Tema 22. Arquitecturas básicas de los sistemas informáticos. La planificación de los sistemas informáticos. Capacidad, rendimiento, flexibilidad, escalabilidad y alta disponibilidad. Conceptos y funcionalidades básicas de las unidades centrales multiusuario. Evolución y tendencia de las unidades centrales multiusuario. Sistemas departamentales y grandes sistemas centrales.

1. Arquitecturas básicas de los sistemas informáticos

🎯 Idea clave

• Las arquitecturas de sistemas informáticos en el SAS presentan una diversidad que abarca desde modelos tradicionales hasta tecnologías emergentes.
• Los sistemas críticos como Diraya implementan arquitecturas evolutivas caracterizadas por múltiples capas y componentes distribuidos.
• Los sistemas departamentales se sustentan habitualmente en modelos cliente-servidor tradicionales o en arquitecturas web.
• Las aplicaciones modernas incorporan progresivamente paradigmas de microservicios y desarrollo cloud-native.
• La coexistencia de modelos antiguos y nuevos genera arquitecturas híbridas que exigen gestión integrada.
• La interoperabilidad entre arquitecturas heterogéneas constituye un elemento habitual en el entorno del SAS.

📚 Desarrollo

Diversidad arquitectónica. En el Servicio Andaluz de Salud conviven simultáneamente distintos modelos arquitectónicos, respondiendo a distintas generaciones tecnológicas y necesidades operativas. Esta heterogeneidad obliga a los técnicos a comprender no solo sistemas aislados, sino su interrelación dentro de un ecosistema complejo que integra aplicaciones, bases de datos, redes y servicios de directorio.

Sistemas críticos centralizados. Los sistemas de misión crítica como Diraya presentan arquitecturas evolutivas que se estructuran en múltiples capas con componentes distribuidos. Este diseño permite distribuir la carga y funcionalidades entre diferentes nodos, garantizando la continuidad del servicio sanitario esencial y facilitando el mantenimiento independiente de cada componente.

Modelos departamentales. Los sistemas departamentales del SAS mantienen habitualmente arquitecturas cliente-servidor tradicionales o bien implementaciones basadas en tecnologías web. Estos modelos responden a necesidades específicas de gestión localizada dentro de los centros sanitarios, permitiendo el acceso compartido a recursos desde múltiples puestos de trabajo.

Modernización tecnológica. Las aplicaciones modernas incorporan progresivamente arquitecturas de microservicios y paradigmas cloud-native. Esta evolución permite mayor flexibilidad, escalabilidad independiente de servicios y adaptación a las demandas actuales del sistema sanitario, alejándose de los monolitos tradicionales.

Entornos híbridos. La coexistencia de sistemas legados con plataformas modernas genera arquitecturas híbridas que integran infraestructuras tradicionales con servicios virtualizados, almacenamiento distribuido y capacidades de nube. El técnico debe gestionar aplicaciones, bases de datos, redes, directorios, virtualización y sistemas de copias de forma coordinada.

Interoperabilidad necesaria. La interoperabilidad entre arquitecturas heterogéneas es un factor habitual en el SAS, permitiendo que sistemas con distintas tecnologías y generaciones compartan información y procesos de manera fluida, superando las barreras entre modelos arquitectónicos distintos.

🧩 Elementos esenciales

• Arquitecturas evolutivas: Modelos diseñados para adaptarse y crecer según las necesidades del sistema, como las implementadas en Diraya.
• Componentes distribuidos: Elementos arquitectónicos repartidos física o lógicamente que colaboran en el procesamiento de la información.
• Cliente-servidor tradicional: Modelo arquitectónico donde aplicaciones y datos residen en servidores centrales accedidos desde estaciones de trabajo.
• Arquitecturas web: Sistemas basados en navegadores y protocolos web para la distribución de servicios y aplicaciones.
• Microservicios: Aproximación arquitectónica moderna que estructura aplicaciones como conjuntos de servicios pequeños e independientes.
• Cloud-native: Desarrollo de aplicaciones diseñadas específicamente para entornos de computación en la nube, con elasticidad y tolerancia a fallos.
• Arquitecturas híbridas: Combinación de infraestructuras locales tradicionales con servicios en nube o virtualizados.
• Interoperabilidad: Capacidad de sistemas heterogéneos para comunicarse y operar de manera coordinada dentro del ecosistema SAS.

