Realidades da Computação em Nuvem de Software Livre, Parte 1: Nem Todas as Nuvens São Iguais

Selecionando de uma profusão de plataformas

Seu CTO quer saber qual é sua estratégia de computação em nuvem — e quer saber amanhã. Há diversas opções, com muitas diferenças e semelhanças. Este artigo explora algumas das opções para uma organização que deseja usar o poder e a promessa de computação em nuvem, com foco em tecnologias de software livre. Aprenda sobre diversos fornecedores, como Amazon, Microsoft®, Google, IBM®, Aptana, Heroku, Mosso, Ning e Salesforce. Revise os pontos fortes e os fracos relativos de cada plataforma e quais os tipos de tecnologias de software livre e proprietária são suportadas em cada plataforma. Aprenda como selecionar a plataforma que se ajusta às suas necessidades.

Michael Galpin, Software architect, Ludi Labs

Michael_GalpinMichael Galpin é formado em matemática pelo California Institute of Technology. Ele é um desenvolvedor de Java desde o final dos anos 90 e é engenheiro de software para a Vitria Technology, em Sunnyvale, CA.



07/Abr/2009

Sobre esta Série

Nesta série "Realidades da Computação em Nuvem de Software Livre" em três partes, aprenda como determinar se a computação em nuvem pode ajudá-lo e como planejar sua estratégia de computação em nuvem. Na primeira parte, aprenda os benefícios de computação em nuvem, tipos de nuvens e opções de alto nível em plataformas de computação em nuvem. Artigos futuros explorarão o design e o desenvolvimento para a nuvem e como gerenciar um aplicativo na nuvem.


Computação em Nuvem: Mais do que Publicidade de Marketing?

Caso trabalhe em tecnologia há algum tempo, pode estar pensando: "Já não ouvimos tudo isso antes? A computação em nuvem é apenas mais uma tecnologia com muita publicidade?" — a bala de prata mais recente que deve solucionar todos os seus problemas? Ou há mais do que isso? A resposta é "Sim" e "Sim". Não há como negar a publicidade em torno da computação em nuvem. Este artigo discute diversas opções disponíveis de computação em nuvem, mas essa lista está longe de se exaustiva. Muitos fornecedores estão tentando lucrar com a publicidade. Ainda assim, há muitos benefícios reais e tangíveis para a computação em nuvem — com ou sem publicidade.

Há alguns aspectos de computação em nuvem com os quais se deve tomar cuidado antes de entrar na nuvem. Neste artigo, aprenda sobre os benefícios e desafios da computação em nuvem.

Sobre Computação em Nuvem

Tipos de Nuvens

A Wikipedia define a computação em nuvem como "desenvolvimento e uso de tecnologia de computador baseada na Internet". É uma descrição ampla e muitos tipos de ofertas podem ser classificados como computação em nuvem. Um grande grupo de ofertas de nuvem são variações de Software as a Service (SaaS). Exemplos de SaaS são: aplicativos da Web como Zoho (processamento de texto, planilha), Salesforce (CRM), SlideRocket (apresentações) ou serviços da Web como Google Search, Yahoo! Weather ou PayPal. Esses são todos excelentes exemplos de computação em nuvem, mas, provavelmente, não são úteis para uma empresa que busca usar computação em nuvem. Podem, no entanto, ser complementares de outros tipos de computação em nuvem.

O tipo de computação em nuvem que você pode estar buscando é um tipo de infraestrutura que, possivelmente, é conhecido como Platform as a Service (PaaS). Alguns dos exemplos mais comuns de PaaS são diversos tipos de armazenamento de dados em nuvem, como os dados não estruturados com Simple Storage Service (S3) da Amazon ou Scale out File Service (SOFS) da IBM. Ambos são sistemas de arquivos distribuídos. S3 pode ser acessado através de uma interface de serviços da Web, enquanto que SOFS pode ser acessado através de protocolos de arquivos, como NFS e FTP. A Amazon também oferece armazenamento de dados estruturados com seu serviço SimpleDB. SimpleDB permite que dados estruturados sejam salvos e consultados através de uma interface de serviços da Web.

