El centro de datos virtual de Microsoft conecta la nube con la realidad

¿Qué es la nube?

Es donde los alumnos y empleados remotos se reúnen para las clases y reuniones virtuales, donde convergen los jugadores para crear mundos, conducir autos y abatir a sus enemigos y donde los empleados de la salud hacen un seguimiento de los pacientes con COVID-19 y los recursos que necesitan para su tratamiento.

Es también donde las empresas responden de manera rápida y segura a las necesidades de sus clientes y donde las grandes corporaciones simplifican las comunicaciones entre los empleados dispersos y administran la logística de la cadena de suministro para sus carteras de productos.

Pero ¿cuál es la definición práctica de la nube?

“No es un concepto vago ni un superordenador”, explica un narrador en un vídeo introductorio de un nuevo micrositio que los lleva a una visita virtual de un centro de datos de Microsoft. “La nube es una red de millones de ordenadores interconectados a nivel global en centros de datos de todo el mundo que funcionan juntos para almacenar y gestionar datos, ejecutar aplicaciones y ofrecer contenido y servicios”.

La experiencia del centro de datos virtual, que la empresa presenta hoy, es una visita digital inmersiva de un centro de datos típico de Microsoft. Los visitantes pueden realizar la visita con su ordenador personal o con un dispositivo de realidad virtual.

“Muestra a las personas la realidad de la nube y elimina los aspectos técnicos y grandilocuentes”, señala Noelle Walsh, vicepresidenta corporativa de Microsoft que lidera el equipo que crea y opera la infraestructura de la nube de la empresa.

Los centros de datos, añade, son como casas: edificios con equipos eléctricos y mecánicos, si bien es verdad que Microsoft Cloud opera a una escala diferente que cualquier casa, con un grado de fiabilidad mucho mayor. En la actualidad, la empresa opera más de 200 centros de datos y el número crece. Hasta la fecha, los centros de datos operativos y previstos de la empresa están repartidos por 34 países de todo el mundo, conectados a través de más de 250 mil kilómetros de fibra óptica submarina, terrestre y subterránea.

Además, Microsoft tiene previsto añadir centros de datos en al menos 10 países más durante este año y la empresa prevé crear entre 50 y 100 centros de datos nuevos cada año en un futuro inmediato, comenta Walsh.

Los visitantes que hagan clic en la experiencia del centro de datos virtual conocerán la infraestructura necesaria para crear centros de datos, la energía renovable que los alimenta y el hardware y el software que mantienen protegidos los datos. La última parada de la visita ofrece una visión del futuro, incluidos servidores que se mantienen refrigerados en tanques de líquido en ebullición y centros de datos modulares instalados en el lecho marino en tubos que se asemejan a submarinos.

“Los centros de datos que vemos en las películas y los anuncios son alucinantes”, advierte Brian Janous, director general del equipo de Microsoft para la estrategia energética de los centros de datos. “No tienen tanta parafernalia. Y eso demuestra que están optimizados para la eficiencia. Tienen muchas cosas que no son visibles a primera vista”.

Seguridad física y cibernética

La mayoría de los centros de datos de Microsoft son una amalgama de hormigón, acero, cobre y fibra, sin ventanas y del tamaño de un almacén, rodeada por una cerca. “Si pasas cerca de un centro de datos, es probable que no sepas que es un centro de datos», señala Walsh, quien afirma que ese aspecto discreto es a propósito. “Por lo general no publicitamos dónde están nuestros centros de datos”.

La experiencia del centro de datos virtual es una invitación inusual que permite al conductor pisar el freno, parar y mirar alrededor.

La valla perimetral de alta seguridad es una de muchas capas de seguridad física instaladas para controlar el acceso dentro y fuera del centro de datos, nos explica Mark Russinovich, empleado técnico de Microsoft y director de tecnología de Azure. También hay cámaras de seguridad y una garita. En la entrada, las medidas de seguridad física adicionales incluyen un puesto de control donde los visitantes muestran sus credenciales y una puerta de un solo sentido que impide que las personas metan o saquen algún objeto no autorizado del centro de datos.

“No verás el sistema de supervisión en segundo plano de todos estos sistemas”, comenta Russinovich. “Hay monitores automatizados que buscan anomalías en el acceso concedido y los datos de los vídeos se supervisan de manera automática”.

Desde el exterior, los visitantes verán los equipos electrónicos necesarios para alimentar el centro de datos. Entre estos se incluyen al menos dos líneas eléctricas que vienen de la red eléctrica para proporcionar redundancia en caso de que se estropee una línea, así como generadores de reserva dentro de las instalaciones para alimentar los servidores en caso de que se produzca un corte en la red eléctrica u otro tipo de interrupción. En la actualidad, la mayoría de los generadores de reserva de Microsoft funcionan con gasóleo, pero a largo plazo la empresa tiene previsto cambiar a combustibles con bajo contenido en carbono, baterías o baterías de hidrógeno.

Microsoft tiene el compromiso de alimentar todos sus centros de datos y operaciones con el equivalente de fuentes de energía 100 % renovables para 2025. La experiencia del centro de datos virtual muestra aerogeneradores y paneles solares como ejemplos del tipo de energía renovable que la empresa ha comenzado a adquirir para alcanzar ese objetivo, aunque no es frecuente ver estos aerogeneradores y paneles solares junto o encima de los centros de datos de la empresa.

“Una cosa que nos preguntan siempre es, ‘¿Por qué no ponen paneles solares en los centros de datos?’”, comenta Janous. La respuesta, según él, es “porque eso sería disfrazar el problema real que intentamos resolver, que es acelerar la descarbonización de la red eléctrica y, para ser francos, poner paneles solares en nuestros centros de datos sería apenas un granito de arena”.

