- A arquitetura de nuvem híbrida refere-se a um ambiente que combina configurações locais, nuvem privada, nuvem pública e borda para criar uma infraestrutura de TI única, flexível e gerenciada.
- Como modelo arquitetônico, a nuvem híbrida desempenha um papel fundamental na transformação digital, oferecendo às empresas uma forma flexível, portátil e econômica de alcançá-la.
- Com a popularidade da computação em nuvem comercial e a crescente necessidade de transformação digital, as empresas estão recorrendo a soluções de nuvem híbrida para controlar custos e melhorar a agilidade geral.
Como funciona a arquitetura de nuvem híbrida?
A arquitetura de nuvem híbrida refere-se a um ambiente que combina configurações locais, nuvem privada, nuvem pública e borda para criar uma infraestrutura de TI única, flexível e gerenciada.
Como modelo arquitetônico, a nuvem híbrida desempenha um papel fundamental na transformação digital, oferecendo às empresas uma forma flexível, portátil e econômica de modernizar aplicativos existentes, implantar dados e executar cargas de trabalho em vários ambientes de TI.
As arquiteturas de nuvem híbrida são complexas e variam de acordo com as necessidades e casos de uso de cada empresa. Embora não exista uma abordagem única para construir uma infraestrutura de nuvem híbrida, todas compartilham ambientes de TI híbridos (locais e externos), incluindo:
Ambiente local (“Local”): uma forma tradicional de computação na qual uma organização gerencia e executa recursos de TI, redes, armazenamento e software em hardware e servidores localizados em seu próprio local físico, como um prédio de escritórios ou Data Center local.
Ambiente de nuvem privada: um ambiente de computação em nuvem no qual todos os recursos são isolados e operados exclusivamente para uma única organização. As nuvens privadas combinam muitos benefícios da computação em nuvem com a segurança e o controle da infraestrutura de TI local.
Ambiente de nuvem pública: um tipo de computação em nuvem hospedado por um provedor de serviços de nuvem terceirizado (CSP), como Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure, IBM Cloud ou Google Cloud. Esses provedores de serviços de nuvem pública hospedam recursos de computação em nuvem pública, como máquinas virtuais (VMs) individuais e outros serviços de computação em nuvem, na Internet pública com modelo de pagamento conforme o uso.
Muitas empresas de médio porte usam mais de um, e a maioria das grandes empresas usa os três tipos de serviços em nuvem listados abaixo:
Infraestrutura como Serviço (IaaS) fornece recursos de computação, rede e armazenamento aos consumidores sob demanda, pela Internet e com pagamento conforme o uso. O IaaS permite que os usuários finais aumentem ou reduzam os recursos conforme necessário, reduzindo a necessidade de altos gastos de capital iniciais ou infraestrutura “própria” desnecessária, especialmente quando as cargas de trabalho proliferam.
Plataforma como Serviço (PaaS) fornece uma plataforma de nuvem completa (como hardware, software e infraestrutura) para desenvolver, executar e gerenciar aplicativos sem os custos, a complexidade e as rigidezes associados à construção e manutenção dessa plataforma localmente.
Software como Serviço (SaaS) refere-se a softwares aplicativos hospedados na nuvem para aplicativos voltados para usuários finais (por exemplo, Zoom, Dropbox). Os provedores de serviços SaaS são responsáveis pela operação, gerenciamento e manutenção do software e da infraestrutura na qual ele é executado. O SaaS é o serviço de nuvem pública mais comum e o modelo de entrega de software dominante.
Os componentes de uma arquitetura de nuvem híbrida
A arquitetura de nuvem híbrida ideal oferece às empresas capacidade de computação e armazenamento de alto desempenho, conectividade de rede de baixa latência, virtualização e segurança robusta.
Além de combinar aplicativos executados em vários recursos (infraestrutura local, nuvem privada e nuvem pública), as arquiteturas de nuvem híbrida incluem estes outros componentes principais.
1. Conectividade de rede
A conectividade de rede é um componente chave de uma arquitetura de nuvem híbrida. As conexões de rede permitem o compartilhamento de recursos entre vários locais.
A conectividade da nuvem híbrida baseia-se no uso das seguintes tecnologias:
Uma VPN (rede privada virtual) estabelece uma conexão ponto a ponto segura entre dois pontos de rede (nós). Uma VPN cria um canal criptografado que preserva a confidencialidade dos dados transmitidos pelo usuário, bem como credenciais e informações de acesso, pela Internet. Com VPNs, as infraestruturas locais e de nuvem privada podem ser conectadas com segurança por meio de uma conexão privada e segura em uma rede pública.
