- La arquitectura de nube híbrida se refiere a un entorno que combina configuraciones locales, de nube privada, nube pública y en el borde para crear una infraestructura de TI gestionada única y flexible.
- Como modelo arquitectónico, la nube híbrida desempeña un papel clave en la transformación digital, proporcionando a las empresas una forma flexible, portátil y rentable de lograrlo.
- Con la popularidad de la computación en la nube comercial y la creciente necesidad de transformación digital, las empresas están recurriendo a soluciones de nube híbrida para controlar costos y mejorar la agilidad general.
¿Cómo funciona la arquitectura de nube híbrida?
La arquitectura de nube híbrida se refiere a un entorno que combina configuraciones locales, de nube privada, nube pública y en el borde para crear una infraestructura de TI gestionada única y flexible.
Como modelo arquitectónico, la nube híbrida desempeña un papel clave en la transformación digital, proporcionando a las empresas una forma flexible, portátil y rentable de modernizar aplicaciones heredadas existentes, implementar datos y ejecutar cargas de trabajo en múltiples entornos informáticos.
Las arquitecturas de nube híbrida son complejas y varían según las necesidades empresariales individuales y los casos de uso. Si bien no existe un enfoque único para construir una infraestructura de nube híbrida, todas comparten entornos informáticos híbridos (tanto locales como externos), que incluyen:
Entorno local (“Local”): Una forma tradicional de computación que implica que una organización ejecute y administre recursos informáticos, redes, almacenamiento y software en hardware y servidores en su propia ubicación física, como en un edificio de oficinas o un centro de datos local.
Entorno de nube privada: Un entorno de computación en la nube en el que todos los recursos están aislados y se ejecutan exclusivamente para una organización. Las nubes privadas combinan muchos de los beneficios de la computación en la nube con la seguridad y el control de la infraestructura de TI local.
Entorno de nube pública: Un tipo de computación en la nube alojado por un proveedor de servicios en la nube (CSP) externo, como Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure, IBM Cloud o Google Cloud. Estos proveedores de nube pública alojan recursos de TI de nube pública, como máquinas virtuales (VM) individuales y otros servicios de computación en la nube, en la Internet pública con un modelo de pago por uso.
Muchas empresas medianas utilizan más de uno, y la mayoría de las grandes empresas utilizan los tres tipos de servicios de proveedores de nube que se enumeran a continuación:
Infraestructura como servicio (IaaS) proporciona recursos de computación, redes y almacenamiento a los consumidores bajo demanda, a través de Internet y con pago por uso. IaaS permite a los usuarios finales ampliar o reducir los recursos según sea necesario, reduciendo la necesidad de altos gastos de capital iniciales o infraestructura “propia” innecesaria, especialmente cuando proliferan las cargas de trabajo.
Plataforma como servicio (PaaS) proporciona una plataforma de nube completa (como hardware, software e infraestructura) para desarrollar, ejecutar y gestionar aplicaciones sin el costo, la complejidad y las inflexibilidades asociadas con la construcción y el mantenimiento de esa plataforma en las instalaciones.
Software como servicio (SaaS) se refiere al software de aplicaciones alojado en la nube para aplicaciones de usuario final (por ejemplo, Zoom, Dropbox). Los proveedores de servicios SaaS son responsables de operar, gestionar y mantener el software y la infraestructura en la que se ejecuta. SaaS es el servicio de nube pública más común y el modelo de entrega de software dominante.
Componentes básicos de una arquitectura de nube híbrida
La arquitectura ideal de nube híbrida proporciona a las empresas capacidad de computación y almacenamiento de alto rendimiento, conectividad de red de baja latencia, virtualización y seguridad sólida.
Además de combinar aplicaciones que se ejecutan en múltiples recursos (infraestructura local, nube privada y nube pública), las arquitecturas de nube híbrida incluyen estos otros componentes clave.
1. Conexión de red
La conectividad de red es un componente clave de una arquitectura de nube híbrida. Las conexiones de red permiten compartir recursos entre múltiples ubicaciones.
La conectividad de la nube híbrida se basa en el uso de las siguientes tecnologías:
Una VPN (red privada virtual) establece una conexión segura punto a punto entre dos puntos finales de red (nodos). Una VPN establece un canal cifrado que mantiene la privacidad de los datos transmitidos por el usuario, así como las credenciales de identidad y acceso, a través de Internet. Con las VPN, las infraestructuras locales y de nube privada se pueden conectar de forma segura a través de una conexión privada y segura sobre una red pública.
La WAN (red de área amplia) conecta computadoras a través de una amplia área, como de una región a otra, o incluso de un continente a otro. Internet es la red de área amplia más grande, que conecta miles de millones de computadoras en todo el mundo. En el ámbito empresarial, la WAN conecta oficinas, centros de datos, aplicaciones en la nube y almacenamiento en la nube. Las redes de área amplia basadas en la nube permiten a las organizaciones conectar redes locales en oficinas corporativas y centros de datos con almacenamiento, aplicaciones y otros recursos basados en la nube.
