Computação em nuvem (Cloud Computing)

Os primeiros computadores surgiram apenas no início dos anos 40. Esses equipamentos não passavam de grandes e desajeitadas máquinas de calcular eletromecânicas. Neste post entenda como funciona a computação em nuvem (Cloud Computing).

Sete décadas depois saímos da simples capacidade de um cálculo realizado por segundo para cada mil dólares de hardware e chegamos à casa dos dez bilhões realizados por segundo com o mesmo montante em equipamento.

Toda essa evolução na capacidade de processamento dos computadores transformou a nossa forma de nos comunicarmos e de nos relacionarmos com o mundo, alicerçou a explosão da Internet e promoveu a popularização da computação gráfica e de tecnologias tão presentes atualmente, como os Smartphones, Tablets e Ultrabooks.

Vivemos numa época em que os avanços tecnológicos são exponenciais e abrangem todas as áreas do conhecimento humano.

A medicina, por exemplo, desenvolveu técnicas cirúrgicas usando o raio laser e robôs, além de avançar enormemente na manipulação genética. Todas essas mudanças revolucionou a medicina e trouxe um sem-número de benefícios para a humanidade.

O Conceito de Computação em Nuvem (Cloud Computing)

Esse paradigma de computação, apesar de pouco difundido, tornou possível os serviços de e-mail baseado na web, mecanismos de buscas como o Google e o comércio eletrônico.

Segundo Radfahrer (2012, p. 17) “‘nuvem’ é sinônimo de Internet. É a parte dela que abrange aplicativos e serviços hospedados ou processados remotamente, usando a rede mundial de computadores como estrutura, intermediário ou objeto final de sua ação.”.

O conceito de “cloud computing” surgiu na década de 60, mas a expressão foi definida em 1997, em uma palestra realizada por Ramnath Chellappa, professor da Universidade Emory em Atlanta (EUA).

A computação em nuvem é uma metáfora da própria Internet, pois é representada por diagramas de rede, como uma nuvem, da mesma forma que a rede mundial de computadores:

Toda a infraestrutura de hardware e software é de responsabilidade do provedor de serviço que, por sua vez, cobra do cliente o tempo de uso de seus aplicativos e servidores.

Esse modelo de negócio é, na maioria das vezes, benéfico para as empresas que contratam o serviço, pois não precisam se preocupar com licenças e atualizações de softwares, nem com o hardware para executar as aplicações.

Além do SaaS, existem outros serviços que atendem a necessidades empresariais específicas. O Hardware como um Serviço (HaaS – Hardware a as Service) fornece o hardware a fim de que a organização tenha liberdade de uso.

O Banco de Dados como um Serviço (DaaS – Data as a Service) tem como ideia evitar a complexidade e o custo de execução da sua própria base de dados.

A Plataforma como um Serviço (PaaS – Platform as a Service) é uma forma de construir aplicações e tê-las hospedadas em um provedor de nuvem.

A Infraestrutura como um Serviço (IaaS – Infrastructure as a Service) é uma infraestrutura de servidores acessada através da Internet que pode ser consumida como um serviço.

A Armazenamento como um Serviço (SaaS – Storage as a Service) é um modelo de computação em nuvem no qual os assinantes podem alugar armazenamento de provedores de nuvem.

A Informação como um Serviço (INaaS – Information as a Service) é um modelo de negócios em nuvem emergente no qual uma empresa compartilha ou vende informações relevantes para outra empresa ou indivíduos para realizar seus negócios.

O Processo como um Serviço (PRaaS – Process as a Service) é um modelo de negócios para o gerenciamento de processos.

O TI como um Serviço (ITaaS – IT as a Service) é um modelo operacional em que o provedor de serviços de tecnologia da informação (TI) fornece um serviço de tecnologia da informação a um negócio.

A Capacitação de Vendas como um Serviço (SeaaS – Sales Enablement as a Service) é um modelo de capacitação de vendas que entrega à equipe de vendas o que, como e quando precisam, para que seja eficaz em sua função, que é gerar receita de acordo com os objetivos estratégicos da organização.

O Metal como um Serviço (MaaS: Metal as a Service) permite tratar servidores físicos como máquinas virtuais na nuvem. Em vez de ter que gerenciar cada servidor individualmente, o MAAS transforma seu bare metal em um recurso elástico em forma de nuvem.

