Publicación: 17 de junio de 2024
Colaboradores: Stephanie Susnjara, Ian Smalley
Una nube privada virtual (VPC) es una oferta de nube pública que permite a una empresa establecer su propio entorno informático similar a la nube privada en una infraestructura de nube pública compartida.
Una VPC permite a una empresa definir y controlar una red virtual que está lógicamente aislada de todos los demás inquilinos de la nube pública, creando así un espacio privado y seguro en la nube pública.
Imagine que la infraestructura de un proveedor de la nube es un edificio de departamentos residenciales con varias familias viviendo adentro. Ser arrendatario de una nube pública es como compartir un departamento con unos cuantos compañeros de casa. Por el contrario, tener una VPC es como tener su propio condominio privado, nadie más tiene la llave y nadie puede entrar en el espacio sin su permiso.
El aislamiento lógico de una VPC se implementa mediante funciones de red virtual y características de seguridad que proporcionan a un cliente empresarial un control granular sobre qué direcciones IP o aplicaciones en la nube pueden acceder a determinados recursos. Esta función es análoga a los controles de "solo amigos" o "público/privado" de las cuentas de redes sociales que restringen quién puede o no puede ver sus publicaciones, que de otro modo serían públicas.
La VPC entra en la categoría de infraestructura como servicio (IaaS), una de las cuatro soluciones de servicios en la nube más populares, junto con plataforma como servicio (PaaS), software como servicio (SaaS) y sin servidor. Todos los principales proveedores de servicios en la nube ofrecen soluciones de VPC, incluidos Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure, Google Cloud, IBM Cloud, Oracle Cloud Platform y VMware, entre otros.
Las industrias que requieren altos niveles de seguridad, privacidad y control sobre sus datos, como la atención médica, las finanzas y el gobierno, prefieren las VPC. Según un informe de Future Market Insights, Inc., se prevé que la cuota de mercado de la nube privada virtual (VPC) crezca de 38 800 millones de dólares en 2022 a 129 600 millones de dólares en 2032.1 Entre los factores que impulsan este crecimiento se encuentran la creciente demanda de soluciones de recuperación ante desastres (RD) de instalación sencilla y bajo costo, y la creciente adopción de la nube privada virtual entre las pequeñas y medianas empresas.2
Eche un vistazo a este video con Ryan Sumner de IBM Cloud para profundizar en la VPC, su arquitectura y sus beneficios.
Las VPC tienen el enfoque de "lo mejor de ambos mundos" para la computación en la nube. Ofrecen a los clientes muchas de las ventajas de las nubes privadas, al tiempo que aprovechan los recursos y ahorros de la nube pública. Las siguientes son algunas características clave del modelo de VPC:
Agilidad
Controle el tamaño de su red virtual y despliegue recursos en la nube siempre que su empresa los necesite. Puede escalar estos recursos de forma dinámica y en tiempo real.
Disponibilidad
Los recursos redundantes y las arquitecturas de zonas de disponibilidad con alta tolerancia a fallos garantizan una alta disponibilidad de sus aplicaciones y cargas de trabajo.
Seguridad
Como una VPC es una red aislada lógicamente, sus datos y aplicaciones no compartirán espacio ni se mezclarán con los de otros clientes del proveedor de la nube. Usted tiene el control total sobre cómo y quién accede a los recursos y cargas de trabajo.
Asequibilidad
Los clientes de VPC pueden beneficiarse de la rentabilidad de la nube pública, como el ahorro en costos de hardware, tiempos de mano de obra y otros recursos.
Una nube privada virtual (VPC) es una solución de nube pública que permite a una empresa establecer su propio entorno de computación similar al de una nube privada en una infraestructura de nube pública compartida.
Una VPC ofrece a las empresas la capacidad de definir y controlar una red virtual que esté lógicamente aislada de todos los demás usuarios de la nube pública, creando así un lugar privado y seguro en la nube pública.
Esta guía explora cómo funcionan las nubes privadas virtuales y analiza las características y ventajas de esta oferta emergente que brinda a los usuarios de la nube pública una experiencia similar a la de una nube privada.
Imagine que la infraestructura de un proveedor de nube es un edificio de departamentos de uso residencial en el que viven varias familias. Ser un usuario de la nube pública es similar a compartir un departamento con unas pocas personas. Por el contrario, tener una VPC es como tener su propio condominio privado. Solo usted tiene acceso y nadie puede entrar sin su permiso.
El aislamiento lógico de una VPC se implementa utilizando funciones de red virtual y características de seguridad que proporcionan al cliente empresarial un control granular sobre qué direcciones IP o aplicaciones pueden acceder a recursos concretos. Es similar a las opciones de "solo amigos" o "público/privado" en las cuentas de redes sociales que se utilizan para restringir quién puede ver las publicaciones en modo público.
