Guia para principiantes sobre infraestrutura de nuvem híbrida

Pode parecer que a transição para a computação na nuvem está apenas a ganhar força, mas, na realidade, já estamos plenamente envolvidos nesse processo, com 85% das empresas a utilizarem atualmente um sistema de várias nuvens. A questão agora não é saber se as empresas irão migrar para a nuvem, mas sim: qual é a estratégia de nuvem ideal?

Ao considerar as necessidades específicas da sua empresa relativamente à adoção da nuvem, uma opção com que poderá ter-se deparado é a configuração de uma infraestrutura híbrida, que unifica vários tipos de nuvens provenientes de localizações públicas e privadas.

Vejamos mais de perto como funciona exatamente.

O que é uma infraestrutura de nuvem híbrida?

Uma infraestrutura de nuvem híbrida é um sistema que incorpora dois ou mais tipos diferentes de ambientes de computação na nuvem. Isto pode incluir qualquer combinação dos seguintes:

• Pelo menos uma nuvem pública e uma privada
• Duas ou mais nuvens públicas
• Duas ou mais nuvens privadas

O cenário mais comum para muitas organizações envolve a ligação de servidores no local a nuvens públicas — uma configuração ideal para empresas que pretendem manter a sua infraestrutura existente, mas tirar partido das vantagens da computação em nuvem pública, como maior agilidade e escalabilidade a pedido.

As suas nuvens públicas são normalmente alojadas por um fornecedor como a Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure, Google Cloud, IBM Cloud, VMWare, entre outros. O seu centro de dados no local pode estar a executar uma combinação de servidores físicos, máquinas virtuais (VMs), infraestrutura de nuvem privada, aplicações em contentores, etc.

As plataformas de gestão da nuvem podem proporcionar-lhe um centro unificado para orquestrar funções e aprovisionar recursos em vários elementos do seu ambiente de nuvem híbrida , tanto no local como fora dele.

Capacidades da nuvem híbrida

Uma vez que as estratégias de nuvem híbrida oferecem uma vasta gama de benefícios, podem ser implementadas para servir uma grande variedade de objetivos empresariais, desde cópias de segurança de dados até à disponibilização de SaaS e ao dimensionamento automatizado da capacidade durante picos sazonais de tráfego. Eis algumas das funcionalidades subjacentes comuns da nuvem híbrida que facilitam estas utilizações diversificadas:

• Escalabilidade: Uma boa solução de nuvem híbrida deve ser capaz de dimensionar os recursos tanto horizontal como verticalmente. O dimensionamento horizontal é feito através da adição ou remoção de nós para alterar o tamanho geral do sistema, como quando inicia novas instâncias de máquinas virtuais num cluster. O dimensionamento vertical significa alterar o nível de capacidade dos sistemas existentes, como atribuir mais memória às VMs existentes. A infraestrutura de nuvem híbrida facilita o dimensionamento porque é mais simples solicitar mais recursos ao seu fornecedor de nuvem pública do que atualizar manualmente a infraestrutura local, especialmente no caso de uma equipa pequena. A maioria dos processos de dimensionamento deve ser automatizada e contínua, para minimizar os impactos no desempenho e na experiência do utilizador.
• Cargas de trabalho dinâmicas: As nuvens híbridas permitem-lhe utilizar recursos diferentes para gerir cargas de trabalho diferentes. Por exemplo, pode ter um fornecedor de nuvem pública para as cargas de trabalho de computação e utilizar a infraestrutura local como base de dados, devendo a configuração de nuvem híbrida acomodar ambos de forma adequada. Isto proporciona-lhe maior flexibilidade para associar facilmente a sua carga de trabalho à plataforma ideal.
• Automação: A maioria das plataformas de nuvem híbrida facilita a automação de processos comuns, como testes, implementação, segurança e diagnóstico. Pode definir automações essenciais através de uma interface visual pré-configurada ou executar scripts detalhados com ferramentas especializadas, como Puppet e Ansible. Em qualquer dos casos, isto permite transferir tarefas de baixo nível ou repetitivas, libertando as equipas para tarefas mais importantes para o negócio.
• Gestão unificada: Uma solução unificada de gestão da nuvem pode reunir todos os componentes da sua rede num único local, proporcionando visibilidade e controlo unificados dos ativos locais e externos. Isto permite-lhe monitorizar o sistema de uma perspetiva abrangente e dimensioná-lo de forma mais eficaz com funções em lote que atuam em todo o sistema de uma só vez. As funcionalidades destas ferramentas de gestão devem ir além dos elementos essenciais, como o aprovisionamento de recursos, incluindo funções adicionais como a execução de auditorias, o registo de atividades e a implementação de medidas de segurança.
• Processamento de grandes volumes de dados: As configurações de nuvem híbrida criam inerentemente múltiplos fluxos de dados provenientes de diversas fontes, pelo que é lógico que precise de uma forma de recolher e processar dados em grandes quantidades. O seu sistema deve dispor de funcionalidades robustas de relatórios e análise para obter informações úteis a partir desses dados. Também deve ser fácil transferir dados do seu ambiente local para a nuvem, se for aí que se encontra a capacidade de processamento, ou no sentido inverso, caso esteja a lidar com dados sensíveis.
• Recuperação de desastres: As nuvens híbridas facilitam a recuperação de desastres ao melhorar a integridade dos dados, isto é, ao permitir que tenha várias cópias de dados idênticos em locais diferentes. Desta forma, tem a garantia de dispor de uma alternativa caso um conjunto de dados seja comprometido em situações que vão desde ciberataques, como os ataques de ransomware, até catástrofes naturais, como sismos que afetem a sua infraestrutura local.

