O que é arquitetura de nuvem híbrida?

• Arquitetura de nuvem híbrida refere-se a um ambiente que combina configurações locais, de nuvem privada, nuvem pública e de borda para criar uma infraestrutura de TI única e flexível.
• Como modelo arquitetônico, a nuvem híbrida desempenha um papel fundamental na transformação digital, proporcionando às empresas uma maneira flexível, portátil e econômica de fazê-lo.
• 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?

Arquitetura de nuvem híbrida refere-se a um ambiente que combina configurações locais, de nuvem privada, nuvem pública e de borda para criar uma infraestrutura de TI única e flexível.

Como modelo arquitetônico, a nuvem híbrida desempenha um papel fundamental na transformação digital, proporcionando às empresas uma maneira flexível, portátil e econômica de modernizar aplicativos legados existentes, implantar dados e executar cargas de trabalho em vários ambientes de computação.

As arquiteturas de nuvem híbrida são complexas e variam de acordo com as necessidades e casos de uso individuais de cada negócio. Embora não exista uma abordagem única para construir uma infraestrutura de nuvem híbrida, todas compartilham ambientes de computação híbrida (tanto locais quanto externos), incluindo:

Ambiente local (“Local”): Uma forma tradicional de computação que envolve uma organização executando e gerenciando recursos de computação, redes, armazenamento e software em hardware e servidores em seu próprio local físico, como em 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 executados exclusivamente para uma organização. As nuvens privadas combinam muitos dos 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 hospedada por um provedor de serviços de nuvem terceirizado (CSP), como Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure, IBM Cloud ou Google Cloud. Esses provedores de nuvem pública hospedam recursos de TI de nuvem pública, como máquinas virtuais individuais (VMs) e outros serviços de computação em nuvem, na Internet pública em uma base de pagamento por uso.

Muitas empresas de médio porte usam mais de um, e a maioria das grandes empresas usa todos os três serviços de provedor de 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. A IaaS permite que os usuários finais dimensionem recursos para cima e para baixo 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 o custo, a complexidade e as inflexibilidades associadas à construção e manutenção dessa plataforma no local.

Software como Serviço (SaaS) refere-se a software de aplicativo hospedado na nuvem para aplicativos de usuário final (por exemplo, Zoom, Dropbox). Os provedores de serviços SaaS são responsáveis por operar, gerenciar e manter o software e a infraestrutura na qual ele é executado. O SaaS é o serviço de nuvem pública mais comum e o modelo de entrega de software dominante.

Blocos de construção de uma arquitetura de nuvem híbrida

A arquitetura ideal de nuvem híbrida 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 (locais, nuvem privada e infraestrutura de nuvem pública), as arquiteturas de nuvem híbrida incluem outros componentes-chave.

1. Conexão de rede

A conectividade de rede é um componente fundamental de uma arquitetura de nuvem híbrida. As conexões de rede permitem o compartilhamento de recursos entre vários locais.

A conectividade de nuvem híbrida depende do uso das seguintes tecnologias:

Uma VPN (rede privada virtual) estabelece uma conexão ponto a ponto segura entre dois pontos de extremidade da rede (nós). Uma VPN estabelece um canal criptografado que mantém os dados transmitidos pelo usuário, bem como as credenciais de identidade e acesso, privados pela Internet. Com VPNs, 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 área ampla, como de uma região para outra, ou até mesmo de um continente para outro. A Internet é a maior rede de longa distância, conectando bilhões de computadores em todo o mundo. No ambiente empresarial, a WAN conecta escritórios, data centers, aplicativos em nuvem e armazenamento em nuvem. Redes de longa distância baseadas em nuvem permitem que as organizações conectem redes locais em escritórios corporativos 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 permite que diferentes aplicativos se comuniquem entre si, atuando como uma camada intermediária para processar transferências de dados entre sistemas. APIs permitem que as empresas abram os dados e a funcionalidade de seus aplicativos para desenvolvedores terceirizados externos, parceiros de negócios e departamentos internos. Em uma configuração de arquitetura de nuvem híbrida, as APIs são invocadas por meio de solicitações HTTP entre 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 computação virtual no hardware físico, essencialmente criando vários computadores virtuais chamados máquinas virtuais (VMs). A virtualização foi originalmente desenvolvida para empresas pela VMware e é um componente essencial 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 dimensionem esses recursos de forma econômica à medida que as cargas de trabalho crescem.

Além de servidores virtuais, as arquiteturas de nuvem híbrida usam muitos outros tipos de virtualização, incluindo virtualização de rede. A virtualização de rede inclui redes definidas por software (SDN), que virtualizam 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 um firewall, balanceador de carga ou analisador de tráfego, tornando esses dispositivos mais fáceis de configurar, provisionar e gerenciar.

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 menor risco e menor custo.