Descubra cómo IBM puede ayudarlo en su proceso hacia la VPC.
Una red privada virtual (VPN) hace que una conexión al Internet público sea tan segura como una conexión a una red privada, al crear un túnel encriptado a través del cual viaja la información.
Puede desplegar una VPN como servicio (VPNaaS) en su VPC para establecer un canal de comunicación seguro de sitio a sitio entre su VPC y su entorno on premises u otra ubicación. Mediante una VPN, puede conectar subredes en varias VPC para que funcionen como si estuvieran en una única red.
Nube privada y nube privada virtual se utilizan a veces indistintamente, de forma incorrecta. Una VPC es en realidad una solución de nube pública. Una nube privada es un entorno de nube de de inquilino único propiedad de la empresa, operado y gestionado por ella. Lo más habitual es que se aloje on premises o en un espacio o instalación dedicados.
En cambio, una VPC se aloja en una arquitectura multiinquilino, pero los datos y cargas de trabajo de cada cliente están lógicamente separados de los de todos los demás inquilinos. El proveedor de la nube es responsable de garantizar este aislamiento lógico.
Una VPC es un concepto de inquilino único que permite crear un espacio privado dentro de la arquitectura de la nube pública. Una VPC ofrece una mayor seguridad que las soluciones tradicionales de nube pública multiinquilino, pero sigue permitiendo a los clientes aprovechar la alta disponibilidad, flexibilidad y rentabilidad de la nube pública.
A veces, puede haber diferentes formas de escalar una VPC y una cuenta de nube pública. Por ejemplo, es posible que los volúmenes de almacenamiento adicionales solo estén disponibles en bloques de un tamaño específico para las VPC. No todas las funciones de la nube pública son compatibles con todas las soluciones de VPC.
En una VPC, puede desplegar recursos en la nube, denominados instancias lógicas, en su propia red virtual aislada. Estos recursos en la nube se dividen en tres categorías:
Cómputo
Las instancias de servidor virtual (VSI, también conocidas como servidores virtuales) se presentan al usuario como CPU (vCPU) con una cantidad predeterminada de potencia informática, memoria, etc.
Almacenamiento
A los clientes de VPC se les suele asignar una cuota determinada de almacenamiento en bloque por cuenta, con la posibilidad de adquirir más. Este modelo de precios es similar a la compra de espacio extra en el disco duro. Las recomendaciones de almacenamiento se basan en la naturaleza de su carga de trabajo.
Redes
Puede desplegar versiones virtuales de varias funciones de red en su cuenta de nube privada virtual para habilitar o restringir el acceso a sus recursos, incluyendo:
- Puertas de enlace públicas: las puertas de enlace públicas se despliegan para que todas o algunas áreas de su entorno de VPC puedan estar disponibles en el Internet público.
- Equilibradores de carga: los equilibradores de carga distribuyen el tráfico de red entre varias VSI para optimizar la disponibilidad y el rendimiento.
- Enrutadores: los enrutadores dirigen el tráfico y posibilitan la comunicación entre segmentos de la red.
- Conexiones directas o dedicadas: las conexiones de red directas o dedicadas permiten una comunicación rápida y segura entre su entorno de TI empresarial on premises o su nube privada y sus recursos de VPC en la nube pública.
Regiones
Los proveedores alojan VPC en distintas regiones. Una región es una ubicación geográfica específica en la que pueden desplegarse aplicaciones, servicios y otros recursos.
Las regiones constan de una o varias zonas, que son centros de datos físicos que albergan los recursos informáticos, de red y de almacenamiento, con la refrigeración y la energía correspondientes, para alojar servicios y aplicaciones. Las zonas están aisladas entre sí, lo que garantiza que no se produzca ningún punto único de falla compartido dentro de una región.
Zonas de disponibilidad
Una zona de disponibilidad es una ubicación aislada lógica y físicamente dentro de una región de VPC con infraestructuras de energía, refrigeración y red independientes.
Subredes
Una subred es una partición lógica de una red IP que se divide en segmentos de red más pequeños. Estos mecanismos fundamentales dentro de una VPC asignan direcciones IP a recursos individuales (como instancias de servidores virtuales) y habilitan varios controles de estos recursos a través de listas de control de acceso a la red (ACL), tablas de enrutamiento y grupos de recursos. En un entorno de VPC, las subredes actúan como direcciones IP privadas a las que no se puede acceder públicamente a través de Internet.
Tablas de enrutamiento
Cada subred de una VPC debe estar asociada a una tabla de enrutamiento, una colección de reglas o rutas que controlan el tráfico de red para la subred o la puerta de enlace.
