Nuvem pública versus nuvem privada versus nuvem híbrida: qual é a diferença?

É difícil imaginar o mundo dos negócios sem computação em nuvem. Não haveria comércio eletrônico, recursos de trabalho remoto ou o framework de infraestrutura de TI necessário para suportar as tecnologias emergentes, como a IA generativa e a computação quântica.

Determinar a melhor arquitetura de computação em nuvem para os negócios da empresa é fundamental para o sucesso geral. Por isso é essencial comparar as diversas funcionalidades entre nuvem privada, nuvem pública e nuvem híbrida. Hoje, esses três modelos de arquitetura de nuvem não são mutuamente exclusivos; em vez disso, eles trabalham em conjunto para criar uma multinuvem híbrida – um modelo de infraestrutura de TI que usa uma mistura de ambientes de computação (por exemplo, local, nuvem privada, nuvem pública, edge) com serviços de nuvem pública de mais de um provedor.

A computação em nuvem permite que as organizações usem a infraestrutura e as aplicações pela internet sem instalá-las e mantê-las no local ou internamente. Esse modelo de infraestrutura depende de uma rede de data centers remotos, servidores e sistemas de armazenamento de propriedade e operados por um provedor de serviços terceirizado. Um dos principais benefícios da computação em nuvem para os negócios é a sua flexibilidade para escalar recursos de forma rápida e eficiente para atender às demandas de negócios, liberando as organizações de investir tempo e despesas na expansão de sua própria infraestrutura física de TI.

A tecnologia de computação em nuvem existe desde os anos 1960, mas somente no início dos anos 2000 que surgiu a infraestrutura de nuvem moderna para empresas. Empresas de internet como a Amazon lideraram o processo com a introdução do Amazon Web Services (AWS) em 2002, que oferecia às empresas serviços de computação e armazenamento baseados em nuvem, e o lançamento da Elastic Compute Cloud (EC2) em 2006, que permitia aos usuários alugar computadores virtuais para executarem suas próprias aplicações.

Em 2020, durante a pandemia de COVID-19, as empresas aceleraram a adoção da nuvem para oferecer acesso remoto a dados, armazenamento e operações, de modo que pudessem manter a continuidade dos negócios durante o lockdown. De acordo com o IBM Transformation Index: State of Cloud mais recente, mais de 77% dos entrevistados adotaram uma abordagem de nuvem híbrida para ajudar a impulsionar a transformação digital.

Os modelos de nuvem privada, nuvem pública e nuvem híbrida usam uma combinação das seguintes tecnologias:

Virtualização

Fundamental para a computação em nuvem, a virtualização é uma camada de abstração que permite que os recursos de hardware de um único computador (processadores, memória, armazenamento e muito mais) sejam divididos em vários computadores virtuais conhecidos como máquinas virtuais (VMs). A virtualização conecta servidores físicos mantidos por um provedor de serviços de nuvem (CSP) em vários locais e, em seguida, divide e abstrai recursos para torná-los acessíveis aos usuários finais onde quer que haja uma conexão com a internet. Além de virtualizar servidores, a computação em nuvem usa várias outras formas de virtualização, incluindo virtualização de rede e virtualização de armazenamento.

Software de gerenciamento

Todos os modelos de computação em nuvem utilizam várias ferramentas de software, incluindo uma plataforma de gerenciamento centralizado (CMP). Uma CMP cria um painel único de vidro (SPOG) que fornece visibilidade a várias fontes de informações e dados. Essa visão unificada oferece aos administradores e equipes de desenvolvimento controle centralizado sobre sua infraestrutura e aplicações, o que possibilita otimizar custos, segurança, disponibilidade e utilização de recursos.

Automação

As ferramentas de automação são um recurso significativo da infraestrutura baseada em nuvem. Essas ferramentas reduzem a necessidade de intervenção humana e possibilitam o fornecimento de recursos de autoatendimento. Entre os exemplos de automação de software incorporados à maioria dos ambientes de nuvem estão os seguintes:

• Ferramentas de automação e orquestração
• Ferramentas de governança e conformidade
• Ferramentas de segurança
• Ferramentas de monitoramento de desempenho
• Ferramentas de gestão de custos

Interfaces de programação de aplicativos (APIs)

As APIs desempenham um papel significativo na computação em nuvem, permitindo a comunicação e a interação entre diferentes aplicações e serviços de software, incluindo a facilitação do acesso ao armazenamento de dados e bancos de dados, o acesso e o gerenciamento de controles de segurança e muito mais.

Aplicações e serviços baseados na nuvem

As aplicações e serviços baseados na nuvem dão suporte a inúmeros casos de uso de negócios, desde backup e recuperação de desastres até análise de big data e desenvolvimento de software. Cada serviço facilita o fluxo de dados pela internet entre clientes front-end e sistemas de nuvem de back-end fornecidos por um provedor de serviços de nuvem. Esses serviços podem ser implementados em ambientes de nuvem pública, privada e híbrida.

