O que é computação em nuvem (cloud computing)?

A computação em nuvem possibilita o uso de servidores físicos e virtuais, recursos de armazenamento de dados, recursos de rede, ferramentas de desenvolvimento de aplicações, softwares, plataformas analíticas, plataformas de IA e outras funcionalidades, tudo através de um navegador ou interface de um fornecedor de serviços de nuvem, eliminando a necessidade de que uma empresa tenha todos os componentes computacionais em suas instalações físicas.

O acesso aos recursos computacionais através da computação em nuvem (cloud) funciona pois existem empresas dedicadas que possuem diversos recursos computacionais. Elas mantêm toda a infraestrutura física e ofertam partes de sua capacidade informática de maneira flexível, adequando-se à necessidade de uso de cada cliente.

Em termos mais simples, a “nuvem” não se refere a algo flutuando no céu. Em vez disso, quando você usa serviços de nuvem, está acessando servidores remotos, computadores mainframe poderosos alojados em grandes data centers, pela internet. O modelo de computação em nuvem oferece ao cliente, maior flexibilidade e escalabilidade em comparação com a infraestrutura tradicional no local.

A computação em nuvem é fundamental em nossa vida cotidiana, seja para acessar uma aplicação em nuvem, como o Google Gmail, transmitir um filme no Netflix ou jogar um videogame hospedado na nuvem.

A computação em nuvem também se tornou indispensável em ambientes de negócios, desde pequenas startups até empresas globais, pois oferece maior flexibilidade e escalabilidade do que a infraestrutura no local tradicional. Suas diversas aplicações de negócios incluem possibilitar o trabalho remoto, tornando dados e aplicações acessíveis de qualquer lugar, criando o framework para um engajamento omnicanal sem dificuldades do cliente e proporcionando o amplo poder computacional e outros recursos necessários para aproveitar tecnologias de ponta, como IA generativa e computação quântica.

Confira este vídeo sobre como transformar negócios com a IA e a nuvem híbrida:

Um provedor de serviços de nuvem (CSP) gerencia serviços de tecnologia baseados em nuvem hospedados em um data center remoto e, normalmente, disponibiliza esses recursos por uma taxa de assinatura mensal ou baseada no uso.

Em comparação com a TI no local tradicional, em que uma empresa possui e mantém data centers e servidores físicos para acessar o poder de computação, o armazenamento de dados e outros recursos, a computação em nuvem oferece muitos benefícios, incluindo:

• Eficácia em custo

• Maior velocidade e agilidade

• Escalabilidade ilimitada

• Maior valor estratégico

As origens da tecnologia de computação em nuvem remontam ao início da década de 1960, quando o Dr. Joseph Carl Robnett Licklider, um cientista da computação e psicólogo americano conhecido como o "pai da computação em nuvem", apresentou as primeiras ideias de rede global em uma série de memorandos discutindo uma rede intergalática de computadores.

No entanto, foi somente no início dos anos 2000 que surgiu a infraestrutura de nuvem moderna para empresas. Em 2002, a Amazon Web Services iniciou serviços de armazenamento e computação baseados em nuvem. Em 2006, lançou o Elastic Compute Cloud (EC2), uma proposta que permitia aos usuários alugar computadores virtuais para executar suas aplicações. No mesmo ano, o Google lançou o pacote Google Apps (agora denominado Google Workspace), uma coleção de aplicações de produtividade SaaS.

Em 2009, a Microsoft iniciou sua primeira aplicação SaaS, o Microsoft Office 2011.

Até 2028, a Gartner prevê que a nuvem deixará de ser um disruptor do setor para se tornar uma necessidade de negócios e uma parte integrante das operações de negócios.¹

A seguir estão alguns dos componentes mais essenciais da arquitetura de nuvem moderna atual:

• Data centers

• Recursos de rede

• Virtualização

Entre as diferentes opções, exsitem quatro tipos de serviços de computação em nuvem mais populares:

• Infraestrutura como serviço (IaaS)
• Plataforma como serviço (PaaS)
• Software como serviço (SaaS)
• Computação serverless

A maioria dos desenvolvedores em organizações de grande escala usa alguma combinação de todos os quatro.