Registros de flujo
Los registros de flujo permiten recopilar, almacenar y presentar información sobre el tráfico IP que entra y sale de las interfaces de red dentro de su VPC.
Servicios del sistema de nombres de dominio (DNS)
Los servicios de DNS asociados a las VPC permiten a los usuarios crear sus propias zonas DNS privadas y registros de recursos DNS. El DNS privado puede mejorar la privacidad y la seguridad en línea al cifrar las consultas de DNS y evitar que terceros supervisen la actividad en línea.
La mayoría de las aplicaciones de software actuales están diseñadas con una arquitectura de tres niveles compuesta por los siguientes niveles interconectados.
Nivel de web/presentación
El nivel de web o de presentación recibe las peticiones de los navegadores web y presenta a los usuarios finales la información creada por las otras capas o almacenada en ellas. Este nivel superior puede ejecutarse en un navegador web (como una aplicación de escritorio) o en una interfaz gráfica de usuario (GUI).
Nivel de aplicación
El nivel de aplicación, a veces denominado nivel intermedio, alberga la lógica empresarial y es donde se produce la mayor parte del procesamiento.
Nivel de base de datos
El nivel de base de datos comprende servidores en la nube que almacenan los datos procesados en el nivel de aplicación.
En una aplicación de tres niveles, toda la comunicación pasa por el nivel de aplicación. Los niveles de presentación y datos no se pueden comunicar directamente entre sí. El nivel de aplicación se comunica con los niveles de presentación y datos mediante llamadas a la interfaz de programación de aplicaciones (API).
Para crear una arquitectura de aplicaciones de tres niveles en una VPC, asigne a cada nivel su propia subred, lo que le proporcionará su propio rango de direcciones IP. A cada nivel se le asigna automáticamente su propia ACL.
En un modelo de nube privada virtual (VPC), el proveedor de la VPC garantiza que los datos de cada cliente permanezcan aislados y seguros. Lo consiguen mediante procedimientos y tecnologías de seguridad en la nube, incluido el aislamiento de la red (subredes, redes privadas virtuales (VPN), redes de área local virtuales (VLAN), etc., que ayudan a mejorar la seguridad y a controlar el tráfico de la red.
Además, las VPC alcanzan altos niveles de seguridad mediante la creación de réplicas virtualizadas de las características de seguridad utilizadas para controlar el acceso a los recursos alojados en los centros de datos tradicionales.
Estas características de seguridad permiten a los clientes definir redes virtuales en partes lógicamente aisladas de la nube pública y controlar qué direcciones IP tienen acceso a qué recursos.
Dos tipos de controles de acceso a la red comprenden las capas de seguridad de VPC:
Listas de control de acceso (ACL)
Una ACL es una lista de reglas que limitan quién puede acceder a una subred particular dentro de su VPC. Como se mencionó anteriormente, una subred es una parte o subdivisión de su VPC; la ACL define el conjunto de direcciones IP o aplicaciones a las que se concede acceso.
Grupo de seguridad
Con un grupo de seguridad, puede crear grupos de recursos (que pueden estar situados en más de una subred) y asignarles reglas de acceso uniformes.
Por ejemplo, si tiene tres aplicaciones en tres subredes distintas y quiere que todas ellas estén orientadas al público de Internet, puede colocarlas en el mismo grupo de seguridad. Los grupos de seguridad actúan como cortafuegos virtuales, controlando el flujo de tráfico hacia sus servidores virtuales, independientemente de la subred en la que se encuentren.
Los distintos proveedores de la nube pueden ofrecer diferentes modelos de precios en sus soluciones de VPC. Es habitual que los recursos individuales de la VPC, como equilibradores de carga, VSI o almacenamiento, se coticen por separado.
También son habituales los cargos por transferencia de datos en función del volumen, pero algunos proveedores de la nube no cobran por las transferencias de datos a través de redes privadas.
Determinar el mejor modelo de precios y VPC para satisfacer las necesidades de su empresa empieza por tener en cuenta los requisitos de las aplicaciones que planea desplegar. ¿Consumen muchos recursos informáticos? ¿Necesitarán grandes cantidades de memoria y CPU? ¿O están más equilibradas en cuanto a sus requisitos de CPU, almacenamiento y memoria? Responder a estas preguntas le ayudará a predecir sus necesidades de uso y le permitirá estimar los posibles costos al comparar las opciones.
Alojamiento de aplicaciones web
Aloje aplicaciones web de manera segura y ejerza un mayor control sobre la forma en que el tráfico de red puede llegar a los recursos de su VPC desde Internet.
Migración a la nube
La VPC proporciona una forma rentable de mover los activos on-prem confidenciales a una nube privada aislada dentro de un entorno de nube pública, lo que garantiza una baja latencia, un tiempo de inactividad mínimo y una sólida seguridad en la nube.