Una API (interfaz de programación de aplicaciones) es un conjunto de reglas definidas que permiten que diferentes aplicaciones se comuniquen entre sí, actuando como una capa intermedia para procesar transferencias de datos entre sistemas. Las API permiten a las empresas abrir los datos y la funcionalidad de sus aplicaciones a desarrolladores externos, socios comerciales y departamentos internos. En una configuración de arquitectura de nube híbrida, las API se invocan a través de solicitudes HTTP entre nubes para conectar aplicaciones, bases de datos y redes.
2. Virtualización
Las arquitecturas modernas de nube híbrida dependen de la tecnología de virtualización, que utiliza software para crear una capa abstracta de un sistema informático virtual en hardware físico, creando esencialmente múltiples computadoras virtuales llamadas máquinas virtuales (VM). La virtualización fue desarrollada originalmente para empresas por VMware y es un componente clave de la computación empresarial en la nube. Permite a las organizaciones ejecutar múltiples computadoras virtuales, sistemas operativos y aplicaciones en un único servidor físico.
También permite a los usuarios adquirir recursos informáticos según sea necesario y escalar esos recursos de manera rentable a medida que crecen las cargas de trabajo.
Además de los servidores virtuales, las arquitecturas de nube híbrida utilizan muchos otros tipos de virtualización, incluida la virtualización de redes. La virtualización de redes incluye las redes definidas por software (SDN), que virtualizan el hardware (llamado “plano de control”) que controla el enrutamiento del tráfico de red. La virtualización de funciones de red (NFV) virtualiza uno o más dispositivos de hardware que proporcionan una función de red específica, como un firewall, equilibrador de carga o analizador de tráfico, lo que facilita la configuración y gestión de estos dispositivos.
La virtualización también permite la infraestructura como código (IaC), que automatiza la configuración de la infraestructura, lo que permite a los desarrolladores desarrollar, implementar y escalar aplicaciones en la nube más rápido, con menor riesgo y a menor costo.
3. Contenerización
Los contenedores son componentes de aplicaciones ligeros y ejecutables que combinan el código fuente de la aplicación con todas las bibliotecas y dependencias del sistema operativo (SO) necesarias para ejecutar el código en cualquier entorno, y son una parte esencial de las arquitecturas modernas de nube híbrida. En lugar de virtualizar el hardware subyacente como las VM, los contenedores virtualizan el sistema operativo (generalmente Linux o Windows).
Con una mayor portabilidad y eficiencia de recursos que las máquinas virtuales (VM), los contenedores se han convertido en la unidad de cómputo de facto para las aplicaciones modernas nativas de la nube. Las aplicaciones nativas de la nube se crean específicamente para ejecutarse en la nube, diseñadas por equipos de DevOps y otros equipos para ser escalables, y compuestas por microservicios, también conocidas como arquitecturas de microservicios. Esto significa que una sola aplicación consta de muchos componentes o servicios más pequeños, poco acoplados e implementables de forma independiente.
Los microservicios aceleran el desarrollo y la implementación de software porque cada servicio se puede desarrollar e implementar individualmente. Muchas empresas líderes han pasado de desarrollar aplicaciones monolíticas a aplicaciones de microservicios, como Amazon, que utiliza microservicios para rastrear la actividad del usuario, su historial y otros datos para proporcionar recomendaciones en tiempo real para una mejor experiencia del cliente.
4. Gestión unificada de la nube híbrida
El enfoque actual de la nube híbrida implica una plataforma unificada para descubrir, manipular y gestionar datos y recursos locales, privados y en la nube pública. La combinación de plataformas y herramientas de nube híbrida unifica las funciones de cómputo, almacenamiento, redes, bases de datos, análisis y seguridad para proporcionar consistencia y confiabilidad en un entorno diverso de nube híbrida.
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Las plataformas comunes de nube híbrida con hardware, software y servicios preconfigurados incluyen AWS Outposts, Google Cloud Platform, VMware Hybrid Cloud y Red Hat OpenShift. Cada plataforma normalmente integra tecnologías de nube estándar como Kubernetes para orquestar servicios basados en contenedores y otras funciones basadas en software. Estas herramientas de gestión unificada se utilizan para monitorear, asignar y gestionar estos recursos desde una única plataforma de gestión, proporcionando una estrategia de gestión de TI y redes para consolidar múltiples herramientas de monitoreo y flujos de datos en una sola interfaz.
Aquí hay un resumen de las características clave asociadas con una plataforma de gestión de nube híbrida:
Gestión de recursos
Las herramientas de servicios alojados en la nube híbrida ayudan a las partes interesadas a asignar y reasignar recursos en las instalaciones y en entornos de nube según los requisitos de las aplicaciones. Por ejemplo, organizaciones como las instituciones financieras pueden usar nubes privadas para almacenar información confidencial de los clientes y nubes públicas para probar nuevas aplicaciones, como aplicaciones de banca móvil.