Computação com certeza é mais do que simplesmente armazenamento e é aí que entram as plataformas de computação em nuvem. As plataformas fornecem uma maneira de pegar o código e executá-lo em uma plataforma em nuvem. Isso pode, certamente, ser combinado ao armazenamento em nuvem e aos serviços da Web em nuvem. Há muitas plataformas disponíveis com uma ampla variedade de vantagens e desvantagens relativas.

Benefícios

Por que você desejaria executar seu código em uma plataforma em nuvem em vez de em seus próprios computadores? Há diversas razões simples e práticas. Não é necessário comprar e configurar todos aqueles computadores. Se esse fosse o único aspecto de computação em nuvem, não seria nada diferente de um serviço de hosting. A principal vantagem da computação em nuvem é ser capaz de ativar ("rodar") ou desativar aplicativos rapidamente e aumentar, de forma elástica, seu poder de computação conforme necessário. No mínimo, qualquer plataforma de computação em nuvem pode fornecer, de forma transparente, cada vez mais recursos de computação on demand. Algumas plataformas também fornecem plataformas de desenvolvimento comuns de uso geral além da computação on demand.

Resumidamente, a computações em nuvem permite que sua organização implementar aplicativos rapidamente e fazer com que cresçam para atenderem às necessidades de seus negócios. Parece excelente, mas há alguns desafios associados à computação em nuvem sobre os quais você deve estar ciente.

Desafios

É fácil focar inteiramente os benefícios de computação em nuvem, mas há um lado negativo: um dos problemas mais óbvios com a computação em nuvem é que os dados que alimentam seu aplicativo vivem na nuvem, juntamente com seu aplicativo. Seus dados podem ser sigilosos, como informações que identificam pessoalmente seu cliente ou sobre seus instrumentos financeiros e registros de transações. Também pode-se ter dados não sigilosos que mesmo assim são extremamente valiosos, como informações agregadas sobre seus usuários e como eles usam seu aplicativo. Com informações críticas sendo armazenadas na nuvem, deve-se entender se a plataforma é segura.

Quem acessa seus dados na nuvem não é a única coisa com que se deve estar preocupado. A integridade desses dados é tão importante quanto. Falha de máquina deve ser esperada, portanto, é crucial que possa ser feito backup e restauração de seus dados em caso de falha. Uma plataforma oferece backup e recuperação de dados ou pelo menos possibilita isso para clientes que precisarem? A confiabilidade de seu aplicativo é obviamente muito importante. Quais os tipos de acordos de nível de serviço são oferecidos por uma plataforma específica? Essas e outras questões importantes são exploradas à medida que este artigo examina algumas das plataformas disponíveis.

Plataformas

Há muitas plataformas de computação em nuvem entre as quais escolher. A lista aqui está longe de estar completa, mas deve dar uma ideia das opções mais populares e das diferenças fundamentais entre elas. Vamos prestar atenção especial às linguagens de programação e às tecnologias de software livre suportadas em cada plataforma e como cada plataforma aborda alguns dos problemas mais espinhosos da computação em nuvem. Para ajudar a navegar por lista tão extensa, elas estão classificadas como plataformas básicas e especializadas.

Plataformas básicas são ofertas mínimas — apenas hardware (virtual) e, possivelmente, um sistema operacional. Tendem a ser mais flexíveis, pois têm menos limitações.

Plataformas especializadas fornecem algum tipo de ambiente de programação e serviços, além de uma plataforma básica. Plataformas especializadas são geralmente mais simples e, frequentemente, fornecem alguns serviços exclusivos.


Plataformas Básicas

Se quiser maior liberdade para configurar seus sistemas na nuvem, provavelmente, deseja uma plataforma básica. É possível especificar algumas especificações semelhantes a hardware, como um tipo de processador, possivelmente de uma determinada velocidade, com uma certa quantidade de memória, etc. A partir de então, estará livre para criar o que precisar. É muito semelhante a um serviço de hosting, mas um que aumenta e diminui para atender suas necessidades. Esta seção discute quatro provedores: Amazon, IBM, Joyente Mosso.

Amazon Elastic Compute Cloud

Elastic Compute Cloud (EC2) da Amazon foi uma das primeiras plataformas de computação em nuvem e ainda é uma das mais populares. É comum se dizer: "você nunca será despedido por usar a Amazon". EC2 é um excelente exemplo de uma plataforma básica.

