Juliana Jenny Kolb
*Conteúdo extraído de trabalho acadêmico, autores: Hélder Pereira Borges, José Neuman de Souza, Bruno Schulze e Antonio Roberto Mury.
Computação em Nuvem
A computação em nuvem pode ser definida, de forma simplificada, como um paradigma de infraestrutura que permite o estabelecimento do SaaS (software como serviço), sendo um grande conjunto de serviços baseados na web com o objetivo de fornecer funcionalidades, que até então, necessitavam de grandes investimentos em hardware e software, e que funciona através de um modelo de pagamento pelo uso.
Características
Segundo NIST (2011), um modelo de Computação em Nuvem deve apresentar algumas características essenciais:
- Virtualização de Recursos : Existem muitas tecnologias já amadurecidas que proporcionam a virtualização de recursos computacionais, dentre elas, pode-se citar as máquinas virtuais, virtualização de redes, de memória e de armazenamento de dados. Com esta abstração, os recursos podem ser disponibilizados e utilizados como serviços utilitários, sem a necessidade de uma manipulação direta do hardware.
- Serviços sob demanda: O cliente pode, unilateralmente, conforme sua necessidade, requerer maior ou menor quantidade de recursos computacionais, tais como, tempo de processamento, armazenamento ou largura de banda, estes recursos devem ser disponibilizados de forma automática, sem a necessidade de interação humana com o provedor de cada serviço.
- Independência de localização: Os recursos devem estar disponíveis através da rede e internet, estando acessíveis por meio de dispositivos computacionais padrões, promovendo sua utilização por plataformas heterogêneas, como por exemplo, telefones celulares, laptops, PDAs, etc.
- Elasticidade e Escalabilidade: as funcionalidades computacionais devem ser rápidas e elásticas, assim como rapidamente liberadas, podendo em alguns casos serem liberadas automaticamente caso haja necessidade devido a demanda. O usuário deve ter a impressão de ter recursos ilimitados que podem ser comprados ou adquiridos em qualquer quantidade e a qualquer momento. A elasticidade deve ter três componentes: escalabilidade linear, utilização on-demand e pagamento por unidades consumidas de um recurso. Outro recurso que pode auxiliar nesse processo é a virtualização que pode criar várias instâncias de recursos requisitados usando apenas um recurso físico. A virtualização também torna possível abstrair características físicas de uma plataforma computacional, emulando vários ambientes que podem ser independentes ou não.
- Serviços mensuráveis: os sistemas em nuvem automaticamente controlam e monitoram os recursos necessários para cada tipo de serviço, tais como armazenamento, processamento e largura de banda. Esse recurso deve ser monitorado e controlado de forma transparente tanto para o provedor de serviço quanto para o usuário.
Infraestrutura como Serviço – IaaS
Representa a camada inferior do modelo conceitual, sua base, ela é composta por plataformas para o desenvolvimento, teste, implantação e execução de aplicações proprietárias. Segundo [Sousa, 2009], seu principal objetivo é tornar mais fácil e acessível o fornecimento de recursos, como servidores, redes, armazenamento e outros que são fundamentais na construção de um ambiente sob demanda podendo ser tanto sistemas operacionais quanto aplicativos.
A infraestrutura é baseada na virtualização dos recursos computacionais que pode ser dinamicamente escalada para aumentar ou diminuir os recursos de acordo com as necessidades das aplicações. Em resumo, IaaS relaciona-se com a capacidade que um provedor tem de oferecer uma infraestrutura de processamento e armazenamento de forma transparente.
Algumas vantagens de trabalhar com IaaS são:
- A redução de investimentos em hardware, bem como a preocupação com a depreciação dos mesmos;
- Eliminação de custos com segurança e manutenção; • Otimização do desempenho;
- Liberação de espaço físico no empresa;
- Flexibilidade para ampliar e reduzir a capacidade de processamento e/ou armazenamento.
Alguns exemplos de IaaS são o Amazon Elastic Cloud Computing – EC2, o Elastic Utility Computing Architecture Linking Your Programs To Useful Systems – Eucalyptus e o Open Nebula.
Plataforma como Serviço – PaaS
É a camada intermediária do modelo conceitual, sendo composta por hardware virtual disponibilizado como serviço. Oferece tipos específicos de serviços como sistemas operacionais, banco de dados, serviços de mensagens, serviços de armazenamento de dados e etc.
