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Cuando hablamos de arquitectura operativa, nos referimos a todas las partes que juntas constituyen la infraestructura TI de una empresa. Se trata de redes, servidores, almacenamiento, servicios y seguridad, y cómo todo está conectado.
Deberás crear un pequeño resumen de componentes y explicar cómo se utilizan al menos tres componentes juntos. Comienza con una red conocida, ya sea en casa o en la escuela. No necesitas permisos de administrador para observar y explicar las partes.
¿Dónde pertenecen los conceptos?
[[Arquitectura de operaciones Nivel 0 - Sistema operativo, máquina virtual y contenedores|Nivel 0 – Sistema operativo, máquina virtual y contenedores]] muestra qué conceptos son partes de otros, lo que se ejecuta dónde y qué series los explican.
¿Qué es una arquitectura de operaciones?
Una arquitectura de operaciones es una descripción general de todos los componentes de TI en un entorno y cómo están conectados. Piense en ello como un mapa de todo el sistema de TI. Incluye todo, desde hardware físico hasta software y medidas de seguridad.
Para una pequeña empresa, esto puede ser tan simple como un enrutador, un servidor y algunas PC. Para una organización más grande, puede incluir cientos de servidores, múltiples redes, servicios en la nube y mucho más.
Componentes de red
La red es la base fundamental de una arquitectura operativa. Sin la red, ningún dispositivo puede comunicarse.
Vídeo: Cómo distribuyen el tráfico hub, conmutador y enrutadores
El vídeo explica la diferencia entre hub, conmutador y enrutadores, así como qué papel desempeñan en una red.
| Componente | Qué hace | Ejemplo |
|---|---|---|
| Conmutador (switch) | Conecta dispositivos en una red local (LAN) | UniFi Switch, TP-Link |
| Enrutador | Envía tráfico entre diferentes redes | Tu router doméstico, router del ISP |
| Pasarella | Dirige el tráfico de una red a otras redes | La pasarela predeterminada suele ser el enrutador |
| Cortafuegos | Filtra el tráfico y bloquea accesos no deseados | pfSense, OPNsense, Unifi Gateway |
| Punto de acceso (AP) | Proporciona conexión inalámbrica a la red | Unifi AP, TP-Link AP |
¿Cómo se conectan?
Un orden típico es:
Internet → Router/Gateway → Firewall → Switch → Dispositivos (PCs, servidores, APs)
El switch conecta todo internamente, y el router/firewall controla lo que entra y sale.
Tarea 1 - Mapea tu red doméstica
¿Qué tipo de equipo de red tienes en casa? La mayoría tiene al menos un router del proveedor de internet. Intenta descubrir lo siguiente:
Si no tienes acceso a la red doméstica, utiliza la arquitectura de ejemplo en “Montaje”. Distingue entre lo que observas y lo que supones.
- ¿Tienes un router, un conmutador o una combinación de ambos?
- ¿Tienes un punto de acceso independiente o el Wi-Fi está integrado en el router?
- ¿Cuál es la dirección IP de tu router? (Pista:
ipconfigen la terminal de Windows)
Servidores y clientes
En una arquitectura de operación distinguimos entre servidores y clientes:
Video: Qué convierte a una máquina en un servidor
El video explica qué caracteriza a un servidor y cómo los servidores se diferencian de las máquinas cliente normales.
| Rol | Descripción | Ejemplo |
|---|---|---|
| Servidor | Una máquina que ofrece servicios a otras | Servidor web, servidor de archivos, impresora en red |
| Cliente | Una máquina que utiliza los servicios ofrecidos por el servidor | Tu PC, móvil, tableta |
Un servidor no tiene que ser una máquina grande ni costosa. Un portátil antiguo que ejecuta Linux y comparte archivos a través de la red es técnicamente un servidor. Se trata del rol, no del tamaño.
Factores de forma
Los servidores vienen en diferentes formatos físicos:
- Torre: Parece una computadora personal de escritorio estándar. Ideal para entornos pequeños.
- Rack: Se monta en un gabinete o rack de servidor. Estándar en centros de datos.
- Chasis/Lámina: Módulos compactos que se insertan en un chasis utilizado en grandes centros de datos.
Almacenamiento
Los datos deben almacenarse en algún lugar. En una arquitectura operativa, existen varias opciones:
| Tipo | Explicación | Ejemplo |
|---|---|---|
| Disco local | Almacenamiento directamente en la máquina | SSD, HDD en una PC o servidor |
| NAS | Almacenamiento en red que se comparte entre dispositivos | Synology, TrueNAS |
| SAN | Red de almacenamiento dedicada para alto rendimiento | Se utiliza en grandes centros de datos |
| Almacenamiento en la nube | Almacenamiento en un proveedor de la nube | OneDrive, Google Drive, S3 |
NAS vs. SAN
- NAS (almacenamiento adjunto de red) comparte archivos a través de la red.
- SAN (red de área de almacenamiento) proporciona a los servidores acceso al almacenamiento a nivel de bloque mediante una red de almacenamiento. El rendimiento depende de la solución y la carga; SAN no siempre es más rápido que NAS.
Elija según los requisitos de acceso, capacidad, rendimiento, disponibilidad y copia de seguridad.