Vantagens da infraestrutura de nuvem híbrida

Tendo em conta as capacidades acima referidas, eis alguns dos benefícios que pode esperar obter ao utilizar uma configuração de nuvem híbrida:

• Relação custo-benefício: Muitas empresas obtêm ganhos financeiros ao subcontratarem parte da gestão da infraestrutura a fornecedores de serviços de computação na nuvem. A escalabilidade e a automatização da nuvem são úteis neste contexto, uma vez que a regra é pagar apenas pelo que se utiliza e é possível aprovisionar e desativar recursos a pedido, evitando despesas adicionais com capacidade não utilizada. Note-se que as poupanças a longo prazo têm de ser ponderadas face aos custos iniciais de implementação, que podem ser substanciais.
• Segurança flexível: A nuvem híbrida permite-lhe definir a segurança de acordo com as suas necessidades, com a flexibilidade de configurar diferentes níveis de segurança para diferentes ativos e localizações. Suponha que está na nuvem pública e não quer manter dados sensíveis nesse ambiente. Nesse caso, pode transferi-los para as instalações locais, onde pode aplicar medidas de segurança internas. No entanto, uma rede híbrida permite-lhe manter o acesso à nuvem para tudo o resto, incluindo recursos de processamento e de rede.
• Disponibilidade: Quando tem mais ambientes a executar cargas de trabalho semelhantes, é mais fácil manter o tempo de atividade, uma vez que a falha de um deles não derruba todo o sistema.
• Agilidade: Com recursos adicionais à sua disposição sempre que deles necessita, consegue testar funcionalidades experimentais e responder mais rapidamente às alterações do mercado do que se estivesse limitado a um único ambiente. Por exemplo, poderia tirar partido do processamento baseado na nuvem para testar o desempenho da escalabilidade de uma aplicação executada no seu próprio hardware dedicado e, em seguida, tomar decisões empresariais com base nas suas conclusões.
• Desempenho melhorado: Este benefício resulta sobretudo da computação de periferia, caso faça parte da sua estratégia de nuvem híbrida. Quando os dados são recolhidos e processados na mesma área geográfica, o desempenho melhora de forma percetível, algo que seria extremamente valioso para empresas cujas aplicações são utilizadas por pessoas em todo o mundo.
• Flexibilidade: Com vários ambientes à sua disposição, tem a flexibilidade de escolher qual pretende utilizar para cargas de trabalho específicas, sem ter de se preocupar em abandonar os restantes. Em contrapartida, os tipos alternativos de computação na nuvem são normalmente um jogo de soma zero, em que não é possível ter uma coisa sem se afastar completamente de outra.
• Conformidade: Suponha que trabalha num setor com uma norma regulamentar de proteção de dados que o impede de retirar determinados tipos de dados dos utilizadores da respetiva jurisdição; num ambiente de nuvem híbrida, pode manter estes tipos de dados no local onde têm origem e manter as operações onde quiser. Os dados sensíveis podem permanecer nas instalações locais, mantendo a flexibilidade da nuvem para tudo o resto.

