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April 20, 2022 01:01 am GMT

Cloud Computing / Computao na nuvem (surgimento, caractersticas, vantagens etc.)

Aviso

Todo esse texto foi criado para uma pesquisa / trabalho da matria Arquitetura e Organizao de Computadores da minha faculdade, o texto pode apresentar erros e desde j deixo claro que isso apenas a base sobre o assunto, recomendo o uso das fontes citadas no final desse post para consulta e melhor entendimento no geral do assunto. Qualquer sugesto sobre o texto / assunto ser de extrema importncia e ajuda.

Surgimento

A Cloud Computing um dos alicerces da construo do mundo conectado atualmente, servindo de grande apoio para o Big Data, IOT e muitas outras tecnologias / conceitos, podemos desde j deixar claro que apesar de estarmos falando de uma tecnologia nova, o conceito / ideia de Cloud Computing mais antigo do que se parece, segundo alguns relatos histricos essa ideia tem seu surgimento em meados da dcada de 60.

Um dos grandes nomes para a cincia da computao, John McCarthy [1], inventor de um dos termos que anda em alta j h alguns anos, inteligncia artificial, fez uma vez a defesa da proposta de time-sharing, em outras palavras podemos dizer computao por tempo compartilhado.

O cientista disse que a computao poderia permitir que uma mquina de computador pudesse ser utilizada de forma simultnea por dois ou mais usurios. Neste caso, as pessoas poderiam realizar tarefas e aproveitar o tempo disponvel dos recursos. Na viso do mesmo esse compartilhamento poderia reduzir custos e alm disso permitir o pagamento conforme o perodo de uso dos servios. Aqui se dava os primeiros passos para os conceitos fundamentais da Cloud Computing.

Essa teoria, com esse modelo, foi apresentada pelo cientista durante um discurso no Massachusetts Institute of Technology (MIT), nos Estados Unidos, no ano de 1961. Nesse discurso, ele sugeriu a criao da Utility Computing ou podemos dizer computao como servio de utilidade pblica.

Pesquisando sobre o termo Utility Computing ou The Computer Utility podemos entender ele um pouco melhor, a computao utilitria um modelo / processo de prestao / fornecimento de servios de computao com forte vnculo na ideia de cobrana sob demanda e pagamento por uso, em vez de se pagar uma taxa fixa, outra parte importante disso tudo que esse modelo segue a ideia do fornecedor disponibilizar seus recursos computacionais e o mesmo ir gerenciar e operar sua infraestrutura, os usurios / clientes / assinantes acessam esses recursos disponibilizados quando necessrio, seja por meio de contratos, planos de assinatura, aluguis etc.

J em 1962, Joseph Carl Robnett Licklider [2] (a influncia mais importante no desenvolvimento da ARPANET), do MIT, j falava sobre a criao de uma rede que seria interligada por uma rede de computadores, John McCarthy e o Joseph Carl Robnett Licklider, foram os pioneiros do conceito j citado.

Aps muito tempo, apenas em 1997 o termo Cloud Computing foi usado pela primeira vez pelo professor de sistemas de informao, Ramnath Chellappa [3], em uma palestra acadmica em 1999, o professor at hoje considerado aquele que fundou o termo amplamente utilizado, alis apenas por curiosidade empresa Salesforce [4] foi a primeira a disponibilizar aplicaes empresariais pela web e dentro de alguns anos as empresas comearam a fazer sua migrao para a nuvem.

Mas afinal, por que o nome Cloud Computing? A origem de seu nome vem dos diagramas das antigas redes de dados ISDN [5] (Services Digital Network, ou rede de servios digitais, projetadas pelas operadoras de telefonia. A interligao dessas redes era demonstrada por desenhos de nuvens, como pode ser visto nas imagens abaixo, para sinalizar algo que estava fora do alcance das empresas. Por isso, a palavra sugere uma ideia de um ambiente desconhecido, toda a infra e recursos computacionais ficam escondidos, onde o usurio tem o acesso apenas a uma interface padro.

