que el centro de datos sea una inversión rentable y duradera a largo plazo.