IBM e Amazon Web Services

A IBM fez uma parceria com Amazon Web Services para fornecer acesso a middleware IBM em um ambiente de computação virtual. A experiência do Amazon EC2 permite avaliar e usar software sem precisar instalá-lo em seu próprio sistema. É possível ajustar a capacidade praticamente de forma instantânea, construindo aplicativos prontos para a corporação em um ambiente confiável de alto desempenho, onde se paga somente pelo tempo e capacidade usados. As ofertas de middleware IBM em EC2 incluem:

  • DB2® Express-C V9.5
  • Informix® Dynamic Server Developer Edition V11.5
  • WebSphere® Portal Server e Lotus Web Content Management Standard Edition
  • WebSphere sMash

O código no nível do produto tem todos os recursos e opções ativados. Obtenha mais informações e faça download de AMI para esses produtos. Consulte Computação em Nuvem no developerWorks para obter recursos adicionais.

Para começar a trabalhar com EC2, é necessário ter uma Amazon Machine Instance (AMI). Uma AMI é uma imagem de máquina integral, com sistema operacional, aplicativos, etc. Há muitas AMIs comuns disponíveis a partir da Amazon e da comunidade EC2, com o Microsoft Windows® ou Linux®, mais diversos conjuntos de software livre, como o Apache Web server, MySQL e Python interpreter. Caso não localize uma AMI que atenda suas necessidades, a Amazon fornece ferramentas para criar sua própria AMI, que pode ser mantida provada ou compartilhada com a comunidade.

Uma AMI pode ser implementada em uma "instância" de diversos tamanhos. Quando este artigo foi escrito, uma pequena instância tinha um único núcleo de 1 GHz com 1,7 GB de memória e 160 GB de espaço em disco. Na outra extremidade do espectro está uma instância extra grande com quatro núcleos em execução a 1 GHz cada, 15 GB de memória e 1,6 TB de espaço em disco. Há também tamanhos mais especializados projetados para tarefas pesadas do ponto de vista computacional. Simplesmente selecione o tamanho necessário e implemente sua AMI. Toda administração e controle de sua instância é realizada através de serviços da Web. Um grande ecossistema cresceu em torno desses serviços de Web para facilitar o gerenciamento de instâncias EC2. Por exemplo, há uma extensão do Firefox chamada Elasticfox que pode ser usada para gerenciar e ativar AMIs diretamente a partir do Firefox.

EC2 é desenvolvido com o software livre de virtualização Xen. Com EC2, é possível executar praticamente qualquer tipo de software desejado. Diversas opções do Linux são comumente usadas como sistema operacional para AMIs. Qualquer linguagem de programação está disponível: a linguagem de programação Java™ , PHP, Python, etc. É possível usar software proprietário no EC2, mas a natureza elástica do EC2 torna o software livre muito atraente. Não é necessário se preocupar com licenciamento quando usar instâncias maiores ou mais instâncias.

A Amazon fornece uma ampla gama de serviços de infraestrutura para acompanharem o EC2, que podem ser usados para abordar problemas como confiabilidade e backup de dados. O serviço S3 da Amazon é uma excelente opção para fazer backup de seus dados. É um modelo no sentido de faça você mesmo. A administração e o acesso à nuvem da Amazon são feitos exclusivamente através de seus serviços da Web que requerem autenticação em dois fatores.

IBM Blue Cloud

Quando a Amazon entrou inicialmente no espaço de computação em nuvem, muitas pessoas ficaram surpresas. Quando a IBM entrou no espaço, ninguém ficou surpreso. Blue Cloud foi anunciado no final de 2008 e promete fornecer todo o básico da computação em nuvem. Os clientes podem selecionar do hardware x86 mais comum até hardware de ponta baseado em POWER®. Blue Cloud usa software Tivoli® da IBM para fornecer automaticamente sistemas de diversas capacidades (CPU/RAM/disco), o que permite que sua organização tenha um enorme poder de computação — mas pague apenas pelo que precisar. A IBM também é pioneira em nuvens "privadas", levando os benefícios de computação em nuvem para aplicativos internos dentro do firewall.