Diagrama ISDN
Exemplo de diagrama ISDN (note o smbolo de nuvem, ressaltando o que foi dito na explicao sobre o nome Cloud)

Finalmente, o que podemos definir como "computao em nuvem"? A computao em nuvem nada mais do que um servidor remoto que conecta o dispositivo de um usurio a recursos centralizados em um servidor, que por sua vez armazena todos os dados e programas de que voc precisa e pode estar localizado em qualquer lugar geograficamente.

Exemplos mais comuns de de servios de Cloud Computing: O AWS Amazon, o iCloud, o Google Drive e o Microsoft Azure, assim como os streaming de msicas e de vdeos so exemplos de plataformas que utilizam esta tecnologia.

Caractersticas

Apesar de j sabermos que Cloud Computing algo que s vezes nem sabemos onde fica o servidor que estamos acessando, na mximo que pas fica o servidor / data center [6], que no temos tanto controle muitas vezes sobre o hardware que vamos usar, que necessrio conexo com a internet e muito mais, mas podemos citar como principais caractersticas da computao em nuvem os seguintes pontos: Elasticidade e Escalonamento, Faturamento e medio de uso, Autoatendimento sob demanda, Amplo acesso, Servios mensurveis, Customizao e Pool de recursos. Todos esses pontos tem uma breve explicao abaixo.

  • Elasticidade e Escalonamento (praticamente sempre que necessrio sero providos recursos adicionais para o usurio caso a demanda aumente, como tambm a diminuio dos recursos computacionais do usurio caso a demanda diminua);
  • Faturamento e medio de uso (uma vez que o usurio tem a opo de requisitar e utilizar somente a quantidade de recursos e servios que ele julgar necessrio, os servios devem ser precificados com base, por exemplo, no nmero de horas de uso, as nuvens devem implementar recursos que garantam um eficiente comrcio de servios, um exemplo disso a questo do monitoramento e otimizao de uso, custos / tarifao adequada, contabilidade e faturamento);
  • Autoatendimento sob demanda (se o usurio quiser aumentar as capacidades computacionais de seus servios ele pode fazer isso muitas vezes at sem atendimento humano, s efetuando a compra de um outro plano ou algo do tipo);
  • Amplo acesso (os servios da nuvem so muitas vezes acessveis de diversas plataformas, desde PCs, celulares etc com esse ponto ainda ganhamos outra coisa que a mobilidade, se podemos acessar os servios de quase qualquer dispositivo e tendo conexo com internet ento no precisamos estar na empresa para isso, podemos analisar alguma coisa sempre que necessrio de qualquer lugar praticamente etc.);
  • Servios mensurveis (os servios so controlados e monitorados automaticamente, ficando ntido para o consumidor o que pode ser feito para otimizar sua utilizao e para o provedor a cobrana dos recursos);
  • Customizao (no atendimento a mltiplos usurios verifica-se a grande disparidade entre as necessidades dos mesmos, tornando essencial a capacidade de personalizao dos recursos da nuvem);
  • Pool de recursos (os recursos computacionais da nuvem ficam reunidos geograficamente, seus recursos virtuais so dinamicamente atribudos ou retribudos pelo cliente conforme sua demanda, mas o cliente no possui controle sobre a real localizao dos recursos que est utilizando, tendo somente uma ou outra informao mais ampla, como por exemplo, o pas em que se encontra o servidor / data center, estado, situao do servidor etc).

Caractersticas da computao em nuvem
Imagem com algumas caractersticas j citadas e outras no sobre computao em nuvem

Segurana

Sobre essa questo podemos escutar muito o termo Segurana da Nuvem ou at mesmo Segurana em Nuvem, este um termo amplo que engloba a tecnologia e as prticas recomendadas criadas para proteger os dados e as informaes em uma arquitetura de nuvem, um ponto importante que pelo fato da arquitetura em nuvem ser distribuda e dinmica h pontos especficos quando tratamos de segurana.

