Oito Modelos Principais de Computação em Nuvem de 2021

Computação em nuvem é a entrega de vários serviços via Internet. Esses serviços incluem servidores, rede, bancos de dados, armazenamento, software, analytics e inteligência.

Em outras palavras, computação em nuvem transforma infraestruturas de TI em um serviço utilitário. Você pode se conectar à infraestrutura através da Internet e usar os recursos sem instalá-los ou mantê-los on-premises.

Tecnologias de nuvem permitem que você pague apenas pelos serviços que usa, execute suas aplicações ou serviços de forma mais eficiente e escale conforme as necessidades do seu negócio mudam.

Nos últimos anos, tornou-se uma opção popular para empresas e indivíduos por várias razões, como desempenho melhorado, economia de custos, segurança e aumento de produtividade.

Em 2020, mais de 50% das empresas moveram suas operações para a nuvem — segundo relatório da Flexera. Esta tendência continuará nos próximos anos, já que 46% das empresas relataram benefícios de economia de custos.

Dependendo de seus requisitos específicos, empresas podem selecionar quando, onde e como utilizam computação em nuvem para garantir uma solução de TI eficiente e segura.

Para ajudá-lo a navegar pelas complexidades das tecnologias de nuvem, descrevemos diferentes tipos de computação em nuvem junto com suas vantagens e desvantagens.

Computação em nuvem pode ser categorizada baseada em modelos de serviço e modelos de implantação. Vamos elaborar ambos.

Computação em Nuvem Baseada em Modelos de Serviço

Os três modelos de serviço de computação em nuvem mais importantes são IaaS, PaaS e SaaS. Cada um representa uma seção diferente da pilha de computação em nuvem e tem um conjunto único de recursos.

1. IaaS [Infraestrutura como Serviço]

Prós

• Pague apenas pelo que usa
• Adicione recursos em horários de pico e reduza conforme necessário
• Permite recuperação instantânea de interrupções
• Adicione novas capacidades e aproveite APIs

Contras

• Custo pode aumentar inesperadamente se uso de pico exceder estimativa
• Problemas de segurança de dados devido à arquitetura multi-tenant

Provedor de nuvem IaaS gerencia a infraestrutura para usuários. Isso significa que o provedor cuida do servidor, rede, armazenamento de dados e virtualização. Os usuários podem gerenciar coisas como sistemas operacionais e implantar software de aplicação na infraestrutura de nuvem.

Neste tipo de modelo de implantação, provedores de nuvem geralmente fornecem recursos sob demanda de seu grande conjunto de máquinas instaladas em data centers. Lidam com todos os tipos de reparos, interrupções e problemas de hardware.

Geralmente, IaaS envolve o uso de uma tecnologia de orquestração de nuvem como OpenNebula, Apache CloudStack ou OpenStack. Isso gerencia a criação de máquinas virtuais bem como a alocação de volumes de armazenamento. Usuários são cobrados de acordo com o número de recursos alocados e consumidos.

2. PaaS [Plataforma como Serviço]

Prós

• Não precisa de investimento inicial em hardware e software
• Permite programação de nível superior com complexidade reduzida
• Aplicações implantadas podem ser facilmente escaladas sem grandes mudanças
• Permite recuperação instantânea de interrupções
• Adicione novas capacidades e aproveite APIs

Contras

• Tem que desenvolver aplicações de acordo com o framework fornecido pelo provedor de nuvem

PaaS fornece um framework (com componentes de software integrados) que desenvolvedores podem usar para construir e personalizar aplicações baseadas na nuvem. Também oferece várias ferramentas para analisar dados de aplicação, descobrir padrões únicos e tomar decisões informadas.

Ao escolher um modelo PaaS, você pode evitar a complexidade e despesa de comprar e manter licenças de software, a infraestrutura subjacente, middleware e outros recursos. Apenas gerencie as aplicações e serviços que você cria, e seus provedores de nuvem cuidarão de tudo o mais.

Alguns provedores usam aplicações específicas de PaaS como modelos de entrega para dados. Por exemplo:

• Integration PaaS: permite usuários construir, executar e gerenciar fluxos de integração, sem instalar qualquer middleware.
• Data PaaS: O provedor de nuvem constrói aplicações de dados para os clientes e fornece ferramentas de visualização de dados para acessar e analisar dados.

O provedor também pode oferecer serviços adicionais para aprimorar fluxo de trabalho e segurança.

