Cloud computing fundamentals

Una forma distinta de entregar recursos informáticos

Una revolución es definida como un cambio en la forma en la que las personas piensan y se comportan que es dramática en su naturaleza y amplia en su ámbito. De acuerdo con esa definición, la computación en nube es ciertamente una revolución. La computación en nube está creando un cambio fundamental en la arquitectura informática, el desarrollo de software y herramientas y, por supuesto, en la forma en que almacenamos, distribuimos y consumimos información. Este artículo pretende ayudarle a asimilar la realidad de la revolución, de forma que pueda usarla para su propio beneficio y bienestar.

Grace Walker, IT Consultant, Walker Automated Services

Grace Walker, es asociada en Walker Automated Services en Chicago, Illinois, es consultor en TI con una formación diversa y amplia experiencia. Ha trabajado en TI como gestora, administradora, programadora, instructora, analista empresarial, analista técnica, analista de sistemas y desarrolladora web en diversos entornos, incluyendo telecomunicaciones, educación, servicios financieros y software.



23-01-2012

En los últimos años, la Tecnología de la Información (TI) se ha embarcado en un nuevo paradigma — la computación en nube. Aunque la computación en nube es sólo una forma distinta de entregar recursos informáticos, y no una nueva tecnología, ha provocado una revolución en la forma en que las organizaciones proporcionan información y servicio.

Originalmente la TI fue dominada por la informática de sistema principal. Esta configuración robusta eventualmente di paso al modelo de cliente-servidor. La TI contemporánea es cada vez más una función de tecnología móvil, informática ubicua y, por supuesto, computación en nube. Pero esta revolución, como toda revolución, contiene componentes del pasado desde los cuales evolucionó.

Así, para poner a la computación en nube en el contexto apropiado, tenga en mente que en el ADN de la computación en nube está esencialmente la creación de sus sistemas predecesores. En muchas formas, este cambio trascendental es una cuestión de "volver al futuro" más que un final definitivo del pasado. En el nuevo mundo de la computación en nube, existe espacio para la colaboración innovadora de tecnología de nube y para la utilidad comprobada de sistemas predecesores, tales como el poderoso sistema principal. Este cambio verdadero en la forma en que hacemos informática proporciona inmensas oportunidades para que el personal de TI tome las riendas del cambio y las use para su provecho individual e institucional.

¿Qué es la computación en nube?

La computación en nube es una solución integral que entrega TI como un servicio. Es una solución informática basada en Internet en la que los recursos compartidos son proporcionados como electricidad distribuida en la red eléctrica. Los computadores en la nube están configurados para trabajar juntos y las diferentes aplicaciones utilizan el poder computacional colectivo como si se estuvieran ejecutando en un mismo sistema.

La flexibilidad de la computación en nube es una función de la asignación de recursos on demand. Esto facilita el uso de los recursos acumulados del sistema, negando la necesidad de asignar hardware específico a una tarea. Antes de la computación en nube, los websites y aplicaciones basadas en servidor eran ejecutados en un sistema específico. Con la llegada de la computación en nube, los recursos son usados como un computador virtual agregado. Esta configuración amalgamada proporciona un entorno donde las aplicaciones se ejecutan independientemente sin preocuparse por una configuración particular.

¿Por que nos apresuramos hacia la nube?

Existen razones empresariales y de TI válidas y significativas para el cambio del paradigma de la computación en nube. Las bases de la externalización de servicios como una solución aplican.

  • Costo reducido: La computación en nube puede reducir los costos de gastos de capital (CapEx) y de gastos operativos (OpEx), ya que los recursos son adquiridos sólo cuando son necesarios y se pagan sólo cuando se usan.
  • Uso refinado del personal: Usar la computación en nube libera personal valioso, permitiéndoles enfocarse en la entrega de valor en lugar de en mantener el hardware y el software.
  • Escalabilidad robusta: La computación en nube permite el escalamiento inmediato, ya sea hacia arriba o hacia abajo, en cualquier momento sin un compromiso a largo plazo.

Bloques de construcción de la computación en nube

El modelo de computación en nube está compuesto de una parte frontal y de una parte de fondo. Estos dos elementos están conectados mediante una red, que en la mayoría de los casos es Internet. La parte frontal es el vehículo mediante el cual el usuario interactúa con el sistema; el fondo es la nube misma. La parte frontal está compuesta de un computador de cliente, o de la red de computadores de una empresa, y de las aplicaciones usadas para acceder a la nube. El fondo proporciona las aplicaciones, computadores, servidores y depósitos de datos.

