Infraestructura TI Empresarial: Sistemas de Información, Servidores y Almacenamiento

Sistemas de Información como Solución Empresarial

Los Sistemas de Información (SI) son imprescindibles en la empresa moderna. Su objetivo principal es dar respuesta a la necesidad de un tratamiento automatizado de la información, posibilitando el funcionamiento eficiente y la comunicación interna y externa. Para ello, se implantan las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC).

Objetivos de un Sistema de Información

Un Sistema de Información bien implementado busca:

• Facilitar el desarrollo de las estrategias de la empresa.
• Automatizar tareas repetitivas y procesos operativos.
• Asegurar la disponibilidad de la información y la facilidad de adaptación a los cambios del entorno.
• Satisfacer las necesidades de información de los diferentes niveles de la organización.
• Ayudar en la toma de decisiones estratégicas, tácticas y operativas.
• Integrar medidas de seguridad para proteger los activos de información.

Características de un Sistema Informático Ideal

Un sistema informático efectivo debe cumplir con las siguientes características:

• Rentable: El beneficio obtenido debe superar su coste de implantación y mantenimiento.
• Fácil e Inteligible: Sencillo de usar y comprender por los usuarios finales.
• Robusto y Fiable: Capaz de operar sin fallos durante largos periodos.
• Rápido y Eficiente: Debe procesar la información y responder en tiempos adecuados.
• Controlado y Seguro: Con mecanismos para gestionar el acceso y proteger la integridad de los datos.
• Fácil de Mantener: Modificable y actualizable sin grandes complicaciones.

Clasificación de los Sistemas de Información en la Empresa

Según su Estructura:

• Monousuario: Diseñado para ser utilizado por una sola persona.
• Departamental: Da servicio a las necesidades específicas de un departamento.
• Corporativo: Integra la información y procesos de toda la organización.

Según su Tamaño y Arquitectura:

• Miniordenador: Sistemas de tamaño medio, hoy en día a menudo reemplazados por servidores potentes.
• Mainframe: Grandes ordenadores centrales con alta capacidad de procesamiento y fiabilidad.
• Red de Ordenadores: Sistemas distribuidos donde múltiples ordenadores colaboran.

Según el Tipo de Procesamiento:

• Por Lotes (Batch): Procesa grandes volúmenes de datos de forma programada, sin interacción directa del usuario.
• Online: Permite la interacción directa del usuario para consultas o transacciones individuales.
• En Tiempo Real: Procesa datos y responde instantáneamente a eventos externos (ej. control industrial).

Según su Uso:

• Propósito General: Diseñado para realizar una amplia variedad de tareas (ej. un PC estándar).
• Propósito Específico: Optimizado para una función concreta (ej. un servidor de base de datos, un sistema empotrado).

Plataformas Informáticas Comunes

Ordenadores Personales:

• PC de Ofimática / Estación de Trabajo: Equipos de escritorio para tareas productivas o especializadas.
• PC de Hogar: Orientados al entretenimiento y tareas domésticas.
• Portátiles: Equipos móviles con funcionalidad similar a los de escritorio.
• PDA / Móviles Inteligentes: Dispositivos de mano con capacidades informáticas y de comunicación.

Sistemas de Servidores:

• Servidor de Ficheros: Almacena y comparte archivos en una red.
• Servidor de Almacenamiento Masivo: Gestiona grandes volúmenes de datos (ver NAS, SAN).
• Servidor de Aplicaciones y Cálculo: Ejecuta software empresarial o realiza cálculos complejos.

Equipos Empotrados:

• Equipo Industrial: Controla maquinaria y procesos en entornos de fabricación.
• Equipo Especializado: Integrado en dispositivos médicos, sistemas de tráfico, electrodomésticos, etc.

Servidores Empresariales

Servidor de Ficheros

Características principales:

• Alta capacidad de almacenamiento.
• Interfaces de comunicación de alto rendimiento y seguras (redes Gigabit Ethernet, Fibre Channel).
• Procesadores y arquitecturas optimizadas para el movimiento de datos.
• Coste generalmente elevado, justificado por su capacidad, fiabilidad y escalabilidad.
• Implementación de medidas de seguridad elevadas (control de acceso, backups).

Servidor de Almacenamiento Masivo

Estos servidores se centran en proporcionar grandes cantidades de espacio de almacenamiento fiable. Se emplean tecnologías como RAID y múltiples discos duros (HDD) o unidades de estado sólido (SSD).

Servidor de Aplicaciones

Equipos destinados a ejecutar aplicaciones empresariales o realizar cálculos intensivos. También se denominan mainframes o supercomputadores en casos de muy alta gama.

• Elevada potencia de proceso (CPU múltiples, gran cantidad de RAM).
• Alta disponibilidad (componentes redundantes, clústeres).
• Utilizados por grandes empresas y organizaciones.
• Sistemas multiprocesador y multitarea.
• Alta seguridad física y lógica.
• Coste elevado, proporcional a su capacidad y fiabilidad.
• A menudo se agrupan en clústeres para mejorar el rendimiento y la disponibilidad.
• Ejecutan plataformas como servidores web (IIS), servidores de aplicaciones Java EE (JBoss, JOnAS, WebSphere), etc.