A IaaS oferece controle total sobre a infraestrutura de TI, permitindo que as organizações criem e gerenciem sistemas. A PaaS se baseia na IaaS, ao fornecer uma plataforma que simplifica o desenvolvimento e a implementação de aplicações, gerenciando a infraestrutura subjacente para você. O SaaS, o serviço de nuvem mais usado, oferece software pronto para uso, eliminando a necessidade de gerenciamento. E a computação serverless, baseada em IaaS e PaaS, permite que você se concentre exclusivamente em escrever código.

A infraestrutura como serviço (IaaS) fornece acesso sob demanda a recursos fundamentais de computação (servidores físicos e virtual servers, rede e armazenamento) pela internet, com pagamento conforme o uso.

A IaaS permite que os usuários escalem e reduzam os recursos conforme a necessidade, reduzindo a necessidade de despesas de capital iniciais altas ou infraestrutura no local ou "própria" desnecessária e da compra excessiva de recursos para acomodar picos periódicos de uso.

De acordo com um relatório da Business Research Company, o mercado de IaaS deverá crescer rapidamente nos próximos anos, chegando a USD 212,34 bilhões em 2028, com uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 14,2%.²

A plataforma como serviço (PaaS) fornece aos desenvolvedores de software uma plataforma sob demanda (hardware, stack de software completa, infraestrutura e ferramentas de desenvolvimento) para executar, desenvolver e gerenciar aplicações sem o custo, a complexidade e a inflexibilidade de manter essa plataforma no local.

Com a PaaS, o provedor de nuvem hospeda tudo em seu data center. Isso inclui servidores, redes, armazenamento, software de sistema operacional, middleware e bancos de dados. Os desenvolvedores simplesmente escolhem em um menu os servidores e ambientes de que precisam para executar, criar, testar, implementar, manter, atualizar e escalar aplicações.

Atualmente, a PaaS em geral é construída em torno de contêineres, um modelo de computação virtualizado que está a um passo de ser removido dos virtual servers. Contêineres virtualizam o sistema operacional, permitindo que os desenvolvedores empacotem a aplicação apenas com os serviços do sistema operacional que precisam ser executados em qualquer plataforma, sem modificação e sem necessidade de middleware.

O Red Hat® OpenShift® é uma PaaS popular criada em torno de contêineres Docker e Kubernetes, uma solução de orquestração de contêineres de código aberto que automatiza a implementação da nuvem, o escalonamento, o balanceamento de carga e muito mais, para aplicações baseadas em contêineres.

O software como serviço (SaaS), também conhecido como software baseado em nuvem ou aplicações em nuvem, é um software interativo de aplicações hospedado na nuvem. Os usuários acessam o SaaS por meio de um navegador da web, um cliente de desktop dedicado ou uma interface de programação de aplicativos (API) que se integra a um sistema operacional de desktop ou móvel. Os provedores de serviços de nuvem oferecem SaaS em planos de assinatura mensal ou anual. Eles também podem oferecer esses serviços por meio de preços de pagamento conforme o uso.

Além dos benefícios de economia de custos, time to value e escalabilidade da nuvem, o SaaS oferece o seguinte:

• Upgrades automáticos: com o SaaS, os usuários têm acesso a novas funcionalidade quando o provedor de serviços em nuvem os adiciona, sem a necessidade de orquestrar uma atualização no local.
• Proteção contra perda de dados: como o SaaS armazena dados de aplicativos na nuvem com o aplicativo, os usuários não perdem dados se o dispositivo travar ou falhar.

O SaaS é o principal modelo de fornecimento da maioria dos softwares comerciais atualmente. Existem centenas de soluções SaaS, desde focadas em setores e administrativas amplas (por exemplo, Salesforce) até bancos de dados empresariais robustos e ferramentas de software orientadas por inteligência artificial (IA).

De acordo com um estudo da Fortune Business Insights, o tamanho do mercado global de software como serviço (SaaS) foi avaliado em USD 273,55 bilhões em 2023 e deverá crescer de USD 317,55 bilhões em 2024 para USD 1.228,87 bilhões até 2032.³

A computação serverless, ou simplesmente serverless, é um modelo de computação em nuvem que transfere todas as tarefas de gerenciamento da infraestrutura de back-end, incluindo provisionamento, escalabilidade, agendamento e aplicação de patches, para o provedor de nuvem. Esse recurso libera os desenvolvedores para concentrar todo o tempo e esforço no código e na lógica de negócios específicos de suas aplicações.