🧠 Recuerda

• El SAS mantiene arquitecturas diversas que coexisten en el mismo entorno tecnológico.
• Diraya representa el ejemplo de sistema crítico con arquitectura evolutiva multicapa.
• Los sistemas departamentales suelen basarse en modelos cliente-servidor clásicos o web.
• La modernización avanza hacia microservicios y cloud-native de forma progresiva.
• Las arquitecturas híbridas exigen comprender relaciones entre aplicaciones, redes, bases de datos y virtualización.
• La interoperabilidad entre sistemas heterogéneos es una constante en la infraestructura del SAS.
• No basta con administrar servidores aislados; se requiere visión global de la arquitectura.

2. La planificación de los sistemas informáticos

🎯 Idea clave

• La planificación de sistemas informáticos requiere necesariamente la estimación de capacidad para evitar fracasos por insuficiencia de recursos.
• Un sistema bien diseñado en lo funcional puede fallar si no se dimensionan adecuadamente procesadores, memoria, almacenamiento y red.
• La planificación debe considerar el número de usuarios, la concurrencia estimada y el volumen de datos esperados.
• Es necesario prever el crecimiento futuro y los tiempos de respuesta exigibles para mantener la calidad del servicio.
• Los picos de actividad y las ventanas de mantenimiento son factores críticos que deben anticiparse en el dimensionamiento.
• En el sector sanitario, la planificación de capacidad adquiere especial relevancia por las concentraciones de carga en sistemas críticos.

📚 Desarrollo

Estimación de capacidad. La planificación de sistemas informáticos incluye necesariamente la estimación de capacidad como elemento fundamental. Un sistema puede presentar un diseño funcional correcto pero fracasar completamente por insuficiencia de recursos de proceso, memoria, almacenamiento o red. Esta dimensión técnica resulta determinante para el éxito operativo.

Factores determinantes. La planificación de capacidad debe contemplar múltiples variables: número de usuarios potenciales, concurrencia estimada en picos de actividad, volumen de datos a gestionar, crecimiento esperado a medio plazo, tiempos de respuesta exigibles por los usuarios, ventanas de mantenimiento disponibles, necesidades de copias de seguridad y replicación, requisitos de integración con otros sistemas, y picos previsibles de actividad.

Promedios versus máximos. No resulta suficiente con medir el uso promedio del sistema. Muchos sistemas informáticos colapsan cuando se acercan a escenarios de máxima demanda, aunque el uso medio aparente aceptable. Esta distinción resulta crucial para garantizar la disponibilidad real del servicio.

Contexto sanitario. En el ámbito del Servicio Andaluz de Salud, la planificación de capacidad adquiere especial relevancia. Sistemas como citación, laboratorio, historia clínica electrónica, imagen médica o portales ciudadanos pueden experimentar concentraciones de carga significativas que deben anticiparse en la fase de diseño.

Acuerdos de nivel de servicio. La planificación de capacidad debe relacionarse directamente con los acuerdos de nivel de servicio establecidos. Si un sistema debe mantenerse disponible y responder dentro de márgenes concretos, la planificación debe traducir esa exigencia en recursos específicos, arquitectura adecuada y procedimientos operativos coherentes.

