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¿Qué es la optimización de la nube?
Publicado: 27 de junio de 2024
Colaboradores: Camilo Quiroz-Vazquez, Michael Goodwin
La optimización de la nube es el proceso de gestionar y asignar recursos en la nube para mejorar el rendimiento y la seguridad del servicio, minimizar el desperdicio y reducir los costos.
Implica la creación de una infraestructura en la nube eficiente que alinee el aprovisionamiento de recursos con las demandas de las aplicaciones y las cargas de trabajo en tiempo real para lograr un equilibrio entre las necesidades de rendimiento, cumplimiento y rentabilidad. La optimización de la nube entra dentro del ámbito de CloudOps, una práctica modelada a partir de DevOps que está diseñada para gestionar y optimizar la entrega y el rendimiento de los servicios en la nube.
A medida que los recursos de TI se distribuyen cada vez más en nubes privadas y públicas, infraestructuras de nube híbrida y multinube, los equipos de CloudOps y DevOps deben centrarse más en la gestión de los recursos de la nube. El desafío es mantener los costos de la nube bajo control y, al mismo tiempo, garantizar la disponibilidad y el rendimiento óptimo de las aplicaciones en la nube.
Una estrategia eficaz de optimización de la nube emplea herramientas de gestión de costos y otras herramientas de optimización que aumentan la visibilidad de los entornos en la nube. La visibilidad mejorada permite a los equipos de DevOps obtener una imagen más precisa del uso de los recursos, junto con el rendimiento de la nube y las aplicaciones. Estos datos informan sobre la reducción o eliminación de recursos sobreaprovisionados y ayudan a crear un entorno en la nube más eficiente y de mejor rendimiento.
Los equipos también utilizan herramientas de automatización y machine learning para administrar y asignar cargas de trabajo y recursos. Por ejemplo, las herramientas de automatización pueden ajustar la asignación de recursos durante los picos de uso, mover cargas de trabajo entre instancias en función del estado de las mismas o cambiar los flujos de trabajo entre nubes públicas y privadas en función de la demanda.
Los equipos suelen emplear herramientas de aprendizaje automático para analizar grandes conjuntos de datos y ofrecer ideas sobre cómo mejorar las operaciones en la nube. Estas herramientas permiten a los expertos dedicar menos tiempo a gestionar y más a innovar.
Es importante comprender qué aspectos de los servicios en la nube son adecuados para la optimización y cómo implementar un enfoque rentable para optimizar los recursos en la nube.
¿Por qué es importante la optimización de la nube?
Los entornos en la nube ofrecen muchos beneficios empresariales, incluida la capacidad de escalar bajo demanda. La migracióna la nube (mover datos, aplicaciones y cargas de trabajo locales a la nube, o de nube a nube) puede ofrecer flexibilidad, visibilidad y una mayor seguridad de los datos. Esta flexibilidad permite a las compañías satisfacer mejor las necesidades de los clientes y alcanzar los objetivos empresariales. Sin embargo, con la adopción de la nube, muchas compañías descubrieron que están gastando más de lo esperado en computación en la nube para acceder a estos beneficios.
Los entornos de nube son dinámicos, con demandas de recursos en constante cambio. Los recursos inactivos y los entornos de nube no gestionados pueden generar rápidamente gastos excesivos y problemas de seguridad. Sin las herramientas adecuadas, los departamentos de TI están adivinando en gran medida qué recursos de la nube necesitan y cuáles socavan las medidas de ahorro de costos y otros beneficios de la nube.
La optimización de la nube controla los gastos en la nube, lo que la convierte en la solución rentable para la que fue diseñada. Un entorno de nube optimizado mueve recursos para satisfacer la demanda de cargas de trabajo, reduciendo los cuellos de botella y las interrupciones inesperadas del servicio. También ayuda a crear un entorno de nube más seguro.