Estrategia de nube híbrida
Una VPC es compatible con la estrategia actual de nube híbrida. Los desarrolladores pueden conectar las VPC a una nube pública o a una infraestructura on premises con una VPN, integrando los recursos de nube on-prem, privada y pública para crear una sola infraestructura de TI flexible y unificada.
Despliegue multinube
Las VPC también son compatibles con los despliegues multinube al permitir conexiones privadas entre VPC de distintos proveedores de la nube. Las soluciones multinube incluyen tecnologías de código abierto y nativas de la nube como Kubernetes.
También suelen incluir capacidades para gestionar cargas de trabajo en múltiples nubes con una consola central o un único panel.
Prácticas de DevOps
Los entornos de VPC son compatibles con las prácticas de DevOps, lo que acelera la entrega de aplicaciones y servicios de mayor calidad. La automatización de DevOps utiliza herramientas y tecnologías nativas de la nube para realizar tareas rutinarias, acelerando así los flujos de trabajo y todo el ciclo de vida del desarrollo de software.
Computación de alto rendimiento (HPC)
Los entornos de VPC ofrecen capacidad de computación de aprovisionamiento rápido con las velocidades de red más altas y los recursos de red definidos por software más seguros para respaldar las necesidades de computación de alto rendimiento (HPC) de industrias altamente reguladas como la financiera y la de la salud, entre otras.
Cumplimiento normativo y gobernanza de datos
Adherirse a los estrictos requisitos normativos y de gobernanza de datos es crítico, especialmente para industrias globales como la del petróleo y el gas.
Los proveedores de servicios gestionados de hoy en día para VPC en la nube ofrecen herramientas de seguridad y cumplimiento normativo integradas, así como soluciones de hardware y software para computación confidencial. Las características estándar incluyen opciones de cifrado y controles de residencia de los datos.
Nubes específicas de la industria
Las VPC son un componente ideal de las plataformas en la nube específicas para cada industria, una tendencia creciente entre industrias como la financiera y la sanitaria, que buscan capacidades específicas para el sector que sean seguras y puedan ofrecer resultados empresariales más rápido.
Recuperación ante desastres para la continuidad del negocio (BCDR)
Al igual que otros servicios basados en la nube, la recuperación ante desastres para la continuidad del negocio (BCDR) con VPC implica mecanismos para proteger los datos y restaurar las funciones del servicio. Estos incluyen varias herramientas, políticas y procedimientos para restaurar un sistema, aplicación o centro de datos después de una interrupción.
Al replicar una infraestructura crucial en una VPC en diferentes regiones, las organizaciones pueden garantizar la BCDR en caso de un desastre (por ejemplo, fallas en los equipos, ciberataques o desastres naturales).
Computación edge e Internet de las cosas (IoT)
A medida que más industrias como la manufacturera y la de venta minorista utilizan dispositivos IoT y edge para conectarse a la nube, surge la necesidad de entornos de nube seguros y escalables como las VPC.
IBM Cloud Virtual Private Cloud (VPC) es una red definida por software (SDN) altamente resiliente y segura sobre la que puede crear nubes privadas aisladas para sus operaciones empresariales mientras mantiene los beneficios esenciales de la nube pública.
IBM Cloud con Red Hat es líder en seguridad en el mercado, escalabilidad empresarial e innovación abierta para desbloquear todo el potencial de la nube y la IA.
IBM Cloud Direct Link es un servicio en la nube diseñado para asegurar y acelerar la transferencia de datos entre la infraestructura privada e IBM Cloud.
La computación en la nube le permite "conectarse" a la infraestructura a través de Internet y utilizar los recursos informáticos sin necesidad de instalarlos y mantenerlos on premises.
Aprenda cómo funcionan las redes informáticas, la arquitectura utilizada para diseñarlas y cómo mantenerlas seguras.
La virtualización es un proceso que permite un uso más eficiente del hardware de la computadora y es la base de la computación en la nube.
Respuestas a algunas de las preguntas más frecuentes sobre las nubes privadas virtuales.
Una virtual machine (VM) es una representación virtual o emulación de un equipo físico que emplea software en lugar de hardware para ejecutar programas e implementar aplicaciones.
El aprendizaje automático (ML) es una rama de la inteligencia artificial (IA) y la informática que se centra en el uso de datos y algoritmos para que la IA imite la forma en que aprenden los humanos, lo que mejora gradualmente su precisión.
Notas de pie de página
Todos los enlaces se encuentran fuera de ibm.com
1 Virtual Private Cloud Market Outlook (2022 to 2032), Future Market Insights, Inc., mayo de 2022.
2 Virtual Private Cloud Market Outlook (2022 to 2032), Future Market Insights, Inc., mayo de 2022.