¿Qué es la arquitectura híbrida distribuida?

Sala de servidores conectada en un centro de datos

Definición de infraestructura híbrida distribuida

La infraestructura híbrida distribuida (DHI) unifica los recursos en las instalaciones, nube pública y nube privada con ubicaciones edge, creando una única infraestructura de TI para dar soporte a las aplicaciones modernas y cargas de trabajo.

La nube híbrida distribuida, parte crítica de la evolución del cloud computing, amplía el modelo tradicional de nube híbrida al proporcionar la agilidad, la flexibilidad y la seguridad necesarias para gestionar entornos distribuidos complejos y acelerar la adopción de la inteligencia artificial (IA).

En los últimos años, las aplicaciones de uso intensivo de datos se han disparado, al igual que la necesidad de procesar la información casi en tiempo real en el edge. La infraestructura híbrida distribuida integra sistemas dispares en un sistema fiable y seguro para que las empresas puedan adaptarse continuamente, innovar y seguir el ritmo de las tecnologías que cambian rápidamente.

Según un informe de 360iresearch, el tamaño del mercado de la DHI se estimó en 5600 millones de dólares en 2024 y se espera que alcance los 9950 millones de dólares en 2032.1

Infraestructura híbrida distribuida vs. nube distribuida

Aunque la infraestructura híbrida distribuida y la nube distribuida puedan sonar parecidas, no son las mismas tecnologías.

Una nube distribuida es un servicio de nube pública en el que un proveedor de nubes suministra infraestructura en múltiples ubicaciones. Por ejemplo, los centros de datos del proveedor de servicios en la nube, los centros de datos de terceros y los locales. Además, lo gestiona todo desde un único plano de control.

La infraestructura híbrida distribuida consiste en soluciones que abarcan entornos locales, multinube y edge computing, creando una capa de gestión unificada para un funcionamiento, seguridad y portabilidad de cargas de trabajo consistentes. Este enfoque simplifica las operaciones de TI para las aplicaciones modernas en contenedores.

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¿Cómo funciona la infraestructura híbrida distribuida?

La infraestructura híbrida distribuida (DHI) consiste en una pila de tecnología unificada basada en capacidades nativas de la nube para el desarrollo y la implementación de aplicaciones. Extiende los principios basados en la nube a todo un entorno híbrido.

Estos son algunos de los componentes clave:

  • Virtualización
  • Contenerización
  • Orquestación de contenedores
  • Microservicios
  • Plataforma de gestión unificada

Virtualización

La virtualización, que utiliza una capa de software denominada hipervisor para abstraer el hardware informático en múltiples máquinas virtuales (VM), es fundamental para el cloud computing.

Cada máquina virtual ejecuta su propio sistema operativo (SO) y actúa como un ordenador físico independiente, compartiendo el mismo hardware subyacente. Distribuye recursos (por ejemplo, procesos, memoria, redes, almacenamiento) que tradicionalmente están vinculados al hardware informático en muchas ubicaciones diferentes, lo que prepara el terreno para la DHI.

Contenerización

Construidos sobre la virtualización, los contenedores son unidades ejecutables de software que empaquetan el código de la aplicación junto con sus bibliotecas y dependencias. Son una evolución natural de las máquinas virtuales, ya que permiten que el código se ejecute en cualquier entorno informático y crean una capa de portabilidad y velocidad para las aplicaciones modernas.

Orquestación de contenedores

Kubernetes, una plataforma de orquestación de contenedores de código abierto, programa y automatiza la implementación, la gestión y el escalado de aplicaciones en contenedores, garantizando que funcionen sin problemas independientemente de dónde se implementen.

Microservicios

La arquitectura de microservicios es un patrón de diseño en el que una sola aplicación se compone de numerosos componentes o servicios más pequeños, con un acoplamiento débil y que se pueden implementar de forma independiente, los cuales se comunican con API e intermediarios de mensajes. Estos servicios son portátiles y pueden implementarse en cualquier lugar, lo que los convierte en una parte importante de la DHI.