El rendimiento de los servicios en la nube es una de las principales preocupaciones de los equipos empresariales y de TI. Su desafío es equilibrar la necesidad de alto rendimiento y disponibilidad y, al mismo tiempo, mantener la rentabilidad y mantenerse dentro de la cotización. La optimización de la nube ofrece una vía para la transformación que reduce el desperdicio y mantiene el rendimiento.
Las organizaciones a menudo centran sus esfuerzos de optimización en la optimización de costos de la nube, el monitoreo y la generación de informes, el rendimiento y la seguridad.
Optimización de costos de la nube
La reducción de costos es a menudo un objetivo principal en la optimización de la nube; sin embargo, una estrategia de optimización de costos en la nube no se trata solo de reducir su uso de la nube. Se trata de asegurarse de pagar por lo que necesita y minimizar el desperdicio de recursos. La gestión de costos de la nube debe priorizar el rendimiento, la seguridad y la escalabilidad de los servicios en la nube. Gastar menos no tiene sentido si pone en riesgo a un negocio o lo daña de otro modo.
La gestión de un presupuesto en la nube es un proceso dinámico porque las aplicaciones y las cargas de trabajo exigen cambios todo el tiempo debido a factores como las fluctuaciones del tráfico y el crecimiento de la organización. Gastos como los costos informáticos (costos asociados con instancias, máquinas virtuales [VM] y el nivel de automatización que está implementando una organización), espacio en la nube y servicios de soporte contribuyen a la factura general. Al abordar la optimización, las organizaciones deben asegurarse de comprender su factura de la nube, qué servicios están pagando y por qué. Por ejemplo, ¿es más apropiado un plan en la nube de alto rendimiento o un plan de bajo costo para las necesidades de una organización?
Las herramientas automatizadas pueden ayudar con el aprovisionamiento de recursos de los proveedores de servicios en la nube. Estas herramientas hacen coincidir automáticamente los recursos con la demanda de las aplicaciones y ajustan la asignación de recursos en consecuencia. La práctica de sobreaprovisionar recursos (aprovisionar recursos que cubren las necesidades de las aplicaciones en los momentos de mayor uso, pero que pueden ser innecesarios en momentos de menor demanda) como red de seguridad puede aumentar rápidamente los costos y reducir la rentabilidad.
Una mejor solución, lograda mediante la optimización de la nube, es eliminar el aislamiento entre los equipos de negocios, TI y DevOps para encontrar estructuras de precios y herramientas de recursos que satisfagan las necesidades de toda la compañía. Mediante la implementación de una estrategia de optimización de la nube, las compañías pueden aumentar el ROI de su inversión en la nube e impulsar el valor comercial.
Supervisión e informes
Gartner estima que para 2027, el 70% de las compañías emplearán plataformas en la nube para optimizar sus iniciativas empresariales, lo que supone un aumento del 55% con respecto a 2023.1 Con este tipo de expansión, la visibilidad de la infraestructura en la nube es clave para comprender y optimizar el rendimiento de las aplicaciones.
Las herramientas de gestión en la nube ayudan a los departamentos de TI a monitorear métricas clave relacionadas con el rendimiento de las aplicaciones, como el tráfico de red, las tasas de error, el uso de CPU y la latencia. Monitorear estas métricas en tiempo real puede ayudar a los equipos de TI a descubrir ineficiencias y recursos no empleados mediante reportes detallados que correlacionan el uso de recursos con los costos de la nube.
Las compañías deben buscar herramientas de monitoreo que ofrezcan reportes con contexto en la arquitectura de nube más amplia. Sin este contexto, los datos pueden permanecer aislados, lo que dificulta la comprensión de cómo la organización emplea los recursos de la nube.
Desempeño
El aprovisionamiento excesivo de recursos para salvaguardar el rendimiento de las aplicaciones no es una solución viable a largo plazo. Las organizaciones deben tratar de pagar por los servicios en la nube que necesitan y nada más. Una infraestructura optimizada en la nube permite a los departamentos de TI comprender mejor el rendimiento de las aplicaciones y cómo interactúan los usuarios con las aplicaciones.