Apesar de haver pontos especficos da segurana na nuvem, muitas das preocupaes so as mesmas de um sistema de TI convencional, como por exemplo: uma eventual exposio e vazamento de dados no autorizados, seja por conta de alguma vulnerabilidade do sistema, algum ataque, phishing etc. controles de acesso fracos (contas com acessos desnecessrios, no registrar em logs quem acessou o sistema e muito mais), suscetibilidade a ataques e interrupes na disponibilidade.

Sendo assim, alguns dos pontos principais da segurana da nuvem so, por exemplo: controles de segurana, melhorias de processo para proteger os sistemas, alertar possveis invasores, segurana dos dados e detectar incidentes ocorridos e at mesmo outros pontos.

Todos esses pontos citados tem como objetivos principais:

  • Possibilitar a recuperao no caso de perda de dados (seja por meio de backups, por exemplo);
  • Proteger o armazenamento e as redes contra roubo malicioso de dados (controles de acesso, logs, regras bem definidas de autenticao);
  • Determinar se houve erro humano ou negligncia na causa vazamento de dados (levantamento e gerenciamento dos riscos);
  • Mitigar o impacto de qualquer comprometimento de dados ou sistemas.

Muitas coisas so usadas para a maior segurana possvel do servio, como criptografia dos dados, utilizao de VPNs [7] para transferncia dos dados, gerenciamento de identidade e acesso, etc.

Vale destacar que como boas prticas de segurana em nuvem temos os seguintes pontos: Autenticao Multifator (MFA), Classificao de dados (entender quais dados esto sendo armazenados, como esto sendo armazenados, quais dados so sigilosos e muito mais), Identificao e Autenticao (nesta questo no envolve s controlar o acesso de usurios, mas tambm controlar o acesso de aplicaes, APIs etc.), Criar contas separadas e controladas para administradores (no nada recomendado criar uma conta nica para a empresa, onde se essa conta for comprometida tudo perdido) e Logs (com os Logs podemos registrar cada ao na nuvem, assim alertando os administradores sobre aes suspeitas / perigosas e acessos de mquinas indevidos).

Uma questo importante que no devemos pensar na questo de segurana da nuvem apenas como software ou hardware, tudo comea com um levantamento e gerenciamento dos riscos, pensar no que pode dar errado e como isso afeta o negcio, mesmo que a chance disso acontecer seja muito baixa.

Como benefcios de se aprimorar no quesito segurana, temos maior proteo contra ataques, maior disponibilidade e confiabilidade dos servios e muito mais.

Questes de segurana AWS
Imagem com exemplos de ideias para segurana na nuvem, em questo muitas das coisas contidas na imagem fazem parte da AWS

Arquitetura

A arquitetura de nuvem a forma como as tecnologias individuais so integradas para criar nuvens, a organizao de componentes e subcomponentes em uma estrutura lgica, permitindo que esses componentes trabalhem juntos e assim criando uma nuvem.

A arquitetura de nuvem varia de acordo com o que voc quer fazer. No entanto, a maioria das nuvens requerem software de automao, gerenciamento, middleware e hardware. A maioria das nuvens tambm usam a virtualizao para abstrair os recursos de hardware com gerenciamento central. J outras nuvens conhecidas podem conectar os clientes diretamente ao hardware. De forma geral os componentes mais bsicos so redes, roteadores, switches, servidores, firewalls [8], sistemas de segurana e muito mais.

Indo um pouco mais alm podemos dividir a arquitetura de nuvem em quatro nveis: funes, atividades, componentes e subcomponentes.

As funes so divididas em Consumidor de nuvem (pessoa ou empresa que usa o servio de nuvem), Provedor de nuvem (pessoa ou companhia que fornece os servios para criar os servidores, mquinas virtuais, armazenamento de dados etc.), Corretor de nuvem (pessoa ou empresa que gerencia o uso e desempenho da nuvem para o cliente), Operadora da nuvem (provedor de servios que conecta uma empresa nuvem) e Auditor de nuvem (pessoa ou empresa que realiza a auditoria de um provedor de nuvem).