🧩 Elementos esenciales

• Recursos hardware: procesadores, memoria, almacenamiento y ancho de banda de red necesarios para el funcionamiento.
• Concurrencia estimada: número simultáneo de usuarios que accederán al sistema en momentos de carga normal y pico.
• Volumen de datos: cantidad de información a almacenar, procesar y trasladar, incluyendo proyecciones de crecimiento.
• Tiempos de respuesta: márgenes máximos aceptables para la interacción usuario-sistema según criticidad del servicio.
• Ventanas de mantenimiento: periodos disponibles para tareas de actualización, backup y optimización sin afectar la operativa.
• Copias y replicación: necesidades de respaldo, redundancia y archivo que consumen recursos del sistema.
• Integración: requisitos de conectividad e intercambio de datos con otros sistemas corporativos.
• Picos de actividad: momentos previsibles de máxima demanda como inicio de jornada, campañas de vacunación o citaciones masivas.

🧠 Recuerda

• La estimación de capacidad es obligatoria en toda planificación de sistemas.
• El diseño funcional correcto no garantiza el éxito sin recursos hardware adecuados.
• Mide siempre el escenario de máxima demanda, no solo el uso promedio.
• En sanidad, los picos en citación y laboratorio son críticos para el dimensionamiento.
• Vincula siempre la capacidad planificada con los acuerdos de nivel de servicio definidos.

3. Capacidad, rendimiento, flexibilidad, escalabilidad y alta disponibilidad

🎯 Idea clave

• Estos cinco atributos constituyen las dimensiones fundamentales de la calidad de servicio de cualquier sistema informático y no pueden evaluarse de forma aislada.
• La capacidad mide los recursos disponibles para absorber carga de trabajo, incluyendo procesadores, memoria, almacenamiento, licencias y personal técnico.
• El rendimiento evalúa la velocidad y eficacia con que el sistema procesa la carga mediante tiempos de respuesta, latencia y throughput.
• La escalabilidad permite aumentar o reducir recursos para atender cambios de demanda manteniendo niveles aceptables de servicio.
• La alta disponibilidad garantiza la continuidad del servicio ante fallos mediante redundancia y mecanismos de conmutación por error.
• Existen tensiones entre estos atributos que deben equilibrarse según las prioridades del sistema concreto.

📚 Desarrollo

Dimensión de calidad de servicio. Capacidad, rendimiento, flexibilidad, escalabilidad y alta disponibilidad son atributos que permiten valorar si una arquitectura informática está preparada para sostener carga real de trabajo en condiciones de uso ordinario, crecimiento, cambio tecnológico y fallo. No son conceptos independientes, sino que mantienen relaciones de dependencia y condicionamiento mutuo que es imprescindible comprender para diseñar infraestructuras críticas.

Definición de capacidad. Esta dimensión responde a cuánto puede soportar un sistema, midiendo los recursos disponibles para absorber demanda: procesadores, memoria, almacenamiento, ancho de banda, licencias, conexiones concurrentes, colas, transacciones por unidad de tiempo y personal técnico disponible. En el ámbito sanitario, no se valora solo por el tamaño de los equipos, sino por la posibilidad real de absorber la actividad asistencial, administrativa y analítica sin degradar servicios esenciales.

Planificación de la demanda. La planificación de capacidad exige estimar la demanda actual, el crecimiento esperado, picos, estacionalidad y dependencias externas. En un entorno sanitario, la demanda no es uniforme: campañas, epidemias, urgencias, cierres de ejercicio o cambios organizativos pueden elevar la carga repentinamente, requiriendo una previsión que contemple estos picos de actividad.

Evaluación del rendimiento. El rendimiento responde a cómo responde el sistema mientras trabaja, evaluando la velocidad y eficacia en el procesamiento mediante tiempos de respuesta, latencia, throughput, consumo de CPU, memoria, almacenamiento, red y base de datos. Un sistema disponible pero lento puede resultar funcionalmente inservible, por lo que deben definirse requisitos de rendimiento antes del despliegue y monitorizarse en explotación.