Blue Cloud da IBM é uma tecnologia emergente, portanto, deve-se verificar as informações mais recentes sobre quais tipos de tecnologia suporta. A IBM é uma das empresas que mais apoia a tecnologia de software livre, o que torna a IBM uma opção atraente para aplicativos que usam muito a tecnologia de software livre.

Joyent Accelerator

Joyent pode não ser um nome tão conhecido como Amazon ou IBM, mas, rapidamente, ganhou uma reputação impressionante como um provedor de plataforma de computação em nuvem para inicializações baseadas na Web. Joyent Accelerator fornece grande parte da flexibilidade dos provedores de hosting tradicionais, mas com a chave de computação on demand para computação em nuvem. Com ele, é possível rodar uma instância completa com PHP, a linguagem Java ou Ruby on Rails pré-configurados e prontos para usar. Você seleciona quanto poder de computação é necessário. Tudo está em execução no OpenSolaris, portanto, é possível usar todas as ferramentas usuais para acessar e gerenciar ativos implementados nele, como SSH e FTP.

A computação em nuvem de Joyent foi projetada com escalabilidade em mente. Mesmo suas ofertas mais financeiramente suportáveis são projetadas para tratar de picos de uso. Isso tornou Joyent muito popular para organizações criando aplicativos Facebook que geralmente não precisam de muito poder, mas podem sofrer picos dramáticos de uso.

Com Joyent, qualquer tecnologia compatível com OpenSolaris é suportada. Isso inclui qualquer tecnologia LAMP e linguagem de programação de software livre e outras linguagens de programação, como a linguagem Java e Ruby. Joyent permite usar quaisquer ferramentas Linux ou UNIX® disponíveis para proteger e manter seu site e dados.

Mosso

Mosso, uma subsidiária do conhecido provedor de hosting The Rackspace Cloud, possui algumas ofertas diferentes em computação em nuvem. Cloud Sites da Mosso enquadram a linha entre uma plataforma básica e uma especializada. Há duas configurações básicas do Cloud Site disponíveis. Uma é desenvolvida com software de software livre. É a configuração LAMP clássica. A outra configuração é um Windows Server com o servidor da Web IIS e o banco de dados SQL Server. Você seleciona a configuração e paga pela largura da banda, armazenamento e ciclos da CPU, conforme necessário.

Mosso anunciou que também oferecerá um novo produto chamado Cloud Servers, que serão sistemas Linux, mas que permitirão flexibilidade completa em sua configuração. Cloud Sites da Mosso são populares, já que fornecem blocos de construção básicos necessários para muitos aplicativos. Poderiam ser descritos como uma plataforma especializada básica. Com isso em mente, a próxima seção verifica as plataformas mais especializadas que estão disponíveis.


Plataformas Especializadas

O termo "especializada" é, obviamente, um tanto quanto subjetivo. O que exatamente torna uma plataforma de computação em nuvem especializada? As plataformas desta seção oferecem recursos extras além das plataformas básicas descritas acima. Às vezes, os recursos são ambientes de desenvolvimento exclusivos; às vezes, são serviços extras que são integrados à plataforma e, às vezes, são recursos de conveniência. Esta seção explora as seguintes plataformas especializadas: Microsoft Azure, Google App Engine, Aptana Cloud, Heroku, Ning e Salesforce.

Microsoft Azure

A plataforma Azure foi anunciada pela Microsoft no quarto trimestre de 2008. A plataforma é ligada a seu sistema operacional, que é uma opção especializada do Windows. Inclui um "hypervisor" para provisionar instâncias da máquina dinamicamente. Foi projetada para executar qualquer aplicativo .NET. É claro que aplicativos .NET baseados em servidor seriam a seleção natural a ser movida para essa nuvem. A Microsoft começou a oferecer muitos de seus produtos baseados em servidor, como o Exchange, em execução na nuvem no Azure.

No entanto, Azure não é simplesmente uma plataforma Wundows e .NET. A plataforma Azure também oferece diversos outros serviços, incluindo Serviços SQL, que é um banco de dados de servidor SQL altamente escalável, e Live Services, que são serviços da Web em muitos aplicativos populares da Microsoft, para procura, compartilhamento de fotos, sistema de mensagens instantâneas, etc. Azure também oferece uma integração forte com o IDE da Microsoft, o Visual Studio®, facilitando executar, testar e implementar aplicativos na plataforma Azure.