As parte de atividades definem o acesso e o consumo de SaaS, PaaS e IaaS (sero explicados logo mais), incluindo principalmente nesta parte as questes de orquestrao (gerenciamento de um ambiente de nuvem para cumpri determinados objetivos), auditorias (anlises na questo de segurana, desempenho e conformidade do provedor) e segurana (confidencialidade, integridade dos dados e disponibilidade).

J a parte de componentes visa escolher os componentes necessrios da arquitetura da nuvem para chegar a um objetivo, nessa questo entram decises, como por exemplo, se a nuvem privada, pblica ou hbrida. Outros dois pontos fundamentais para a escolha dos componentes so a interoperabilidade e a portabilidade. Tudo isso deve ser levado em conta para que a empresa em questo no fique presa em uma estrutura inadequada ou sofra com isso.

Por fim, a parte dos subcomponentes visa permitir que a empresa trate de outras questes, como por exemplo, gerenciamento de SLA, provisionamento rpido e mudanas de recursos.

Todos os equipamentos comentados no comeo dessa sesso e conceitos comentados nos ltimos pargrafos fazem parte da arquitetura / estrutura bsica de nuvem, declarando quem faz o que e com quais ferramentas e muito mais.

Podemos falar brevemente ainda de mais trs coisas que podemos definir em uma estrutura / arquitetura de computao na nuvem: os Atores, Camadas e Cenrios da nuvem. Existem trs atores principais na computao em nuvem (prestadores de servios - desenvolvem e deixam os servios acessveis aos usurios atravs de interfaces baseadas na Internet, usurios do servio e os prestadores da infraestrutura - fornecedores da infraestrutura para criao dos servios).

Diagrama de atores
Exemplo de imagem que ilustra os trs atores

As camadas so divididas em infraestrutura (camada mais baixa), plataforma (abstrao mais elevada e prov servios para que as aplicaes possam ser desenvolvidas) e aplicao (alto nvel de abstrao, e aquela que oferece diversas aplicaes como servios para os usurios), no qual podemos entender melhor na imagem a seguir.

Exemplo das camadas
Imagem representando as camadas

E os Cenrios? Os cenrios so como os servios so disponibilizados para os usurios, no caso como SaaS, PaaS e IaaS, mas o que cada uma dessas siglas representa?Resumidamente:

  • Saas: o cliente pode usar o software de um computador ou servidor, exemplos comuns (Office 365 e Gmail), a nica coisa necessrio que o cliente tenha um dispositivo conectado internet;
  • Paas: oferece para o cliente uma forma de provisionar, implantar ou criar software;
  • IaaS: permite que a empresa crie seu prprio data center virtual (vDC).

Por conta das diferenas de cada um dos tpicos acima a arquitetura de nuvem comentada anteriormente pode variar dependendo de qual modelo ela segue (SaaS, PaaS e IaaS, como tambm se uma nuvem privada, hbrida ou pblica), mas no geral ela se mantm com a maioria dos pontos j comentados acima.

Vantagens

Depois de tudo que foi dito voc estar se perguntando, quais so as reais vantagens da computao na nuvem? Pois bem, talvez a vantagem mais marcante para muitos de ns seja a possibilidade de conexo / acesso aos dados e aplicaes de qualquer lugar, nos gerando assim uma economia de tempo pois assim o compartilhamento de arquivos, por exemplo, fica muito mais fcil e rpido, desde que haja conexo com a internet, assim ganhamos algumas coisas importantes como, por exemplo: mobilidade e flexibilidade.

A possibilidade de fazer o pagamento mediante ao seu uso dos recursos da Cloud ajuda a pagar somente o necessrio e evitar desperdcios dos recursos.

