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O que é otimização de nuvem?
Publicado em: 27 de junho de 2024
Colaboradores: Camilo Quiroz-Vazquez, Michael Goodwin
A otimização de nuvem é o processo de gerenciamento e alocação de recursos de nuvem para melhorar o desempenho e a segurança do serviço, minimizar o desperdício e reduzir custos.
Isso envolve a criação de uma infraestrutura de nuvem eficiente que alinha o provisionamento de recursos com as demandas de aplicações e cargas de trabalho em tempo real para estabelecer um equilíbrio entre as necessidades de desempenho, conformidade e eficiência de custos. A otimização de nuvem se enquadra no escopo do CloudOps, uma prática modelada em função do DevOps, que é projetada para gerenciar e otimizar a entrega e o desempenho de serviços de nuvem.
Conforme os recursos de TI estão se espalham cada vez mais por nuvens privadas e públicas, multinuvem e infraestruturas de nuvem híbrida, as equipes de CloudOps e DevOps devem dar mais importância ao gerenciamento de recursos de nuvem. O desafio é manter os custos da nuvem sob controle e, ao mesmo tempo, garantir a disponibilidade e o desempenho ideal das aplicações em nuvem.
Uma estratégia eficaz de otimização de nuvem usa ferramentas de gerenciamento de custos e outras ferramentas de otimização que aumentam a visibilidade dos ambientes de nuvem. A visibilidade aprimorada permite que as equipes de DevOps tenham uma imagem mais precisa do uso de recursos, juntamente com o desempenho da nuvem e das aplicações. Esses dados informam a redução ou eliminação de recursos superprovisionados e ajudam a criar um ambiente de nuvem mais eficiente e de melhor desempenho.
As equipes também usam ferramentas de automação e aprendizado de máquina para gerenciar e alocar cargas de trabalho e recursos. Por exemplo, as ferramentas de automação podem ajustar a alocação de recursos durante o pico de uso, migrar cargas de trabalho entre instâncias com base na integridade das instâncias ou alternar fluxos de trabalho entre nuvens públicas e privadas com base na demanda.
As equipes frequentemente usam ferramentas de aprendizado de máquina para analisar grandes conjuntos de dados e fornecer informações sobre como melhorar as operações na nuvem. Essas ferramentas permitem que os especialistas passem menos tempo gerenciando e mais tempo inovando.
É importante entender quais aspectos dos serviços em nuvem são adequados para otimização e como implementar uma abordagem econômica para otimizar os recursos de nuvem.
Os ambientes de nuvem oferecem muitos benefícios corporativos, incluindo a capacidade de escalar sob demanda. A migração para a nuvem—mover dados, aplicações e cargas de trabalho locais para a nuvem ou de nuvem para nuvem—pode oferecer flexibilidade, visibilidade e maior segurança de dados. Essa flexibilidade permite que as empresas atendam melhor às necessidades dos clientes e atinjam os objetivos de negócios. No entanto, com a adoção da nuvem, muitas empresas descobriram que estão gastando mais do que o esperado em computação em nuvem para ter acesso a esses benefícios.
Os ambientes de nuvem são dinâmicos, com demandas de recursos em constante mudança. Recursos ociosos e ambientes de nuvem não gerenciados podem rapidamente levar a gastos excessivos e problemas de segurança. Sem as ferramentas adequadas, os departamentos de TI precisam adivinhar de quais recursos de nuvem precisam e quais prejudicam as medidas de economia de custos e outros benefícios da nuvem.
A otimização de nuvem controla os gastos com a nuvem, tornando a nuvem a solução econômica para a qual ela foi projetada. Um ambiente de nuvem otimizado migra recursos para atender à demanda da carga de trabalho, reduzindo gargalos e interrupções inesperadas de serviço. Isso também ajuda a criar um ambiente de nuvem mais seguro.