3. SaaS [Software como Serviço]

Prós

• Não precisa instalar ou atualizar aplicações em dispositivos locais
• Pode ser escalado para cima ou para baixo baseado em demandas
• Baixo custo de distribuição
• Uso eficiente de licenças de software

Contras

• Problema de latência
• Trocar entre fornecedores SaaS é difícil

Este modelo de serviço de nuvem fornece acesso direto a um produto de software totalmente desenvolvido. Permite que você foque exclusivamente em como melhor utilizar o produto. Tudo (incluindo desenvolvimento, execução, distribuição e gestão) é tratado pelo provedor de serviços.

A maioria das soluções SaaS atualmente disponíveis no mercado são aplicações de usuário final. Geralmente, apps SaaS são apps móveis ou aplicações web, que podem ser acessadas através de um navegador web. Usuários não precisam instalar ou atualizar o app localmente.

Os exemplos mais comuns de aplicações SaaS são Gmail, Dropbox, Office365, Google Maps e GoToMeeting. Embora alguns sejam gratuitos, a maioria das empresas cobra uma taxa mensal ou anual fixa por usuário.

Outros Modelos de Serviço Menos Populares

4. Computação Serverless (Sem Servidor)

Empresas usando serviços de fornecedores serverless são cobradas baseadas em sua computação e não precisam pagar por um número fixo de servidores ou quantidade de largura de banda.

O termo 'computação serverless' é bastante confuso: não significa que não há servidor físico. Os servidores ainda são usados para armazenar e gerenciar dados. No entanto, desenvolvedores não precisam se preocupar com configuração, gerenciamento, máquinas virtuais, escalonamento de contêineres e planejamento de capacidade.

Modelos serverless rodam código sob demanda apenas. Permitem que desenvolvedores construam aplicações mais ágeis e paguem apenas pelos recursos sendo usados, nunca pagando por capacidade ociosa.

5. FaaS [Função como Serviço]

Projetado para potencialmente ser uma arquitetura serverless, FaaS permite que você implante uma parte (uma única função) de uma aplicação. É mostly usado quando desenvolvendo aplicações de microsserviços.

Dividir uma aplicação em microsserviços é bastante benéfico para desenvolvedores porque permite que eles construam e modifiquem pequenos pedaços de código que podem ser facilmente implementados em suas bases de código.

Ao contrário da arquitetura monolítica, na qual até pequenas mudanças requerem um processo de implantação pesado, FaaS elimina a complexidade do processo de implantação.

O primeiro FaaS oferecido por qualquer grande fornecedor de nuvem pública foi Amazon AWS Lambda (lançado inicialmente em 2014), seguido por Google Cloud Functions e Microsoft Azure Functions.

6. MBaaS [Mobile Backend como Serviço]

Modelos MBaaS fornecem desenvolvedores web/app com um meio para conectar seu software de aplicação frontend com computação em nuvem backend e armazenamento em nuvem. Isso liberta desenvolvedores de se preocuparem com gerenciamento ou realização de quaisquer tarefas relacionadas a servidores.

Provedores MBaaS oferecem várias operações básicas, como armazenamento de arquivos e serviços, suporte para notificações push, funções de mensagens e chat, serviços de localização e APIs de rede social para login e postagem.

Computação em Nuvem Baseada em Modelos de Implantação

Uma vez que você decidiu qual serviço de nuvem é melhor para você, o próximo passo é implantá-lo eficientemente. Existem três modelos principais de implantação em nuvem: nuvem privada, nuvem pública e nuvem híbrida.

1. Nuvem Privada (Private Cloud)

Prós

• Fornece segurança e privacidade aprimoradas
• Clientes têm controle total sobre escolhas de hardware e software
• Clientes não precisam depender de conformidade industrial e regulatória

Contras

• Custo alto
• Pessoas qualificadas são necessárias para gerenciar serviços de nuvem

Nuvem privada, também conhecida como nuvem interna, fornece um ambiente proprietário dedicado a uma única empresa. Seus recursos de hardware e software são acessíveis apenas por um único cliente.

O modelo de nuvem privada oferece recursos de computação virtualizados e escaláveis através de componentes físicos armazenados no datacenter de um fornecedor ou on-premises. Pode ser gerenciado internamente ou por terceiros.

Muitas empresas escolhem infraestrutura de nuvem privada porque oferece um grau aprimorado de controle e segurança e privacidade estritas aos dados via firewalls e hospedagem interna. Podem personalizar a nuvem de acordo com suas necessidades computacionais específicas.

Além disso, empresas utilizando modelos de nuvem privada podem adotar arquiteturas e práticas de aplicações nativas da nuvem (como microsserviços e contêineres). Isso traz flexibilidade e eficiência ainda melhores, e permite que clientes façam transição suave para uma infraestrutura de nuvem pública ou híbrida no futuro.