Uma PaaS fornece ambientes de desenvolvimento de software e facilita a implantação de aplicações sem os custos e complexidades relativos a compra e gerenciamento do hardware e de software adjacentes que são necessários ao ambiente de desenvolvimento.
Muitos serviços podem ser oferecidos através de uma PaaS, facilidades para o projeto e desenvolvimento de aplicações, testes, implantação, hospedagem, integração de serviços web, segurança, integração de banco de dados, persistência, etc. Todos estes serviços também podem ser configurados como uma solução integrada, oferecida através da internet. Como exemplo de PaaS pode-se citar a Google App Engine e Aneka [Vecchiola et al, 2009].
Software como Serviço – SaaS
Corresponde a camada mais externa do modelo conceitual, ela é composta por aplicativos que são executados no ambiente da nuvem. Podem ser aplicações completas ou conjuntos de aplicações cujo uso é regulado por modelos de negócios que permitem customização. Os sistemas de software devem estar disponíveis na internet através de uma interface com um navegador web, logo devem ser acessíveis de qualquer lugar a partir dos diversos dispositivos dos usuários. Desta forma, novos recursos podem ser adicionados aos sistemas de forma transparente aos usuários, tornando-se assim a manutenção e evolução dos sistemas tarefas bem mais simples.
A aquisição de licenças para uso é dispensada para a utilização do SaaS, reduzindo-se então custos operacionais. Exemplos de SaaS são o Google Docs, Facebook e Microsoft SharePoint.
Modelos de Implantação
Devido as diversas abordagens de computação em nuvem existem variados modelos de implantação disponíveis na literatura, porém os mais significativos na literatura são descritos a seguir.
Nuvem Privada
Neste modelo a infraestrutura da nuvem é proprietária ou alugada por uma única organização sendo exclusivamente operada pela mesma. Pode ser local ou remota e são empregadas políticas de acesso aos serviços.
Segundo [Taurion, 2009], a característica que diferencia as nuvens privadas é o fato da restrição de acesso, pois a mesma se encontra atrás do firewall (+) da empresa, sendo uma forma de aderir à tecnologia, beneficiando-se das suas vantagens, porém mantendo o controle do nível de serviço e aderência às regras de segurança da instituição. A dificuldade e custo para se estabelecer uma nuvem privada podem às vezes ser proibitivos, e o custo de operação contínua da nuvem pode exceder o custo de uso de uma nuvem pública. Porém, as nuvens privadas oferecem vantagens sobre as públicas, como um controle mais detalhado sobre os vários recursos que constituem a nuvem, dando a empresa todas as opções de configuração possíveis.
Nuvem Pública
Em uma nuvem pública, a infraestrutura pertence a uma organização que vende serviços para o público em geral (terceiros) e pode ser acessada por qualquer usuário que conheça a localização do serviço, não sendo admitidas técnicas de restrição de acesso ou autenticação.
As nuvens públicas tentam fornecer aos clientes elementos de TI livres de complexidades, onde o provedor da nuvem assume as responsabilidades de instalação, gerenciamento, disponibilização e manutenção. Normalmente os serviços são oferecidos com configurações específicas que tentam acomodar os casos de uso mais comuns, por isto, nuvens públicas não representam a solução mais adequada para processos que exigem segurança elevada e restrições regulamentares.
Nuvem Comunidade
A infraestrutura deste modelo de nuvem é compartilhada por diversas organizações que normalmente possuem interesses comuns, como requisitos de segurança, políticas, aspectos de flexibilidade e/ou compatibilidade.
Uma das organizações pertencentes a comunidade é responsabilizada pela administração da nuvem.
Nuvem Híbrida
Neste caso, a infraestrutura geral deste da nuvem é composta por pelo menos duas nuvens, que preservam as características originais do seu modelo, porém estão interligadas por uma tecnologia que possibilite a portabilidade de informações e de aplicações.
Uma nuvem híbrida bem construída poderia atender processos seguros e críticos, tais como recebimento de pagamentos de clientes, assim como aqueles que são secundários para o negócio, tais como processamento de folha de pagamento de funcionários. A principal limitação desta nuvem é a dificuldade em efetivamente se criar e administrar uma solução deste porte. Serviços de diferentes fontes devem ser obtidos e disponibilizados como se fossem originados de um único local, e as interações entre componentes públicos e privados podem tornar a implementação ainda mais complicada.