O desempenho dos serviços em nuvem é uma das principais preocupações das equipes de negócios e de TI. Seu desafio é equilibrar a necessidade de alto desempenho e disponibilidade e, ao mesmo tempo, manter a relação custo-benefício e ficar dentro do orçamento. A otimização de nuvem oferece um caminho para a transformação que reduz o desperdício e mantém o desempenho.
As organizações geralmente concentram seus esforços de otimização na otimização de custos de nuvem, monitoramento e geração de relatórios, desempenho e segurança.
Otimização de custos de cloud
A redução de custos frequentemente é a principal meta na otimização de nuvem; no entanto, uma estratégia de otimização de custos de nuvem não se trata apenas de reduzir seu uso da nuvem. Trata-se de garantir que você esteja pagando pelo que precisa e minimizando o desperdício de recursos. O gerenciamento de custos de nuvem deve priorizar o desempenho, a segurança e a escalabilidade dos serviços de nuvem. Gastar menos não faz sentido se colocar uma empresa em risco ou prejudicá-la.
O gerenciamento do orçamento de nuvem é um processo dinâmico, pois a demanda de aplicações e cargas de trabalho muda o tempo todo devido a fatores como flutuações de tráfego e crescimento organizacional. Despesas como custos de computação (custos associados a instâncias, virtual machines (VMs) e o nível de automação que uma organização está implementando), armazenamento em nuvem e serviços de suporte contribuem para a conta geral. Ao abordarem a otimização, as organizações devem entender sua fatura de nuvem, por quais serviços estão pagando e por que. Por exemplo, um plano de nuvem de alto desempenho ou um plano de baixo custo é mais apropriado para as necessidades de uma organização?
Ferramentas automatizadas podem ajudar no provisionamento de recursos de provedores de serviços de nuvem. Essas ferramentas correspondem automaticamente os recursos à demanda da aplicação e ajustam a alocação de recursos adequadamente. A prática de superprovisionamento de recursos (provisionamento de recursos que atendem às necessidades das aplicações no pico de uso, mas que podem ser desnecessários em momentos de menor demanda) como rede de segurança pode aumentar rapidamente os custos e reduzir a lucratividade.
Uma solução melhor, obtida por meio da otimização de nuvem, é remover os silos entre as equipes de negócios, TI e DevOps para encontrar estruturas de preços e ferramentas de recursos que atendam às necessidades de toda a empresa. Por meio da implementação de uma estratégia de otimização de nuvem, as empresas podem aumentar o ROI de seu investimento em nuvem e gerar valor de negócios.
Monitoramento e geração de relatórios
A Gartner estima que até 2027, 70% das empresas usarão plataformas de nuvem para otimizar suas iniciativas de negócios, um aumento de 55% em relação a 2023.1 Com esse tipo de expansão, a visibilidade da infraestrutura de nuvem é essencial para entender e otimizar o desempenho das aplicações.
As ferramentas de gerenciamento de nuvem ajudam os departamentos de TI a monitorar as principais métricas relacionadas ao desempenho de aplicações, como tráfego de rede, taxas de erro, uso da CPU e latência. O monitoramento dessas métricas em tempo real pode ajudar as equipes de TI a descobrir ineficiências e recursos não utilizados por meio de relatórios detalhados que correlacionam o uso dos recursos com os custos de nuvem.
As empresas devem procurar ferramentas de monitoramento que ofereçam relatórios com contexto para a arquitetura de nuvem mais ampla. Sem esse contexto, os dados podem permanecer isolados, dificultando a compreensão de como a organização usa os recursos de nuvem.
Desempenho
O superprovisionamento de recursos para proteger o desempenho das aplicações não é uma solução viável a longo prazo. As organizações devem ter como objetivo pagar pelos serviços de nuvem de que precisam e nada mais. Uma infraestrutura de nuvem simplificada permite que os departamentos de TI entendam melhor o desempenho das aplicações e como os usuários estão interagindo com as aplicações.
Sem uma estratégia de otimização de desempenho, as aplicações em nuvem podem estar sujeitas a downtime e altas taxas de latência, o que leva a experiências dos usuários insatisfatórias.