Indo um pouco mais a fundo na questo da flexibilidade podemos ainda tocar em um ponto muito importante tambm que a possibilidade do usurio escalar sua aplicao / servio, caso necessrio, ampliando a disponibilidade dos recursos, seja contratando um plano mais caro e com mais recursos, por exemplo.

Outras flexibilidades consistem em facilitar a utilizao dos servios e compartilhamento de recursos, alm da confiabilidade dos servios, at por que as empresas que prestam servios de Cloud Computing so avaliadas por sua reputao, principalmente pela capacidade de manter os dados seguros atravs de cpias de segurana, criptografia, controle de acesso rigoroso, conseguir administrar eventuais falhas e ataques, prestar esclarecimento quando necessrio etc.

Se pensarmos bem tambm veremos que a empresa pode obter uma produtividade maior utilizando cloud computing, tirando algumas preocupaes de seu alcance, como por exemplo: e se o hardware quebrar? Neste caso, como a empresa no tem acesso ao hardware o provedor do servio de cloud computing deve se preocupar com isso e muitas outras coisas. Essa questo ainda pode se tornar uma vantagem competitiva para a empresa, isso porque a empresa poder focar em outras coisas de seu negcio e se preocupar menos com alguns pontos que sero comentados a seguir.

Outra questo a reduo de custos, usando um servio de cloud computing a empresa no precisa se preocupar com a manuteno do hardware, com mo de obra para manter os servios no ar, com a energia gasta etc. bvio que tudo isso vai estar colocado nos preos de contratos / assinaturas pelo provedores para o uso dos servios de computao na nuvem, mas provavelmente os gastos com isso sero infinitamente menores se comparados com a ideia da empresa construir seu prprio servio de computao na nuvem etc.

A facilidade de se configurar esses servios na nuvem tambm um fator crucial para sua adoo pela empresas, at mesmo aspectos individuais como: controles de acesso, senhas etc. podem ser configurados facilmente muitas vezes por meio de interfaces, o que agiliza e muito na hora de colocar no ar seu servio de computao na nuvem, sua aplicao etc.

Benefcios Cloud Computing
Imagem com exemplos de vantagens da computao na nuvem

Desvantagens

Como bvio temos desvantagens na computao em nuvem, esses pontos so os mesmos que dificultam um pouco a adoo da mesma, por exemplo: segurana, escalabilidade, interoperabilidade, confiabilidade e disponibilidade.

Dos pontos citados acima talvez o mais impactante seja o fator da segurana, antes tnhamos um modelo onde nossas informaes ou a de nossos sistemas ficavam armazenadas localmente, com a computao em nuvem essas informaes ficam em locais normalmente desconhecidos por ns e no sabemos se existem mais dados sendo armazenados com os nosso, no temos muito controle tambm sobre o hardware, perdemos de certa forma o controle direto sobre as informaes armazenadas etc, outra questo o vazamento de dados, se as transferncias de dados no forem criptografadas, representam um ponto adicional para possveis fugas de dados.

Outro ponto prximo ao da segurana a confiabilidade, quem nos garante que se o sistema falhar nossos dados na nuvem vo continuar intactos? O sistema falha muitas vezes? Sendo assim ntido que as aplicaes para a nuvem devem ser confiveis, o servio deve garantir que caso aconteam falhas os dados permaneam como esto e colocar de p o quanto antes novamente os sistemas.

Atrelado confiabilidade est a questo da disponibilidade, em sistemas / servios na nuvem estamos fadados a depender de conexo com a internet, como tambm que o sistema ou servio em si esteja no ar.

Normalmente, os servios de computao em nuvem vo ser utilizados por vrias empresas, ou seja, o uso de servidores e recursos compartilhados por diferentes empresas e utilizadores, favorece a possibilidade de falhas de acesso que geram acessos no autorizados. Com esse nmero grande de clientes utilizando os servios de computao em nuvem, at mesmo dividindo o mesmo espao, pode algum dia sobrecarregar o servio e assim deix-lo fora do ar.