3. Containerização

Contêineres são componentes de aplicativos leves e executáveis que combinam o código-fonte do aplicativo com todas as bibliotecas e dependências do sistema operacional (SO) necessárias para executar o código em qualquer ambiente, e são uma parte essencial das arquiteturas modernas de nuvem híbrida. Em vez de virtualizar o hardware subjacente como VMs, os contêineres virtualizam o sistema operacional (geralmente Linux ou Windows).

Com maior portabilidade e eficiência de recursos do que as máquinas virtuais (VMs), os contêineres se tornaram a unidade de computação de fato para aplicativos nativos da nuvem modernos. Os aplicativos nativos da nuvem são criados especificamente para serem executados na nuvem, projetados por equipes de DevOps e outras para serem escaláveis e compostos por microsserviços, também conhecidos como arquiteturas de microsserviços. Isso significa que um único aplicativo consiste em muitos componentes ou serviços menores, fracamente acoplados e implantáveis de forma independente.

Os microsserviços aceleram o desenvolvimento e a implantação de software porque cada serviço pode ser desenvolvido e implantado individualmente. Muitas empresas líderes passaram do desenvolvimento de aplicativos monolíticos para aplicativos de microsserviços, como a Amazon, que usa microsserviços para rastrear a atividade do usuário, seu 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 de 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 fornecer consistência e confiabilidade em um ambiente de nuvem híbrida diversificado.

Leia também:Hitachi e Cisco lançam novos serviços de hospedagem em nuvem híbrida

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 normalmente integra tecnologias de nuvem padrão, como Kubernetes, para orquestrar serviços baseados em contêineres e outras funções baseadas em software. Essas ferramentas de gerenciamento unificado são usadas para monitorar, alocar e gerenciar esses recursos a partir de uma única plataforma de gerenciamento, fornecendo uma estratégia de gerenciamento de TI e rede para consolidar várias ferramentas de monitoramento e feeds de dados em uma única interface.

Aqui está um resumo dos principais recursos associados a uma plataforma de gerenciamento de nuvem híbrida:

Gerenciamento de Recursos

As ferramentas de hospedagem de serviços em nuvem híbrida ajudam as partes interessadas a alocar e realocar recursos em instalações locais e em ambientes de nuvem com base nos requisitos do aplicativo. Por exemplo, organizações como instituições financeiras podem usar nuvens privadas para armazenar 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 em contêineres. Essas tecnologias ajudam os desenvolvedores a implantar, executar e sincronizar rapidamente contêineres em clusters de servidores em diferentes locais. Elas também aprimoram a escalabilidade das cargas de trabalho em contêineres, o que significa que as equipes de DevOps e outras podem adicionar automaticamente clusters Kubernetes executando aplicativos em contêineres conforme necessário, reduzindo o tempo de inatividade e otimizando o desempenho.

Integração de dados

Ambientes híbridos coletam e processam dados de uma variedade de fontes diferentes, o que requer 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 empregam o conceito de design de estruturas de dados que operam 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 de tecnologia em uma arquitetura de nuvem híbrida para que as organizações criem e mantenham políticas e protocolos que descrevam 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 práticas recomendadas 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 configurações de nuvem híbrida para proteger dados confidenciais contra violações de dados ou ataques cibernéticos, incluindo malware e ransomware.

Gerenciamento de Identidade e Acesso (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 durante 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 fornecem proteção de dados para backup, retenção e recuperação de dados, a fim de acelerar a recuperação de dados perdidos e restaurar as operações normais de negócios.

Benefícios 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, atribuindo e desatribuindo rapidamente recursos em nuvens locais, públicas ou privadas para responder facilmente às necessidades comerciais em constante mudança. Graças aos recursos de nuvem sob demanda, as nuvens híbridas também oferecem dimensionamento virtualmente ilimitado para cima ou para baixo.

Continuidade dos negócios

As implantações de nuvem híbrida reduzem o tempo de inatividade, otimizando a continuidade dos negócios, replicando dados críticos para a nuvem e permitindo escalabilidade durante períodos de pico de demanda.

Economia de custos

Uma estratégia de nuvem híbrida pode ajudar a reduzir os gastos de capital, movendo cargas de trabalho para a nuvem pública, evitando os custos contínuos associados à manutenção e atualização de hardware legado.

Modernização de aplicativos

Um ambiente de nuvem híbrida oferece a flexibilidade e a segurança para modernizar aplicativos, o que significa atualizar aplicativos legados para um ambiente de aplicativo nativo da nuvem escalável. Isso permite que os aplicativos sejam construídos rapidamente, implantados automaticamente e atualizados regularmente, evitando ciclos de desenvolvimento em cascata.

Adoção de IA generativa

A infraestrutura de nuvem híbrida acelera a IA generativa e sua forte dependência de grandes quantidades de dados e grandes modelos de linguagem (LLMs), fornecendo capacidades de armazenamento ilimitadas, poder de computação e escalabilidade rápida.