As técnicas de otimização de desempenho incluem:
- Balanceamento de carga: essa técnica distribui cargas de trabalho e tráfego entre servidores. Existem várias técnicas de balanceamento de carga (algumas distribuem o tráfego uniformemente entre os servidores, outras direcionam o tráfego para os servidores com melhor desempenho ou para os servidores mais próximos), mas todas as técnicas visam otimizar o desempenho. O balanceamento de carga pode ajudar a minimizar gargalos durante o pico de uso e acelerar o desempenho das aplicações.
- Use Content Delivery Networks (CDNs): um grupo de servidores geograficamente dispersos pode fornecer um serviço mais rápido para aplicações baseadas na web. As CDNs hospedam aplicações e dados em servidores mais próximos dos usuários, reduzindo a latência e melhorando a prestação de serviços.
- Caching: o armazenamento em nuvem não utilizado ou desnecessário aumenta sua conta de nuvem, assim como a recuperação de dados. Para dados acessados com frequência, armazenar em cache ou reter temporariamente dados importantes ajuda a aumentar a velocidade da recuperação de dados. Reduzir a quantidade de dados recuperados do armazenamento também reduz os recursos de computação e agiliza a prestação de serviços.
Segurança
Proteger ambientes de nuvem significa detectar proativamente possíveis ameaças e anomalias antes que ocorram. Se uma empresa está reagindo a problemas de segurança depois que eles ocorrem, é mais provável que ocorram interrupções de serviço e violações de dados .
As organizações que não protegem adequadamente os dados correm o risco de expor os dados da empresa e do usuário e de enfrentar problemas de conformidade e regulamentares. Uma prática sólida de DevSecOps coloca a segurança de aplicações e infraestrutura em primeiro lugar durante todo o ciclo de vida das aplicações. Por meio de visibilidade, rastreabilidade e auditabilidade, as equipes de DevSecOps podem monitorar todos os aspectos de um ambiente de nuvem. A otimização de nuvem ajuda a implementar esses recursos.
As organizações podem implementar várias estratégias para otimizar o uso de recursos e serviços adquiridos de provedores de nuvem. As estratégias de otimização de nuvem incluem:
O dimensionamento correto é o processo de alinhar o tipo e o tamanho das instâncias de computação em nuvem com as cargas de trabalho. O dimensionamento correto pode ajudar a melhorar a eficiência de custos ao garantir que uma organização adquira as instâncias de nuvem necessárias.
Redimensionar não significa automaticamente reduzir recursos. Se aplicativos e serviços baseados na nuvem exigirem recursos de computação adicionais, o redimensionamento ajuda a garantir que eles sejam adquiridos de fornecedores de nuvem. O dimensionamento correto eficaz exige a análise dos fluxos de trabalho, dos requisitos de desempenho das aplicações e a compreensão dos padrões de uso para alinhar o tipo e o volume das instâncias.
A automação desempenha um papel importante na otimização de nuvem. Com o aumento do uso de ambientes híbridos e multinuvem, é impossível para as equipes de TI monitorar e alocar manualmente os recursos adequados para cada carga de trabalho em ambientes díspares.
A auto-scaling automatiza o provisionamento e o desprovisionamento de recursos de nuvem, incluindo armazenamento e instâncias de virtual machines, para alinhar recursos e demanda em tempo real. Isso ajuda a obter um desempenho consistente das aplicações e, ao mesmo tempo, reduz os custos de nuvem.
A conteinerização empacota o código de software com o sistema operacional, arquivos de configuração, bibliotecas e dependências necessárias para executar o código em um único "contêiner", permitindo que ele seja executado em qualquer plataforma ou nuvem. Esses contêineres são mais eficientes do que as virtual machines (VMs) e exigem menos tempo de inicialização.
Muitos contêineres podem ser executados na mesma capacidade computacional de uma única virtual machine, o que reduz o uso de nuvem e o custo. Plataformas de orquestração, como o Kubernetes, podem ajudar a automatizar a implementação, o gerenciamento e a expansão de aplicações conteinerizadas.