A escalabilidade um recurso fundamental da computao em nuvem como j vimos anteriormente, isso permite que os recursos usados sejam alterados conforme necessrio, mas para fazer isso, os aplicativos e seus dados devem ser suficientemente flexveis, devem estar at mesmo estruturados para essa flexibilidade. Essa tarefa pode no ser simples e geralmente depende da implementao e da construo da aplicao e at mesmo de como o servio de nuvem foi construdo.

Um ponto que pode ser complicado para algumas empresas o controle limitado, toda infraestrutura do servio de cloud computing controlado pelo provedor do servio, dando ao cliente a opo de gerenciar apenas suas aplicaes e dados, por exemplo, questes de mais baixo nvel, como atualizaes nos servidores, atualizao de firmware [9] no so passadas aos clientes / usurios.

Outro ponto que pode deixar as empresas preocupadas a questo da interoperabilidade, capacidade dos usurios de executar os seus programas e os seus dados em diferentes nuvens e plataformas, os usurios tm a preocupao de no conseguirem retirar seus dados e seus programas de uma nuvem e coloc-los em outra com relativa facilidade, havendo a sensao de que os dados ficam presos em uma determinada nuvem.

Contedos extras

[1] John McCarthy foi um cientista da computao estadunidense. Conhecido pelos estudos no campo da inteligncia artificial e por ser o criador da linguagem de programao Lisp. Recebeu o Prmio Turing de 1972 e a Medalha Nacional de Cincias dos Estados Unidos de 1991.

[2] J.C.R. Licklider, na ntegra Joseph Carl Robnett Licklider, nascido em 11 de maro de 1915, St. Louis, Missouri, EUA falecido em 26 de junho de 1990, Arlington, Massachusetts, cientista da computao americano que ajudou a estabelecer as bases para redes de computadores e ARPANET, a antecessora da Internet.

[3] Desde 1997, Ramnath K. Chellappa fundou o que amplamente considerado como a primeira definio acadmica de computao em nuvem, descrevendo-a como um modelo computacional em que os limites no sero determinados pela tecnologia, mas pelas capacidades financeiras de todos.

[4] A Salesforce foi fundada em 1999, nos Estados Unidos, por Marc Benioff, ex-executivo da Oracle. Atualmente, a companhia uma das lderes mundiais em solues de CRM, conhecida, principalmente, pela plataforma Sales Cloud. Ao longo de sua histria, a Salesforce ganhou destaque no mercado por sua capacidade de inovao.

[5] A sigla ISDN (Integrated Services Digital Network) representa uma rede digital que integra servios de diversas naturezas, como voz, dados, imagens etc, devendo substituir gradualmente a infra-estrutura fsica de comunicaes, em que cada servio tende a trafegar por segmentos independentes.

[6] Um centro de processamento de dados, tambm conhecido como data center, um local onde esto concentrados os sistemas computacionais de uma empresa ou organizao, como um sistema de telecomunicaes ou um sistema de armazenamento de dados, alm do fornecimento de energia para a instalao.

[7] VPN significa Virtual Private Network (rede virtual privada): um servio que protege a sua conexo de Internet e privacidade online. Ela cria um tnel criptografado para os seus dados, protege a sua identidade online, oculta o seu endereo de IP e permite que voc use pontos de acesso de Wi-Fi pblicos com segurana.

[8] Um firewall um dispositivo de segurana da rede que monitora o trfego de rede de entrada e sada e decide permitir ou bloquear trfegos especficos de acordo com um conjunto definido de regras de segurana.

[9] Em eletrnica e computao, firmware uma classe especfica de software de computador que fornece controle de baixo nvel para o hardware especfico do dispositivo

Fontes


Original Link: https://dev.to/luigibelanda/cloud-computing-computacao-na-nuvem-surgimento-caracteristicas-vantagens-etc-31i8

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