O que é nuvem distribuída?

A nuvem distribuída é uma das últimas tendências em computação em nuvem, um tipo de implantação que permite aos usuários distribuir uma única nuvem pública em diferentes locais. Ao contrário das nuvens híbridas e até mesmo de algumas configurações de várias nuvens, uma nuvem distribuída permite que uma empresa ultrapasse totalmente a pilha de tecnologia atual em favor da nuvem pública.

Esta postagem é uma introdução às nuvens distribuídas e os benefícios de uma nuvem pública geograficamente dispersa. Continue lendo para saber por que as empresas estão adotando cada vez mais esse modelo de implantação e qual o papel da nuvem distribuída no crescimento da computação de borda.

O que é uma nuvem distribuída?

A nuvem distribuída é uma forma de serviço de nuvem que permite que uma empresa execute uma única infraestrutura de nuvem pública em vários locais diferentes. Esses locais, conhecidos como hubs , subestações , ou mini-nuvens , são nuvens menores e individuais com recursos de processamento.

Ao configurar uma nuvem distribuída, o usuário é livre para implantar e executar serviços/componentes de aplicativos individuais em uma combinação de locais e ambientes, como:

• Uma instalação no local.
• O data center do provedor principal.
• Nas instalações de outros fornecedores.
• Um centro de colocation.
• Na borda da rede (o ponto em que os dispositivos finais se conectam a uma rede para fornecer dados).

Nuvens distribuídas permitem que uma organização escolha o melhor local para cada carga de trabalho com base em:

• Local do usuário.
• Requisitos do aplicativo.
• Custo.
• Largura de banda disponível.
• Regulamentos do setor ou da região.
• Riscos de segurança.

Apesar da natureza dispersa desse tipo de nuvem, o usuário gerencia toda a configuração em um único painel . O modelo não sofre de inconsistências de gerenciamento, que é um desafio típico de nuvem híbrida.

A capacidade de escolher locais para cada serviço, pilha e aplicativo permite que uma empresa garanta o melhor desempenho e a conformidade regulatória. Além disso, a estratégia distribuída resolve dois grandes problemas no setor de computação em nuvem:

• Latência causada por servidores muito distantes do endpoint da rede.
• Congestionamento de rede causado por uma configuração de nuvem centralizada sobrecarregada.

Como a nuvem distribuída se compara a uma nuvem "regular"?

A nuvem tradicional envolve a entrega sob demanda de recursos virtuais de TI (servidores, VMs, bancos de dados etc.). Os fornecedores de nuvem fornecem esse serviço pela Internet ou por uma rede privada, e os modelos de implantação mais comuns são:

• Nuvem pública.
• Nuvem privada.
• Nuvens híbridas (uma combinação de público e privado).
• Nuvem da comunidade.
• Multi-cloud (uma configuração com várias nuvens públicas de diferentes provedores).

A nuvem distribuída também oferece recursos sob demanda, mas o modelo permite que os usuários configurem cargas de trabalho em locais estratégicos para garantir níveis de desempenho ideais. Em vez de depender de uma solução híbrida ou trabalhar com vários provedores para atingir o mesmo objetivo, a nuvem distribuída oferece uma plataforma única espalhada por várias subestações.

A capacidade de usar vários hubs de processamento é a principal diferença entre uma nuvem distribuída e qualquer outra nuvem. Um consumidor de um modelo de nuvem regular normalmente não tem conhecimento (ou controle) da localização exata dos recursos de nuvem pública, que é o principal ponto de venda das configurações distribuídas.

Como funciona a nuvem distribuída?

Do ponto de vista do consumidor, a nuvem distribuída funciona como uma infraestrutura de nuvem pública padrão. O usuário gerencia a configuração a partir de um único painel de controle, independentemente do número de subestações. No entanto, alguns novos recursos estão disponíveis para adição ao contrato de nível de serviço (SLA), como:

• Solicitar que determinadas cargas de trabalho operem em hubs específicos.
• Concordar que determinados dados ou processos nunca saem de uma região específica.
• Definir alvos por componente ou por hub para latência ou taxa de transferência.

Do ponto de vista do provedor de nuvem, lidar com uma configuração distribuída é um desafio. O provedor precisa estender a rede em nuvem normalmente centralizada em uma variedade de ambientes menores interconectados.

Assim como em uma oferta de nuvem pública típica, o provedor de nuvem distribuída é responsável por gerenciar todas as operações de nuvem, incluindo:

• Segurança na nuvem.
• Manter o software e o hardware atualizados.
• Manter alta disponibilidade.
• Governança.
• Garantindo a confiabilidade de toda a infraestrutura.