Tecnologías de Almacenamiento

RAID (Redundant Array of Independent Disks)

Tecnología que combina múltiples discos físicos en una o más unidades lógicas para mejorar el rendimiento, la redundancia o ambas.

• RAID 0 (Data Stripping o Conjunto Dividido): Divide los datos equitativamente entre dos o más discos. No ofrece redundancia, pero sí mejora el rendimiento de lectura/escritura. Ejemplo: Bloques A1, A3 en Disco 1; A2, A4 en Disco 2.
• RAID 1 (Data Mirroring o Espejo): Crea una copia exacta (espejo) de los datos en dos o más discos. Útil cuando prevalece la fiabilidad y el rendimiento de lectura sobre la capacidad total. Ejemplo: Bloques A1, A2 en Disco 1; A1, A2 en Disco 2 (copia).
• RAID 5 (Paridad Distribuida): Reparte los datos a nivel de bloques y distribuye la información de paridad (seguridad/recuperación) entre todos los discos. Ofrece un buen equilibrio entre rendimiento, capacidad y redundancia. Requiere un mínimo de 3 unidades de disco. El coste de redundancia es bajo (equivale a la capacidad de un disco).

DAS (Direct Attached Storage)

Es el método más sencillo. Los dispositivos de almacenamiento (discos duros internos o externos) se conectan directamente a un servidor o estación de trabajo sin pasar por una red. Es una solución válida y económica para pequeñas empresas o necesidades individuales.

NAS (Network Attached Storage)

Un dispositivo NAS es un servidor de almacenamiento dedicado que da servicio a través de una red local (LAN) mediante protocolos de red como TCP/IP (NFS, SMB/CIFS). Es eficiente, fácil de gestionar y ofrece buena escalabilidad (en tamaño y crecimiento). Suelen emplear disk arrays (conjuntos de discos, a menudo con RAID).

SAN (Storage Area Network)

Una red dedicada de alta velocidad (generalmente mediante Fibra Óptica o iSCSI sobre Ethernet) que interconecta servidores con dispositivos de almacenamiento compartido (arrays de discos, librerías de cintas). Ofrece prestaciones muy elevadas, crecimiento casi ilimitado y alta velocidad, permitiendo distancias de hasta 10 km o más entre equipos. Es la solución más compleja y costosa, habitual en grandes centros de datos.

Sistemas Empotrados (Embedded Systems)

Un equipo informático especial integrado dentro de un sistema electrónico o mecánico mayor, diseñado para realizar una o varias funciones específicas en tiempo real o con restricciones particulares. Utilizan microprocesadores o microcontroladores con características específicas (bajo consumo, tamaño reducido, resistencia a condiciones adversas). Se caracterizan por su gran robustez para uso continuo.

Ejemplos de aplicación: control de procesos industriales, sistemas de navegación (GPS), equipamiento médico, control de tráfico, electrónica de consumo (electrodomésticos inteligentes), automoción (ABS, ECU), etc.

Métodos de Refrigeración de Sistemas

La gestión térmica es crucial para el rendimiento y la fiabilidad de los componentes electrónicos, especialmente los procesadores.

Refrigeración Líquida Interna

Consiste en introducir agua u otro líquido refrigerante en un circuito cerrado que pasa por un bloque en contacto con el procesador (u otros componentes calientes) y un radiador donde se disipa el calor. Es más efectiva que la refrigeración por aire tradicional, puede emitir menos ruido y potencialmente prolongar la vida útil del componente. Se ha podido refrigerar hasta 1000W por cm² con técnicas avanzadas.

Refrigeración Termoeléctrica (Peltier)

Se basa en introducir un material termoeléctrico (célula Peltier) entre el chip y el disipador. Al aplicar una corriente eléctrica, una cara de la célula se enfría (absorbiendo calor del chip) mientras la otra se calienta (disipando calor al disipador). Conducen la electricidad pero dificultan el paso del calor en la dirección opuesta. Permiten bajar la temperatura del chip significativamente (hasta 55°C por debajo de la ambiente en condiciones ideales), pero consumen energía adicional y generan más calor en la cara caliente.

Microcompresores

Similar a un sistema de refrigeración por compresión de vapor (como en neveras), pero miniaturizado. Bombea un refrigerante mediante compresores con membranas. El refrigerante pasa por microcanales en contacto con el chip, absorbe calor y se convierte en vapor. Luego se condensa en otra parte del ciclo. Son potencialmente muy efectivos pero actualmente costosos y grandes para integrarse directamente en el microchip.

Viento Iónico (Enfriador Iónico / EHD)

Es como un"aire acondicionado microscópic" sin partes móviles. Utiliza un campo eléctrico entre un emisor y un colector para ionizar moléculas de aire y acelerarlas, creando un flujo (viento iónico) que arrastra el calor del componente. Es silencioso pero su eficiencia y aplicabilidad práctica a gran escala aún están en desarrollo.