O Teste como um Serviço (TaaS – Testing as a Service) é um modelo de terceirização no qual as atividades de teste associadas a algumas atividades de negócios de uma organização são executadas por um provedor de serviços, e não por funcionários.

O Container como um Serviço (CaaS – Container as a Service) é uma forma de virtualização baseada em containers que vem se tornando muito popular para o desenvolvimento e entrega dentro de negócios digitais, principalmente com a popularização do serviço Docker (Software que garante maior facilidade na criação e administração de ambientes isolados, garantindo a rápida disponibilização de programas para o usuário final – tem como objetivo criar, testar e implementar aplicações em um ambiente separado da máquina original, chamado de container)

O Tudo como um Serviço (EaaS ou XaaS – Everything as a Service) é um conceito e uma tendência em TI nos últimos anos que é transformar produtos em serviços.

O Recuperação de Desastres como Serviço (DRaaS – Recuperação de Desastres como Serviço) é uma solução voltada para empresas que buscam uma maior proteção contra as diferentes falhas que podem atingir a sua infraestrutura de TI, tercerizando backups e aplicações mais críticas para o negócio.

A segurança é um fator muito importante nesse modelo de computação. Geralmente, os fornecedores de serviços em nuvem têm políticas de privacidade e segurança rigorosas, com métodos de criptografia e autenticação.

Além disso, é possível criptografar os dados antes mesmo de enviá-los ao provedor de nuvem. Isso garante que, se as medidas de segurança do provedor falhar, os dados serão ilegíveis.

Outro aspecto importante é a conexão regular e constante com o provedor de nuvem. Somente nessas condições é que as aplicações serão executadas e os arquivos recuperados.

Uma conexão estável com a Internet é fundamental para que a computação em nuvem funcione e atenda o propósito para o qual foi designada.

Arquitetura

A Computação em Nuvem é basicamente dividida em duas seções: o front-end e o back end. Essas seções usam a Internet para se conectarem em rede e realizar a interação de dados e aplicativos entre o cliente (front-end) e o servidor (back-end) ou “nuvem”.

O front-end abrange o computador (ou rede local de computadores), dispositivos móveis e a aplicação necessária para acessar o sistema provedor de computação em nuvem.

O back-end é composto por redes de computadores, servidores e sistemas de armazenamento de dados que dão forma à nuvem de serviços de computação.

O servidor central do serviço administra o sistema, monitorando todo o tráfego e demandas do cliente, de modo a assegurar o funcionamento adequado do sistema.

Para que a comunicação aconteça de forma plena e segura um conjunto de regras (protocolos), é necessário. Para que a comunicação se estabeleça entre os computadores em rede é usado o protocolo middleware.

Tipos de Nuvem

Nuvem Privada

As nuvens privadas são serviços de nuvem prestados dentro das empresas. Essas nuvens existem dentro do firewall da empresa e é gerenciada pela mesma.

As nuvens privadas oferecem os mesmos recursos da nuvem pública, com a diferença de que a empresa é responsável pela instalação e manutenção das mesmas.

A dificuldade e os custos de manutenção da nuvem privada podem ser proibitivos e exceder os custos de uso de uma nuvem pública.

As nuvens privadas oferecem mais vantagens em relação a nuvem pública, uma vez que é possível o controle mais detalhado sobre os vários recursos que constituem a nuvem, que oferece a empresa todas as opções de configuração disponíveis.

Nuvem Pública

As nuvens públicas são serviços prestados por um terceiro (fornecedor). Eles existem além do firewall da empresa, e são totalmente hospedados e gerenciados pelo provedor da nuvem.

Softwares, infraestrutura de aplicação ou infraestrutura física são assumidos pelo provedor de nuvem, além de se responsabilizar pela instalação, gerenciamento, provisionamento e manutenção. É cobrado dos clientes apenas pelos recursos usados, eliminando, assim, a subutilização dos recursos.

Nuvem Híbrida

As nuvens híbridas são uma combinação de nuvens públicas e privadas. São criadas pela empresa e as responsabilidades de administração ficam divididas entre a empresa e o provedor de nuvem pública. A nuvem híbrida aproveita os serviços que estão tanto no espaço público quanto no privado.