Capas: la informática como un producto

El concepto de la nube está basado en capas, cada una proporcionando un nivel distinto de funcionalidad. Esta estratificación de los componentes de la nube ha proporcionado los medios para que las capas de la computación en nube se vuelvan un producto igual que la electricidad, el servicio telefónico o el gas natural. El producto que la computación en nube vende es energía informática a un costo y gasto más bajo para el usuario. La computación en nube está lista para volverse el siguiente mega-servicio público.

El supervisor de máquina virtual (VMM) proporciona los medios para el uso simultáneo de los recursos de la nube (vea la Figura 1). VMM es un programa en un sistema host que le permite a un computador soportar entornos de ejecución múltiples e idénticos. Desde el punto de vista del usuario, el sistema es un computador auto-contenido que está aislado de otros usuarios. En realidad, cada usuario está siendo atendido por la misma máquina. Una máquina virtual es un sistema operativo (OS) que está siendo gestionado por un programa de control subyacente que le permite aparentar ser múltiples sistemas operativos. En la computación en nube, VMM permite a los usuarios supervisar y gestionar así aspectos del proceso tales como acceso a datos, depósito de datos, cifrado, direccionamiento, topología y movimiento de la carga de trabajo.

Figura 1. Cómo funciona el Supervisor de Máquina Virtual
Cómo funciona el Supervisor de Máquina Virtual

Estas son las capas que proporciona la nube:

  • La capa de infraestructura es la base de la nube. Consiste en los activos físicos — servidores, dispositivos de red, discos de almacenamiento, etc. La Infraestructura como un Servicio (IaaS) tiene proveedores tales como IBM® Cloud. Usando IaaS usted no controla realmente la infraestructura subyacente, pero tiene el control de los sistemas operativos, el almacenamiento, las aplicaciones de despliegue y, en un grado limitado, el control sobre componentes de red selectos.

    Los servicios de Impresión On Demand (POD) son un ejemplo de organizaciones que pueden beneficiarse de la IaaS. El modelo de POD está basado en la venta de productos personalizables. Los servicios de POD permiten a los individuos abrir tiendas y vender diseños sobre productos. Los comerciantes pueden subir tantos diseños como puedan crear. Muchos suben miles. Con las posibilidades del almacenamiento en la nube, un POD puede proporcionar espacio de almacenamiento ilimitado.

  • La capa intermedia es la plataforma. Proporciona la infraestructura de la aplicación. La Plataforma como un Servicio (PaaS) proporciona acceso a sistemas operativos y servicios asociados. Proporciona una forma de desplegar aplicaciones en la nube usando lenguajes de programación y herramientas soportadas por el proveedor. Usted no tiene que gestionar o controlar la infraestructura subyacente, pero tiene el control sobre las aplicaciones desplegadas y, hasta cierto grado, sobre las configuraciones del entorno que está alojando la aplicación.

    PaaS tiene proveedores tales como Elastic Compute Cloud (EC2) de Amazon. La casa del software del pequeño empresario es una empresa ideal para PaaS. Con la plataforma elaborada, se pueden crear productos de clase mundial sin la sobrecarga de la producción interna.

  • La capa superior es la capa de aplicación , la capa más visualizada como la nube. Las aplicaciones se ejecutan aquí y son proporcionadas on demand a los usuarios. El Software como un Servicio (SaaS) tiene proveedores tales como Google Pack. Google Pack incluye aplicaciones accesibles en Internet, herramientas como Calendar, Gmail, Google Talk, Docs, y muchas más.

La Figura 2 muestra estas capas.

Figura 2. Capas de computación en nube intercaladas en los componentes "como un Servicio"
Capas de computación en nube intercaladas en los componentes

Formaciones de la nube

Hay tres tipos de formaciones de la nube: privada (en las instalaciones), pública e híbrida.

  • Las nubes públicas están disponibles al público en general o a un grupo grande de la industria y son propiedad de y suministradas por una organización que vende servicios de nube. Una nube pública es lo que se conoce como la nube en el sentido usual; esto es, recursos dinámicamente suministrados en Internet usando aplicaciones web desde un proveedor externo que suministra recursos compartidos y cobra en una base de servicio público informático.
  • Las nubes privadas existen dentro del firewall de su compañía y son gestionadas por su organización. Son servicios de nube que usted crea y controla dentro de su empresa. Las nubes privadas ofrecen muchos de los beneficios de las nubes públicas — la principal diferencia es que su organización está a cargo de configurar y mantener la nube.
  • Las nubes híbridas son una combinación de la nube pública y la privada usando servicios que están en el espacio público y en el privado. Las responsabilidades de gestión son divididas entre el proveedor de la nube pública y la empresa misma. Usando una nube híbrida, las organizaciones pueden determinar los objetivos y requisitos de los servicios a ser creados y obtenerlos con base en la alternativa más adecuada.