Los servicios de streaming como Netflix y HBO utilizan cientos de microservicios para realizar tareas que van desde la autenticación de usuarios y las recomendaciones de contenido hasta el streaming de vídeo y la facturación.

Plataforma de gestión unificada

Una plataforma de gestión unificada proporciona un panel único para que los equipos de TI implementen, gestionen y optimicen las cargas de trabajo de misión crítica en todos los entornos. Sus características incluyen orquestación, automatización, monitorización y herramientas de gobierno que agilizan flujos de trabajo y monitorizan el estado general y el rendimiento de la infraestructura y aplicaciones distribuidas.

Beneficios de la infraestructura híbrida distribuida

La infraestructura híbrida distribuida (DHI) ayuda a las empresas a modernizar sus sistemas informáticos y a cumplir sus objetivos empresariales. Los beneficios incluyen:

  • Flexibilidad y escalabilidad: Al igual que en los entornos de nube híbrida, la flexibilidad y la escalabilidad constituyen las ventajas fundamentales de la arquitectura híbrida distribuida. Estas características permiten la portabilidad, el aprovisionamiento rápido y la ampliación o reducción en función de la demanda. Las organizaciones también pueden llevar a cabo con éxito estrategias de migración a la nube (por ejemplo, lift-and-shift, refactorización).
  • Mayor rendimiento: las organizaciones pueden implementar las cargas de trabajo en su ubicación más óptima, lo que mejora el rendimiento. Por ejemplo, los datos sensibles pueden implementarse en un centro de datos en las instalaciones, mientras que los datos que necesitan procesamiento en tiempo real (por ejemplo, datos de IoT) pueden procesarse en el edge para tener baja latencia. Las empresas también pueden mejorar el rendimiento dividiendo las aplicaciones monolíticas en microservicios y contenedorizándolas.
  • Recuperación ante desastres y continuidad del negocio (DRBC): la DHI distribuye los datos a través de múltiples ubicaciones geográficas y elementos de infraestructura en la nube, apoyando la redundancia y el balanceo de carga. Esto garantiza una alta disponibilidad (HA) y ofrece casi cero tiempo de inactividad, proporcionando BCDR ante interrupciones (por ejemplo, cortes de energía o ataques de ciberseguridad).
  • Seguridad y cumplimiento robustos: la DHI ayuda a las organizaciones a cumplir con estrictos requisitos regulatorios, de soberanía y cumplimiento mediante medidas de seguridad integrales. Hace hincapié en la monitorización continua (por ejemplo, SIEM, IAM), junto con el cumplimiento normativo y la gestión de residencia de datos mediante visibilidad unificada.
  • Integración multinube: la infraestructura híbrida distribuida permite una integración fluida entre múltiples tipos de nube, incluyendo nubes públicas, privadas, soberanas y dedicadas. Esto reduce el vendor lock-in y permite a las empresas elegir las mejores soluciones para ejecutar cada carga de trabajo.  
  • Mejora de la rentabilidad: con un enfoque de DHI, las empresas pueden optimizar su asignación de gastos en centros de datos, coubicación, nubes públicas y privadas. El pago por uso crea más oportunidades de ahorro de costes.
  • Optimizado para cargas de trabajo de IA e IA generativa: la formación intensiva en machine learning (ML) y modelos de lenguaje de gran tamaño (LLM) necesaria para impulsar las cargas de trabajo actuales de IA e IA generativa puede realizarse en potentes servidores basados en la nube en un entorno DHI. El proceso de datos en tiempo real y la inferencia de baja latencia ocurren en el edge, y los recursos de GPU/computación pueden escalar dinámicamente entre entornos.

Soluciones de infraestructura híbrida distribuida

Un informe de Gartner Magic Quadrant sobre infraestructura híbrida distribuida (DHI) reveló un cambio importante de estrategias "cloud-first" a "hybrid-first", y se prevé que el 90 % de las organizaciones adopten enfoques híbridos para 2027. 2

A medida que las empresas modernizan sus estrategias de TI, los líderes evolucionan más allá de las estrategias de nube pública y se centran en llevar un modelo operativo nativo de la nube a ubicaciones que no son de la nube. En respuesta, han surgido soluciones DHI para proporcionar las tecnologías avanzadas y la flexibilidad de implementación necesarias para satisfacer esta demanda.