Desvantagens da infraestrutura de nuvem híbrida

Algumas potenciais desvantagens e desafios que poderá enfrentar num ambiente híbrido incluem os seguintes:

• Requer mais conhecimentos técnicos: Na minha experiência, muitos engenheiros de sistemas e administradores especializaram-se num único tipo de ambiente, pelo que é frequentemente difícil encontrar alguém capaz de gerir uma configuração híbrida completa. As certificações comuns específicas da nuvem para plataformas como a AWS e a Azure exigem muito tempo, e as competências necessárias demoram anos a dominar. Os engenheiros especializam-se frequentemente numa única plataforma, pelo que os conhecimentos especializados em nuvens públicas estão muito fragmentados.
• Complexidade: As nuvens híbridas combinam diferentes ambientes, incluindo centros de dados, implementações e recursos, pelo que o sistema resultante é frequentemente bastante mais complexo do que seria com outros tipos de nuvens.
• Problemas de compatibilidade: Um desafio que encontrei ao tentar implementar uma abordagem híbrida é a falta de compatibilidade, normalmente entre um serviço de nuvem pública e uma implementação nas instalações locais. Na melhor das hipóteses, isto significa que as suas opções são limitadas; na pior, significa que terá de abandonar a estratégia de nuvem híbrida ou reformular significativamente o sistema existente para garantir a compatibilidade.
• Complexidade da segurança: Embora a nuvem híbrida ofereça opções de segurança flexíveis, como referido acima, a complexidade e a natureza dinâmica da infraestrutura na nuvem tornam a manutenção da postura de segurança global mais exigente. A nuvem híbrida oferece intrinsecamente uma superfície de ataque potencial maior, e a sua natureza dinâmica significa mais oportunidades para configurações incorretas e falhas de supervisão. As ferramentas de segurança legadas não conseguem acompanhar a evolução da nuvem, sendo necessárias ferramentas novas, criadas especificamente para a nuvem e nativas da nuvem, para aplicar práticas de segurança adequadas.

Como funciona uma nuvem híbrida?

Quer saber mais sobre a arquitetura subjacente da nuvem híbrida? Sem entrar em demasiados pormenores, o elemento essencial a compreender é que esta estabelece ligações entre ambientes; sem essas ligações, estaria apenas a executar ambientes diferentes lado a lado.

Eis os três principais métodos utilizados para ligar várias aplicações e infraestruturas no ecossistema da nuvem híbrida:

• WAN: uma rede de área alargada (WAN) implica ligar dois ou mais ambientes através de uma rede privada que cobre uma distância maior do que uma LAN. Pode pensar numa WAN como uma “rede de redes”, sendo a Internet a WAN mais extensa do mundo. Criar a sua própria WAN é como criar uma mini-internet para os recursos da sua rede.
• VPN: uma rede privada virtual (VPN) estabelece uma linha de comunicação encriptada através da Internet para ligar infraestruturas. Todo o tráfego da rede é encaminhado através da VPN para garantir um acesso seguro.
• API: uma interface de programação de aplicações (API) é um conjunto de regras que define como uma determinada aplicação envia e recebe dados. Processa a transferência de informação entre aplicações para que estas possam “comunicar” umas com as outras.

Melhores ferramentas de infraestrutura de nuvem híbrida

Algumas das melhores ferramentas de infraestrutura de nuvem híbrida com que trabalhei ao longo dos anos incluem as seguintes:

1. AWS Storage Gateway - Melhor armazenamento para empresas em expansão

O AWS Storage Gateway destina-se principalmente a permitir a ligação de aplicações locais às funcionalidades de alojamento de dados da AWS. Isto dá-lhe acesso a funcionalidades e armazenamento ilimitado sem implementar novo hardware. Utiliza o Amazon FSx File Gateway para ligar a sua infraestrutura local ao FSx for Windows File Server, permitindo partilhas de ficheiros totalmente geridas e mais fiáveis. Com esta funcionalidade, pode dimensionar cargas de trabalho baseadas em ficheiros mantendo localmente os ficheiros que não pode transferir, mas continuando a aceder-lhes a partir da nuvem com latência reduzida.

2. Azure Arc - Melhores funcionalidades de segurança

O Azure Arc da Microsoft fornece uma plataforma centralizada para gerir diferentes ambientes, incluindo configurações multinuvem, ambientes periféricos e centros de dados. Entre as suas funcionalidades está a possibilidade de implementar e operar aplicações nativas da nuvem em qualquer plataforma Kubernetes, bem como implementar PostgreSQL e SQL em qualquer um dos seus ambientes para obter informações sobre os dados.

Fornece várias das funcionalidades de segurança que encontrará no Azure, mas também disponibiliza várias funções dedicadas à proteção da sua infraestrutura local.

Uma das formas como o faz é permitindo-lhe criar listas nas quais pode autorizar ou bloquear a instalação de extensões nos seus servidores. Decidi testá-lo para verificar como lidaria com conflitos, ou seja, quando defini uma extensão como segura e não segura ao mesmo tempo. Verifiquei que optou pela prudência, bloqueando-a por predefinição, o que é mais seguro do que permitir uma instalação potencialmente insegura.