WAN (rede de longa distância) conecta computadores em uma grande área, por exemplo, de uma região para outra, ou mesmo de um continente para outro. A Internet é a maior WAN, conectando bilhões de computadores no mundo todo. No mundo corporativo, a WAN conecta escritórios, Data Centers, aplicativos em nuvem e armazenamento em nuvem. As WANs baseadas em nuvem permitem que as organizações conectem redes locais de escritórios e Data Centers com armazenamento, aplicativos e outros recursos baseados em nuvem.
Uma API (interface de programação de aplicativos) é um conjunto de regras definidas que permitem que diferentes aplicativos se comuniquem entre si, atuando como uma camada intermediária para processar transferências de dados entre os sistemas. As APIs permitem que as empresas abram os dados e funcionalidades de seus aplicativos para desenvolvedores terceiros externos, parceiros de negócios e serviços internos. Em uma configuração de arquitetura de nuvem híbrida, as APIs são chamadas por meio de requisições HTTP entre as nuvens para conectar aplicativos, bancos de dados e redes.
2. Virtualização
As arquiteturas modernas de nuvem híbrida dependem da tecnologia de virtualização, que usa software para criar uma camada abstrata de um sistema de computador virtual sobre hardware físico, criando vários computadores virtuais chamados máquinas virtuais (VMs). A virtualização foi originalmente desenvolvida para empresas pela VMware e é um componente chave da computação em nuvem empresarial. Ela permite que as organizações executem vários computadores virtuais, sistemas operacionais e aplicativos em um único servidor físico.
Também permite que os usuários comprem recursos de computação conforme necessário e os dimensionem de forma econômica à medida que as cargas de trabalho aumentam.
Além de servidores virtuais, as arquiteturas de nuvem híbrida usam muitos outros tipos de virtualização, incluindo virtualização de rede. A virtualização de rede inclui a rede definida por software (SDN), que virtualiza o hardware (chamado de “plano de controle”) que controla o roteamento do tráfego de rede. A virtualização de funções de rede (NFV) virtualiza um ou mais dispositivos de hardware que fornecem uma função de rede específica, como firewall, balanceador de carga ou analisador de tráfego, tornando esses dispositivos mais fáceis de configurar, gerenciar e administrar.
A virtualização também permite a infraestrutura como código (IaC), que automatiza a configuração da infraestrutura, permitindo que os desenvolvedores desenvolvam, implantem e dimensionem aplicativos em nuvem mais rapidamente, com menos riscos e menor custo.
3. Contêinerização
Os contêineres são componentes de aplicativos leves e executáveis que combinam o código-fonte do aplicativo com todas as bibliotecas e dependências do sistema operacional necessárias para executar o código em qualquer ambiente, e são um elemento essencial das arquiteturas modernas de nuvem híbrida. Em vez de virtualizar o hardware subjacente como as VMs, os contêineres virtualizam o sistema operacional (geralmente Linux ou Windows).
Com portabilidade e eficiência de recursos superiores às das máquinas virtuais (VMs), os contêineres se tornaram a unidade de computação de facto para aplicativos nativos em nuvem modernos. Os aplicativos nativos em nuvem são projetados especificamente para serem executados na nuvem, criados pelas equipes de DevOps e outras para serem escaláveis, e compostos por microsserviços, também chamados de arquiteturas de microsserviços. Isso significa que um único aplicativo consiste em muitos componentes ou serviços menores, fracamente acoplados e implantáveis independentemente.
Os microsserviços aceleram o desenvolvimento e a implantação de software porque cada serviço pode ser desenvolvido e implantado individualmente. Muitas grandes empresas migraram do desenvolvimento de aplicativos monolíticos para aplicativos baseados em microsserviços, como a Amazon, que usa microsserviços para rastrear a atividade do usuário, histórico e outros dados para fornecer recomendações em tempo real para uma melhor experiência do cliente.
4. Gerenciamento unificado de nuvem híbrida
A abordagem atual da nuvem híbrida envolve uma plataforma unificada para descobrir, manipular e gerenciar dados e recursos locais, privados e de nuvem pública. A combinação de plataformas e ferramentas de nuvem híbrida unifica funções de computação, armazenamento, rede, banco de dados, análise e segurança para garantir consistência e confiabilidade em um ambiente de nuvem híbrida diversificado.
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As plataformas comuns de nuvem híbrida com hardware, software e serviços pré-configurados incluem AWS Outposts, Google Cloud Platform, VMware Hybrid Cloud e Red Hat OpenShift. Cada plataforma geralmente integra tecnologias de nuvem padrão, como Kubernetes para orquestrar serviços baseados em contêineres e outras funções de software. Essas ferramentas de gerenciamento unificado são usadas para monitorar, alocar e gerenciar esses recursos a partir de uma única plataforma de gerenciamento, oferecendo uma estratégia de gerenciamento de TI e rede para consolidar várias ferramentas de monitoramento e fluxos de dados em uma única interface.