Aqui está um resumo dos serviços de computação em nuvem mais comuns disponíveis nos principais CSPs: Amazon Web Services (AWS), Google Cloud Platform, IBM Cloud ou Microsoft Azure, além de outros provedores de serviços em nuvem, como VMware:

• Software como serviço (SaaS) é o acesso sob demanda a um software de aplicação pronto para uso e hospedado na nuvem (por exemplo, Google Workspace, Salesforce). De acordo com um relatório do Gartner (link externo ao site ibm.com), quase dois terços (65,9%) dos gastos de TI das empresas serão destinados ao software como serviço em 2025, em comparação com 57,7% em 2022.
• A plataforma como serviço (PaaS) é uma plataforma de nuvem completa (hardware, software e infraestrutura) para desenvolvimento, execução e gerenciamento de aplicações. Ao implementar uma plataforma PaaS, uma organização pode evitar o custo, a complexidade e a inflexibilidade de criar e manter uma plataforma local.
• A infraestrutura como serviço (IaaS) é um modelo de computação em nuvem que fornece recursos fundamentais de computação, rede e armazenamento. A IaaS permite que os usuários finais escalem e reduzam os recursos conforme necessário, reduzindo a necessidade de altos gastos iniciais de capital vinculados à infraestrutura local.

A maioria das outras ofertas de serviços dos provedores de nuvem pública são extensões (como plataformas de segurança ou de controle de custos) que funcionam com os três modelos básicos acima. Dito isso, outras plataformas de serviço incluem:

• O processo de negócios como serviço (BPaaS) é uma plataforma de terceirização de processos de negócios que combina serviços de IaaS, PaaS e SaaS.
• A função como serviço (FaaS) é um subconjunto do SaaS no qual o código da aplicação é executado apenas em resposta a eventos ou solicitações específicas.
• A computação sem servidor (ou serverless) é um modelo de computação que transfere todas as tarefas de gerenciamento da infraestrutura de back-end: provisionamento, escalabilidade, agendamento e correções. A computação sem servidor permite que os desenvolvedores de software dediquem mais atenção ao código e à lógica de negócios específicos de suas aplicações.

A nuvem pública é um modelo de computação no qual um provedor de serviço de nuvem disponibiliza recursos de computação (por exemplo, aplicação de software, plataformas de desenvolvimento, VMs, Bare Metal Servers etc.) para os usuários na internet pública. Os CSPs vendem esses recursos de acordo com modelos de preços baseados em assinatura ou de pagamento por uso.

De acordo com um relatório do Gartner (link externo ao site ibm.com), os gastos dos usuários finais em todo o mundo com a nuvem pública devem totalizar US$ 679 bilhões e ultrapassar US$ 1 trilhão em 2027.

Os ambientes da nuvem pública são multilocatários, onde os usuários compartilham um conjunto de recursos virtuais provisionados e alocados automaticamente aos locatários individuais por meio de uma interface de autoatendimento. Nesse cenário, as cargas de trabalho de vários locatários podem executar instâncias de CPU simultaneamente em um servidor físico compartilhado, mas seus dados permanecem separados. Ao ter vários clientes compartilhando recursos, os fornecedores de nuvem podem oferecer seus serviços a muitos clientes a um custo menor do que se esses clientes mantivessem sua própria infraestrutura.

Benefícios da nuvem pública

• Escalabilidade rápida: adicione capacidade computacional instantânea ou automática em resposta a picos inesperados no tráfego.
• Acessibilidade: evite os investimentos necessários para implementar e manter a infraestrutura de TI no local. Pague apenas pelos recursos ou serviços que usa para ajudar na economia de custos.
• Facilidade de configuração: ative rapidamente novos servidores ou outros recursos sem comprar uma hardware nem configurar uma infraestrutura física.

Um ambiente de nuvem privada é um modelo de computação em nuvem dedicado a uma única organização. Ao contrário de uma nuvem pública, uma nuvem privada é um ambiente de locatário único, os recursos são acessíveis a apenas um cliente. As nuvens privadas podem ser hospedadas no local no data center de uma organização, em uma infraestrutura alugada em um data center externo ou na infraestrutura de um provedor de serviços em nuvem.

Uma nuvem privada oferece maior controle sobre a segurança e a personalização de recursos do que uma nuvem pública. Muitas organizações optam por uma configuração de nuvem privada para proteger dados confidenciais, uma necessidade empresarial que está se tornando cada vez mais importante. Por exemplo, agências governamentais frequentemente escolhem configurações de nuvem privada para cargas de trabalho que lidam com documentos confidenciais, informações de identificação pessoal (PII) ou outros dados confidenciais. De acordo com uma pesquisa da Gartner (link externo ao site ibm.com), 75% da população mundial terá dados pessoais protegidos por regulamentações modernas de privacidade até 2024.

As empresas podem personalizar uma nuvem privada para atender a necessidades específicas de proteção de dados usando firewalls, redes privadas virtuais (VPNs), criptografia de dados, chaves de API e outras medidas de segurança personalizadas. Além disso, uma nuvem privada permite que as organizações escolham a localização e a jurisdição de seus dados. Por exemplo, as organizações globais em setores como petróleo e gás devem aderir a rigorosos padrões de conformidade regulatória estabelecidos pelas diretrizes do setor e pelas leis locais, nacionais e internacionais. Com uma nuvem privada, elas podem personalizar, aplicar e adaptar totalmente suas medidas de conformidade em vez de depender apenas dos recursos de um provedor de serviços de nuvem.