3. Google Anthos - Melhor para aplicações em contentores

O Google Anthos é uma plataforma de nuvem híbrida que permite executar aplicações Kubernetes geridas em qualquer ambiente. Como parte do Google Cloud Platform, dá-lhe acesso ao Google Kubernetes Engine (GKE), que considero ser um ambiente gerido robusto.

Se estiver a ter dificuldades em migrar para o Anthos a partir de uma plataforma de aplicações diferente, como o Cloud Foundry, o Anthos disponibiliza uma funcionalidade chamada Kf, cujo principal objetivo é simplificar a migração para o Kubernetes.

Para equipas que trabalham com pipelines de CI/CD, pode tirar partido das ferramentas híbridas Cloud Deploy e Cloud Build para configurar fluxos de trabalho em qualquer um dos seus ambientes que executem Kubernetes.

4. RedHat OpenShift - Melhor opção de código aberto

O OpenShift é uma plataforma de aplicações híbridas baseada no Kubernetes e fornecida pela RedShift, a empresa responsável por produtos como o Ansible e o Enterprise Linux.

Tal como a maioria das outras ofertas da empresa, é de código aberto, o que faz dela uma solução que pode adaptar aos aspetos únicos da sua infraestrutura no local, caso disponha dos conhecimentos técnicos necessários. Existe também uma versão gerida que funciona em todas as principais plataformas de nuvem, caso a sua configuração híbrida não envolva um ambiente no local.

Com o Ansible, consegui automatizar várias funções de várias aplicações Kubernetes que implementei numa das minhas nuvens híbridas.

5. IBM Cloud Satellite - Melhor para computação periférica

O Satellite é a versão da IBM Cloud de uma plataforma de nuvem híbrida, permitindo-lhe implementar e executar aplicações em qualquer lugar, com acesso total ao aprovisionamento de recursos. Por “qualquer lugar”, refiro-me tanto ao ambiente como à localização.

Tal como o nome sugere, esta oferta centra-se na computação distribuída na periferia para empresas que pretendem reduzir a latência através da geração de dados perto do local onde são processados. Pode criar Satellites manualmente e determinar onde ficarão localizados no mundo, consoante o local onde pretende melhorar o desempenho.

Como devo escolher uma plataforma de nuvem híbrida?

Ao restringir a sua escolha de fornecedor, recomendo que tenha em consideração os seguintes critérios:

• Custo: Tal como acontece com a maioria das decisões empresariais, o custo deve ser um fator fundamental. As tarifas fixas são difíceis de encontrar na computação em nuvem, porque os preços são quase sempre baseados na utilização. Recomendo que determine as suas necessidades previstas e, em seguida, converse com o fornecedor para calcular a fatura esperada, trabalhando com um orçamento correspondente ao limite superior da escala, por segurança.
• Âmbito: A ferramenta de infraestrutura de nuvem híbrida que escolher deve conseguir abranger todo o seu sistema, incluindo implementações, recursos e utilizadores, além de ser tão escalável quanto as suas operações exigirem.
• Compatibilidade: Como referi na secção sobre desafios, não é invulgar descobrir que um ambiente de nuvem não funciona com outro. Por muito boa que pareça uma solução, pesquise exaustivamente se é compatível com o seu sistema atual. Se não encontrar informações, tente obter uma demonstração prática e real, como um período experimental gratuito.
• Conhecimentos técnicos: Se a sua equipa tiver os conhecimentos necessários de engenharia de sistemas, poderá escolher uma opção autogerida, que muitas vezes custa menos. Caso contrário, recomendo uma opção totalmente gerida, com uma dependência muito reduzida de linhas de comandos, porque será mais fácil trabalhar com ela.
• Integrações: Mais integrações permitem envolver mais equipas e conduzem frequentemente a fluxos de trabalho mais simples. No caso das nuvens híbridas, algumas integrações necessárias incluem nuvens públicas, hipervisores para máquinas virtuais, repositórios, ferramentas de CI/CD e orquestradores de contentores.
• Planos futuros: As estratégias de nuvem são de longo prazo, pelo que deve pensar nas suas necessidades futuras tanto quanto, ou até mais do que, nas atuais. Por exemplo, se planeia deixar o ambiente local futuramente, deve começar com uma solução de nuvem híbrida que lhe permita migrar gradualmente para a nuvem pública, por exemplo, algo da AWS ou da Azure.
• Cargas de trabalho: Algumas ferramentas de nuvem híbrida são mais adequadas a determinadas cargas de trabalho do que outras, pelo que deve avaliar as suas antes de tomar uma decisão. Por exemplo, uma solução criada principalmente em torno do armazenamento de dados poderá ter dificuldades com o processamento de dados.

