La infraestructura como servicio, comúnmente denominada simplemente "IaaS", es una forma de computación en la nube que ofrece recursos fundamentales de computación, red y almacenamiento a los consumidores bajo demanda, a través de Internet y de pago por uso.

La IaaS permite a los usuarios finales escalar y reducir los recursos según sea necesario, lo que reduce la necesidad de gastos de capital elevados por adelantado o infraestructura "propia" innecesaria, especialmente en el caso de cargas de trabajo "con picos". A diferencia de los PaaS y los SaaS (incluso modelos informáticos más nuevos como contenedores y sistemas sin servidor), la IaaS proporciona el control de recursos de nivel más bajo en la nube.

La IaaS surgió como un modelo informático popular a principios de la década de 2010 y, desde entonces, se ha convertido en el modelo de abstracción estándar para muchos tipos de cargas de trabajo. Sin embargo, con la aparición de nuevas tecnologías, como contenedores y sin servidor, y el aumento relacionado del patrón de aplicación de microservicios, la IaaS sigue siendo fundamental, pero se encuentra en un campo más concurrido que nunca.

En el siguiente video, Bradley Knapp analiza los conceptos básicos de la IaaS:

La IaaS se compone de una colección de recursos físicos y virtualizados que brindan a los consumidores los componentes básicos necesarios para ejecutar aplicaciones y cargas de trabajo en la nube:

Centros de datos físicos. Los proveedores de IaaS gestionarán grandes centros de datos, normalmente en todo el mundo, que contienen las máquinas físicas necesarias para alimentar las diversas capas de abstracción sobre ellos y que están disponibles para los usuarios finales a través de la web. En la mayoría de los modelos de IaaS, los usuarios finales no interactúan directamente con la infraestructura física, sino que se les proporciona como un servicio.

Computación. IaaS generalmente se entiende como recursos de computación virtualizados, por lo que para los fines de este artículo, definiremos la computación de IaaS como una máquina virtual. Los proveedores gestionan hipervisores y los usuarios finales pueden entonces proporcional "instancias" virtuales mediante programación, con las cantidades deseadas de cómputo y memoria (y en ocasiones de almacenamiento). La mayoría de los proveedores ofrecen tanto CPU como GPU para diferentes tipos de cargas de trabajo. La computación en la nube también suele ir acompañada de servicios de apoyo, como la escala automática y el equilibrio de carga, lo que proporcionan las características de escala y rendimiento que hacen que la nube sea, en primera instancia, muy deseable.

Red. La red en la nube es una forma de red definida por software en la que el hardware de red tradicional, como enrutadores y conmutadores, está disponible mediante programación, generalmente a través de API. Los casos de uso más avanzados de redes implican la construcción de regiones multizona y nubes privadas virtuales, las cuales se analizarán con más detalle más adelante.

Almacenamiento. Los tres tipos principales de almacenamiento en la nube son el almacenamiento en bloque, el almacenamiento de archivos y el almacenamiento de objetos. El almacenamiento de bloques y archivos es común en los centros de datos tradicionales, pero a menudo puede tener problemas con la escala, el rendimiento y las características distribuidas de la nube. Por lo tanto, de los tres, el almacenamiento de objetos se ha convertido en el modo más común de almacenamiento en la nube dado que está altamente distribuido (y por lo tanto es resistente), aprovecha el hardware básico, se puede acceder a los datos fácilmente a través de protocolos HTTP y la escala no es solo esencialmente ilimitada, pero el rendimiento escala linealmente a medida que crece el clúster.  

BMaaS proporciona un nivel de control aún más bajo que la IaaS tradicional. En un entorno de BMaaS, los recursos aún se proporcionan bajo demanda, se ponen a disposición a través de Internet y se facturan en forma de pago por uso (generalmente en incrementos mensuales o por hora).

A diferencia de la IaaS tradicional, el BMaaS no proporciona a los usuarios finales con computación, red y almacenamiento ya virtualizados. En cambio, da acceso directo al hardware subyacente. Este nivel de acceso ofrece a los usuarios finales un control casi total de sus especificaciones de hardware. Dado que el hardware no está virtualizado ni admite múltiples máquinas virtuales, también ofrece a los usuarios finales la mayor cantidad de rendimiento potencial, algo de valor significativo para casos de uso como HPC y computación de GPU, bases de datos de alto rendimiento, cargas de trabajo analíticas y más.

Para los usuarios finales familiarizados con la operación en centros de datos tradicionales, los entornos de BMaaS también se sentirán más familiares y se pueden asignar mejor a los patrones de arquitectura de las cargas de trabajo existentes.

Sin embargo, estas ventajas también pueden producirse a expensas de los beneficios de IaaS tradicional, es decir, la capacidad de proporcionar y escalar horizontalmente recursos de manera muy rápida simplemente haciendo copias de instancias y equilibrando la carga entre ellas.