2. Nuvem Pública (Public Cloud)

Prós

• Independente de localização
• Custo-eficiente
• Fácil de configurar e implantar
• Escalabilidade virtualmente ilimitada
• Acesso antecipado às tecnologias mais recentes da indústria de TI

Contras

• Menos segura porque recursos são compartilhados publicamente
• Controles limitados
• Desempenho depende da conectividade com a internet

O provedor de serviço de nuvem pública disponibiliza recursos para qualquer um que queira usá-los ou comprá-los de qualquer parte do mundo. Usuários podem acessar esses recursos via Internet.

Embora um modelo de nuvem pública abranja várias características e capacidades, em seu núcleo, consiste em quatro características principais: computação sob demanda, pooling de recursos, escalabilidade ou elasticidade rápida e precificação pay-per-use.

A maioria das empresas prefere a nuvem pública para hospedar seus serviços por causa de sua escalabilidade para atender demandas de workload e usuários. Além disso, não precisam gerenciar seus próprios recursos de TI. E como clientes pagam apenas pelo que usam, resulta em menos recursos desperdiçados.

Embora tenham havido muitas preocupações de segurança sobre infraestrutura de nuvem pública, quando implementada corretamente (com métodos de segurança rigorosos como sistemas de detecção e prevenção de intrusão), pode ser tão segura quanto a rede de nuvem privada.

3. Nuvem Híbrida (Hybrid Cloud)

Prós

• Conformidade regulatória e segurança aprimoradas
• Custo-efetivo
• Agilidade e inovação aumentadas
• Maior eficiência de infraestrutura
• Gestão de risco aprimorada

Contras

• Difícil de implementar
• Precisa gerenciar múltiplos fornecedores e plataformas

Nuvem híbrida mescla uma nuvem privada com uma ou mais serviços de nuvem pública, usando programas de software proprietários seguros que permitem comunicação entre esses dois serviços diferentes.

Modelos de nuvem híbrida são projetados para misturar o melhor de ambos os serviços. Permitem que empresas movam workloads entre soluções de nuvem conforme os requisitos mudam.

Usando um modelo híbrido, empresas podem armazenar dados sensíveis em um data center local enquanto aproveitam os robustos recursos computacionais de uma nuvem pública gerenciada. Ao contrário de abordagens multi-cloud, nas quais desenvolvedores gerenciam cada nuvem individualmente, uma nuvem híbrida depende de um único plano de gestão.

Nos últimos anos, muitas empresas atualizaram para ambientes de nuvem híbrida para reduzir sobrecarga em recursos locais e minimizar custos. Da indústria de saúde ao setor financeiro, tecnologias de nuvem híbrida provaram ser eficazes em otimizar recursos e aprimorar performance computacional.

Outros Modelos de Implantação em Nuvem Menos Populares

4. Nuvem Distribuída (Distributed Cloud)

Serviço de nuvem distribuída roda infraestrutura de nuvem pública em múltiplas localizações físicas diferentes. Isso significa que usuários não só podem hospedar suas operações na infraestrutura do fornecedor de nuvem, mas também on-premises, em centros de colocation ou data centers de terceiros, ou em datacenters de outros provedores de nuvem. Podem operar tudo a partir de um único plano de controle.

Em outras palavras, empresas podem implantar e rodar aplicações ou partes individuais da aplicação em múltiplos ambientes de nuvem. Podem selecionar o fornecedor de nuvem e localização que melhor atende suas necessidades de performance e conformidade regulatória.

Além disso, distribuição centralmente gerenciada de nuvens públicas é uma solução ideal para edge computing — hospedar aplicações mais próximas às fontes de dados como dispositivos IoT ou servidores de borda locais.

5. Nuvem Comunitária (Community Cloud)

Uma nuvem comunitária é um esforço colaborativo no qual recursos são compartilhados entre múltiplas organizações que têm requisitos semelhantes. É propriedade e gerenciada por uma ou mais organizações na comunidade, um terceiro, ou ambos.

Por exemplo, agências governamentais nos Estados Unidos podem compartilhar infraestrutura de computação na nuvem para gerenciar e operar dados. Este tipo de computação em nuvem é escalável, flexível e compatível com todo negócio. Permite que usuários alterem documentos e configurações conforme suas necessidades.

6. Nuvem de Computação de Alto Desempenho (HPC Cloud)

Como o nome sugere, nuvens HPC são usadas para executar aplicações que consomem quantidades significativas de poder computacional e memória. Tipicamente, um sistema HPC é um cluster distribuído de servidores intensivos em GPU.