Além disso, o serverless executa o código da aplicação somente por solicitação e escala e reduz automaticamente a infraestrutura de suporte em resposta ao número de solicitações. Com o serverless, os clientes pagam apenas pelos recursos utilizados quando a aplicação está em execução; eles nunca pagam pela capacidade ociosa.

A função como serviço (FaaS) é frequentemente confundida com a computação serverless quando, na verdade, é um subconjunto do serverless. A FaaS permite que os desenvolvedores executem partes do código da aplicação (chamadas de funções) em resposta a eventos específicos. Tudo, exceto o código (gerenciamento de hardware físico, máquinas virtuais (VM), sistema operacional e software de servidores da web) é provisionado automaticamente pelo provedor de serviço de nuvem, em tempo real, à medida que o código é executado, sendo desabilitado quando a execução é concluída. A cobrança começa quando a execução é iniciada e é interrompida quando a execução para.

Os tipos de computação em nuvem atualmente são:

• Nuvem pública
• Nuvem privada
• Nuvem híbrida
• Multinuvem
• Multinuvem híbrida

Cada tipo de cloud oferece vantagens para diferentes tipos de uso e podem ser combinadas para obter o melhor resultado que atenda às necessidades.

Uma nuvem pública é um tipo de computação em nuvem na qual um provedor de serviço de nuvem disponibiliza recursos de computação para usuários pela internet pública. Isso inclui aplicações SaaS, máquinas virtuais (VMs) individuais, hardware de computação bare metal, infraestruturas completas de nível empresarial e plataformas de desenvolvimento. Esses recursos podem ser acessíveis gratuitamente ou de acordo com modelos de preços baseados em assinatura ou conforme o uso.

O provedor de nuvem pública possui, gerencia e assume toda a responsabilidade pelos data centers, hardware e infraestrutura nos quais as cargas de trabalho de seus clientes são executadas. Isso normalmente fornece conectividade de rede de alta largura de banda para garantir alto desempenho e acesso rápido a aplicações e dados.

A nuvem pública é um ambiente multilocatário em que todos os clientes se reúnem e compartilham a infraestrutura do data center do provedor de nuvem e outros recursos. No mundo dos principais fornecedores de nuvem pública, como Amazon Web Services (AWS), Google Cloud, IBM Cloud®, Microsoft Azure e Oracle Cloud, esses clientes podem chegar a milhões.

A maioria das empresas migrou partes da infraestrutura de computação para a nuvem pública, pois os serviços de nuvem pública são elásticos e facilmente escaláveis, ajustando-se de forma flexível para atender às demandas de cargas de trabalho em constante mudança. A promessa de maior eficiência e redução de custos por meio do pagamento somente pelo que usam atrai os clientes para a nuvem pública. Outros buscam reduzir os gastos com hardware e infraestrutura no local. 

Uma nuvem privada é um ambiente de nuvem em que toda a infraestrutura de nuvem e recursos de computação são dedicados a um único cliente. A nuvem privada conjuga muitos benefícios da computação em nuvem, incluindo elasticidade, escalabilidade e facilidade de prestação de serviços, com o controle de acesso, a segurança e a personalização de recursos da infraestrutura no local.

Uma nuvem privada geralmente é hospedada localmente no data center do cliente. No entanto, ela também pode ser hospedada na infraestrutura de um provedor de nuvem independente ou construída em uma infraestrutura alugada alojada em um data center externo.

Muitas empresas escolhem uma nuvem privada em vez de um ambiente de nuvem pública para atender aos requisitos de conformidade regulamentar. Entidades de grande porte, como órgãos governamentais, organizações de saúde e instituições financeiras, geralmente optam por configurações de nuvem privada para cargas de trabalho que lidam com documentos confidenciais, informação de identificação pessoal (PII), propriedade intelectual, registros médicos, dados financeiros ou outros dados confidenciais.