Aunque la huella terrestre de cada centro de datos es casi equivalente a la de una tienda de un centro comercial, que es el tipo de negocio que podría generar suficiente energía con paneles solares en el tejado para satisfacer la demanda de energía máxima, “Casi cada metro cuadrado del centro de datos se utiliza para mover la electricidad a través de los servidores, convirtiéndola en datos. Solo entre el 1 y el 2% de la energía consumida en ese centro de datos se podría cubrir con un sistema de paneles solares en el tejado”, explica Janous.

En lugar de colocar paneles solares en el tejado, Microsoft ha firmado acuerdos financieros con compañías eléctricas para crear granjas eólicas y solares en cientos de hectáreas de terreno. Cuando es posible, la empresa elige también crear los centros de datos cerca de presas hidroeléctricas, que proporcionan un suministro constante de energía de carga verde y fiable a los centros de datos.

Refrigerados, protegidos y confiables

Todos esos servidores del centro de datos que convierten energía en datos generan calor cuando están en funcionamiento, lo que requiere un sistema de refrigeración con un diseño especial que evite el malfuncionamiento de los servidores. Los centros de datos de Microsoft en climas templados como el Pacífico noroccidental de Estados Unidos y el norte de Europa usan el aire exterior para la refrigeración, excepto los días más calurosos. Lo mismo ocurre con las regiones más cálidas y húmedas del mundo, explica Janous.

El 15% de los días en los que la temperatura y la humedad superan el umbral de refrigeración por aire, los refrigeradores mecánicos de Microsoft usan agua para enfriar el aire a través del proceso de evaporación. Como empresa, Microsoft ha comenzado a cambiar a tecnologías de refrigeración que hacen un uso menor del agua, como la refrigeración líquida y su objetivo es reponer más agua de la que se consume al final de esta década.

Dentro del centro de datos, las filas de racks de servidores están por lo general dispuestas en lo que se denomina una “configuración de pasillos calientes y fríos”. Se introduce aire a una temperatura agradable en el pasillo frío, suficiente para que los técnicos accedan a los servidores para su mantenimiento. Cuando los servidores están en funcionamiento, los ventiladores aspiran el aire del pasillo frío y lo distribuyen a los servidores. El aire caliente que sale de la parte posterior de los servidores se lleva al pasillo caliente y se absorbe y se extrae del centro de datos, donde se recicla mediante refrigeradores mecánicos.

Toda la infraestructura eléctrica y mecánica de los centros de datos de Microsoft mantiene los más de cuatro millones de servidores de la empresa en centros de datos de todo el mundo en funcionamiento, con una fiabilidad de “cuatro nueves” (99,999 %) todo el tiempo, explica Walsh.

“El servidor es la parte importante”, comenta.

Igual de importante, añade Russinovich, es mantener la seguridad y la privacidad de los datos almacenados y procesados dentro del centro de datos. Microsoft gasta más de mil millones de dólares cada año en la seguridad de los centros de datos en hardware, software, protocolos y personal, señala.

“Verás que empleamos prácticas recomendadas, desde el acceso físico al centro de datos hasta la manipulación de las unidades e incluso en la forma en que los datos se almacenan en los dispositivos, porque el software cifra los datos antes de que lleguen a los dispositivos”, comenta.

Cuando se actualizan los servidores, los datos se borran de las unidades antiguas y, a veces, las unidades se desmantelan de manera física para garantizar que se destruyen los datos.

“También ciframos los datos para que, aunque surja un problema, se mantengan inaccesibles”, añade Russinovich.

Innovación del centro de datos

Para satisfacer los objetivos de sostenibilidad de reducción del carbono y el agua y abordar la demanda de servidores del centro de datos más rápidos y potentes, los equipos de investigación e ingeniería de Microsoft tienen la vista puesta en el centro de datos del futuro. De hecho, el ritmo de cambio de los próximos cinco años seguramente eclipsará el ritmo de cambio de los últimos 20 años, según Russinovich.

Por ejemplo, las redes de alto ancho de banda más eficientes permitirán aplicaciones de IA a gran escala, así como la capacidad de transferir enormes cantidades de datos, explica.

Estos centros de datos rápidos y eficientes serán posibles gracias a innovaciones como los conceptos de refrigeración líquida y centro de datos submarino presentados en la última parada de la experiencia del centro de datos virtual. Estas tecnologías permiten servidores de tamaño más reducido y abren las puertas a nuevas arquitecturas de software y hardware optimizadas para aplicaciones de IA de baja latencia y gran potencia, comenta Walsh.

Estos servidores de tamaño reducido también darán lugar a un nuevo tipo de centro de datos implementado para las aplicaciones perimetrales. Sin embargo, la hiperescala a la que la empresa crea los centros de datos de Microsoft en la actualidad y en un futuro próximo se mantendrá como una parte importante, señala Russinovich.

“Con seguridad, las regiones a hiperescala mantendrán su importancia, porque la demanda de la nube sigue en aumento”, explica.

Recursos relacionados

• Den un vistazo a la experiencia del centro de datos virtual.
• Conozcan los proyectos de refrigeración líquida y centros de datos submarinos de Microsoft.
• Obtengan más información sobre la sustentabilidad en Microsoft.
• Vean la infografía Dentro de un centro de datos de Microsoft.

John Roach escribe sobre investigación e innovación de Microsoft. Síganlo en Twitter.