Nube pública vs. nube privada vs. nube híbrida: ¿Cuál es la diferencia?

Es difícil imaginar un mundo empresarial sin cloud computing. No habría comercio electrónico, capacidades de teletrabajo o el marco de infraestructura de TI necesario para respaldar tecnologías emergentes como la IA generativa y la computación cuántica. 

La determinación de la mejor arquitectura de cloud computing para el negocio empresarial es crucial para el éxito general. Por eso es esencial comparar las diferentes funcionalidades de la nube privada frente a la nube pública frente a la nube híbrida. En la actualidad, estos tres modelos de arquitectura de nube no se excluyen mutuamente, sino que funcionan de forma concertada para crear una multinube híbrida, un modelo de infraestructura de TI que utiliza una combinación de entornos informáticos (por ejemplo, locales, nube privada, nube pública, edge) con servicios de nube pública de más de un proveedor.

El cloud computing permite a las organizaciones utilizar la infraestructura y las aplicaciones a través de Internet sin necesidad de instalarlas ni mantenerlas en el entorno local ni de forma interna. Este modelo de infraestructura se basa en una red de centros de datos remotos , servidores y sistemas de almacenamiento que pertenecen y son operados por un proveedor de servicios externo. Una de las principales ventajas del cloud computing para las empresas es su flexibilidad para escalar recursos de forma rápida y eficiente para satisfacer las demandas empresariales, liberando a las organizaciones de invertir tiempo y gastos en ampliar su propia infraestructura física de TI.

Si bien la tecnología de cloud computing existe desde la década de 1960, no fue hasta principios de la década de 2000 cuando surgió la infraestructura de nube moderna para las empresas. Las empresas de Internet como Amazon lideraron la campaña con la introducción de Amazon Web Services (AWS) en 2002, que ofrecía a las empresas servicios de almacenamiento e informática basados en la nube, y con el lanzamiento de Elastic Compute Cloud (EC2) en 2006, que permitía a los usuarios alquilar ordenadores virtuales para ejecutar sus propias aplicaciones.

En 2020, durante la pandemia de COVID-19, las empresas aceleraron su adopción de la nube para proporcionar acceso remoto a los datos, el almacenamiento y las operaciones, de modo que pudieran mantener la continuidad del negocio durante el bloqueo. Según el último IBM Transformation Index: State of Cloud, más del 77 % de los encuestados han adoptado un enfoque de nube híbrida para ayudar a impulsar la transformación digital.

Los modelos de nube privada, nube pública y nube híbrida utilizan una combinación de las siguientes tecnologías:

Virtualización

La virtualización , fundamental para el cloud computing, es una capa de abstracción que permite dividir los recursos de hardware de un único ordenador (procesadores, memoria, almacenamiento, etc.) en varios ordenadores virtuales conocidos como máquinas virtuales. La virtualización conecta servidores físicos mantenidos por un proveedor de servicios en la nube (CSP) en numerosas ubicaciones, luego divide y abstrae los recursos para hacerlos accesibles a los usuarios finales dondequiera que haya una conexión a Internet. Además de virtualizar servidores, el cloud computing utiliza muchas otras formas de virtualización, incluida la virtualización de redes y la virtualización del almacenamiento.

Software de gestión

Todos los modelos de cloud computing aprovechan varias herramientas de software, incluida una plataforma de gestión centralizada (CMP, por sus siglas en inglés). Una CMP crea un panel único (SPOG, por sus siglas en inglés) que proporciona visibilidad de múltiples fuentes de información y datos. Esta vista unificada ofrece a los administradores y equipos de desarrollo un control centralizado sobre su infraestructura y aplicaciones, lo que permite optimizar los costes, la seguridad, la disponibilidad y la utilización de los recursos.

Automatización

Las herramientas de automatización  son una característica significativa de la infraestructura basada en la nube. Estas herramientas reducen la necesidad de intervención humana y posibilitan la entrega de recursos de autoservicio. Algunos ejemplos de automatización de software incorporada en la mayoría de los entornos de nube son los siguientes:

• Herramientas de automatización y orquestación 
• Herramientas de gobierno y conformidad
• Herramientas de seguridad
• Herramientas de monitorización del rendimiento
• Herramientas de gestión de costes

Interfaces de programación de aplicaciones (API)

Las API desempeñan un papel importante en el cloud computing al permitir la comunicación y la interacción entre diferentes aplicaciones y servicios de software, incluida la facilitación del acceso al almacenamiento de datos y bases de datos, el acceso y la gestión de los controles de seguridad, etc.

Aplicaciones y servicios basados en la nube

Las aplicaciones y servicios basados en la nube dan soporte a innumerables casos de uso empresarial: desde copias de seguridad y recuperación ante desastres hasta análisis de big data o desarrollo de software. Cada servicio facilita el flujo de datos a través de Internet entre los clientes front-end y los sistemas back-end en la nube proporcionados por un proveedor de servicios en la nube. Estos servicios pueden implementarse en entornos de nube pública, privada e híbrida.