Azure é uma das plataformas em nuvem mais proprietárias disponível, mas possui algumas atrações óbvias, caso já esteja usando tecnologias proprietárias da Microsoft. Você está limitado a tecnologias proprietárias da Microsoft, como as linguagens .NET e um banco de dados baseado em servidor SQL. É possível usar muitas tecnologias Windows para proteger acesso e gerenciar quaisquer aplicativos em execução no Azure.

Google App Engine

O App Engine, lançado pela Google no segundo trimestre de 2008, é bem diferente de muitas das outras plataformas em nuvem. Não há nenhuma provisão de hardware nele; você simplesmente implementa seu aplicativo nele — isso pode ser feito gratuitamente. No entanto, o uso do App Engine é limitado e é possível comprar uso de CPU, armazenamento e largura da banda adicionais conforme necessário, de forma semelhante a outras plataformas em nuvem. Há alguns recursos de conveniência para o Google App Engine, mas isso é apenas o começo de seu conjunto de recursos especializados.

O Google App Engine fornece um ambiente de desenvolvimento robusto que suporta somente Python. Fornece diversos serviços além de Python. O gerenciamento de usuário é integrado ao Google. Por exemplo, as pessoas efetuam login em seu aplicativo com as mesmas credenciais que usariam para efetuar login no Google Mail. Há uma API de armazenamento de dados para armazenar dados estruturados. Armazenamento e recuperação do armazém de dados são semelhantes ao uso de um banco de dados relacional, mas são inteiramente proprietários da Google. É baseado no sistema de arquivos distribuído proprietário da Google, GFS.

Em suma, o Google suporta Python somente, que é software livre, mas tudo o mais envolvido é efetivamente proprietário (apesar da Google provavelmente estar usando muitas tecnologias de software livre nos bastidores). O Google App Engine não oferece nenhum tipo de solução de backup de dados, apesar de o armazém de dados subjacente ser projetado para ser altamente tolerante a falhas.

Aptana Cloud

Aptana pode ser mais conhecida por seu produto Aptana Studio, um IDE baseado no Eclipse para trabalhar com linguagens de programação dinâmicas, como JavaScript, PHP, Python e Ruby. Aptana anunciou sua plataforma em nuvem no segundo trimestre de 2008. O Aptana Cloud é na verdade um conjunto de recursos além da plataforma de computação em nuvem da Joyent.

Com Aptana Cloud, é possível implementar facilmente em um ambiente Linux ou MySQL com PHP ou Jaxer, a implementação de JavaScript do lado do servidor do Aptana, ou Ruby on Rails. Uma implementação do Aptana Cloud possui todas as características de qualquer implementação do Joyent Accelerator, mas com recursos extras do Aptana. A implementação e o gerenciamento de aplicativos em nuvem são gerenciados diretamente através do Aptana Studio. Tudo, de provisão de hardware para seu aplicativo até monitoramento de arquivos de log, pode ser realizado a partir do Aptana Studio. Com o Aptana, é possível obter um nível sem paralelo de conveniência. Desenvolvimento, testes, implementação e gerenciamento são todos tratados em um local.

O Aptana herda muito suporte para tecnologias de software livre e programação de Joyent. Também herda ferramentas de software livre para gerenciamento e backup. Muitos dos aspectos de gerenciamento são integrados ao Aptana Studio, mas sistemas mais sofisticados são possíveis, também.

Heroku

Pode-se dizer que "O que o Google App Engine é para Python, a inicialização Heroku de Y-Combinator é para Ruby on Rails". Mas isso não faria justiça ao Heroku. Não é apenas uma plataforma em nuvem onde Ruby on Rails está disponível. Heroku apenas suporta Rails e, dessa forma, é altamente padronizado para Rails. Com Heroku, é possível simplesmente incluir uma gema Ruby em sua configuração local e emitir comandos imediatamente para implementar e executar seu aplicativo na nuvem Heroku. Como alternativa, é possível implementar a partir de um repositório Git. É possível até mesmo acessar e editar seu código diretamente a partir de um navegador da Web. É possível usar qualquer gema Ruby ou plug-in Rails desejado com seu aplicativo.