Servicios y software
Los servidores en una arquitectura de operaciones ejecutan varios servicios. Aquí hay algunos comunes:
| Servicio | Qué hace | Ejemplo |
|---|---|---|
| Correo electrónico y colaboración | Comunicación y colaboración | Microsoft 365, Google Workspace |
| Servidores de archivos | Almacenar y compartir archivos internamente | SharePoint, SAMBA |
| Servidores web | Entregar páginas web a los usuarios | Nginx, Apache |
| Servidor de impresión | Compartir impresoras entre dispositivos | CUPS (Linux), Windows Print Server |
| Software | Aplicaciones con las que trabajan los usuarios | Office, Teams, Visual Studio Code |
Monitoreo y seguridad
Para mantener una arquitectura de operaciones saludable, necesitamos información sobre lo que está sucediendo:
| Componente | Qué hace | Ejemplo |
|---|---|---|
| Servidor de registro | Recopila datos de registro de servidores y servicios | Grafana + Loki, Graylog |
| Monitoreo | Muestra el estado y el rendimiento en tiempo real | Grafana, Zabbix, Uptime Kuma |
| Control de acceso | Controla quién tiene acceso a qué | Nombre de usuario/contraseña, MFA |
| Antivirus | Protege contra malware | Windows Defender, ClamAV |
| Copia de seguridad | Copia de seguridad de datos y sistemas | Proxmox Backup, Veeam |
La copia de seguridad no es opcional
Una buena regla de oro es la regla 3-2-1:
- 3 copias de tus datos
- 2 medios de almacenamiento diferentes (p. ej., disco + nube)
- 1 copia fuera del lugar (offsite)
Tarea 2 - ¿Sigues la regla 3-2-1?
Piensa en tus propios archivos escolares:
- ¿Cuántas copias tienes de tus proyectos?
- ¿Utilizas solo OneDrive, o tienes algo local también?
- ¿Qué ocurre si pierdes el acceso a tu cuenta de Microsoft?
Muchos descubren que solo tienen una copia. Eso es suficiente hasta que no lo es.
Virtualización
En lugar de tener una máquina física para cada servicio, podemos usar la virtualización para ejecutar múltiples servicios en el mismo hardware:
| Tecnología | Explicación | Ejemplo |
|---|---|---|
| Máquinas virtuales (VM) | Sistemas operativos completos que se ejecutan en un hardware compartido | Proxmox, VMware |
| Contenedores | Entornos ligeros y aislados para aplicaciones individuales | Docker, Podman |
La virtualización es uno de los conceptos más importantes en la operación de TI moderna. Ahorra espacio, energía y facilita la administración de los servicios.
Ensamblar
Vídeo: Formas de conectar una red
El vídeo muestra topologías de redes comunes y cómo los dispositivos pueden conectarse de diversas maneras.
A continuación, un ejemplo de cómo podría verse una arquitectura operativa simple para una pequeña escuela:
flowchart TD
I["Internet"] -->|red de datos| RB["Encaminador / Cortafuegos"]
RB -->|red de datos| SW["Conmutador"]
SW -->|red de datos| S["Servidor físico con Proxmox"]
SW -->|red de datos| AP["AP Wi-Fi"]
SW -->|red de datos| P["Impresora"]
SW -->|red de datos| E["PCs de estudiantes"]
S -->|ejecuta| V1["VM: Servidor web, Nginx"]
S -->|ejecuta| V2["VM: Servidor de archivos, SAMBA"]
S -->|ejecuta| V3["VM Linux con Docker"]
V3 -->|ejecuta| C["Contenedores: Grafana y Loki"] Este es un resumen de componentes. “Red” se refiere a la conexión entre dispositivos, mientras que “en ejecución” muestra dónde se ejecuta el software o la máquina virtual (VM). Los contenedores de Docker del ejemplo se ejecutan dentro de la VM de Linux. Utilice las flechas al explicar las relaciones.
Ejercicio 3 - Dibuja la arquitectura de la escuela
Intenta dibujar un resumen sencillo de la infraestructura TI de tu escuela (o en casa). Puedes usar bolígrafo y papel o una herramienta como draw.io.
- ¿Qué dispositivos de red existen?
- ¿Cuántas redes cree que tiene la escuela? (Pista: los alumnos y el personal probablemente están en diferentes redes)
- ¿Qué servicios utilizan a diario? (WiFi, almacenamiento compartido, impresión, correo electrónico…)
No necesitas saberlo todo. El objetivo es comenzar a pensar en sistemas.
Puedes dibujar el esquema o crear una lista numerada de componentes con conexiones nombradas. Explica oralmente o por escrito cómo se usan al menos tres componentes cuando un alumno abre una página web. Si solo has listado nombres, añade qué hace cada parte y de qué otra parte depende. Compara con la arquitectura de ejemplo y elige una relación que desees investigar más a fondo.
Resumen
¿Deseas utilizar el material temático en una tarea independiente? La oferta de redes y servidores te pide que selecciones y justifiques componentes para un cliente. Supervisión y registro incluye introducciones y guías que respaldan la tarea de entrega con Grafana. Las tareas tienen requisitos previos diferentes; abre la tarea correspondiente antes de comenzar.
Una arquitectura operativa se trata de entender el conjunto completo:
- Redes conectan todo
- Servidores proporcionan servicios
- Almacenamiento cuida los datos
- Seguridad protege contra amenazas
- Supervisión te da visibilidad
- Virtualización ahorra recursos
Cuando puedes describir estos componentes y explicar cómo están interconectados, tienes una buena comprensión de la arquitectura operativa.