Como funciona a internet? (Parte 1, data center)

Este é o primeiro de uma série de posts mostrando o funcionamento da internet. A primeira parte é sobre o data center ou centro de processamento de dados.

O que é o data center?

É uma estrutura onde são processados e depositados os dados da internet como sites, videos, arquivos, imagens, etc. Também transmite estes dados para a internet por fibras óticas. É muito importante para as operações do setor de Tecnologia da Informação, por isso tem um nível elevado de segurança e acesso restrito.

Existem três tipos de data centers.

• O data center privado (PDC): Usado por empresas e órgãos governamentais, sites governamentais são armazenados neste tipo.
• Internet data center (IDC): É gerenciado por empresas como Google, Apple e etc, que fornecem serviços de hospedagem de sites, conexão de internet, serviço de e-mail, armazenamento de conteúdo, etc. Os IDCs são muito maiores e consomem mais energia do que os PDCs.
• Data center virtual: É a opção para a organização que não pode, ou não quer, gastar com a infraestrutura física. Tem as mesmas funções e pode ficar armazenado em um ou mais data centers físicos.

Como funciona?

Servidor

Dentro do data center tem muitos servidores. Um servidor é um computador sem mouse, teclado e monitor, cuja função é gerenciar conteúdos e transmitir para os clientes.

A memória do servidor fica em um dispositivo de estado sólido (SSD). O Electrical e-Library e todo o seu conteúdo fica em um SSD de um servidor. Este está em um data center da Locaweb na cidade de São Paulo.

Além dos servidores, um data center também tem muitos switches, roteadores e bancos de memória, servem como componentes auxiliares. Os equipamentos ficam empilhados em armários ou prateleiras.

DNS

Como um conteúdo em um servidor é acessado? Todo computador, smartphone ou qualquer objeto conectado à internet tem um endereço de IP (Internet Protocol). Este é um conjunto de números análogo ao endereço de uma casa. Todo domínio também tem um endereço de IP, que indica o servidor, é difícil para os humanos se lembrarem de uma série de números. O domínio tem um nome em URL como https://www.electricalelibrary.com/. O DNS traduz o nome do domínio em IP correspondente e vice-versa, recebe o nome do domínio escrito por alguém em um navegador e traduz em IP para encontrar o servidor.

Um único servidor pode guardar muitos sites diferentes, então os domínios precisam de um host header para diferenciar os sites do mesmo servidor.

Arquitetura

Esta é uma arquitetura típica de um data center. A camada de núcleo (core layer) é formada por roteadores, a camada de agregação (aggregation layer) é formada por switches de interconexão e acesso, estes são ligados aos servidores. A camada de acesso é onde ficam os servidores, algumas fontes colocam os switches de acesso nesta camada.

O roteador é a porta de entrada de uma rede, conecta com outras redes, determina qual é a melhor rota para transmitir o pacote de dados e envia os pacotes para outra rede.

Enquanto o switch ou comutador faz a conexão de todos os aparelhos em uma rede.

Infraestrutura e segurança

O data center consome muita energia, precisa operar ininterruptamente pois se houver queda de energia, todo o conteúdo dentro ficará fora do ar na internet. Para isso, tem o sistema UPS, com uma subestação própria, baterias de reserva e geradores de emergência em caso de queda de energia. Além de fontes de alimentação de alta potência para os equipamentos.

Todos esses servidores e componentes auxiliares produzem calor, portanto precisa ter sistemas de refrigeração de ar para não danificar os servidores. Além de controle de umidade, proteção contra incêndios e desastres naturais, sistemas de alarme e circuito interno de câmeras. Este é um exemplo mostrando o interior do prédio do data center. NOC room é o centro de operações de rede.

Mais detalhes sobre os componentes serão explicados futuramente.