Cuando se trata de BMaaS frente a IaaS, un modelo no es superior al otro. Se trata de qué modelo es compatible con el caso de uso o la carga de trabajo específicos.

Para promover una mayor disponibilidad y resistencia de los recursos, la mayoría de los proveedores de la nube ofrecen hoy una jerarquía en torno a cómo se asignan las cargas de trabajo a la infraestructura física y virtual, así como a la geografía.

Como ejemplo, IBM Cloud tiene zonas y regiones de disponibilidad. Estos dos términos se definen de la siguiente manera:

• Región de IBM Cloud: una región es un grupo separado geográfica y físicamente de una o más zonas de disponibilidad con infraestructuras eléctricas y de red independientes aisladas de otras regiones. Las regiones están diseñadas para eliminar puntos únicos de falla que se comparten con otras regiones y así garantizar una baja latencia entre zonas dentro de la región.
  
  
• Zona de disponibilidad de IBM Cloud: una zona de disponibilidad es una ubicación aislada lógica y físicamente dentro de una región de IBM Cloud con infraestructuras de red, refrigeración y energía independientes aisladas de otras zonas. Esto fortalece la tolerancia a fallos al evitar puntos individuales entre diferentes zonas, mientras que se garantiza un alto uso de ancho de banda y una baja latencia entre zonas dentro de la misma región.

Lea más acerca de la región y las zonas en el blog de IBM Cloud.

Para muchos usuarios finales, en particular empresas con datos confidenciales o estrictas reglas de conformidad normativa, se desea contar con seguridad y privacidad adicionales dentro de una nube pública. Una nube privada virtual (VPC)  puede ser una forma de crear un aislamiento adicional de los recursos de la infraestructura de la nube sin sacrificar la velocidad, la escala o la funcionalidad.

Las VPC permiten a los usuarios finales crear una red privada para un solo inquilino en una nube pública. Proporcionan a los usuarios el control de la creación de subredes, la selección del rango de direcciones IP, los firewalls virtuales, los grupos de seguridad, las ACL de red, las redes privadas virtuales (VPN) de sitio a sitio y el equilibrio de carga.

En el siguiente video, Ryan Sumner explica las VPC con más detalle:

El precio de IaaS generalmente se basa en el consumo, lo que significa que a los usuarios solo se les cobra por lo que usan. Con el tiempo, los modelos de precios de la infraestructura en la nube han llegado a abarcar muchos niveles diferentes de detalle:

• Suscripciones e instancias reservadas: muchos proveedores ofrecen descuentos sobre el precio regular para los clientes que estén dispuestos a comprometerse a plazos contractuales más largos, por lo general alrededor de uno a tres años.
  
  
• Facturación mensual: los modelos de facturación mensual son más comunes en el mercado de BMaaS, donde la infraestructura física generalmente implica cargas de trabajo de estado estable sin diferencia en picos.
  
  
• Por hora/segundo: la granularidad más común para la infraestructura de nube tradicional, los usuarios finales pagan solo por lo que usan.
  
  
• Transitorio/puntual: algunos proveedores ofrecerán capacidad no utilizada con un descuento a través de instancias transitorias/puntuales, pero esas instancias se pueden recuperar si se necesita la capacidad.

En conjunto, hay muchas razones por las que alguien vería la infraestructura en la nube como una opción potencial:

• Pago por uso: a diferencia de la TI tradicional, la IaaS no requiere gastos de capital por adelantado, y a los usuarios finales solo se les factura por lo que utilizan.
  
  
• Velocidad: con la IaaS, los usuarios pueden incorporar cantidades pequeñas o grandes de recursos en cuestión de minutos, probando nuevas ideas rápidamente o escalando las ya probadas aún más rápido.
  
  
• Disponibilidad: a través de ciertos aspectos como las regiones multizona, la disponibilidad y la resistencia de las aplicaciones en la nube pueden superar los enfoques tradicionales.
  
  
• Escala: con una capacidad aparentemente ilimitada y la capacidad de escalar recursos de forma automática o con cierta supervisión, es sencillo pasar de una instancia de una aplicación o carga de trabajo a muchas.
  
  
• Latencia y rendimiento: dada la amplia huella geográfica de la mayoría de los proveedores de IaaS, es fácil colocar aplicaciones y servicios cerca de sus usuarios, lo que reduce la latencia y mejora el rendimiento.

La IaaS representa recursos informáticos de propósito general y, por lo tanto, es capaz de admitir casos de uso de todo tipo. Hoy en día, la IaaS se usa más comúnmente para entornos de desarrollo y prueba, sitios web y aplicaciones web orientados al cliente, almacenamiento de datos, análisis y cargas de trabajo de almacenamiento de datos, y respaldo y recuperación, particularmente para cargas de trabajo locales. La IaaS también es una buena opción para implementar y ejecutar software y aplicaciones comerciales comunes, como SAP.

