O que é orquestração de infraestrutura de TI?

Em vez de gerenciar componentes individuais separadamente, a orquestração cria fluxos de trabalho automatizados de autoatendimento que provisionam recursos, implementam aplicações, configuram redes e mantêm sistemas de acordo com regras e políticas predefinidas. Esses fluxos de trabalho lidam com tarefas interdependentes, executando-as na sequência correta enquanto lidam com dependências e possíveis falhas.

Empresas modernas executam aplicações em ambientes híbridos e multinuvem — desde data centers locais até nuvens públicas (por exemplo, AWS, Microsoft Azure, IBM Cloud, Google Cloud Plataforma), até edge locais. Sem orquestração, as equipes de TI enfrentam uma complexidade crescente na gestão de milhares de recursos interdependentes. À medida que a plataforma de nuvem, os microsserviços e as aplicações conteinerizadas proliferam, o gerenciamento e a coordenação desses sistemas tornam-se impossíveis.

Considere uma organização de serviços financeiros implementando uma nova aplicação bancária móvel. O processo envolve o provisionamento da infraestrutura de nuvem e a configuração de políticas de segurança. As equipes devem implementar serviços e aplicativos, configurar bancos de dados, estabelecer conexões de rede e implementar sistemas de monitoramento. A orquestração de infraestrutura de TI automatiza essas tarefas interdependentes, executando-as na sequência correta enquanto lida com dependências e possíveis falhas.

À medida que mais organizações enfrentam desafios de implementação semelhantes, a orquestração se torna essencial. De acordo com a Coherent Market Insights, o mercado global de orquestração em nuvem crescerá a uma taxa composta de crescimento anual de 20,6% entre 2025 e 2032, alcançando USD 75,39 bilhões.¹ Isso reflete a necessidade crescente das organizações de recursos sofisticados de orquestração para gerenciar ambientes de TI complexos em escala.

Embora frequentemente usados de forma intercambiável, automação de infraestrutura e orquestração de infraestrutura representam conceitos distintos com diferenças importantes.

A automação da infraestrutura se concentra na eliminação do trabalho manual em tarefas individuais. Por exemplo, um fluxo de trabalho automatizado pode provisionar uma máquina virtual (VM), criar um backup de banco de dados ou reiniciar um serviço com falha sem intervenção humana. Essas tarefas automatizadas funcionam de forma independente, executando funções específicas quando acionadas.

Um estudo do IBM Institute for Business Value (IBV) de 2023 constatou que 92% dos executivos esperavam que seus fluxos de trabalho fossem digitalizados e usassem automação impulsionada por IA até 2025. Essas expectativas exigem recursos avançados de orquestração para gerenciar em escala.

A orquestração de infraestrutura leva um passo adiante, coordenando várias tarefas automatizadas em fluxos de trabalho coesivos que alcançam objetivos comerciais mais amplos. O sistema gerencia a sequência, o tempo, as dependências e o tratamento de erros em diversas tarefas de automação.

Por exemplo, a implementação de uma aplicação web de três camadas (por exemplo, uma plataforma de comércio eletrônico) requer o provisionamento de infraestrutura e a configuração de balanceadores de carga. As equipes devem implementar o código da aplicação, inicializar bancos de dados e configurar o monitoramento. A automação lida com cada tarefa, enquanto a orquestração coordena todo o fluxo de trabalho, garantindo que as tarefas sejam executadas na ordem adequada e lidando com cenários em que as etapas individuais falham.

As organizações líderes combinam ambas as abordagens. Elas usam ferramentas de automação para lidar com tarefas repetitivas de forma eficiente. A orquestração garante que esses componentes automatizados trabalhem juntos para obter resultados estratégicos.

A orquestração de infraestrutura opera por meio de mecanismos de fluxo de trabalho inteligentes que coordenam recursos, serviços e processos de TI em ambientes distribuídos.

A orquestração de nuvem tornou-se essencial para as operações de TI modernas, com ferramentas especializadas que coordenam recursos de nuvem em várias plataformas de nuvem. Eles gerenciam tudo, desde máquinas virtuais e contêineres (normalmente Docker) até funções sem servidor e serviços gerenciados. O Kubernetes surgiu como o padrão de fato para orquestração de contêineres. Ele automatiza a implementação, a expansão, a rede e o gerenciamento do ciclo de vida para aplicações em contêineres.

As plataformas de orquestração de infraestrutura oferecem vários recursos essenciais:

• Provisionamento e gerenciamento de recursos: os sistemas de orquestração alocam automaticamente recursos de computação, armazenamento e rede com base nos requisitos das aplicações e nas políticas organizacionais. Esse recurso elimina tarefas de provisionamento manual e garante que os recursos permaneçam disponíveis quando necessário.

• Gerenciamento de configuração: essas plataformas aplicam configurações de forma consistente em todos os ambientes, garantindo que os sistemas mantenham os estados desejados ao longo do tempo. O gerenciamento de configuração evita o desvio que ocorre quando os sistemas gradualmente divergem de suas especificações pretendidas.