Adaptación y crecimiento. La flexibilidad determina la aptitud del sistema para adaptarse a nuevos requisitos sin rediseños costosos, respondiendo a lo fácil o costoso que resulta modificarlo. La escalabilidad mide la capacidad de crecer ordenadamente para atender demandas crecientes, pudiendo ser vertical (incrementar potencia de un nodo), horizontal (añadir nodos), funcional (separar componentes para crecimiento independiente) o elástica (ajuste dinámico según carga).

Continuidad operativa. La alta disponibilidad garantiza la continuidad del servicio ante fallos, mantenimientos e incidentes, apoyándose en redundancia, balanceo de carga, monitorización, conmutación por error, copias de seguridad, replicación y procedimientos de recuperación. No implica ausencia absoluta de incidencias, sino la reducción del tiempo de indisponibilidad y recuperación controlada ante interrupciones, siendo exigencia básica para sistemas críticos como Diraya.

Tensiones entre atributos. A menudo existen tensiones entre estos cinco atributos: mayor disponibilidad implica más coste, y mayor flexibilidad puede implicar menor rendimiento. Las decisiones arquitectónicas deben equilibrarlos según las prioridades del sistema, garantizando que la capacidad sostenga picos asistenciales, el rendimiento no impida la atención clínica, y la alta disponibilidad se logre mediante diseño, operación y pruebas periódicas de recuperación.

🧩 Elementos esenciales

• Capacidad: Aptitud del sistema para atender una demanda determinada con recursos disponibles, incluyendo procesamiento, memoria, almacenamiento y personal técnico.
• Rendimiento: Velocidad y eficacia con que el sistema procesa la carga, medida mediante tiempos de respuesta, latencia y throughput.
• Flexibilidad: Capacidad de adaptarse a nuevos requisitos sin necesidad de rediseños costosos.
• Escalabilidad vertical: Incremento de la potencia de un nodo mediante adición de CPU, memoria o almacenamiento.
• Escalabilidad horizontal: Adición de nodos adicionales al sistema para distribuir la carga.
• Escalabilidad funcional: Separación de componentes para que cada uno crezca de forma independiente.
• Escalabilidad elástica: Ajuste dinámico de recursos según la carga de trabajo en tiempo real.
• Alta disponibilidad: Capacidad de mantener el servicio operativo aunque falle un componente, nodo o comunicación.
• Mecanismos de alta disponibilidad: Redundancia, balanceo de carga, monitorización, conmutación por error, copias de seguridad y replicación.
• Planificación de capacidad: Estimación de demanda actual, crecimiento esperado, picos, estacionalidad y dependencias externas en entornos sanitarios.

🧠 Recuerda

• Los cinco atributos son dimensiones interdependientes que no pueden evaluarse de forma aislada.
• La capacidad responde a cuánto puede soportar el sistema, midiendo recursos disponibles para absorber carga.
• El rendimiento evalúa cómo responde el sistema mientras procesa la carga mediante tiempos de respuesta.
• La flexibilidad determina la facilidad para adaptarse a nuevos requisitos sin rediseños costosos.
• La escalabilidad puede ser vertical, horizontal, funcional o elástica según el método de crecimiento.
• La alta disponibilidad no significa ausencia absoluta de incidencias, sino reducción del tiempo de indisponibilidad.
• Existen tensiones entre atributos que deben equilibrarse según prioridades del sistema.
• En sanidad, la capacidad debe sostener picos de actividad asistencial y el rendimiento no debe impedir la atención clínica.
• La alta disponibilidad requiere diseño, operación, pruebas de recuperación y responsabilidades claras.
• La planificación debe considerar campañas, epidemias y urgencias que generan picos de demanda irregulares.

