Architecture cloud

Qu’est-ce que l’architecture cloud ?

Composants fondamentaux de l’architecture cloud

Les quatre piliers de l’architecture cloud sont les plateformes front-end, les plateformes back-end, le déploiement basé sur le cloud et le stockage cloud. Ceux-ci créent un environnement cloud efficace, évolutif et transparent.

1. Plateforme d’interface utilisateur

L’interface des services cloud est accessible, réactive et facile à utiliser sur tous les appareils.

Éléments importants :

• Navigateurs web : Les points d’accès les plus populaires sont Chrome, Edge, Safari et Firefox. Les produits SaaS cloud comme Gmail, Salesforce et Office 365 utilisent la distribution par navigateur, car elle est légère et ne nécessite aucune installation.
• Applications mobiles : Celles-ci permettent aux utilisateurs d’accéder aux informations en déplacement (par exemple, l’application mobile Google Drive). Elles privilégient la connectivité mobile, la prise en charge hors ligne et les fonctions spécifiques à l’appareil.
• Applications de bureau et applications web progressives (PWA) : pour les charges de travail nécessitant une vitesse élevée ou un fonctionnement hors ligne. Par exemple, le logiciel de bureau Microsoft Teams inclut des fonctionnalités qui ne sont pas disponibles en ligne. Les applications web progressives combinent les avantages des navigateurs et des applications natives.
• Les interfaces de programmation d’applications (API) et les kits de développement logiciel (SDK) sont des outils utilisés par les développeurs pour connecter des applications aux services cloud. Exemple : une application de paiement cloud intégrant l’API Stripe.
• Outils d’accès : La mise à disposition, la surveillance et l’automatisation des ressources nécessitent des tableaux de bord, des portails et des interfaces de ligne de commande.
• Clients : Il peut s’agir d’ordinateurs portables, de devices IoT ou de logiciels client léger. Exemple : un thermostat intelligent utilisé en tant que client cloud IoT.

Cette couche assure un accès constant aux ressources du cloud, partout et à tout moment.

2. Back-end (serveurs, stockage et bases de données)

Le système back-end pilote le système front-end de façon à gérer la puissance de calcul, le stockage et la logique métier à grande échelle.

a. Ressources de calcul

• Machines virtuelles (VM) : Celles-ci fournissent des calculs à la demande. Plusieurs systèmes d’exploitation peuvent fonctionner sur le même matériel. Les start-ups peuvent passer de façon immédiate d’une seule machine virtuelle à plusieurs milliers.
• Conteneurs : Il s’agit de petits systèmes portables (Kubernetes, Docker) qui exécutent des programmes de manière uniforme sur plusieurs plateformes. Parfaits pour les pipelines DevOps et les microservices.
• Informatique sans serveur : Ce modèle permet d’exécuter des fonctions sans avoir à gérer de serveurs.
• Serveurs bare metal : Ce sont des serveurs physiques dédiés aux charges de travail à hautes performances telles que les jeux, le machine learning et le trading haute fréquence.

b. Systèmes de stockage

Un stockage évolutif et performant avec bases de données pour données organisées et non structurées.

c. Bases de données

• Relationnelles (SQL) : bases de données relationnelles structurées utilisées dans les systèmes financiers, ERP et RH.
• NoSQL : sans schéma, conçues pour les applications à fort volume comme les médias sociaux ou l’IoT, où des modèles de données flexibles sont essentiels.
• Entrepôts de données : optimisés pour l’analyse, le reporting et la BI (p. ex., Snowflake gère des téraoctets de données marketing).
• Bases de données en mémoire : utilisées pour la mise en cache et l’analyse en temps réel, où les microsecondes comptent (p. ex., Redis, pour la mise en cache des pages produits dans le commerce électronique).

d. Services back-end d’applications

• Microservices : décomposent des applications en services plus petits et indépendants (p. ex., Netflix utilise des microservices pour les recommandations, le streaming et la facturation).
• Middleware : permet de joindre des applications/services (Kafka diffuse des données en temps réel).
• Équilibreurs de charge : répartissent le trafic entrant entre les serveurs afin d’éviter les pannes de ressources.

3. Déploiement du cloud en réseau

Tous les composants sont reliés entre eux par un réseau, ce qui permet un transfert de données rapide, sûr et fiable.

Parmi les compétences fondamentales, on peut citer :

• CDN : distribution accélérée des contenus à l’échelle mondiale.
• VPN : communications sécurisées entre les utilisateurs et le cloud.
• Services DNS : gestion de domaine.
• Groupes de sécurité et pare-feux : contrôle d’accès au niveau des ressources.
• Équilibreurs de charge : répartition de la charge de travail en vue d’optimiser les performances.
• Passerelles API : mise à l’échelle et gestion du trafic API.
• Protocoles de mise en réseau : VPC, sous-réseaux et connectivité hybride (ExpressRoute, Direct Connect).

4. Stockage cloud

Le stockage cloud prend en charge différentes charges de travail avec des données persistantes, évolutives et hautement accessibles.

• Données non structurées, sauvegardes, médias (stockage d’objet).
• EBS, disques gérés Azure : stockage de bloc à faible latence et à hautes performances.
• Stockage de fichier : une structure de système de fichiers traditionnelle.

Cette flexibilité permet aux entreprises de stocker, de préserver et de récupérer efficacement des données pour des applications transactionnelles, analytiques et d’archivage.

L’infrastructure as-a-service (IaaS), le platform-as-a-service (PaaS) et le software-as-a-service (SaaS) sont les principaux modèles de mise à disposition de services cloud.

De l’infrastructure de base aux applications gérées, chaque couche répond aux besoins commerciaux et techniques.