Este es un resumen de los servicios de cloud computing más comunes disponibles en los principales CSP (Amazon Web Services [AWS]), Google Cloud Platform, IBM Cloud o Microsoft Azure y otros proveedores de servicios en la nube, como VMware:

• El software como servicio (SaaS) es el acceso bajo demanda a software de aplicaciones listas para usar y alojadas en la nube (por ejemplo, Google Workspace, Salesforce). Según un informe de Gartner (enlace externo a ibm.com), casi dos tercios (65,9 %) del gasto empresarial en TI se destinará al software como servicio en 2025, frente al 57,7 % en 2022.
• La plataforma como servicio (PaaS) es una plataforma de nube completa (hardware, software e infraestructura) para desarrollar, ejecutar y gestionar aplicaciones. Al implantar una plataforma PaaS, una organización puede evitar el coste, la complejidad y la inflexibilidad de crear y mantener una plataforma local.
• La infraestructura como servicio (IaaS) es un modelo de cloud computing que ofrece recursos fundamentales de computación, red y almacenamiento. IaaS permite a los usuarios finales ampliar y reducir los recursos según sea necesario, lo que reduce la necesidad de los altos gastos de capital iniciales vinculados a la infraestructura local.

La mayoría de las demás ofertas de servicios de los proveedores de servicios en la nube pública son extensiones (como plataformas de seguridad o control de costes) que funcionan con los tres modelos básicos anteriores. Dicho esto, otras plataformas de servicios incluyen:

• Business-Process-as-a-Service (BPaaS) es una plataforma de externalización de procesos empresariales que combina servicios IaaS, PaaS y SaaS.
• Function-as-a-Service (FaaS) es un subconjunto de SaaS en el que el código de la aplicación se ejecuta solo en respuesta a solicitudes o eventos específicos.
• La informática sin servidor (o serverless) es un modelo informático que descarga todas las tareas de gestión de la infraestructura de back-end: aprovisionamiento, escalado, programación y aplicación de parches. La computación sin servidor permite a los desarrolladores de software dedicar más atención al código y a la lógica empresarial específica de sus aplicaciones.

Una nube pública es un modelo informático en el que un proveedor de servicios en la nube pone a disposición de los usuarios recursos informáticos (por ejemplo, aplicaciones de software, plataformas de desarrollo, máquinas virtuales, servidores bare metal, etc.) a través de la Internet pública. Los CSP venden estos recursos según modelos de precios basados en la suscripción o en el pago por uso.

Según un informe de Gartner (enlace externo a ibm.com), se prevé que el gasto mundial de los usuarios finales en la nube pública ascienda a un total de 679 000 millones de dólares y se prevé que supere el billón de dólares en 2027.

Los entornos de nube pública son multiarrendatario, en los que los usuarios comparten un conjunto de recursos virtuales aprovisionados y asignados automáticamente a arrendatarios individuales a través de una interfaz de autoservicio. En este escenario, las cargas de trabajo de varios arrendatarios pueden ejecutar instancias de CPU simultáneamente en un servidor físico compartido, pero sus datos permanecen separados. Al hacer que numerosos clientes compartan recursos, los proveedores de nube pueden ofrecer sus servicios a muchos clientes a un coste menor que si estos clientes mantuvieran su propia infraestructura.

Beneficios de la nube pública

• Escalabilidad rápida: añada capacidad de procesamiento de forma instantánea o automática en respuesta a los aumentos inesperados del tráfico.
• Asequibilidad: evite la inversión necesaria para implementar y mantener la infraestructura de TI local. Pague sólo por los recursos o servicios que utilice para ahorrar costes.
• Facilidad de configuración: ponga en marcha rápidamente nuevos servidores u otros recursos sin necesidad de adquirir hardware ni configurar la infraestructura física.

Un entorno de nube privada es un modelo de cloud computing dedicado a una única organización. A diferencia de una nube pública, una nube privada es un entorno de un solo arrendatario: los recursos son accesibles para un solo cliente. Las nubes privadas pueden alojarse en las instalaciones del centro de datos de una organización, en una infraestructura alquilada en un centro de datos externo o en la infraestructura de un proveedor de servicios en la nube.

Una nube privada ofrece un mayor control sobre la seguridad y la personalización de recursos que una nube pública. Muchas organizaciones optan por una configuración de nube privada para proteger los datos confidenciales, una necesidad empresarial cada vez más importante. Por ejemplo, las agencias gubernamentales suelen elegir configuraciones de nube privada para las cargas de trabajo que manejan documentos confidenciales, información personal identificable (IPI) u otros datos sensibles. Según un estudio de Gartner (enlace externo a ibm.com), el 75 % de la población mundial tendrá datos personales amparados por la normativa moderna sobre privacidad en 2024.

Las empresas pueden personalizar una nube privada para satisfacer necesidades específicas de protección de datos mediante el uso de firewalls, redes privadas virtuales (VPN), cifrado de datos , claves API y otras medidas de seguridad personalizadas . Además, una nube privada permite a las organizaciones elegir la ubicación y la jurisdicción de sus datos. Por ejemplo, las organizaciones globales de sectores como el del petróleo y el gas deben cumplir estrictas normas reglamentarias dictadas por las directrices del sector y las leyes locales, nacionales e internacionales. Con una nube privada, pueden personalizar, aplicar y adaptar plenamente sus medidas de conformidad en lugar de depender únicamente de las capacidades de un proveedor de servicios en la nube.