Com as nuvens híbridas as empresas podem empregar tanto os serviços de nuvem pública quanto de privadas. Com isso, uma empresa pode escrever as metas e necessidades de serviço, e obtê-las da nuvem pública ou privada, conforme a necessidade.

Um projeto de nuvem híbrida bem construída poderia atender processos seguros e críticos para a missão, tais como recebimento de pagamentos de clientes, assim como aqueles que são secundários para o negócio, como o processamento de folha de pagamento de funcionários.

Esse conceito de arquitetura é relativamente novo na computação em nuvem e as melhores práticas e ferramentas sobre esse padrão continuam a emergir.

Os Componentes da Computação em Nuvem

Uma solução em computação em nuvem é composta de vários elementos, a saber: clientes, data center e servidores distribuídos. Entre os clientes podemos citar os Clientes Thin, que são computadores que não possuem dispositivos de armazenamento como HDs ou drives de DVD-ROM, por exemplo. Eles simplesmente exibem o que contém em um servidor.

Os Clientes Thick, que são computadores que possuem recursos suficientes para realizar a maior parte do processamento e armazenamento de dados, com uma dependência mínima do servidor. Isso é particularmente importante caso os usuários precisem manter arquivos em suas próprias máquinas ou executar programas que não estão na nuvem.

Os Clientes Móveis, que são constituídos por laptops a PDAs e smartfones. É improvável que você use uma aplicação particularmente incrementada em um PDA nem em um Smartfone, mas usuários de laptops podem se conectar a computação em nuvem e acessar aplicações como se estivessem diante de seus escritórios.

Os Data Center, que são ambientes projetados para manter servidores e sistemas de armazenamento de dados. Possui uma infraestrutura que demanda um fornecimento constante de energia elétrica, o que é garantido por meio de no-breaks e geradores próprios.

Virtualização

Qualquer discussão sobre a computação em nuvem normalmente começa com a virtualização. A virtualização usa recursos de um computador para simular os mesmo recursos em outros computadores ou servidores.

Virtualização Completa

A virtualização completa é uma técnica em que uma instalação integral de uma máquina é rodada em outra. O resultado é um sistema no qual todo o software que roda no servidor está dentro de uma máquina virtual:

Paravirtualização

A paravirtualização permite que várias operações de sistemas funcionem em um único dispositivo de hardware ao mesmo tempo, mais eficientemente, utilizando recursos de sistemas, como processadores e memória:

A Escalabilidade de dados em nuvem é a capacidade de aumentar os recursos tecnológicos armazenados na nuvem conforme as necessidades do cliente.

A Elasticidade em nuvem é a capacidade de expandir e contrair a infraestrutura de processamento conforme as demandas de acesso.

Agilidade na resolução dos seus problemas é uma necessidade constante nas empresas, para atender seus clientes da melhor forma possível.

Nesta modalidade, o próprio usuário consegue realizar seu autoatendimento, ou seja, gerir o seu ambiente, realizar suas solicitações, pagar e usar os serviços que são oferecidos sem intervenção humana/provedor de serviço (Self-service sob Demanda).

O Faturamento e Medição por Uso indica as métricas de uso dos recursos alocados, como processamento, memória, armazenamento, tempo de uso e intensidade de uso.

O Futuro da Computação em Nuvem

A computação em nuvem é, de fato, relevante no processo de gestão das organizações e de redução de custos. A disponibilidade de uma infraestrutura de TI, com softwares e banco de dados funcionando ininterruptamente, por um custo baixo em comparação a estruturas de TI locais, é necessária para garantir a eficiência operacional e a competitividade das empresas.

A computação em nuvem atende a necessidades específicas das empresas (serviços), o que possibilita reduzir seus custos com infraestrutura de TI.

A segurança, apesar de ser um aspecto delicado na computação em nuvem, vem sendo aperfeiçoada conforme a popularização da tecnologia e os provedores de serviços estão cada vez mais comprometidos com isso.

Está comprovada, por pesquisas e estudos, que a tendência de mercado é a migração total ou parcial das estruturas de TI das empresas para a nuvem.

Gerenciar um ou mais servidores, equipes técnicas, reclamações de usuários, quedas de energia, problemas em equipamentos, compra e atualizações de softwares etc., acabam tirando o foco do negócio, além de gerar custos elevados.

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