Orquestación de cargas de trabajo
Las arquitecturas de nube híbrida utilizan herramientas de orquestación de contenedores, como Kubernetes o Docker Swarm, para automatizar las cargas de trabajo en contenedores. Estas tecnologías ayudan a los desarrolladores a implementar, ejecutar y sincronizar contenedores rápidamente en clústeres de servidores en diferentes ubicaciones. También mejoran la escalabilidad de las cargas de trabajo en contenedores, lo que significa que los equipos de DevOps y otros pueden agregar automáticamente clústeres de Kubernetes que ejecutan aplicaciones en contenedores según sea necesario, reduciendo el tiempo de inactividad y optimizando el rendimiento.
Integración de datos
Los entornos híbridos recopilan y procesan datos de una variedad de fuentes diferentes, lo que requiere la integración de datos, el proceso de combinar datos de múltiples sistemas de origen para crear una vista unificada.
Las soluciones de gestión de datos para la nube híbrida incluyen plataformas de software de análisis de datos que utilizan inteligencia artificial (IA) y aprendizaje automático para recopilar, organizar y analizar datos. Muchas de estas herramientas de integración de datos emplean el concepto de diseño de estructuras de datos que se ejecutan sobre varias tecnologías en un entorno mixto, combinando datos de múltiples sistemas de origen para crear una vista unificada.
Gobernanza de datos
Las herramientas de gobernanza de datos proporcionan otra capa de tecnología en una arquitectura de nube híbrida para que las organizaciones creen y mantengan políticas y protocolos que describan cómo se deben almacenar, gestionar y utilizar sus datos de acuerdo con los estándares de cumplimiento y regulatorios.
Seguridad
La seguridad de la nube híbrida implica las tecnologías y las mejores prácticas utilizadas para proteger la información confidencial de una organización en un entorno donde los datos y las aplicaciones fluyen a través de una combinación de plataformas locales, privadas y de nube pública. La capa de seguridad de una arquitectura de nube híbrida incluye controles técnicos como el cifrado, la autenticación de red y el software de gestión:
Cifrado de datos
El cifrado de datos se utiliza en entornos de nube híbrida para proteger los datos confidenciales de violaciones de datos o ataques cibernéticos, incluidos el malware y el ransomware.
Gestión de identidad y acceso (IAM): La herramienta de gestión IAM es un método de autorización estándar que crea identidades digitales para todos los usuarios para monitorearlos y restringirlos de manera proactiva durante todas las interacciones de datos.
Gestión de eventos e información de seguridad (SIEM): La herramienta de gestión SIEM proporciona una consola de monitoreo y observabilidad de la seguridad, así como una solución integral de orquestación de seguridad que automatiza el monitoreo de amenazas, la detección y respuesta en tiempo real.
Recuperación ante desastres (DR): Las herramientas de recuperación ante desastres basadas en la nube híbrida proporcionan protección de datos para copias de seguridad, retención y recuperación de datos para acelerar la recuperación de datos perdidos y restaurar las operaciones comerciales normales.
Beneficios de la arquitectura de nube híbrida
Una arquitectura de nube híbrida ofrece varias ventajas, que incluyen:
Agilidad y escalabilidad
Las arquitecturas de nube híbrida aumentan la agilidad al asignar y desasignar recursos rápidamente en nubes locales, públicas o privadas para responder fácilmente a las cambiantes necesidades empresariales. Gracias a los recursos de nube bajo demanda, las nubes híbridas también ofrecen una escalabilidad prácticamente ilimitada tanto hacia arriba como hacia abajo.
Continuidad del negocio
Las implementaciones de nube híbrida reducen el tiempo de inactividad al optimizar la continuidad del negocio mediante la replicación de datos críticos en la nube y la habilitación de la escalabilidad durante los períodos de máxima demanda.
Ahorro de costos
Una estrategia de nube híbrida puede ayudar a reducir los gastos de capital al trasladar las cargas de trabajo a la nube pública, evitando los costos continuos asociados con el mantenimiento y la actualización del hardware heredado.
Modernización de aplicaciones
Un entorno de nube híbrida proporciona la flexibilidad y la seguridad para modernizar aplicaciones, es decir, actualizar aplicaciones heredadas a un entorno de aplicaciones nativas de la nube escalable. Esto permite que las aplicaciones se creen rápidamente, se implementen automáticamente y se actualicen periódicamente, evitando los ciclos de desarrollo en cascada.
Adopción de IA generativa
La infraestructura de nube híbrida acelera la IA generativa y su gran dependencia de grandes cantidades de datos y grandes modelos de lenguaje (LLM) al proporcionar capacidades de almacenamiento ilimitadas, potencia informática y rápida escalabilidad.