Heroku tem tudo a ver com conveniência. É executado sobre Amazon EC2, portanto, o poder de computação pode expandir de forma elástica. Heroku oferece serviços gratuitos com seu Heroku Garden. Lá, é possível implementar e testar seu aplicativo na nuvem gratuitamente. Quando estiver pronto para aceitar mais tráfego ou precisar de tolerância a falhas, é possível graduar seu aplicativo para a plataforma Heroku principal.

Ning

As plataformas em nuvem discutidas neste artigo até o momento são, em geral, de propósito geral. Independentemente do que seu aplicativo será, podem tratar disso. Algumas delas focam aplicativos da Web, mas isso ainda é uma classificação bem geral. Ning, o site popular, permite que usuários criem suas próprias redes sociais. Isso é geralmente através de configuração pura, incluindo páginas, incluindo widgets em páginas, configurando widgets, etc. Com Ning, também é possível fazer download do código de origem de sua rede, modificar isso como achar melhor e executá-lo na nuvem Ning. O código de rede é em PHP simples, portanto, isso é tudo que se precisa saber para iniciar a criação de seu próprio aplicativo de rede de relacionamentos.

Ning é semelhante ao Google App Engine, pois fornece uma API de armazenamento de dados em vez de um banco de dados relacional. Também fornece muitas APIs Ning que fornecem acesso à infraestrutura de rede de relacionamentos. É possível implementar simplesmente fazendo upload de seu código e há provisão de hardware. Ning capitaliza sua rede com anúncios e limitando seu armazenamento e largura da banda. É possível remover os anúncios e incluir mais capacidade de armazenamento e largura da banda por uma taxa.

Ning é obviamente uma plataforma em nuvem muito especializada. No entanto, se você planeja construir recursos de rede de relacionamentos em seu aplicativo (mesmo se forem secundários aos recursos principais) e estiver confortável em programar em PHP, Ning pode ser uma opção muito atraente. Ning é semelhante ao Google App Engine. Obtém-se apenas uma opção de linguagem de programação (PHP) e não se pode simplesmente instalar software adicional conforme necessário. No entanto, é possível usar um sistema altamente escalável, mas proprietário.

Salesforce

Outra plataforma de computação em nuvem muito especializada está disponível a partir de Salesforce, mais conhecida por revolucionar software de gerenciamento de relação com o cliente (CRM) usando um modelo SaaS. Com a plataforma Force.com, é possível criar seus próprios aplicativos que são executados no mesmo tipo de infraestrutura em nuvem usada por Salesforce para seu aplicativo CRM. Empresas usam o AppExchange para localizar e "instalar" esses aplicativos para disponibilizá-los para seus usuários. Isso é semelhante a aplicativos Facebook, onde o aplicativo é executado de forma transparente como parte dos principais aplicativos de Salesforce.

Como alternativa, um site Force.com customizado pode ser criado a partir de um ou mais aplicativos. É mais semelhante ao paradigma de computação em nuvem. Com um site Force.com, não se paga por hardware, mas, em vez disso, paga-se pelo número de usuários. Há também diferentes camadas de preço, dependendo de quanto armazenamento por usuário é necessário. Para criar um aplicativo para execução em Salesforce, seu programa em Apex, que é uma linguagem proprietária semelhante à linguagem de programação Java. Essa é a mesma linguagem usada por engenheiros de Salesforce para criar seus aplicativos CRM.

Salesforce também fornece muitos serviços específicos da plataforma para gerenciar usuários, contas, funções e acesso de dados. Para aplicativos de negócios, especificamente aqueles exclusivos de uma empresa específica, um site Force.com pode ser uma opção atraente. Salesforce é bem limitada em suas opções de tecnologia de software livre e programação. Mas, como Google App Engine e Ning, Salesforce fornece tecnologia proprietária altamente escalável.


Resumo

Este artigo explorou alguns dos benefícios importantes de computação em nuvem. Você aprendeu sobre uma ampla gama de plataformas de computação em nuvem e sobre como são semelhantes e diferentes. As informações ajudarão a selecionar quais plataformas fazem sentido para sua organização.

Fique ligado nas próximas partes desta série "Realidades da Computação em Nuvem de Software Livre", que dará uma olhada como é desenvolver, implementar e gerenciar aplicativos em uma plataforma de computação em nuvem.

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