Benefícios da nuvem privada

• Maior controle de recursos: obtenha mais controle sobre os recursos de TI com configurações mantidas por membros internos da equipe de TI.
• Personalização: personalize hardware e software adaptados para atender às necessidades específicas do negócio, como políticas de conformidade.
• Segurança robusta: obtenha maior visibilidade e controle de acesso armazenando dados e aplicações confidenciais atrás de firewalls privados que limitam a superfície de ataque.

Um ambiente de nuvem híbrida combina uma nuvem pública, uma nuvem privada e uma infraestrutura local para criar uma única infraestrutura de TI para que as empresas possam aproveitar ao máximo todos os ambientes de computação com base em suas necessidades. Basicamente, é o melhor dos dois mundos.

As organizações preferem um modelo de nuvem híbrida por sua agilidade em migrar as aplicações e cargas de trabalho entre ambientes de nuvem com base em metas tecnológicas ou de negócios. Por exemplo, os recursos da nuvem pública podem ser escalados de maneira rápida, automática e eficaz em termos de custos em resposta a picos de tráfego, sem afetar as cargas de trabalho da nuvem privada. Esse método de configuração, conhecido como "cloud bursting", ajuda as organizações a gerenciar picos repentinos na demanda de computação, que podem ocorrer em situações de varejo online, como vendas da Black Friday.

Em um passado recente, a abordagem de nuvem híbrida se concentrava principalmente na migração de cargas de trabalho de data centers locais para a infraestrutura de nuvem privada e, em seguida, na conexão dessa infraestrutura a uma nuvem pública. Atualmente, a arquitetura de nuvem híbrida se concentra mais no suporte à portabilidade das cargas de trabalho em todos os ambientes de nuvem e, em seguida, na automação da implementação dessas cargas de trabalho no melhor ambiente de nuvem para uma determinada finalidade comercial.

Outra função central da nuvem híbrida é oferecer suporte a microsserviços (ou arquitetura de microsserviços), a abordagem de arquitetura nativa da nuvem na qual uma única aplicação é composta por muitos componentes ou serviços menores vagamente acoplados e implementáveis de forma independente. As aplicações nativas em nuvem são implementadas em contêineres. As ferramentas de orquestração, como Kubernetes ou Docker Swarm, então, programam a implementação, o gerenciamento e o escalonamento automatizados dessas aplicações em todos os ambientes de computação em nuvem. Os microsserviços se tornaram cruciais para as metodologias de DevOps. Os microsserviços ajudam as equipes a desenvolver aplicações em todos os tipos de nuvens. A Uber, por exemplo, depende de uma arquitetura de microsserviços para criar e lançar rapidamente seus serviços de carona e entrega de comida.

A arquitetura de nuvem híbrida também oferece flexibilidade de recursos para ajudar a gerenciar dados coletados de várias configurações de edge e Internet das Coisas (IoT) com recursos flexíveis de computação, rede e armazenamento em nuvem . Em um chão de fábrica, por exemplo, uma nuvem híbrida ajuda a fornecer uma solução de ponta a ponta para coletar insights, analisar dados e fornecer soluções de manutenção preditiva com baixa latência e sem downtime.

Benefícios da nuvem híbrida

• Flexibilidade: aloque cargas de trabalho para melhor atender às necessidades de negócios. Utilize recursos de nuvem pública para projetos de curto prazo, como desenvolvimento e testes. Proteja dados confidenciais ou sensíveis na infraestrutura de nuvem privada.
• Desenvolvimento de aplicações aprimorado: expanda a adoção de metodologias ágeis e DevOps, permitindo um desenvolvimento de aplicações e tempo de lançamento no mercado mais rápidos.
• Transformação digital: aproveite grandes quantidades de computação para processar big data e utilize as tecnologias mais recentes, como IA generativa e aprendizado de máquina (ML).

Atualmente, a maioria das empresas depende de um ambiente multinuvem híbrido. A multinuvem se refere ao uso de serviços de nuvem de mais de um fornecedor de nuvem e ajuda as empresas a evitar o lock-in com fornecedor, o que pode resultar em incompatibilidades técnicas, restrições legais e custos excessivos associados ao uso de um único fornecedor. Além da flexibilidade para escolher o serviço de nuvem mais econômico, a multinuvem híbrida oferece o maior controle sobre onde as cargas de trabalho são implementadas e escaladas, permitindo que as organizações operem com maior eficiência, melhorem o desempenho e otimizem os gastos.

A computação em nuvem, seja na forma de nuvem privada, nuvem pública ou nuvem híbrida, tornou-se a base de todas as jornadas de transformação digital modernas. Com mais de 20 anos de profunda experiência técnica e em consultoria, a IBM está ajudando clientes de todos os principais setores a criar estratégias de nuvem adaptadas para atender às suas necessidades e obter o máximo de valor dos negócios.