Sin una estrategia de optimización del rendimiento, las aplicaciones en la nube pueden estar sujetas a tiempo de inactividad y altas tasas de latencia, lo que conduce a experiencias de usuario insatisfactorias.
Las técnicas de optimización del rendimiento incluyen:
- Equilibrio de carga: esta técnica distribuye las cargas de trabajo y el tráfico entre servidores. Existen varias técnicas de equilibrio de carga : algunas distribuyen el tráfico de manera uniforme entre los servidores, otras dirigen el tráfico a los servidores de mayor funcionamiento o a los servidores más cercanos, pero todas las técnicas tienen como objetivo optimizar el rendimiento. El equilibrio de carga puede ayudar a minimizar los cuellos de botella durante los picos de uso y acelerar el rendimiento de las aplicaciones.
- Emplee Content Delivery Network (CDN): un grupo de servidores disperso geográficamente puede proporcionar un servicio más rápido para aplicaciones basadas en el sitio web. Las CDN alojan aplicaciones y datos en servidores más cercanos a los usuarios, lo que reduce la latencia y mejora la capacidad de servicios.
- Almacenamiento en caché: el espacio en la nube no empleado o innecesario aumenta su factura en la nube, al igual que la recuperación de datos. Para los datos a los que se accede con frecuencia, el almacenamiento en caché o la retención temporal de datos clave ayuda a aumentar la velocidad de recuperación de datos. Reducir la cantidad de datos recuperados del almacenamiento también reduce los recursos informáticos y acelera la capacidad de servicios.
Seguridad
Proteger los entornos en la nube significa detectar de forma proactiva posibles amenazas y anomalías antes de que ocurran. Si una compañía reacciona a los problemas de seguridad después de que ocurren, es más probable que ocurran interrupciones del servicio y filtraciones de datos .
Las organizaciones que no protegen adecuadamente los datos corren el riesgo de exponer los datos tanto de la compañía como de los usuarios y experimentar problemas normativos y de cumplimiento. Una práctica sólida de DevSecOps coloca la seguridad de las aplicaciones y la infraestructura en primer plano durante todo el ciclo de vida de la aplicación. A través de la visibilidad, la trazabilidad y la auditabilidad, los equipos de DevSecOps pueden monitorear todos los aspectos de un entorno de nube. La optimización de la nube ayuda a implementar estas capacidades.
Las organizaciones pueden implementar varias estrategias para optimizar el uso de recursos y los servicios adquiridos de proveedores de la nube. Las estrategias de optimización de la nube incluyen:
El dimensionamiento correcto es el proceso de alinear el tipo y el tamaño de las instancias de computación en la nube con las cargas de trabajo. El dimensionamiento correcto puede ayudar a mejorar la rentabilidad al asegurar que una organización compre las instancias de nube necesarias.
Redimensionar no significa automáticamente reducir el tamaño de los recursos. Si las aplicaciones y servicios basados en la nube requieren mayores recursos informáticos, el redimensionamiento ayuda a garantizar que se obtengan de proveedores de la nube. El dimensionamiento eficaz requiere el análisis de los flujos de trabajo, los requisitos de rendimiento de las aplicaciones y la comprensión de los patrones de uso para alinear el tipo y el volumen de instancias.
La automatización desempeña un papel importante en la optimización de la nube. Con el aumento del uso de entornos híbridos y multinube, es imposible que los equipos de TI monitoreen y asignen manualmente los recursos adecuados para cada carga de trabajo en entornos dispares.
Auto-Scaling automatiza el aprovisionamiento y desaprovisionamiento de recursos en la nube, incluidas las instancias de almacenamiento e instancias de máquinas virtuales, para alinear los recursos y la demanda en tiempo real. Esto ayuda a lograr un rendimiento constante de las aplicaciones, al tiempo que reduce los costos de la nube.
La contenerización empaqueta el código de software con el sistema operativo, los archivos de configuración, las bibliotecas y las dependencias necesarias para ejecutar el código en un único “contenedor”, lo que permite que se ejecute en cualquier plataforma o nube. Estos contenedores son más eficientes que las virtual machines (VM) y requieren menos tiempo de inicio.
