Raio-X da Computação em Nuvem

Informática

25/02/2016

Há um certo tempo, a expressão “nuvem” (cloud, em inglês) no contexto da informática era utilizada para descrever metaforicamente a Internet nos diagramas de rede, onde as linhas desenhadas atravessavam a nuvem indicando que o fluxo de dados apenas passava pela Internet.

Com a Computação em Nuvem (Cloud Computing), o conceito de nuvem deixou de exercer o papel de algo subjetivamente abstrato e passou a retratar um ambiente de computação onde é possível utilizar e/ou executar recursos espalhados pelo planeta.

Esse ambiente computacional é baseado em rede de servidores, físicos ou virtuais, como um conjunto de recursos que inclui capacidade de processamento, armazenamento, conectividade, plataformas, aplicações e serviços disponibilizados sob demanda, na Internet, num mercado que cresce exponencialmente para a indústria da tecnologia, através da oferta desses serviços principalmente para outras empresas.

É possível, por exemplo, contratar serviços de cloud computing para um determinado projeto, ou mesmo mover permanentemente toda a infraestrutura interna e datacenters próprios para servidores de terceiros, com tudo rodando a nuvem. Os serviços em nuvem oferecem muito mais que espaço para armazenamento, mas ferramentas para aumentar a disponibilidade, a segurança e a eficiência tecnológica, além de democratizar o acesso a recursos computacionais sofisticados que, até pouco tempo, ficavam restritos a grandes corporações.

Este paradigma da computação é composto basicamente por quatro modelos de implantação (tipos de nuvens) e por três modelos de serviços, abordados a seguir.

Modelos de implantação caracterizam a gestão e disposição dos recursos computacionais para prestação de serviços para os consumidores, sendo que, substancialmente, existem quatro tipos de nuvens: Nuvem Pública (Public Cloud), Nuvem Privada (Private Cloud), Nuvem Comunitária (Community Cloud) e Nuvem Híbrida (Hybrid Cloud).

Uma nuvem pública (public cloud) é um modelo em que a infraestrutura e recursos computacionais que a compreende são postos à disposição do público em geral dinamicamente pela Internet. Pertence, é operada e gerida por um provedor de nuvem que oferece serviços para os consumidores e, por definição, é externo às organizações dos consumidores, ou seja, “fora de casa”, dentro do datacenter de algum provedor externo, sendo este responsável por garantir a integridade das informações.

Uma nuvem privada (private cloud) é aquela em que o ambiente de computação é operado exclusivamente pela organização, frequentemente hospedada no centro de dados próprio (local), dentro dos limites físicos da empresa. Esse modelo tem o potencial de dar maior controle sobre os usuários consumidores dos serviços, uma vez que utiliza a infraestrutura “dentro de casa”, há ganho de produtividade obtido com a multiplicação da capacidade das máquinas físicas através da tecnologia de virtualização, e há oferta de recursos computacionais sem o compromisso de terceirização, ignorando assim o componente fornecedor externo e permitindo gerenciar todos os conteúdos, trazendo então a nuvem tão próxima quanto possível.

Uma nuvem comunitária (community cloud) situa-se entre as nuvens públicas e privadas no que diz respeito ao conjunto-alvo de consumidores. É algo semelhante a uma nuvem privada, mas a infraestrutura e recursos computacionais são compartilhados por duas ou mais organizações, ou seja, por uma comunidade específica, que partilha interesses em comum, tais como requisitos de segurança, políticas, considerações sobre flexibilidade, entre outros.

Uma nuvem híbrida (hybrid cloud) é mais complexa do que os outros modelos de implantação, pois envolve uma composição de duas ou mais nuvens (comunitária, privada ou pública). Cada membro continua sendo uma entidade única, mas está ligado aos outros através da tecnologia padronizada ou proprietária que permite a portabilidade de aplicações e de dados entre eles. Normalmente empresas de menor porte possuem servidores que atendem às demandas cotidianas, e nesse caso não é necessário descartar a infraestrutura para migrar para a nuvem, pode-se unir o que já existe à possibilidade de expansão ilimitada de servidores na nuvem, podendo também utilizar esse cenário híbrido para lidar com picos de carga de trabalho previstos.

Já o modelo de serviço com o qual uma nuvem está em conformidade determina o âmbito e o controle sobre o ambiente computacional, caracterizando o nível de abstração para sua utilização e tipo de serviço ofertado, que pode ser utilizado sob qualquer um dos modelos de implantação. São três os principais modelos de serviços, mais conhecidos e frequentemente utilizados: IaaS (Infrastructure as a Service), PaaS (Plataform as a Service) e SaaS (Software as a Service).