4. Conceptos y funcionalidades básicas de las unidades centrales multiusuario

🎯 Idea clave

• Una unidad central multiusuario es un sistema informático diseñado para atender simultáneamente a múltiples usuarios y procesos, gestionando recursos compartidos de forma centralizada.
• A diferencia de los sistemas monousuario, garantiza el aislamiento entre sesiones, la equidad en el acceso a recursos y la continuidad del servicio.
• Esta categoría abarca históricamente desde los mainframes hasta los servidores de empresa actuales, uniéndoles la capacidad real de multiusuario y la orientación hacia la fiabilidad.
• En el entorno del Servicio Andaluz de Salud, estas unidades soportan las aplicaciones críticas como Diraya, los sistemas de gestión hospitalaria, radiológica y de laboratorio.
• Su diseño prioriza la gestión centralizada, la disponibilidad y la capacidad de resolver peticiones concurrentes de cientos o miles de usuarios.

📚 Desarrollo

Definición técnica. Una unidad central multiusuario es un sistema informático específicamente diseñado para dar servicio simultáneo a múltiples usuarios o procesos, gestionando de forma centralizada y compartida los recursos de procesamiento, memoria, almacenamiento y comunicaciones que constituyen la plataforma tecnológica base.

Distinción arquitectónica respecto al entorno monousuario. A diferencia de un sistema monousuario como un PC de escritorio, una unidad central multiusuario debe resolver de forma simultánea y eficiente las peticiones de decenas, cientos o miles de usuarios, garantizando el aislamiento efectivo entre sesiones y la equidad en el acceso a recursos.

Requisitos operativos fundamentales. Estos sistemas deben asegurar la continuidad del servicio como característica intrínseca de su diseño arquitectónico, manteniendo la operatividad ante la concurrencia masiva y distribuyendo equitativamente la capacidad computacional entre todos los usuarios activos concurrentemente.

Evolución tipológica histórica. El concepto engloba una familia amplia de sistemas cuya denominación ha evolucionado históricamente desde los tradicionales mainframes, pasando por los servidores de rango medio o midrange, hasta los servidores departamentales y los actuales servidores de empresa conocidos como enterprise servers.

Atributos compartidos por la familia. Lo que une a todas estas categorías es la capacidad de multiusuario real —no simulada— junto con una orientación explícita hacia la fiabilidad, la disponibilidad continua y la gestión centralizada unificada de toda la infraestructura tecnológica corporativa.

Entorno crítico del Servicio Andaluz de Salud. En el contexto del SAS, estas unidades centrales constituyen el soporte físico sobre el que se ejecutan las aplicaciones corporativas críticas, incluyendo la historia de salud digital Diraya, los sistemas de gestión hospitalaria, los sistemas de información radiológica, los archivos de imágenes médicas y los sistemas de laboratorio.

🧩 Elementos esenciales

• Definición técnica: Sistema informático que provee servicio simultáneo a múltiples usuarios gestionando centralmente recursos compartidos.
• Gestión de recursos: Incluye procesamiento, memoria, almacenamiento y comunicaciones bajo control centralizado.
• Aislamiento de sesiones: Garantiza que las sesiones de trabajo de diferentes usuarios permanezcan separadas y no interfieran entre sí.
• Equidad de acceso: Asegura la distribución razonable de los recursos del sistema entre todos los usuarios concurrentes.
• Continuidad del servicio: Mantiene la operatividad del sistema como característica arquitectónica fundamental.
• Diferencia clave respecto a monousuario: Mientras el PC de escritorio atiende a un usuario, la unidad central multiusuario atiende a miles concurrentemente.
• Familia de sistemas: Mainframes, servidores midrange, departamentales y enterprise servers comparten esta naturaleza multiusuario.
• Capacidad real: No se trata de simulación, sino de soporte efectivo para múltiples usuarios simultáneos con rendimiento garantizado.
• Orientación a fiabilidad: Diseñados para operar con altos estándares de disponibilidad y resistencia a fallos.
• Gestión centralizada: Permiten administrar todo el sistema desde puntos de control únicos, facilitando la operación y mantenimiento.
• Soporte de aplicaciones críticas: En el SAS alojan Diraya, HIS, RIS, PACS y LIS, que son sistemas esenciales para la actividad asistencial.