Ao construir uma arquitetura de nuvem privada de acordo com os princípios nativos da nuvem, as organizações podem migrar rapidamente as cargas de trabalho para a nuvem pública ou executá-las em um ambiente de nuvem híbrida (veja abaixo) sempre que estiverem prontas.

Uma nuvem híbrida é exatamente o que o nome sugere: uma combinação de nuvem pública, nuvem privada e ambientes no local. Especificamente (e idealmente), uma nuvem híbrida conecta uma combinação desses três ambientes a uma infraestrutura única e flexível para executar as aplicações e cargas de trabalho da organização.

No início, as organizações se voltaram para os modelos de computação em nuvem híbrida principalmente para migrar partes de seus dados locais para a infraestrutura de nuvem privada e, em seguida, conectar essa infraestrutura à infraestrutura de nuvem pública hospedada fora do local por fornecedores de nuvem. Esse processo foi feito por meio de um pacote de solução de nuvem híbrida, como o Red Hat OpenShift, ou ferramentas de gerenciamento de TI e middleware, para criar um "painel único". As equipes e os administradores contam com esse dashboard unificado para ver suas aplicações, redes e sistemas.

Hoje, a arquitetura de nuvem híbrida expandiu-se além da conectividade física e da migração para a nuvem para oferecer um ambiente flexível, seguro e econômico compatível com a portabilidade e a implementação automática de cargas de trabalho em vários ambientes. Essa funcionalidade possibilita que uma organização atinja seus objetivos técnicos e de negócios de forma mais eficaz e econômica do que apenas com uma nuvem pública ou privada. Por exemplo, um ambiente de nuvem híbrida é ideal para DevOps e outras equipes desenvolverem e testarem aplicações da web. Isso libera as organizações de comprar e expandir os equipamentos físicos de hardware no local necessários para executar testes de aplicações, oferecendo um tempo mais rápido de lançamento no mercado. Depois que uma equipe desenvolve uma aplicação na nuvem pública, ela podem migrar a aplicação para um ambiente de nuvem privada com base nas necessidades de negócios ou em fatores de segurança.

A nuvem pública também possibilita que as empresas escalem rapidamente os recursos em resposta a picos não planejados de tráfego sem afetar as cargas de trabalho da nuvem privada, uma funcionalidade conhecida como "cloud bursting". Canais de streaming, como o da Amazon, utilizam o cloud bursting para suportar o tráfego de visualização aumentado quando iniciam novos programas.

Atualmente, a maioria das organizações empresariais depende de um modelo de nuvem híbrida porque oferece maior flexibilidade, escalabilidade e otimização de custos do que as configurações tradicionais de infraestrutura no local. De acordo com o IBM Transformation Index: State of Cloud, mais de 77% das empresas e profissionais de TI adotaram uma abordagem de nuvem híbrida.

Para saber mais sobre as diferenças entre nuvem pública, nuvem privada e nuvem híbrida, confira "Public cloud vs. private cloud vs. hybrid cloud: What’s the difference?"

A multinuvem usa duas ou mais nuvens de dois ou mais provedores de nuvem diferentes. Um ambiente multinuvem pode ser tão simples quanto o SaaS de e-mail de um fornecedor e o SaaS de edição de imagem de outro. Mas, quando as empresas falam sobre multinuvem, elas normalmente usam vários serviços de nuvem, incluindo SaaS, PaaS e IaaS, de dois ou mais provedores líderes de nuvem pública.

As organizações optam pela multinuvem para evitar o lock-in com fornecedor, ter mais serviços para selecionar e acessar mais inovação. Com a multinuvem, as organizações podem escolher e personalizar um conjunto exclusivo de funcionalidades e serviços de nuvem para atender às necessidades de negócios. Essa liberdade de escolha inclui a seleção das melhores tecnologias de qualquer provedor de serviços de nuvem (conforme necessário ou à medida que emergem), em vez de ficar preso às ofertas de um único fornecedor. Por exemplo, uma organização pode escolher a AWS por seu alcance global com hospedagem na web, o IBM Cloud para plataformas de análise de dados e aprendizado de máquina (ML) e a Microsoft Azure por suas funcionalidades de segurança.