Infraestrutura como um serviço (IaaS – Infrastructure as a Service) é a capacidade que o provedor tem de oferecer uma infraestrutura de processamento e armazenamento de forma transparente para o cliente, ou seja, é a oferta de poder computacional virtual através da internet, sob demanda. Os usuários não têm o controle da infraestrutura física, mas, através de mecanismos de virtualização, possuem controle sobre as máquinas virtuais, cuja finalidade é, essencialmente, reduzir ou extinguir a aquisição e gestão de hardware e software básicos, e passar a desenvolver a aplicação em uma infraestrutura virtual baseada na Internet, normalmente de terceiros, adquirida como serviço, sendo que os diversos requisitos como largura de banda, latência, poder de processamento são substituídos por garantias de nível de serviço trazidos por disponibilidade e desempenho adequados.

Plataforma como um serviço (PaaS – Plataform as a Service) tem seu conceito vinculado ao uso da plataforma, recursos e ferramentas de desenvolvimento de software oferecidas por provedores de serviços, utilizando a Internet como meio de acesso, sob demanda, ou seja, o fornecedor disponibiliza a plataforma de desenvolvimento para que o usuário desenvolva, armazene, execute e gerencie aplicativos da web. O usuário tem controle sobre os aplicativos e configurações de aplicativos do ambiente da plataforma, e o maior objetivo é a redução de custos e complexidade de aquisição, hospedagem e gestão de hardware subjacente e componentes da plataforma de software, incluindo qualquer programa necessário e ferramentas de desenvolvimento de banco de dados.

Software como um serviço (SaaS – Software as a Service) é uma modalidade de prestação de serviços onde aplicativos de interesse para uma grande quantidade de usuários passam a ser hospedados na nuvem e fornecidos como uma alternativa ao processamento e armazenamento local. Os aplicativos são disponibilizados por provedores na forma de serviços, através da rede, sob demanda, chegando ao usuário final via navegador web. O consumidor não administra ou controla a infraestrutura subjacente ou aplicativos individuais, exceto para as seleções de preferência e limitadas configurações administrativas dos aplicativos; todo controle e gerenciamento da rede, sistemas operacionais, servidores e armazenamento é feito pelo provedor de serviço. O principal objetivo é a redução do custo total de desenvolvimento de software e hardware, manutenção e operações, pois, diferentemente do modelo de licenciamento único, normalmente usado para software instalado localmente, o acesso ao aplicativo SaaS é feito pela Internet, via navegador, ou seja, o provedor hospeda o aplicativo, os dados, implanta patches, e faz atualizações de modo centralizado e transparente.

Seja qual for o modelo, é importante primeiramente analisar e avaliar os requisitos do negócio, para então confrontar as vantagens e desvantagens de servidores dedicados e de serviços na nuvem, caso a caso, de acordo com a necessidade. É recomendável ainda uma análise mais profunda do ponto de vista de custos de operação, suporte e escalabilidade, mas, principalmente, considerar a performance da conexão com a Internet, a fim de garantir o acesso aos dados e aos serviços na nuvem.

Referências:

BASTOS, A. B. CloudSatCD: uma Abordagem de e-Engineering no projeto conceitual de satélite. 2013. 204 p. (sid.inpe.br/mtc-m19/2013/05.06.22.04-TDI). Dissertação (Mestrado em Engenharia e Gerenciamento de Sistemas Espaciais) - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), São José dos Campos, 2013.

JANSEN, W.; GRANCE, T. Guidelines on security and privacy in public cloud comnputing. Gaithersburg, MD: NIST - National Institute of Standards and Technology, 2011. Special Publication 800-144.

KEPES, B. Understanding the cloud computing stack: PaaS, SaaS, IaaS. CloudU White Paper. 2011.

KOOPMANS, M. Refining the cloud stack, A whitepaper on first lessons learned in the NEON project, 2010.

PIZETTE, L.; RAINES, G. Products to build a private cloud. Systems Engineering at MITRE, Cloud Computing Series, 2010.

SCARFONE, K.; SOUPPAYA, M.; HOFFMAN, P. Guide to security for full virtualization technologies. Gaithersburg, MD: NIST - National Institute of Standards and Technology, 2011. Special Publication 800-125.

SOUSA, F.R.C.; MOREIRA, L.O.; MACHADO, J.C. Computação em nuvem: conceitos, tecnologias, aplicações e desafios. In: ERCEMAPI, 2009, Parnaíba. Anais... Universidade Federal do Ceará – UFC, 2009.

SUN MICROSYSTEMS, INC (SUN). Introduction to cloud computing architecture. White Paper. 1.ed. 2009.

TAURION, C. Cloud computing - computação em nuvem: transformando o mundo da tecnologia da informação. Ed. Brasport, 2009. 228p.

VELTE, A.T.; VELTE, T.J.; ELSENPETER, R. Cloud computing: computação em nuvem – uma abordagem prática. Rio de Janeiro: Ed. Alta Books, 2011. 352 p.

VERAS, M. Cloud computing: nova arquitetura de TI. Rio de Janeiro: Brasport, 2012. 240p.