🧠 Recuerda

• Una unidad central multiusuario gestiona recursos compartidos para múltiples usuarios simultáneos de forma centralizada.
• Garantiza aislamiento entre sesiones y equidad en el acceso a recursos computacionales.
• Soporta desde decenas hasta miles de usuarios concurrentes sin degradación del servicio.
• Engloba históricamente a mainframes, midrange, servidores departamentales y enterprise servers.
• Se diferencia del PC monousuario por su capacidad real de concurrencia masiva.
• En el SAS soportan aplicaciones críticas como Diraya, HIS, RIS, PACS y LIS.
• Prioriza la fiabilidad, disponibilidad y gestión centralizada sobre otras características.
• La continuidad del servicio es un requisito arquitectónico, no una opción añadida.

5. Evolución y tendencia de las unidades centrales multiusuario

🎯 Idea clave

• La evolución de las unidades centrales multiusuario abarca desde los mainframes de los años cincuenta hasta las arquitecturas cloud modernas.
• La trayectoria histórica no es lineal, ya que tecnologías como los mainframes han evolucionado pero permanecen activos en sectores críticos.
• Los sistemas han transitado desde grandes mainframes y minicomputadores hacia servidores x86, virtualización e infraestructura hiperconvergente.
• Las tendencias actuales apuntan hacia plataformas virtualizadas, distribuidas, híbridas y orientadas a servicios.
• La nube actual comparte puntos en común con el time-sharing de los años sesenta, demostrando la recurrencia de modelos centralizados.
• Los sistemas actuales del SAS representan el resultado acumulado de décadas de transformaciones tecnológicas en el procesamiento centralizado.

📚 Desarrollo

Origen mainframe. Los mainframes representan el origen de las unidades centrales multiusuario, con IBM dominando mediante familias como las 700/7000 en los años cincuenta, System/360 en 1964, System/370, ESA/390 y los sistemas Z actuales. Estos sistemas establecieron la arquitectura compatible y sentaron las bases del procesamiento centralizado empresarial que perdura en la actualidad.

Evolución de capacidades. Los sistemas operativos como OS/360, MVS y z/OS fueron evolucionando para incorporar capacidades multiusuario, multitarea y virtualización, siendo CP/CMS pionera de virtualización en los años sesenta. Estos desarrollos incluyeron avances en seguridad avanzada y gestión de recursos compartidos que definieron el estándar para entornos críticos.

Transformación arquitectónica. Desde los mainframes de los años sesenta y los minicomputadores de los setenta, los sistemas han evolucionado progresivamente hacia servidores x86 multiprocesador, plataformas de virtualización, cloud computing e infraestructura hiperconvergente. Este cambio ha permitido consolidar recursos y reducir costes manteniendo mayor flexibilidad y disponibilidad.

Continuidad histórica. La evolución no sigue una línea recta: tecnologías que parecían superadas han regresado con nuevas formas, mientras que conceptos aparentemente novedosos como el cloud computing mantienen puntos en común con el time-sharing de los años sesenta. Los mainframes siguen operando sistemas críticos en banca, administraciones, aerolíneas y sanidad.

Tendencias actuales. La trayectoria actual se aleja de los sistemas propietarios tradicionales hacia plataformas virtualizadas, distribuidas, híbridas y orientadas a servicios. Las tendencias dominantes combinan consolidación de recursos, computación en nube, automatización de procesos, ciberseguridad, observabilidad y explotación avanzada del dato como ejes fundamentales.

Contexto organizacional. Comprender esta dinámica histórica resulta imprescindible para el técnico especialista, porque los sistemas actuales del SAS constituyen el resultado acumulado de décadas de decisiones tecnológicas. Muchos conceptos de la informática actual solo se comprenden adecuadamente dentro de su contexto histórico evolutivo.