Um ambiente multinuvem também reduz a exposição a problemas de licenciamento, segurança e compatibilidade resultantes do efeito "TI invisível" (qualquer software, hardware ou recurso de TI utilizado em uma rede empresarial sem a aprovação do departamento de TI e, muitas vezes, sem o conhecimento ou supervisão da área de TI).

Atualmente, a maioria das organizações empresariais utiliza um modelo de multinuvem híbrida. Além da flexibilidade de optar pelo serviço de nuvem mais econômico, a multinuvem híbrida oferece maior controle sobre a implementação de cargas de trabalho, possibilitando que as organizações operem com mais eficiência, melhorem o desempenho e otimizem os custos.

De acordo com um estudo do IBM Institute for Business Value, o valor derivado de uma tecnologia de plataforma de multinuvem híbrida completa e um modelo operacional em escala é duas vezes e meia o valor derivado de uma abordagem de plataforma e fornecedor de nuvem únicos.

No entanto, o modelo moderno de multinuvem híbrida é mais complexo. Quanto mais nuvens você utilizar (cada uma com suas próprias ferramentas de gerenciamento, taxas de transmissão de dados e protocolos de segurança), mais difícil pode ser gerenciar seu ambiente. Com mais de 97% das organizações operando em mais de uma nuvem e a maioria das organizações executando 10 ou mais nuvens, uma abordagem de gerenciamento de nuvem híbrida tornou-se crucial.

As plataformas de gerenciamento de multinuvem híbrida fornecem visibilidade em várias nuvens de provedores por meio de um dashboard central, onde as equipes de desenvolvimento podem ver seus projetos e implementações, as equipes de operações podem monitorar clusters e nós e a equipe de cibersegurança pode monitorar ameaças.

Tradicionalmente, as preocupações com a segurança têm sido o principal obstáculo para as organizações que consideram os serviços de nuvem, principalmente os serviços de nuvem pública. A manutenção da segurança da nuvem exige procedimentos e conjuntos de habilidades de funcionários diferentes daqueles dos ambientes de TI legados. Algumas das melhores práticas de segurança da nuvem incluem:

• Responsabilidade compartilhada pela segurança: geralmente, o provedor de serviços de nuvem é responsável por proteger a infraestrutura de nuvem, e o cliente é responsável por proteger seus dados na nuvem. No entanto, também é essencial definir claramente a propriedade dos dados entre terceiros privados e públicos.

• Criptografia de dados: os dados devem ser criptografados em repouso, em trânsito e em uso. Os clientes precisam manter controle total sobre as chaves de segurança e os módulos de segurança de hardware.

• Gerenciamento colaborativo: comunicação adequada e processos claros e compreensíveis entre equipes de TI, operações e segurança ajudam a garantir integrações perfeitas, seguras e sustentáveis com a nuvem.

• Monitoramento de segurança e conformidade: as equipes de TI, operações e segurança devem entender todos os padrões de conformidade regulatória aplicáveis a seu setor e estabelecer um monitoramento ativo de todos os sistemas conectados e serviços baseados em nuvem para manter a visibilidade de todas as trocas de dados em todos os ambientes: no local, na nuvem privada, na nuvem híbrida e na edge.

A segurança da nuvem está em constante mudança para acompanhar as novas ameaças. Os CSPs atuais oferecem uma ampla variedade de ferramentas de gerenciamento de segurança da nuvem, incluindo:

• Gerenciamento de acesso e identidade (IAM): as ferramentas e serviços de IAM automatizam protocolos de execução baseados em políticas para todos os usuários que tentam acessar serviços no local e baseados na nuvem. 

• Perda e prevenção de dados (DLP): os serviços de DLP combinam alertas de remediação, criptografia de dados e outras medidas preventivas para proteger todos os dados armazenados, quer estejam em repouso ou em movimento.

• Gerenciamento de eventos e informações de segurança (SIEM): o SIEM é uma solução abrangente de orquestração de segurança que automatiza o monitoramento, a detecção e a resposta a ameaças em ambientes baseados em nuvem. A tecnologia SIEM usa tecnologias orientadas por inteligência artificial (IA) para correlacionar dados de logs de várias fontes (por exemplo, dispositivos de rede, firewalls) em várias plataformas e recursos digitais. Isso torna possível às equipes de TI a aplicação com sucesso de seus protocolos de segurança de rede, possibilitando uma rápida reação a possíveis ameaças.