Roles de TI en la nube

Consideremos la probabilidad de que la gestión y la administración requerirán una mayor automatización, requiriendo un cambio en las tareas del personal responsable de los scripts debido al crecimiento en la producción de código. La TI puede estar consolidándose, con una necesidad de una implementación menor de hardware y software, pero también está creando nuevas formaciones. El cambio en la TI es hacia el trabajador del conocimiento. En el nuevo paradigma, los activos humanos técnicos tendrán mayores responsabilidades de mejorar y actualizar los procesos empresariales generales.

El desarrollador

El uso creciente de los dispositivos móviles, la popularidad de las redes sociales y otros aspectos de la evolución de los procesos y sistemas comerciales de TI garantizarán trabajo para la comunidad de desarrolladores; sin embargo, algunos de los roles tradicionales del personal de desarrollo se moverán lejos de los desarrolladores de la empresa, debido a los procesos sistémicos y sistemáticos del modelo de configuración de la nube.

Una encuesta reciente realizada por IBM, New developerWorks survey shows dominance of cloud computing and mobile application development (vea Recursos) demostró que la demanda de tecnología móvil crecerá exponencialmente. Este desarrollo, junto con la rápida aceptación de la computación en nube en todo el mundo, necesitará un incremento radical de desarrolladores con un entendimiento de esta área. Para satisfacer las crecientes necesidades de la conectividad móvil, se requerirán más desarrolladores que entiendan cómo funciona la computación en nube.

La computación en nube proporciona una capacidad casi ilimitada, eliminando las preocupaciones de escalabilidad. La computación en nube da acceso a los desarrolladores a activos de software y hardware que la mayoría de las empresas pequeñas y medianas no puede costear. Los desarrolladores, usando computación en nube impulsada por Internet y los activos que son consecuencia de esta configuración, tendrán acceso a recursos que la mayoría sólo pudo haber soñado en el pasado reciente.

El administrador

Los administradores son los guardianes y legisladores de un sistema de TI. Son responsables del control del acceso de usuarios a la red. Esto significa sentarse en lo más alto de la creación de contraseñas de usuario y de la formulación de normas y procedimientos para una funcionalidad fundamental como el acceso general a los activos del sistema. La llegada de la computación en nube necesitará ajustes para este proceso, ya que el administrador en dicho entorno ya no se preocupa simplemente sobre los asuntos internos, sino también por la relación externa de su empresa y lo concerniente a la computación en nube, así como las acciones de otros inquilinos en una nube pública.

Esto altera el rol de las construcciones de firewall establecidas por la administración y la naturaleza de los procedimientos de seguridad general de la empresa. No niega la necesidad del guardián del sistema. Con la computación en nube viene una responsabilidad aún mayor, no menor. En la computación en nube, el administrador no sólo debe asegurar los datos y sistemas internos de la organización, también deben supervisar y gestionar la nube para asegurar la seguridad de su sistema y sus datos en todas partes.

El arquitecto

La función de la arquitectura es el modelado efectivo de la funcionalidad del sistema dado en el mundo de TI real. La responsabilidad básica del arquitecto es el desarrollo de la infraestructura de arquitectura del modelo de computación en nube de la agencia. La arquitectura de la computación en nube está esencialmente compuesta de la abstracción de la construcción de las tres capas, IaaS, PaaS y SaaS, de tal forma que la empresa particular desplegando el enfoque de computación en nube cumpla con sus metas y objetivos establecidos. La abstracción de la funcionalidad de las capas es desarrollada de forma que los tomadores de decisiones y los soldados de a pie puedan usar la abstracción para planificar, ejecutar y evaluar la eficacia de los procedimientos y procesos del sistema de TI.

El rol del arquitecto en la era de la computación en nube es concebir y modelar una interacción funcional de las capas de la nube. El arquitecto debe usar la abstracción como un medio para asegurar que la TI está jugando su rol apropiado en la consecución de los objetivos organizacionales.

Estar o no estar en la nube: evaluación de riesgos

Las principales preocupaciones de aquellos que se están moviendo hacia la nube son la seguridad y la privacidad. Los componentes proporcionando servicios de computación en nube saben esto y entienden que si una seguridad confiable, sus empresas colapsarán. Así que la seguridad y la privacidad son altas prioridades para todas las entidades de la computación en nube.