🧩 Elementos esenciales

• Mainframes históricos: Sistemas IBM desde los años 50 (familias 700/7000) hasta System/360, System/370, ESA/390 y sistemas Z actuales que establecieron arquitecturas compatibles.
• Sistemas operativos evolutivos: OS/360, MVS y z/OS como ejemplos de evolución hacia multiusuario, multitarea y virtualización avanzada.
• Virtualización temprana: CP/CMS como pionera de virtualización en los años sesenta, anticipando tecnologías actuales.
• Confiabilidad extrema: Estándar de cinco nueves (99,999% de disponibilidad) que justifica su permanencia en sectores críticos como banca y sanidad.
• Transición tecnológica: Desplazamiento desde mainframes y minicomputadores hacia servidores x86 multiprocesador y arquitecturas abiertas.
• Infraestructura hiperconvergente: Modelo actual que integra computación, almacenamiento y redes en una única plataforma optimizada.
• Cloud computing: Evolución natural que comparte raíces conceptuales con el time-sharing de los años sesenta mediante modelos de servicio centralizado.
• Plataformas híbridas: Tendencia actual hacia entornos que combinan infraestructura local y servicios en la nube de forma coordinada.
• Automatización: Eje fundamental en las tendencias actuales junto con la gestión automatizada de recursos y procesos.
• Ciberseguridad y observabilidad: Componentes críticos en la evolución actual de las unidades centrales multiusuario.
• Continuidad no lineal: Retorno de tecnologías adaptadas y persistencia de modelos centralizados a pesar de las aparentes revoluciones tecnológicas.

🧠 Recuerda

• Los mainframes IBM (System/360, System/370, sistemas Z) marcaron la evolución desde los años 50.
• La virtualización nació en los años 60 con CP/CMS, mucho antes de la nube actual.
• Los sistemas del SAS (Diraya, HIS, RIS, PACS, LIS) son resultado de esta evolución histórica.
• La evolución no es lineal: los mainframes siguen activos en sectores críticos.
• El cloud computing recupera conceptos del time-sharing de los años 60.
• La tendencia actual apunta a plataformas virtualizadas, distribuidas e híbridas.
• La infraestructura hiperconvergente representa el estado actual de evolución.
• La disponibilidad de cinco nueves justifica la permanencia de mainframes en sanidad y banca.
• La consolidación de recursos y reducción de costes marcan la evolución hacia x86 y virtualización.
• La ciberseguridad y observabilidad son tendencias actuales clave en estos sistemas.

6. Sistemas departamentales y grandes sistemas centrales

🎯 Idea clave

• Los sistemas departamentales y grandes sistemas centrales representan dos modelos arquitectónicos complementarios para organizar el procesamiento en grandes estructuras como el SAS.
• Los sistemas departamentales atienden necesidades específicas de unidades funcionales concretas como laboratorio, radiología o farmacia hospitalaria.
• Los grandes sistemas centrales o mainframes prestan servicios corporativos transversales a toda la organización con alta disponibilidad y gobierno centralizado.
• La diferencia fundamental radica en el alcance funcional, la escala operativa y el modelo de gobierno, no únicamente en el tamaño físico del hardware.
• Ambos modelos coexisten en el SAS mediante una arquitectura integrada que combina especialización departamental y centralización corporativa.

📚 Desarrollo

Definición conceptual. Los sistemas departamentales y grandes sistemas centrales constituyen dos formas distintas de organizar la capacidad de proceso y almacenamiento en organizaciones complejas. Mientras los primeros se orientan a funciones especializadas, los segundos concentran cargas críticas de toda la corporación.

Sistemas departamentales. Un sistema departamental da soporte directo a una función, unidad o proceso especializado, situándose muy próximo al trabajo real del servicio. Atienden necesidades concretas de áreas funcionales como laboratorio, anatomía patológica, radiología o farmacia hospitalaria, operando con arquitecturas estándar y gestión semilocal.