• Plataformas automatizadas de dados e conformidade: as soluções de software automatizadas fornecem controles de conformidade e coleta centralizada de dados para ajudar as organizações a cumprir as regulamentações específicas de seu setor. Atualizações regulares de conformidade podem ser incorporadas a essas plataformas, para que as organizações possam se adaptar aos padrões de conformidade regulatória em constante mudança.

A sustentabilidade nos negócios refere-se à estratégia de uma empresa para reduzir o impacto ambiental negativo resultante de suas operações em um mercado específico e tornou-se um dever essencial de governança corporativa. O Gartner prevê que 50% das organizações adotarão o monitoramento baseado na sustentabilidade até 2026 para gerenciar o consumo de energia e as métricas de pegada de carbono em seus ambientes de nuvem híbrida.⁴

À medida que as empresas se esforçam para promover seus objetivos de sustentabilidade de negócios, a computação em nuvem evoluiu para desempenhar um papel significativo em ajudá-las a reduzir suas emissões de carbono e gerenciar riscos relacionados ao clima. Por exemplo, os data centers tradicionais exigem fontes de alimentação e sistemas de resfriamento, que dependem de muita energia elétrica. Migrando recursos e aplicações de TI para a nuvem, as organizações somente melhoram a eficiência operacional e de custo e aumentam a eficiência energética geral por meio de recursos de CSP agrupados.

Todos os principais players de nuvem assumiram compromissos de neutralidade de carbono para reduzir suas respectivas pegadas de carbono e ajudar os clientes a reduzir a energia que normalmente consomem usando uma configuração no local. Por exemplo, a IBM é impulsionada por iniciativas de compras sustentáveis para alcançar a neutralidade de carbono até 2030.  

De acordo com uma previsão da International Data Corporation (IDC), os gastos mundiais em serviços de nuvem devem dobrar até 2028.⁵

 Veja a seguir algumas das principais maneiras pelas quais as empresas podem se beneficiar da computação em nuvem: 

• Migrar aplicações existentes para a nuvem

• Escalar a infraestrutura

• Habilitar a continuidade dos negócios e recuperação de desastres

• Construir e testar aplicações nativas da nuvem

• Ter compatibilidade com ambientes de edge e IoT

• Usar tecnologias de ponta

As organizações podem aumentar ou diminuir a alocação de recursos de forma rápida e fácil em resposta às mudanças nas demandas de negócios.

A computação em nuvem fornece redundância econômica para proteger os dados contra falhas do sistema e fornecer a distância física necessária para aplicar estratégias de recuperação de desastres e recuperar dados e aplicações em nuvem durante uma interrupção ou desastre local. Todos os principais provedores de nuvem pública oferecem recuperação de desastres como serviço (DRaaS).

Para equipes de desenvolvimento que adotam sistemas ágeis, DevOps ou DevSecOps, a nuvem oferece recursos escaláveis sob demanda que simplificam o provisionamento de ambientes de desenvolvimento e testes, eliminando gargalos como configuração manual de servidores e permitindo que as equipes se concentrem na criação e nos testes de aplicações nativas da nuvem e suas dependências de forma mais eficiente.

A nuvem pode enfrentar desafios de latência e reduzir o downtime ao aproximar as fontes de dados da edge. Ela é compatível com dispositivos de Internet das coisas (IoT) (por exemplo, dispositivos de monitoramento de pacientes, sensores em uma linha de produção) para coletar dados em tempo real.

A computação em nuvem é compatível com o armazenamento e o processamento de grandes volumes de dados em alta velocidade, oferecendo mais capacidade de armazenamento e computação do que a maioria das organizações pode ou deseja comprar e implementar no local. Esses recursos de alto desempenho são compatíveis com tecnologias como blockchain, computação quântica e grandes modelos de linguagem (LLMs) , que alimentam plataformas de IA generativa, como automação de atendimento ao cliente.