Instâncias reservadas são compromissos de longo prazo para usar serviços específicos, normalmente variando de um a três anos. Esse compromisso geralmente vem acompanhado de um modelo de preços favorável por parte dos provedores de serviços de nuvem e é ideal para fluxos de trabalho consistentes.
Instâncias pontuais são compras de recursos de última hora que geralmente são oferecidas a um custo reduzido. Esses tipos de instância não estão disponíveis sob demanda e, ocasionalmente, devem receber um lance. Quando adquiridos, podem estar sujeitos a interrupções de serviço com aviso prévio limitado. As instâncias pontuais não são consistentemente confiáveis e são frequentemente usadas para cargas de trabalho que não são sensíveis ao tempo ou críticas para as operações.
Os dados são frequentemente migrados entre nuvens. Cada transferência tem um custo associado, e transferências desnecessárias podem causar um aumento nos gastos de nuvem. As ferramentas de gerenciamento de nuvem podem automatizar o processo de migração eficiente de dados entre nuvens e ajudar a manter esse custo em um nível mínimo.
Aplicações nativas em nuvem são programas compostos por componentes reutilizáveis conhecidos como microsserviços. Uma arquitetura de microsserviços consiste em pequenos blocos de construção que controlam diferentes aspectos da função de uma aplicação. Os microsserviços são implementados e dimensionados de forma independente uns dos outros, tornando-os flexíveis e úteis para práticas de integração contínua (CI) e entrega contínua (CD).
A CI permite que os desenvolvedores automatizem o processo de integração de novo código em todo o ciclo de desenvolvimento. A CD permite que as equipes de DevOps automatizem os vários processos de desenvolvimento de software, incluindo testes e implementação de código. Essas práticas de DevOps, juntamente com a infraestrutura como código (IaC), uma linguagem de programação descritiva de alto nível que automatiza o provisionamento da infraestrutura de TI, facilitam o desenvolvimento, os testes e a implementação eficientes de novas aplicações. Eles também tornam o processo de atualização de aplicações mais eficiente.
Para aproveitar ao máximo os esforços de otimização de nuvem, muitas organizações optam por isso:
- Concentrar-se na visibilidade: entender o que está acontecendo nos ambientes de nuvem é o primeiro passo para a otimização. As soluções que oferecem geração de relatórios com contexto acessível a várias equipes ajudam os stakeholders a tomar decisões informadas.
- Aprimorar a análise de desempenho: monitorar consistentemente as aplicações usando métricas claramente definidas para avaliar as necessidades operacionais é um aspecto fundamental da otimização. O monitoramento do desempenho permite que as equipes de TI tenham entendimento do que está funcionando e do que não está, e se as aplicações estão recebendo os recursos necessários.
- Usar ferramentas de gerenciamento de recursos de aplicações: a alocação manual de recursos é um processo demorado, que muitas vezes leva ao excesso de provisionamento. As ferramentas de gerenciamento de recursos de aplicações oferecem visibilidade da infraestrutura de nuvem, opções de monitoramento e geração de relatórios e ferramentas automatizadas para realocar recursos com base na demanda em tempo real.
- Derrubar silos: equipes de negócios e DevOps devem se comunicar e ter processos de compartilhamento de informações dedicados. As equipes de DevOps devem estar familiarizadas com as necessidades e objetivos de negócios, e os líderes de negócios devem entender o processo de DevOps e os requisitos técnicos que permitem a entrega aprimorada de serviços.
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A otimização de custos de nuvem combina estratégias, técnicas, melhores práticas e ferramentas para ajudar a reduzir os custos de nuvem, maximizar o valor de negócios e encontrar a maneira mais econômica de executar suas aplicações em um ambiente de nuvem.
Notas de rodapé
1 “Gartner Forecasts Worldwide Public Cloud End-User Spending to Reach USD 679 Billion in 2024,” Gartner.com, 13 de novembro de 2023