• Imposição de políticas: as verificações automatizadas de conformidade, o controle de acesso e os controles de governança são aplicados uniformemente em todos os componentes da infraestrutura para identificar e corrigir vulnerabilidades. As organizações podem definir políticas uma vez e, em seguida, a plataforma de orquestração as aplica de forma consistente sem intervenção manual.

• Descoberta de serviços e rede: as plataformas de orquestração identificam e conectam dinamicamente os serviços distribuídos à medida que eles aumentam ou diminuem a escala. Os serviços podem localizar e se comunicar uns com os outros automaticamente à medida que a infraestrutura cresce e evolui.

• Monitoramento da integridade e autocorreção: as verificações contínuas de integridade do sistema são executadas automaticamente, com sistemas de orquestração enviando notificações e acionando a remediação quando os problemas são detectados. Recursos de autocorreção restauram a disponibilidade do serviço sem a necessidade de resolução manual de problemas.

• Controle de versão e reversão: as alterações de configuração são rastreadas sistematicamente, dando às equipes a capacidade de reverter para os estados anteriores quando ocorrem problemas. Esse recurso de controle de versão reduz os riscos na implementação de atualizações da infraestrutura.

• Gerenciamento de vários ambientes: a orquestração coordena as implementações nos ambientes de desenvolvimento, preparação e produção, permitindo que as equipes promovam mudanças por meio dos ambientes de forma sistemática, mantendo a consistência no gerenciamento da infraestrutura.

• Recursos de integração: As plataformas de orquestração modernas conectam-se sem dificuldades com as ferramentas existentes por meio de interfaces de programação de aplicativos (APIs), incluindo sistemas de monitoramento, plataformas de segurança e sistemas de emissão de tickets. Essas integrações criam fluxos de trabalho unificados em todo o stack de tecnologia.

As organizações que adotam a orquestração de infraestrutura obtêm benefícios significativos:

• Velocidade de implementação aumentada

• Confiabilidade e consistência aprimoradas

• Melhor utilização de recursos

• Conformidade e governança mais fortes

• Agilidade nos negócios

A orquestração reduz o tempo de implementação de aplicações de semanas para minutos, automatizando os processos manuais e eliminando atrasos na coordenação. As equipes de desenvolvimento enviam funcionalidades mais rapidamente sem esperar pelas atividades de provisionamento ou configuração da infraestrutura.

Os fluxos de trabalho automatizados eliminam erros humanos e garantem configurações consistentes. Toda implementação segue processos idênticos, produzindo resultados previsíveis em todos os ambientes.

As plataformas de orquestração otimizam a alocação de recursos de forma dinâmica, aumentando os serviços durante os picos de demanda e diminuindo durante os períodos de baixa demanda. Essa elasticidade reduz o excesso de provisionamento e proporciona economia de custos de infraestrutura, mantendo o desempenho.

A orquestração de infraestrutura garante que os controles de segurança, os requisitos de conformidade e os padrões corporativos se apliquem de forma consistente a todos os componentes da infraestrutura.

As organizações respondem às oportunidades de mercado mais rapidamente quando a infraestrutura se adapta rapidamente às exigências em constante mudança. As equipes de engenharia de plataforma podem fornecer iniciativas de negócios e novos serviços para alcançar os clientes em dias, em vez de meses.

A orquestração de infraestrutura agrega valor em diversas disciplinas de TI e cenários operacionais:

• DevOps e integração contínua e implementação contínua (CI/CD): As plataformas de orquestração formam a base das práticas modernas DevOps, automatizando todo o delivery pipeline, desde as alterações de código até os testes, a preparação e a implementação em produção. Ele garante processos consistentes e repetíveis que permitem que as equipes de desenvolvimento enviem funcionalidades várias vezes ao dia, em vez de mensalmente, acelerando os ciclos de inovação.

• Gerenciamento de rede: a rede definida por software (SDN) depende da orquestração para provisionar redes dinamicamente, configurar políticas de roteamento e gerenciar controles de segurança em ambientes distribuídos. A orquestração de rede permite que as organizações tratem a infraestrutura de rede como recursos programáveis, em vez de equipamentos físicos que exigem configuração manual.

• Cargas de trabalho de inteligência artificial e aprendizado de máquina (IA/ML): o treinamento de modelos de inteligência artificial (IA) e aprendizado de máquina (ML) exige recursos computacionais significativos. A orquestração automatiza todo o ciclo de vida da IA/ML, incluindo o gerenciamento de pipeline de dados, o provisionamento da infraestrutura de treinamento de modelos, o controle de versões e a implementação de modelos treinados em ambientes de produção.

• Postura de segurança: as plataformas de orquestração, automação e resposta de segurança (SOAR) coordenam ferramentas de segurança, automatizam a detecção e a resposta de ameaças (TDR) e garantem a aplicação consistente de políticas de segurança. Quando ameaças são detectadas, a orquestração aciona fluxos de trabalho de investigação, isola os sistemas afetados e implementa a remediação automaticamente.