Essas tarefas se tornam mais complexas a cada novo hub que o provedor disponibiliza aos usuários. Um único provedor gerencia o serviço de nuvem distribuído independentemente do número de subestações, mesmo que a configuração do consumidor inclua um data center pertencente a um fornecedor secundário.

Quais são as vantagens da computação em nuvem distribuída?

Além dos benefícios usuais da computação em nuvem, como elasticidade e falta de custos iniciais, a nuvem distribuída também oferece várias vantagens comerciais exclusivas.

Melhor desempenho geral

Os usuários de nuvens distribuídas podem configurar operações individuais com base em necessidades específicas de negócios. Uma organização é livre para distribuir cargas de trabalho e reduzir a probabilidade de:

• Latência.
• Tempo de inatividade.
• Congestionamento de rede.

Os dados se movem mais rapidamente entre o local de origem e os recursos de nuvem encarregados de processá-los. O resultado é um sistema de melhor desempenho com níveis mais altos de visibilidade e confiabilidade.

Multi-nuvem com gerenciamento centralizado

Ao contrário de nuvens múltiplas e híbridas, os usuários gerenciam uma nuvem distribuída a partir de uma única interface. Essa centralização simplifica a administração e ajuda de forma confiável:

• Garantir a consistência entre os ambientes.
• Monitore os níveis de desempenho de todos os componentes.
• Identifique ameaças a tempo (sejam maliciosas ou baseadas em erros).

A centralização também é um benefício notável para as equipes de DevOps. Os engenheiros de DevOps têm a capacidade de lidar com todos os clusters igualmente ao implantar aplicativos e, como resultado, acelerar a velocidade de desenvolvimento.

Conformidade mais fácil

Diferentes opções ao configurar cargas de trabalho e armazenar dados ajudam uma empresa a manter a conformidade com as regulamentações do setor ou da região.

Por exemplo, garantir que todo o armazenamento e processamento de dados do usuário ocorra no país de origem ajuda a cumprir os regulamentos de privacidade de dados, como CCPA e GDPR. Esses recursos são vitais se você opera em um setor altamente regulamentado, como finanças ou saúde.

Melhor experiência do usuário

A falta de tempo de inatividade e latência é essencial para uma experiência positiva do usuário. Uma nuvem distribuída pode garantir um desempenho confiável mesmo ao lidar com processos que exigem muitos dados, como streaming de conteúdo de vídeo ou videoconferência.

Redução de risco

Um ataque bem-sucedido em um dos hubs concede acesso apenas a uma porcentagem de seus dados. Hackear o resto do sistema requer mais tempo e esforço, dando à equipe de segurança espaço suficiente para identificar a ameaça e lançar um plano de resposta a incidentes.

Além de tornar uma empresa menos vulnerável a ataques cibernéticos e violações de dados, uma nuvem distribuída também permite desligar um hub para manutenção ou verificação de segurança sem afetar o restante do sistema.

Relação custo-benefício

Uma nuvem distribuída é uma solução muito econômica que ajuda a economizar dinheiro ao:

• Sem custos iniciais de hardware.
• Garantindo alta granularidade e a capacidade de ajustar recursos em cada hub.
• Não requer uma equipe individual para supervisionar cada subestação.
• Reduzir a quantidade de poder de computação que um sistema precisa para fazer uma solicitação e obter uma resposta.

Expansão de negócios mais rápida

Uma nuvem distribuída permite a expansão rápida para novas bases de clientes sem a necessidade de gastar tempo ou dinheiro em:

• Construindo infraestrutura adicional.
• Negociando e obtendo um novo provedor de nuvem.
• Contratando uma nova equipe interna dedicada.
• Expandir o conjunto de ferramentas atual.

Depois de enviar uma solicitação de expansão ao provedor de nuvem, normalmente você pode começar a operar em um novo local em questão de horas. À medida que as necessidades em uma nova área crescem, a pegada da nuvem pode aumentar rapidamente para atender à crescente demanda.

Se o mercado não for lucrativo, você pode reduzir os recursos ou retirar totalmente a área sem perder dinheiro.

Quais são os desafios da computação em nuvem distribuída?

Do ponto de vista do consumidor, o uso de uma nuvem distribuída não apresenta desvantagens específicas do modelo. Se uma empresa já está ciente dos benefícios da virtualização, uma nuvem distribuída é apenas uma versão mais poderosa da oferta pública padrão.