Muchos contenedores pueden funcionar con la misma capacidad informática que una sola máquina virtual, lo que reduce el uso y el costo de la nube. Las plataformas de orquestación, como Kubernetes , pueden ayudar a automatizar el despliegue, la gestión y el escalado de aplicaciones en contenedores.
Las instancias reservadas son compromisos a largo plazo para emplear servicios específicos, que suelen oscilar entre uno y tres años. Este compromiso a menudo viene con un modelo de precios favorable de los proveedores de servicios en la nube y es ideal para flujos de trabajo constantes.
Las instancias puntuales son compras de recursos de última hora que suelen ofrecerse a un costo reducido. Estos tipos de instancias no están disponibles a pedido y ocasionalmente se deben ofertar. Cuando se adquieren, pueden sufrir interrupciones del servicio con un preaviso limitado. Las instancias puntuales no son siempre fiables y suelen emplearse para cargas de trabajo que no son sensibles al tiempo ni críticas para las operaciones.
Los datos se mueven a menudo entre nubes. Cada transferencia tiene un costo asociado, y las transferencias innecesarias pueden provocar un aumento del gasto en la nube. Las herramientas de Cloud management pueden automatizar el proceso de traslado eficiente de datos entre nubes y ayudar a mantener este costo al mínimo.
Las aplicaciones nativas de la nube son programas formados por componentes reutilizables conocidos como microservicios. Una arquitectura de microservicios consta de pequeños bloques de construcción que controlan diferentes aspectos de la función de una aplicación. Los microservicios se implementan y escalan independientemente unos de otros, lo que los hace flexibles y útiles para las prácticas de integración continua (CI) y entrega continua (CD) .
CI permite a los desarrolladores automatizar el proceso de integración de nuevo código a lo largo del ciclo de desarrollo. CD permite a los equipos de DevOps automatizar los diversos procesos de desarrollo de software, incluidas las pruebas y el despliegue de código. Estas prácticas de DevOps, junto con la infraestructura como código (IaC), un lenguaje de codificación descriptivo de alto nivel que automatiza el aprovisionamiento de la infraestructura de TI, facilitan el desarrollo, las pruebas y la implementación eficientes de nuevas aplicaciones. También hacen que el proceso de actualización de aplicaciones sea más eficiente.
Para aprovechar al máximo los esfuerzos de optimización de la nube, muchas organizaciones optan por:
- Concentrarse en la visibilidad: comprender lo que sucede dentro de los entornos de nube es el primer paso hacia la optimización. Las soluciones que ofrecen reportes con contexto accesible para distintos equipos ayudan a los stakeholders a tomar decisiones informadas.
- Afinar el análisis de rendimiento: Elmonitoreo constante de las aplicaciones mediante el uso de métricas claramente definidas para evaluar las necesidades operativas es una faceta clave de la optimización. El monitoreo del performance brinda a los equipos de TI una comprensión de lo que está funcionando y lo que no, y si las aplicaciones están recibiendo los recursos necesarios.
- Emplee herramientas de gestión de recursos de aplicaciones: Asignar recursos manualmente es un proceso que lleva mucho tiempo y que suele provocar un exceso de aprovisionamiento. Las herramientas de gestión de recursos de aplicaciones ofrecen visibilidad de la infraestructura en nube, opciones de supervisión y elaboración de informes, así como herramientas automatizadas para reasignar recursos en función de la demanda en tiempo real.
- Dividir los silos: los equipos empresariales y de DevOps deben comunicar y disponer de procesos de intercambio de información específicos. Los equipos de DevOps deben estar familiarizados con las necesidades y objetivos empresariales, y los líderes empresariales deben comprender el proceso DevOps y los requisitos técnicos que permiten mejorar la capacidad de servicios.
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Notas de pie de página
1 “Gartner Forecasts Worldwide Public Cloud End-User Spending to Reach USD 679 Billion in 2024,”, Gartner.com, 13 de noviembre de 2023