Diferença entre nuvem híbrida e nuvem integral

Nuvem integral refere-se a um sistema em que tudo é executado na nuvem, enquanto a infraestrutura de nuvem híbrida envolve uma combinação de ambientes na nuvem e no local.

A Nuvem Híbrida é Melhor do que a Nuvem Privada?

Uma nuvem privada é aquela que está disponível apenas para uma empresa, que pode executá-la nas suas próprias instalações ou ter um terceiro a geri-la em seu nome. Saber se a nuvem híbrida é melhor do que a nuvem privada depende das necessidades da sua empresa e dos recursos que tem à sua disposição.

Alguns dos fatores que poderá ter de considerar ao decidir se deve optar por uma solução privada ou híbrida incluem:

• Requisitos: Se já dispõe de uma nuvem privada que satisfaz as suas necessidades de armazenamento e processamento e não considera precisar de outra, pode continuar a utilizá-la sem avançar para uma nuvem híbrida.
• Custo: As nuvens privadas implicam frequentemente despesas de capital (CAPEX) mais elevadas, porque normalmente é a própria empresa que gere tudo. Dito isto, estas despesas são muitas vezes justificáveis e preferidas por algumas empresas em detrimento das potenciais poupanças que obteriam ao estabelecer ligação, por exemplo, a uma nuvem pública baseada na utilização, nomeadamente quando estão envolvidos dados confidenciais.
• Competências: Uma equipa com o elevado nível de conhecimentos técnicos necessário para criar e manter uma nuvem privada poderá estar mais bem preparada para essa solução do que uma equipa com menos competências. No entanto, existem empresas cujo negócio consiste em fornecer e gerir nuvens privadas, pelo que este fator deve estar alinhado com os requisitos da sua empresa.

Quais são as melhores práticas para a nuvem híbrida?

Para aumentar as probabilidades de sucesso com a sua nova estratégia de nuvem híbrida, recomendo que siga estas melhores práticas desde o início:

• Auditoria: Realize sempre testes e verificações para garantir que tudo está a funcionar conforme previsto na sua nuvem híbrida, pois o que menos quer é descobrir um problema depois de este ocorrer. A realização de auditorias internas também ajuda a manter-se preparado para auditorias externas, pelo que as vantagens são duplas.
• Automatização: Sempre que tiver oportunidade de automatizar algo, recomendo que o faça, para poder dedicar-se a outras áreas da sua empresa. Numa nuvem híbrida, a automatização ajudaria a gerir tarefas recorrentes que envolvem descoberta, registos, relatórios e cópias de segurança.
• Encriptação: Como as nuvens híbridas processam dados provenientes de várias fontes e estes circulam frequentemente entre elas, a encriptação dos dados em repouso e em trânsito é importante se pretende protegê-los. Se não tiver os conhecimentos técnicos necessários para o fazer por conta própria, a maioria das ferramentas de infraestrutura de nuvem híbrida inclui esta funcionalidade, que deve analisar como parte da sua avaliação inicial.
• Normalização: Certifique-se de que os processos são tão semelhantes quanto possível em todos os ambientes ligados, para que seja menos incómodo, tanto para a tecnologia como para o pessoal, operar entre todos eles.
• Privilégio mínimo e confiança zero: Esta abordagem significa que as entidades obtêm apenas o nível mínimo de acesso necessário para realizar as suas operações e nada mais, reduzindo a sua vulnerabilidade ao risco de exploração das permissões, de forma intencional ou não.
• Racionalização: Ao migrar para a nuvem, parcial ou totalmente, deve avaliar cada componente da sua infraestrutura para determinar o caminho mais adequado. Numa nuvem híbrida, por exemplo, isto pode envolver analisar um ativo e determinar se é demasiado sensível para sair das instalações ou se ficará subutilizado caso permaneça no local.

Resumo

À medida que mais empresas aperfeiçoam as suas estratégias de nuvem, este é o momento certo para encontrar a melhor solução para a sua organização. Se ponderou as vantagens e desvantagens de várias configurações de nuvem e não consegue escolher apenas uma, a infraestrutura de nuvem híbrida poderá ser aquilo de que precisa.

Uma nuvem híbrida combina dois ou mais ambientes, permitindo-lhe aceder a recursos de diferentes plataformas a partir de um único centro, e é utilizada atualmente por 56% das empresas. Alguns dos benefícios desta abordagem incluem melhorias na agilidade, escalabilidade, disponibilidade dos sistemas, segurança e gestão de custos da sua empresa.

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