Resumo de Tecnologias e Arquitetura de Data Center

Descrição do Resumo:

A Infraestrutura de Data Center é o coração da computação moderna, sendo a instalação física centralizada que abriga sistemas críticos de processamento, armazenamento e telecomunicações. Com a evolução da virtualização e da computação em nuvem, compreender a arquitetura dessas instalações — desde a camada física até o gerenciamento por software — tornou-se indispensável para garantir a alta disponibilidade e a escalabilidade dos serviços digitais. Por sua complexidade e relevância técnica, este é um dos temas mais recorrentes e detalhados em concursos públicos de alto nível para a área de TI.

Neste resumo, exploraremos os fundamentos e normas que regem os centros de dados, com foco especial na ANSI/TIA-942 e suas áreas funcionais (MDA, HDA, EDA), além da classificação de Tiers do Uptime Institute, detalhando os requisitos de redundância e manutenção concorrente de cada nível.

Na sequência, analisaremos a evolução das redes, comparando a topologia tradicional Three-Tier com a moderna arquitetura Spine-Leaf, otimizada para o tráfego East-West. Abordaremos a transformação do hardware, desde os silos tradicionais até a Infraestrutura Hiperconvergente (HCI), e os pilares do Data Center Definido por Software (SDDC), incluindo virtualização de rede com VXLAN e SDN.

Trataremos também das métricas de confiabilidade (MTBF, MTTR) e eficiência energética (PUE, DCiE), essenciais para a gestão operacional, além de conceitos fundamentais de escalabilidade, balanceamento de carga e a infraestrutura global de nuvem composta por Regiões e Zonas de Disponibilidade (AZs). Por fim, consolidaremos o aprendizado com a resolução comentada de questões recentes das principais bancas examinadoras.

Bons estudos,

Equipe Resumos de TI

Conteúdo do Resumo:

  • Fundamentos e Normas de Data Center
    • Norma ANSI/TIA-942 (Infraestrutura de Telecomunicações em Data Centers)
      • As Áreas Funcionais (Do topo para a ponta)
    • Classificação de Tiers (Uptime Institute)
  • Arquitetura de Redes em Data Center
    • Fluxos de Tráfego
    • Topologia Tradicional: Three-Tier (Hierárquica)
    • Topologia Moderna: Spine-Leaf (Clos)
    • Design de Conectividade Física
      • ToR (Top of Rack)
      • EoR (End of Row)
    • Evolução da Infraestrutura de Hardware
      • Arquitetura Tradicional (3 Camadas ou “Silos”)
      • Infraestrutura Convergente (CI – Converged Infrastructure)
      • Infraestrutura Hiperconvergente (HCI – Hyperconverged Infrastructure)
    • Virtualização de Rede (VXLAN e SDN)
      • O Problema da VLAN (802.1Q)
      • VXLAN (Virtual Extensible LAN)
      • SDN (Software-Defined Networking)
    • SDDC (Software-Defined Data Center)
      • Os Três Pilares do SDDC
      • A Camada de Gerenciamento Unificado
      • Características e Vantagens
  • Confiabilidade e Métricas
    • Disponibilidade vs. Confiabilidade vs. Tolerância a Falhas
    • MTBF, MTTR e MTTF
      • MTBF (Mean Time Between Failures)
      • MTTR (Mean Time To Repair)
      • MTTF (Mean Time To Failure)
    • A Fórmula da Disponibilidade
    • O Conceito dos “Noves” (SLA)
  • Escalabilidade e Elasticidade
    • Diferença Conceitual: Escalabilidade vs. Elasticidade
      • Escalabilidade (Scalability)
      • Elasticidade (Elasticity)
    • Tipos de Escalabilidade
      • Escalabilidade Vertical (Scale-UP)
      • Escalabilidade Horizontal (Scale-OUT)
    • Warehouse-Scale Computers (WSC)
      • A Pilha de Hardware e Software do WSC
    • Infraestrutura Global de Nuvem (Regiões e AZs)
      • Detalhamento dos Componentes
  • Alta Disponibilidade e Fail-over
    • Modos de Operação (Active/Passive vs. Active/Active)
      • Ativo-Passivo (Active-Passive / Cold Standby)
      • Ativo-Ativo (Active-Active)
    • A Mecânica da Falha: Fail-over e Fail-back
    • Monitoramento e “Split-Brain”
      • Heartbeat (Batimento Cardíaco)
      • O Problema do Split-Brain (Cérebro Dividido)
      • A Solução: Quorum e Fencing (STONITH)
  • Balanceamento de Carga (Load Balancing)
    • Camadas de Atuação (L4 vs. L7)
      • L4 Load Balancing (Camada de Transporte)
      • L7 Load Balancing (Camada de Aplicação)
    • Algoritmos de Balanceamento
      • Algoritmos Estáticos (Simples)
      • Algoritmos Dinâmicos (Inteligentes)
      • Baseados em Hash (Para Persistência)
    • Persistência de Sessão (Sticky Sessions)
    • Health Checks (Monitoramento de Saúde)
  • Monitoramento e Gerenciamento
    • Protocolos e Arquitetura
    • Métricas de Desempenho (Performance)
    • Planejamento de Capacidade (Capacity Planning)
  • Gestão de Infraestrutura e Eficiência
    • DCIM (Data Center Infrastructure Management)
    • Métricas de Eficiência Energética (The Green Grid)
      • PUE (Power Usage Effectiveness)
      • DCiE (Data Center Infrastructure Efficiency)