Gerenciamento de recursos
As ferramentas de serviços hospedados em nuvem híbrida ajudam as partes interessadas a alocar e realocar recursos em ambientes locais e em nuvem de acordo com as necessidades dos aplicativos. Por exemplo, organizações como instituições financeiras podem usar nuvens privadas para manter informações confidenciais de clientes e nuvens públicas para testar novos aplicativos, como aplicativos bancários móveis.
Orquestração de cargas de trabalho
As arquiteturas de nuvem híbrida usam ferramentas de orquestração de contêineres, como Kubernetes ou Docker Swarm, para automatizar cargas de trabalho conteinerizadas. Essas tecnologias ajudam os desenvolvedores a implantar, executar e sincronizar rapidamente contêineres em clusters de servidores localizados em diferentes locais. Elas também melhoram a escalabilidade das cargas de trabalho conteinerizadas, o que significa que as equipes de DevOps e outras podem adicionar automaticamente clusters Kubernetes executando aplicativos conteinerizados conforme necessário, reduzindo o tempo de inatividade e otimizando o desempenho.
Integração de dados
Os ambientes híbridos coletam e processam dados de várias fontes, o que exige integração de dados, o processo de combinar dados de vários sistemas de origem para criar uma visão unificada.
As soluções de gerenciamento de dados para nuvem híbrida incluem plataformas de software de análise de dados que usam inteligência artificial (IA) e aprendizado de máquina para coletar, organizar e analisar dados. Muitas dessas ferramentas de integração de dados usam o conceito de design de malha de dados que é executado sobre várias tecnologias em um ambiente misto, combinando dados de vários sistemas de origem para criar uma visão unificada.
Governança de dados
As ferramentas de governança de dados fornecem outra camada tecnológica em uma arquitetura de nuvem híbrida para que as organizações possam criar e manter políticas e protocolos que definem como seus dados devem ser armazenados, gerenciados e usados de acordo com os padrões de conformidade e regulamentação.
Segurança
A segurança da nuvem híbrida envolve as tecnologias e melhores práticas usadas para proteger as informações confidenciais de uma organização em um ambiente onde dados e aplicativos fluem por uma combinação de plataformas locais, privadas e de nuvem pública. A camada de segurança de uma arquitetura de nuvem híbrida envolve controles técnicos como criptografia, autenticação de rede e software de gerenciamento:
Criptografia de dados
A criptografia de dados é usada em ambientes de nuvem híbrida para proteger dados confidenciais contra violações de dados ou ataques cibernéticos, incluindo malware e ransomware.
Gerenciamento de identidades e acessos (IAM): A ferramenta de gerenciamento IAM é um método de autorização padrão que cria identidades digitais para todos os usuários para monitorá-los e restringi-los proativamente em todas as interações de dados.
Gerenciamento de informações e eventos de segurança (SIEM): A ferramenta de gerenciamento SIEM fornece um console de monitoramento e observabilidade de segurança, bem como uma solução abrangente de orquestração de segurança que automatiza o monitoramento de ameaças, detecção de ameaças em tempo real e resposta.
Recuperação de desastres (DR): As ferramentas de recuperação de desastres baseadas em nuvem híbrida oferecem proteção de dados para backup, retenção e recuperação de dados para acelerar a recuperação de dados perdidos e restaurar as operações normais de negócios.
Vantagens da arquitetura de nuvem híbrida
Uma arquitetura de nuvem híbrida oferece várias vantagens, incluindo:
Agilidade e escalabilidade
As arquiteturas de nuvem híbrida aumentam a agilidade ao atribuir e liberar recursos rapidamente em nuvens locais, públicas ou privadas para atender facilmente às necessidades de negócios em mudança. Com recursos de nuvem sob demanda, as nuvens híbridas também oferecem escalabilidade praticamente ilimitada para cima ou para baixo.
Continuidade dos negócios
As implantações de nuvem híbrida reduzem o tempo de inatividade ao otimizar a continuidade dos negócios por meio da replicação de dados críticos para a nuvem e permitindo a escalabilidade durante períodos de pico de demanda.
Economia de custos
Uma estratégia de nuvem híbrida pode ajudar a reduzir despesas de capital ao mover cargas de trabalho para a nuvem pública, evitando os custos contínuos associados à manutenção e atualização do hardware existente.
Modernização de aplicativos
Um ambiente de nuvem híbrida oferece a flexibilidade e a segurança necessárias para modernizar aplicativos, ou seja, atualizar aplicativos existentes para um ambiente de aplicativos nativos em nuvem escaláveis. Isso permite criar aplicativos rapidamente, implantá-los automaticamente e atualizá-los regularmente, evitando ciclos de desenvolvimento em cascata.
Adoção de IA generativa
A infraestrutura de nuvem híbrida acelera a adoção de IA generativa e sua forte dependência de grandes quantidades de dados e grandes modelos de linguagem (LLMs) ao fornecer capacidades de armazenamento ilimitadas, poder computacional e escalabilidade rápida.