1. Infrastructure as-a-service

Les infrastructures IT évolutives commencent par l’IaaS, qui fournit des serveurs, du stockage et un réseau virtualisés à la demande.

• Principales caractéristiques
  • Les utilisateurs gèrent les systèmes d’exploitation, le middleware et les applications, tandis que les fournisseurs prennent en charge le matériel, la virtualisation et le réseau.
  • La flexibilité du paiement à l’utilisation en fait une option adaptée aux charges de travail nécessitant une mise à l’échelle dynamique.
•  Usages courants
  • Hébergement de sites web et d’applications d’entreprise.
  • Exécution de machines virtuelles à des fins de test ou de production.
  • Gestion des besoins de stockage de données à grande échelle.
  • Mise en place des solutions de reprise après sinistre et de sauvegarde.

2. Platform-as-a-service

Le modèle PaaS vous permet de développer, tester et déployer des applications sans avoir à gérer l’infrastructure. Cela accélère le développement et simplifie les opérations.

• Principales caractéristiques
  • Les développeurs se concentrent sur le code et la logique applicative, tandis que la plateforme gère l’infrastructure, l’exécution et la mise à l’échelle.
  • Les outils et cadres intégrés améliorent la productivité et la collaboration.
• Usages courants
  • Développement et déploiement d’applications web et mobiles.
  • Mise en place d’environnements de test et de préproduction pour les workflows agiles.
  • Rationalisation du déploiement et de la gestion des bases de données.
  • Gestion d’applications conteneurisées sans orchestration. 

3. Software-as-a-service

Le modèle SaaS met à disposition des applications entièrement gérées via Internet et accessibles par le biais de navigateurs ou d’API. Les utilisateurs ne gèrent ni l’infrastructure ni les installations, et s’en remettent entièrement au fournisseur pour les mises à jour et la sécurité.

• Principales caractéristiques
  • Les fournisseurs gèrent l’infrastructure, la sécurité, la maintenance et les mises à jour.
  • Les applications sont accessibles sur n’importe quel appareil, ce qui en fait une option idéale pour les équipes distribuées.
• Usages courants
  • Outils de collaboration et de productivité.
  • Gestion de la relation client (CRM).
  • Services de messagerie e-mail et instantanée.

Les avantages de l’architecture cloud

 L’architecture cloud permet aux organisations d’innover plus rapidement, de mieux gérer leur mise à l’échelle et de gagner en efficacité.  Les avantages sont d’ordre opérationnel, financier et stratégique.

• Évolutivité et flexibilité : La conception cloud permet aux entreprises d’adapter rapidement leurs ressources aux exigences des charges de travail. Les services peuvent être déployés à l’échelle mondiale pour un accès utilisateur plus rapide, et les applications analytiques ou à fort trafic peuvent être prises en charge sans surprovisionnement.
• Économie : Avec une stratégie de paiement à l’utilisation, les entreprises ne paient que ce qu’elles utilisent, ce qui réduit les dépenses d’immobilisation. Étant donné que les fournisseurs contrôlent l’infrastructure, les mises à jour et la maintenance, les coûts opérationnels passent de lourds investissements initiaux à des budgets récurrents et prévisibles.
• Disponibilité et fiabilité : La redondance des datacenters régionaux garantit le temps de fonctionnement. L’équilibrage de charge et le basculement rapide réduisent les perturbations liées à la reprise après sinistre.
• Performances améliorées : La mise en cache à l’edge opérée par les réseaux de distribution de contenu (CDN) améliore les performances. Les ressources de calcul élastiques s’adaptent aux pics de charge, tandis que les outils de surveillance en temps réel permettent l’optimisation.
• Conformité et sécurité : Les fournisseurs de services cloud mettent en œuvre le chiffrement, les pare-feux, la gestion des identités et la détection d’intrusion. Leur conformité aux normes ISO, RGPD et HIPAA ainsi que leurs correctifs automatisés permettent une correction rapide des vulnérabilités.
• Innovation et agilité : Les plateformes cloud réduisent les délais de mise sur le marché des déploiements d’applications. Elles proposent également des services d’IA, de machine learning et d’analyse de données aux entreprises. Grâce à la possibilité de tester de nouvelles idées de manière isolée, les équipes peuvent expérimenter en toute sécurité.
• Accessibilité et collaboration : Les ressources cloud sont accessibles à tout moment, depuis n’importe où et via tous les appareils. Le partage d’espaces de travail permet aux équipes distantes de collaborer en temps réel. Le travail flexible et sans contrainte de lieu est pris en charge.
• Durabilité environnementale : Les fournisseurs de services cloud utilisent des énergies renouvelables et des datacenters économes en énergie. En partageant leurs infrastructures, les entreprises réduisent leur empreinte carbone et améliorent la durabilité de leur informatique.
• Continuité de l’activité et reprise après sinistre : Grâce aux sauvegardes automatisées et à la redondance géographique, vos données sont constamment sécurisées et disponibles. Ces systèmes réduisent les perturbations en cas de panne ou d’attaque, assurant ainsi la continuité de l’activité de l’entreprise.
• Prise en charge multicloud et hybride : L’architecture cloud propose des approches hybrides qui combinent les ressources sur site et les ressources cloud. Les API et les technologies d’interopérabilité permettent aux organisations de combiner et d’associer des services provenant de différents fournisseurs dans le cadre de stratégies multiclouds, évitant ainsi la dépendance fournisseur.

L’architecture cloud offre infrastructure, évolutivité, économies de coûts, résilience, innovation et flexibilité à long terme. Les entreprises peuvent améliorer leur sécurité, leur agilité et la protection de leurs investissements technologiques en tirant parti du cloud.