Ventajas de la nube privada

• Mayor control de los recursos: obtenga más control sobre los recursos de TI con configuraciones mantenidas por miembros internos del equipo de TI. 
• Personalización: personalice el hardware y el software a la medida de sus necesidades empresariales, como las políticas de cumplimiento de normativas.
• Seguridad sólida: obtenga mayor visibilidad y control de acceso almacenando los datos y aplicaciones sensibles tras firewalls privados que limitan la superficie de ataque.

Un entorno de nube híbrida combina una nube pública, una nube privada y una infraestructura local para crear una única infraestructura de TI para que las empresas puedan aprovechar al máximo todos los entornos informáticos en función de sus necesidades. Básicamente, reúne lo mejor de ambos mundos.

Las organizaciones prefieren un modelo de nube híbrida por su agilidad para trasladar aplicaciones y cargas de trabajo a través de entornos de nube en función de objetivos tecnológicos o comerciales. Por ejemplo, los recursos de la nube pública pueden escalarse de forma rápida, automática y rentable en respuesta a picos de tráfico sin afectar a las cargas de trabajo de la nube privada. Este método de configuración, conocido como "cloud bursting", ayuda a las organizaciones a gestionar los aumentos repentinos de la demanda informática, que pueden producirse en situaciones de venta minorista en línea, como las ventas del Black Friday.

Hasta hace poco, el enfoque de la nube híbrida se centraba principalmente en migrar las cargas de trabajo de los centros de datos locales a una infraestructura de nube privada y, a continuación, conectar esa infraestructura a una nube pública. Hoy en día, la arquitectura de nube híbrida se centra más en apoyar la portabilidad de las cargas de trabajo en todos los entornos de nube y, a continuación, automatizar la implementación en la nube de esas cargas de trabajo en el mejor entorno de nube para un propósito empresarial determinado.

Otra función central de la nube híbrida es admitir microservicios (o arquitectura de microservicios), el enfoque arquitectónico nativo de la nube en el que una sola aplicación comprende muchos componentes o servicios más pequeños acoplados de forma flexible e implementables de forma independiente. Las aplicaciones nativas de la nube se implementan en contenedores. A continuación, las herramientas de orquestación como Kubernetes o Docker Swarm programan la implementación, la gestión y el escalado automatizados de esas aplicaciones en todos los entornos de cloud computing. Los microservicios se han vuelto cruciales para las metodologías de DevOps . Los microservicios ayudan a los equipos a desarrollar aplicaciones una vez y en todo tipo de nubes. Uber, por ejemplo, depende de una arquitectura de microservicios para construir y lanzar rápidamente sus servicios de transporte y entrega de comida.

La arquitectura de nube híbrida también proporciona flexibilidad de recursos para ayudar a gestionar los datos recopilados de múltiples entornos de edge y del Internet de las cosas (IoT) con recursos flexibles de computación, red y almacenamiento en la nube. En una planta de fabricación, por ejemplo, una nube híbrida ayuda a proporcionar una solución integral para recopilar información, analizar datos y ofrecer soluciones de mantenimiento predictivo con baja latencia y sin tiempo de inactividad.

Beneficios de la nube híbrida

• Flexibilidad: asigne las cargas de trabajo para que se ajusten mejor a las necesidades empresariales. Utilice los recursos de la nube pública para proyectos a corto plazo, como desarrollo y pruebas. Proteja los datos confidenciales o sensibles en la infraestructura de nube privada.
• Desarrollo de aplicaciones mejorado: amplíe la adopción de metodologías ágiles y DevOps, y acelere el desarrollo de aplicaciones y el tiempo de comercialización.
• Transformación digital: aproveche grandes cantidades de computación para procesar grandes cantidades de datos y aprovechar las últimas tecnologías, como la IA generativa y el machine learning (ML).

En la actualidad, la mayoría de las empresas confían en un entorno multinube híbrido. Una multinube se refiere al uso de servicios en la nube de más de un proveedor de nube y ayuda a las empresas a evitar el vendor lock-in, lo que puede dar lugar a incompatibilidades técnicas, restricciones legales y costes excesivos vinculados al uso de un solo proveedor. Más allá de la flexibilidad para elegir el servicio en la nube más rentable, la multinube híbrida proporciona el mayor control sobre dónde se implementan y escalan las cargas de trabajo, lo que permite a las organizaciones operar con mayor eficiencia, mejorar el rendimiento y optimizar el gasto.

El cloud computing, ya sea en forma de nube privada, nube pública o nube híbrida, se ha convertido en la base de todo proceso moderno de transformación digital. Con más de 20 años de amplia experiencia técnica y de consultoría, IBM ayuda a clientes de los principales sectores a crear estrategias de nube adaptadas a sus necesidades y a obtener el máximo valor empresarial.