Gobierno: ¿Cómo serán supervisados los estándares de la industria?

El gobierno es la responsabilidad principal del propietario de una nube privada y la responsabilidad compartida del proveedor de servicios y el consumidor de servicios en la nube pública. Sin embargo, dados los elementos tales como el terrorismo de transacciones, la negación del servicio, los virus, gusanos y similares — que tienen o pueden tener aspectos más allá del control del propietario de la nube privada o del proveedor de servicios y el consumidor de servicios de la nube pública — existe una necesidad de algún tipo de colaboración más amplia, particularmente a nivel global, regional y nacional. Por supuesto, esta colaboración debe ser instituida de tal forma que no diluya o de alguna manera lastime el control del propietario de los procesos o suscriptores en el caso de la nube pública.

Requisitos de banda ancha

Si va a adoptar la infraestructura de la nube, la banda ancha y el cuello de botella de banda ancha potencial deben evaluarse en su estrategia. En el artículo de CIO.com: The Skinny Straw: Cloud Computing's Bottleneck and How to Address It, se hizo la siguiente afirmación:

Los implementadores de la virtualización descubrieron que el cuello de botella clave para la densidad de la máquina virtual es la capacidad de memoria; ahora hay un montón de nuevos servidores que están saliendo con huellas de memoria mucho más grandes, eliminando la memoria como un cuello de botella del sistema. La computación en nube niega ese cuello de botella al eliminar el problema de la densidad de la máquina de la ecuación—arreglar eso se vuelve la responsabilidad del proveedor de nube, liberando al usuario de la nube de preocuparse sobre eso.

Para la computación en nube, el ancho de banda hacia y desde el proveedor de la nube es un cuello de botella.

¿Entonces cuál es la mejor solución actualmente para el problema del ancho de banda? En el mercado actual, la mejor respuesta es el servidor blade. Un servidor blade es un servidor que ha sido optimizado para minimizar el uso de espacio físico y energía. Una de las enormes ventajas del servidor blade para el uso de la computación en nube es la mejora de la velocidad del ancho de banda. Por ejemplo, IBM BladeCenter está diseñado para acelerar las cargas de trabajo de informática de alto rendimiento rápida y eficientemente. Así como el problema de la memoria tuvo que superarse para mitigar efectivamente el cuello de botella de la alta densidad de máquina virtual, el cuello de botella del ancho de banda de la computación en nube también debe superarse, así que observe las posibilidades de su proveedor para determinar si el cuello de botella del ancho de banda será un problema importante de rendimiento.

Impacto financiero

Ya que una proporción considerable del costo en las operaciones de TI viene de las funciones administrativas y de gestión, la automatización implícita de algunas de estas funciones cortará los costos per se en un entorno de computación en nube. La automatización puede reducir el factor de error y el costo de la redundancia de la repetición manual significativamente.

Existen otros contribuyentes para los problemas financieros, tales como el costo de mantener instalaciones físicas, el uso de energía eléctrica, los sistemas de enfriamiento y, por supuesto, los factores de administración y gestión. Como puede ver, el ancho de banda no está solo, de ninguna manera.

Mitigar el riesgo

Considere estos posibles riesgos:

  • Impacto adverso del mal manejo de datos.
  • Cargos de servicio injustificados.
  • Problemas financieros o legales del proveedor.
  • Problemas o conclusiones operacionales del proveedor.
  • Recuperación de datos y problemas de confidencialidad.
  • Preocupaciones generales de seguridad.
  • Ataques de sistemas por parte de fuerzas externas.

Con el uso de sistemas en la nube, está el siempre presente riesgo de la seguridad de datos, la conectividad y las acciones maliciosas que interfieren con los procesos informáticos. Sin embargo, con un plan pensado cuidadosamente y una metodología para seleccionar el proveedor del servicio, y una perspectiva astuta sobre la gestión general de riesgos, la mayoría de las compañías pueden aprovechar esta tecnología con seguridad.

En conclusión

En esta nueva era revolucionaria, la computación en nube puede proporcionar a las organizaciones los medios y métodos necesarios para asegurar la estabilidad financiera y la alta calidad del servicio. Por supuesto, debe haber una cooperación global para que el proceso de la computación en nube alcance la seguridad óptima y los estándares operacionales generales. Con la llegada de la computación en nube, es imperativo que estemos listos para la revolución.

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