Grandes sistemas centrales. Los mainframes o grandes sistemas centrales prestan servicios compartidos para múltiples centros y profesionales, actuando como plataforma corporativa de referencia para información, identidad y explotación de datos. Su diseño sigue el principio RAS, garantizando fiabilidad, disponibilidad y serviciabilidad con componentes duplicados o triplicados.

Alcance y disponibilidad. La disponibilidad típica de sistemas departamentales alcanza el 99,9% o 99,99%, suficiente para cargas departamentales. Los grandes sistemas centrales pueden alcanzar el 99,9999% en configuraciones Sysplex, respondiendo a exigencias de misión crítica conforme al ENS categoría ALTA.

Arquitectura técnica. Los sistemas departamentales suelen emplear arquitecturas x86 estándar con virtualización VMware, KVM o Hyper-V. Los mainframes utilizan arquitecturas propietarias como IBM Z con virtualización z/VM que permite miles de particiones lógicas, cifrado hardware integrado y modelos de coste por MSU.

Ejemplos en el SAS. En el Servicio Andaluz de Salud, los sistemas departamentales incluyen LIS, RIS, PACS o sistemas de farmacia. Los grandes sistemas centrales corporativos comprenden Diraya, Receta XXI, el archivo regional de imagen, la Base Poblacional de Salud y ClicSalud+.

Modelo de integración. La arquitectura real del SAS combina ambos modelos mediante integración mediante mensajería estandarizada HL7, APIs y plataformas de interoperabilidad. Esta configuración permite especialización donde aporta valor y centralización donde garantiza continuidad y seguridad.

🧩 Elementos esenciales

• Sistema departamental: Infraestructura que da soporte a una unidad organizativa concreta con funcionalidades especializadas y proximidad al proceso clínico.
• Gran sistema central: Plataforma mainframe que concentra procesamiento crítico transversal para toda la organización con alta concurrencia.
• Principio RAS: Reliability, Availability, Serviceability que define el diseño de mainframes con componentes redundantes y degradación elegante.
• Disponibilidad 99,9999%: Seis nueves de disponibilidad alcanzables en configuraciones Sysplex de mainframes.
• Arquitectura IBM Z: Plataforma propietaria de grandes sistemas centrales con procesadores especializados y virtualización z/VM.
• MSU: Unidad de medida de capacidad activada en mainframes que determina el modelo de coste software.
• CEX: Característica de cifrado hardware integrado en mainframes frente a soluciones software externas.
• Sysplex: Configuración de múltiples sistemas mainframe que operan como entidad única para máxima disponibilidad.
• Silos departamentales: Riesgo de aislamiento de sistemas departamentales cuando falta integración adecuada con sistemas centrales.
• Arquitectura integrada: Modelo recomendado que combina especialización departamental y centralización corporativa mediante interoperabilidad HL7 y APIs.

🧠 Recuerda

• La clave diferenciadora es el alcance funcional, no solo el tamaño del hardware.
• Los departamentales usan arquitecturas x86 estándar; los centrales usan IBM Z o equipos de alta gama propietarios.
• Un mainframe puede albergar hasta 200 procesadores con activación bajo demanda según necesidades.
• Diraya y Receta XXI son ejemplos de grandes sistemas centrales en el SAS.
• LIS y RIS son sistemas departamentales típicos en hospitales andaluces.
• La falta de integración convierte a los departamentales en silos que dificultan la atención integral.
• El modelo de coste de mainframes se basa en MSU, no en servidores o cores.
• La virtualización en mainframes permite miles de LPAR mediante z/VM.
• La disponibilidad de 99,9999% solo es posible en grandes sistemas con arquitectura Sysplex.
• La solución correcta depende de la criticidad, volumen de datos y estrategia institucional.