Las soluciones de DHI se dividen en tres categorías principales:

  • Plataformas en la nube
  • Infraestructura hiperconvergente (HCI)
  • XaaS (todo como servicio)

Plataformas en la nube

Los proveedores de servicios en la nube (por ejemplo, hiperescaladores como Microsoft Azure, AWS, Google Cloud, IBM Cloud, Oracle Cloud) proporcionan la conectividad de nube híbrida entre centros de datos en las instalaciones y entornos de nube. También permiten servicios distribuidos en la nube en múltiples regiones geográficas y zonas de disponibilidad.

Entre sus características se incluyen herramientas de gestión unificada como paneles de control centralizados, aplicación de políticas y orquestación de carga de trabajo.

Plataformas de infraestructura hiperconvergente (HCI)

La infraestructura hiperconvergente (HCI) es un enfoque de centro de datos definido por software para la infraestructura que utiliza la virtualización para combinar componentes de computación, redes y almacenamiento en un único sistema gestionado por una capa de software.

Para admitir DHI, estas plataformas se pueden implementar en varios sitios, proporcionando una infraestructura coherente en todos los sistemas. Las principales soluciones de HCI incluyen Nutanix Cloud Platform (NCP), IBM® Fusion HCI y VMware vSAN.

XaaS (todo como servicio)

Las soluciones XaaS (todo como servicio) abarcan ampliamente servicios en la nube bajo demanda, como SaaS (software como servicio)PaaS (plataforma como servicio) e IaaS (infraestructura como servicio), CaaS (contenedores como servicio) y más.

Este modelo promueve la agilidad, fiabilidad y seguridad necesarias en DHI. Permite a las empresas ofrecer la última IA y otras innovaciones de forma flexible y de pago por uso. Las soluciones XaaS más populares incluyen IBM Power Virtual Server y Red Hat OpenShift.

Casos de uso de infraestructuras híbridas distribuidas

La infraestructura híbrida distribuida (DHI) ofrece importantes beneficios en todos los sectores empresariales. Los casos de uso presentados más adelante demuestran cómo la DHI está transformando la infraestructura en sectores clave:

  • Servicios financieros
  • Atención médica
  • venta minorista / minorista
  • Transporte y logística
Servicios financieros

Las empresas de servicios financieros confían en la flexibilidad de la DHI para llevar a cabo diferentes objetivos empresariales. Por ejemplo, los datos confidenciales o regulados pueden colocarse en entornos privados/locales para satisfacer las necesidades de seguridad y cumplimiento. Las cargas de trabajo que requieren elasticidad y baja latencia, como las aplicaciones de banca online, se implementan en la nube pública y en el edge para ofrecer detección de fraude en tiempo real y experiencias del cliente fluidas.

Atención médica

La infraestructura híbrida distribuida apoya la gestión de historias clínicas electrónicas (EHR) y también protege datos sensibles de pacientes en entornos privados para cumplir con los estrictos requisitos regulatorios (por ejemplo, HIPAA). También desempeña un papel importante en la medicina moderna, mejorando la atención al paciente mediante diagnósticos de IA en tiempo real y monitorización remota de pacientes en el edge.

venta minorista / minorista

Al combinar la nube privada, la nube pública y los recursos de edge, la DHI ofrece el entorno ágil y rentable que requieren las experiencias del cliente personalizadas. Por ejemplo, los sistemas de puntos de venta funcionan en el edge para realizar transacciones en tiempo real, mientras que los datos de los clientes permanecen en nubes privadas por motivos de seguridad.

Transporte y logística

La DHI desempeña un papel importante en la gestión de flotas al procesar los datos en ubicaciones distribuidas. La monitorización en tiempo real en el edge permite la optimización del combustible y la guía de rutas. El proceso de datos y análisis basado en la nube proporciona mantenimiento predictivo, informes de cumplimiento y otras métricas.

Stephanie Susnjara

Staff Writer

IBM Think

Ian Smalley

Staff Editor

IBM Think

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