Mais especificamente, o cluster contém centenas ou milhares de servidores de computação (nós) que são conectados juntos. Os servidores em cada cluster trabalham em paralelo uns com os outros, aumentando a velocidade de processamento para entregar computação de alto desempenho. Cada cluster pode realizar um quadrilhão de cálculos por segundo.

Nuvens HPC são mostly usadas por laboratórios de pesquisa (para realizar simulações complexas), indústria de petróleo e gás (para detectar locais com precisão para perfuração), serviços financeiros (para rastrear tendências de ações em tempo real e automatizar trading) e empresas que utilizam ferramentas de inteligência artificial e machine learning.

7. Multicloud

Multicloud é o uso de dois ou mais serviços de computação em nuvem e armazenamento em uma única arquitetura de rede. Pode ser all-private cloud, all-public cloud, ou uma combinação de ambos. Ao contrário de nuvens híbridas, não necessariamente inclui uma nuvem privada.

Empresas usam múltiplos ambientes de nuvem para espalhar armazenamento de dados e recursos computacionais, o que reduz o risco de perda de dados e downtime.

8. Poly Cloud

Poly cloud é bem diferente de multicloud. Permite que você execute módulos específicos de seus workloads no melhor provedor para aquela função específica. Por exemplo, você pode rodar sua API no AWS Lambda da Amazon, mas seu data lake no Microsoft Azure.

Embora Poly cloud ofereça benefícios substanciais de custo, você tem que confiar na conectividade de diferentes fornecedores de nuvem, onde pode haver latência aumentada.

Perguntas Frequentes

Quem Inventou a Computação em Nuvem?

O conceito de computação em nuvem foi inventado pelo cientista da computação Joseph Carl Robnett Licklider no início dos anos 1960. Ele trabalhou no ARPANet, o precursor da Internet de hoje, para estabelecer uma rede de compartilhamento de tempo de computadores usando o software da época.

No entanto, computação em nuvem não foi popularizada até a Amazon lançar sua subsidiária Amazon Web Services em 2002 para permitir desenvolvedores construírem aplicações por conta própria. Em 2006, a Amazon criou Simple Storage Service (S3) e Elastic Compute Cloud (EC2), que pioneiraram o uso de virtualização de servidores para entregar IaaS a um modelo pay-per-price.

Quais são os principais benefícios da computação em nuvem?

Serviços de nuvem permitem que empresas configurem o que é essencialmente um escritório virtual. Embora haja muitas vantagens de usar um serviço de nuvem, as principais incluem:

• Economia de custos (modelo de custo pay-per-use)
• Flexibilidade e escalabilidade
• Prevenção de perdas e recuperação de desastres
• Acesso a atualizações automáticas da mais recente tecnologia de TI

Quais são alguns exemplos comuns de computação em nuvem?

Centenas de milhares de empresas estão usando diferentes tipos de infraestruturas de nuvem para fornecer seus serviços. Os serviços mais populares são:

• Google Apps, como Google Sheets e Google Drive
• Slack, um aplicativo de mensagens para negócios
• Microsoft Power BI, um serviço de analytics de negócios
• Heroku, uma plataforma de nuvem que permite desenvolvedores construírem, entregarem, monitorarem e escalarem aplicações
• Dropbox, um serviço de hospedagem de arquivos que permite salvar arquivos online e sincronizá-los aos seus dispositivos

Quem são os principais provedores de nuvem?

Os cinco principais provedores oferecem todos os tipos de serviços de nuvem listados acima. Sua receita (de serviços de nuvem) aumentou a uma CAGR de mais de 20%.

1. Amazon Web Services
2. Microsoft Azure
3. Google Cloud Platform
4. Alibaba Cloud
5. IBM Cloud
6. Oracle Cloud
7. SAP Cloud Platform

Qual o futuro da computação em nuvem?

Em 2020, o tamanho do mercado global de computação em nuvem foi avaliado em $371,4 bilhões. Estima-se que cresça a uma CAGR de 17,5% nos próximos cinco anos. Em 2025, o mercado de computação em nuvem atingirá $832,1 bilhões.

Este crescimento é impulsionado principalmente pela implementação crescente de tecnologias avançadas como Big Data, Inteligência Artificial (IA) e Machine Learning (ML). Grandes empresas também estão mudando suas operações para soluções de nuvem custo-eficientes para aproveitar numerosas vantagens.

Além disso, investimentos crescentes por países como Estados Unidos, Reino Unido, China e Japão em vários projetos de desenvolvimento baseados em nuvem são esperados para acelerar o crescimento do mercado.