Para provedores, no entanto, uma nuvem distribuída vem com várias considerações. Abaixo está uma lista dos problemas mais comuns de executar uma nuvem distribuída:

• Complexidade geral: Configurar e manter uma nuvem distribuída pode ser uma tarefa difícil para alguns provedores. A menos que o fornecedor seja um fornecedor de hiperescala, haverá problemas com expansão, atendimento de solicitações de clientes para locais específicos e configuração de comunicação entre subestações. Uma vez instalado e funcionando, cada hub requer manutenção específica do local.
• Problemas de largura de banda: Um ambiente disperso com diferentes modelos de conectividade pode sobrecarregar as conexões existentes. Muitos provedores precisam de atualizações para atender ao aumento da demanda por taxa de transferência.
• Preocupações de segurança: Ao contrário da execução de operações em um data center central, uma nuvem distribuída tem uma superfície de ataque mais ampla. Cada hub requer medidas de segurança individuais para evitar o tempo de inatividade local e garantir que as cargas de trabalho permaneçam seguras. Os provedores também precisam atualizar os planos de backup e continuidade de negócios para dados dispersos.

Nuvem distribuída e computação de borda

A nuvem distribuída fornece uma base ideal para computação de borda, o processo de execução de cargas de trabalho o mais próximo possível fisicamente do ponto de geração de dados. Muitos dispositivos e aplicativos que dependem da análise de dados em tempo real podem se beneficiar da computação de borda, como:

• Câmeras de segurança analisando imagens de vigilância.
• Dispositivos de fabricação automatizados.
• Veículos autônomos.
• Leitores de código de barras.
• Aplicativos em edifícios e cidades inteligentes.
• Sensores monitorando dados em um ambiente industrial de alto risco.

Uma nuvem distribuída torna os aplicativos que dependem da computação de borda mais fáceis de implantar e gerenciar. Por exemplo, digamos que você esteja executando várias fábricas espalhadas pelo país. Cada planta tem um servidor de borda que processa dados de milhares de sensores.

Com uma nuvem distribuída, você pode controlar e gerenciar todos os servidores de borda a partir de um único painel, com a mesma equipe e com um conjunto de ferramentas de nuvem. Os administradores podem facilmente:

• Implante e gerencie clusters de software em vários ambientes.
• Faça atualizações de segurança.
• Monitore os riscos e mantenha os sistemas em boas condições.
• Manter o desempenho do dispositivo.

Sem uma nuvem distribuída, essas responsabilidades seriam separadas e exclusivas para cada servidor de borda. A equipe teria que gerenciar cada ambiente individualmente, resultando em inconsistências e um aumento acentuado nas tarefas necessárias.

O que há no futuro para a nuvem distribuída?

O Gartner prevê que, até 2024, a maioria dos provedores de nuvem oferecerá alguns serviços IaaS distribuídos capazes de executar operações no ponto de necessidade. Este crescimento será principalmente o resultado de desenvolvimentos contínuos em:

• Computação de borda.
• Internet das coisas (IoT).
• Inteligência artificial (IA) e aprendizado de máquina (ML).
• Redes 5G.
• Realidades virtuais e aumentadas.

Os aplicativos provenientes dessas tecnologias em evolução têm acesso a grandes conjuntos de dados e exigem latência extremamente baixa. Esses sistemas precisam de uma infraestrutura de alto desempenho para garantir uma experiência de usuário satisfatória, que é justamente o que a nuvem distribuída oferece.

Como resultado, espera-se que o mercado global de nuvens distribuídas atinja US$ 3,9 bilhões até 2025.

O Gartner também prevê que, até 2022, mais de 50% dos dados gerados pelas empresas exigirão processamento fora de uma única nuvem típica. Essa estimativa é outro indicador de que as nuvens distribuídas continuarão a crescer em popularidade.

Outra expectativa para o futuro é que veremos um aumento nos hubs de terceiros compartilhados entre dois ou mais provedores de nuvem de primeira linha. Essas subestações eventualmente começarão a variar significativamente com base nos serviços e nos casos de uso pretendidos.

Um verdadeiro modelo multinuvem  

Nuvens distribuídas são uma excelente oportunidade para CTOs que buscam maneiras de alcançar novos clientes ou configurar serviços específicos de localização sem latência. Os adotantes oportunos obterão uma enorme vantagem competitiva aproveitando a inovação dos provedores de nuvem pública e a liberdade de executar ativos onde eles mais precisam.