Y, aunque la IaaS es capaz de admitir una gama muy diversa de cargas de trabajo, como exploraremos en secciones posteriores, existen modelos informáticos emergentes que podrían estar mejor posicionados para admitir ciertos tipos de cargas de trabajo o arquitecturas de aplicaciones, como los microservicios.

La forma más fácil y común de comprender la distinción entre las categorías generales de -aaS, es decir, IaaS, PaaS y SaaS, suele ser entendiendo qué elementos de este lote son gestionados por el proveedor y cuáles son gestionados por el usuario final.

En un entorno de TI tradicional, depende del usuario final gestionar todo el lote end-to-end, desde el hardware físico para servidores y redes, hasta la virtualización, los sistemas operativos, middleware, etc.

Tanto la IaaS como el PaaS y el SaaS ofrecen, cada uno, una capa progresiva de abstracción. IaaS abstrae la computación física, la red, el almacenamiento y la tecnología necesaria para virtualizar esos recursos. PaaS va un paso más allá y abstrae la administración del sistema operativo, el middleware y el tiempo de ejecución. La computación de sistemas sin servidor (vea más abajo) abstrae la gestión de todo menos el código de la aplicación en sí, y la SaaS proporciona toda la aplicación de usuario final como servicio, abstrayendo todo el resto del lote tecnológico.

Descubra más acerca de las diferencias entre IaaS, PaaS y SaaS.

Más recientemente, la discusión sobre las cargas de trabajo en la nube se ha vuelto cada vez más dominada por los sistemas de contenedores y sin servidor. En muchos sentidos, la IaaS fue un paso en la ruta hacia el ideal platónico de la nube.

La IaaS ofrece a los usuarios finales mucha más granularidad para pagar por lo que usan, pero rara vez pagan solamente por lo que usan. Incluso los servidores virtuales a menudo implican procesos de larga ejecución y una utilización de la capacidad menos que perfecta.

La IaaS abstrae muchos componentes de bajo nivel para que los desarrolladores puedan enfocarse en la lógica comercial que diferencia al negocio, pero aún requiere que los usuarios finales administren sistemas operativos, middleware y tiempos de ejecución.

La IaaS suele ser más eficiente en términos de recursos y financieramente que la computación tradicional, pero la puesta en marcha de una máquina virtual aún puede llevar algo de tiempo, y cada máquina virtual trae consigo una sobrecarga en forma de sistemas operativos.

Este modelo de TI es capaz de soportar casi cualquier cosa desde la perspectiva de la carga de trabajo, pero tenía espacio para la evolución en lo que respecta a ciertas filosofías y valores subyacentes que hacen de la nube, la nube.

Los contenedores y sistemas sin servidor son los dos modelos de nube más nuevos que desafían el modelo de IaaS tradicional por ser superiores en torno a ciertas clases de aplicaciones nativas de la nube y de cargas de trabajo.

En algunos casos, el contenedor ha comenzado a reemplazar a la máquina virtual como la unidad estándar de implementación de proceso o servicio, con herramientas de orquestación como Kubernetes, que rige todo el ecosistema de clusters.

Los sistemas sin servidor van más allá de cualquier modelo, abstrayendo casi todo menos la lógica empresarial, escalando perfectamente con la demanda y realmente cumpliendo la promesa de pagar solo por lo que usa.

A medida que el mundo se mueve más hacia las arquitecturas de microservicios, donde las aplicaciones se descomponen en partes pequeñas, se implementan de forma independiente, gestionan sus propios datos y se comunican a través de API, los contenedores y los enfoques sin servidor solo se volverán más comunes.

Hoy en día, la IaaS tradicional es, con mucho, el modelo de computación más maduro en la nube y controla la gran mayoría de la participación de mercado en este espacio, pero los contenedores y los servidores sin servidor serán tecnologías para observar y comenzar a emplear de manera oportunista donde tenga sentido.

IBM ofrece una plataforma en la nube completa que incluye una capa de IaaS de computación virtualizada, redes y almacenamiento. Además, y único dentro de la industria, IBM Cloud también ofrece BMaaS para usuarios que desean un control adicional sobre el hardware subyacente.

IBM también se compromete a ofrecer soluciones para cargas de trabajo y aplicaciones nativas en la nube que, además de IaaS, incluyen IBM Cloud Kubernetes Service y IBM Cloud Functions para aplicaciones sin servidor.

Para comenzar con IaaS en la nube, cree una cuenta de IBM Cloud y comience a incorporar su primer servidor virtual.