• Ambientes edge: as organizações que implementam aplicações em ambientes edge distribuídos usam a orquestração para gerenciar milhares de sites de forma consistente. Ele garante que aplicações, configurações e políticas de segurança sejam implementadas corretamente em dispositivos da Internet das Coisas (IoT) e outros locais de edge, independentemente dos desafios de conectividade de rede.

• Recuperação de desastres (DR): a orquestração automatiza processos de failover, replicação de dados e fluxos de trabalho de recuperação. Quando ocorrem interrupções, os planos de recuperação de desastres (DR) orquestrados são executados sistematicamente, reduzindo os objetivos de tempo de recuperação (RTO) de horas para minutos.

O cenário de orquestração inclui diversas plataformas e soluções de automação projetadas para casos de uso e ambientes específicos. Para selecionar as ferramentas certas, é necessário conhecer as necessidades organizacionais, a infraestrutura existente e os objetivos estratégicos.

Ferramentas e plataformas essenciais de orquestração incluem:

• Kubernetes

• Terraform

• Ansible

• Red Hat OpenShift

O Kubernetes serve como a plataforma de orquestração de contêineres de código aberto dominante para organizações que criam aplicações nativas da nuvem. Ele automatiza a implementação, a escala e o gerenciamento de aplicações em contêineres em clusters de máquinas.

Os principais provedores de serviço de nuvem, como AWS, IBM Cloud, Microsoft Azure e Google Cloud, oferecem serviços gerenciados de Kubernetes Service.

O Terraform by HashiCorp permite a infraestrutura como código (IaC) em vários provedores de nuvem e ambientes locais. As equipes definem a infraestrutura em arquivos e modelos de configuração declarativa que o Terraform usa para provisionar e gerenciar recursos de forma consistente.

O Ansible oferece automação e orquestração sem agentes para gerenciamento de configuração, implementação de aplicações e automação de tarefas. Sua sintaxe simples e sua extensa biblioteca de módulos o tornam acessível para equipes novas na orquestração.

O Red Hat OpenShift combina o Kubernetes com outras funcionalidades corporativas, incluindo developer tools, recursos de segurança e gerenciamento de multi-cluster, simplificando aplicação em contêineres em escala em ambientes de nuvem híbrida. A plataforma oferece operações consistentes em toda a infraestrutura local e principais plataformas de nuvem pública, como a IBM Cloud.

As organizações devem avaliar as plataformas em relação a vários critérios importantes. Comece avaliando a compatibilidade com a infraestrutura e as aplicações existentes. A plataforma oferece suporte às tecnologias atuais e simplifica a integração com as ferramentas existentes?

Além disso, considere a curva de aprendizado. As equipes internas podem adquirir as habilidades necessárias de forma eficiente ou já têm experiência relevante?

Os requisitos de escalabilidade são significativamente importantes. A plataforma certa deve lidar com as cargas de trabalho atuais e, ao mesmo tempo, acomodar o crescimento futuro. Veja também o ecossistema dos fornecedores e o suporte da comunidade. Comunidades robustas oferecem recursos valiosos para a solução de problemas e aceleram a resolução dos problemas quando surgem desafios.

Os recursos de segurança e conformidade exigem uma avaliação cuidadosa, principalmente para setores regulamentados. Além disso, o custo total de propriedade vai além do licenciamento para incluir despesas de treinamento, implementação e gerenciamento contínuo.

Muitas organizações encontram o sucesso adotando várias ferramentas de orquestração em vez de buscar uma única plataforma. Essa abordagem permite que elas usem ferramentas especializadas para cargas de trabalho específicas, mantendo a integração entre elas.

A orquestração de infraestrutura continua evoluindo rapidamente à medida que as empresas continuam a migrar da experimentação de IA para implementações de produção em escala. Várias tendências importantes estão definindo a última geração de recursos de orquestração:

• Orquestração baseada em IA

• Observabilidade avançada

• Arquiteturas sem servidor e baseadas em eventos

As organizações estão migrando além da automação tradicional para sistemas inteligentes que agem de forma autônoma, mantendo a governança e a observabilidade. As plataformas de orquestração de IA coordenam agentes de IA, modelos de IA generativa e ferramentas em ambientes corporativos, permitindo que trabalhem juntos e, ao mesmo tempo, apliquem os controles das políticas.

O aprendizado de máquina também está transformando a orquestração de sistemas reativos e baseados em regras em plataformas proativas que preveem e evitam problemas antes que eles ocorram, analisando padrões de infraestrutura e antecipando requisitos de recursos antes de picos de demanda.

As plataformas de orquestração modernas incorporam telemetria avançada, rastreamento distribuído e análise em tempo real. Essa observabilidade baseada na nuvem fornece visibilidade sobre o desempenho e a interação dos sistemas orquestrados, possibilitando uma solução de problemas mais rápida e decisões de automação inteligente mais rápidas.

A computação sem servidor e a função como serviço (FaaS) exigem uma orquestração que vai além da infraestrutura tradicional. Essas plataformas coordenam cargas de trabalho efêmeras e orientadas por eventos, gerenciando aplicações compostas de funções pouco acopladas que são executadas sob demanda e, ao mesmo tempo, lidam com dimensionamento automático e roteamento de eventos.