Arquitectura de nube

¿Qué es la arquitectura de nube?

En términos generales, los componentes básicos de una arquitectura de nube se pueden clasificar en plataformas para usuarios, plataformas para administración informática, prestación de servicios basados en la nube y almacenamiento en la nube. 

• Plataforma para usuarios
  La plataforma para usuarios es la interfaz a través de la cual los usuarios interactúan directamente con los servicios de nube. Esto incluye navegadores web, clientes informáticos y dispositivos móviles. Los navegadores web sirven como punto de acceso principal a los servicios de nube, lo que permite a los usuarios interactuar con aplicaciones y recursos hospedados en la nube. Los clientes, que pueden ser dispositivos o software, derivan el procesamiento y el almacenamiento a servidores de nube, lo que mejora la eficiencia y el rendimiento. Los dispositivos móviles como los teléfonos inteligentes y las tablets acceden a los servicios de nube a través de aplicaciones o navegadores dedicados, lo que garantiza que los usuarios puedan conectarse a los recursos en la nube desde prácticamente cualquier lugar. 

• Plataforma para administración informática
  La plataforma de administración informática forma la columna vertebral de la arquitectura de nube y consta de servidores, sistemas de almacenamiento y bases de datos. Los servidores, ya sean físicos o virtuales, proporcionan los recursos informáticos necesarios para ejecutar aplicaciones y procesar datos de manera eficiente. Los sistemas de almacenamiento ofrecen soluciones eficaces para la gestión de datos, garantizando que los datos se almacenen de manera eficiente y se puedan recuperar rápidamente. Las bases de datos, que pueden estar basadas en SQL o NoSQL, organizan y administran datos estructurados para permitir el funcionamiento de las aplicaciones y servicios que se ejecutan en la nube, proporcionando una base sólida para la integridad y la accesibilidad de los datos. 
• Prestación de servicios basados en la nube
  La prestación de servicios basados en la nube incluye redes y conectividad a través de internet, prestaciones fundamentales para hacer posible la transferencia de datos y la comunicación entre los distintos componentes y los usuarios finales. La infraestructura de red garantiza un movimiento constante de datos dentro del entorno de la nube y hacia y desde internet. Contar con una conectividad fiable a través de internet es crucial para proporcionar servicios de nube a los usuarios, ya que permite un acceso permanente a los recursos y aplicaciones alojados en la nube. 
• Almacenamiento en la nube
  El almacenamiento en la nube es un componente fundamental que incluye almacenamiento de objetos, almacenamiento en bloque y almacenamiento de archivos. El almacenamiento de objetos está diseñado para gestionar grandes volúmenes de datos desestructurados, como archivos multimedia, copias de seguridad y ficheros. El almacenamiento en bloque ofrece acceso de baja latencia, lo que lo hace adecuado para aplicaciones y bases de datos que requieren operaciones rápidas de lectura y escritura. El almacenamiento de archivos organiza los datos en una estructura jerárquica de archivos y carpetas, similar a los sistemas de archivos tradicionales, lo que hace que sea sencillo para los usuarios y las aplicaciones administrar y acceder a los datos de manera eficiente. 

Entendiendo estos componentes básicos, las organizaciones pueden aprovechar eficazmente la arquitectura de la nube para optimizar el rendimiento, la escalabilidad y la gestión de datos en sus entornos de TI. 

Cada uno de los componentes trabaja junto con el resto para crear una plataforma de computación en la nube que proporciona a los usuarios acceso bajo demanda a recursos y servicios. 

La parte de administración informática comprende todos los recursos de computación en la nube, servicios, almacenamiento de datos y aplicaciones ofrecidos por un proveedor de servicios en la nube. Una red conecta los componentes de la arquitectura de usuario con los de la administración informática, lo que habilita la transferencia de datos entre ambas. Cuando los usuarios interactúan con la interfaz de usuario (o interfaz del lado del cliente), esta envía solicitudes a la parte de administración informática a través de programas intermedios, donde el modelo de servicio ejecuta la tarea o solicitud específica. 

Los tipos de servicios disponibles dependen del modelo de servicio o entrega basado en la nube elegido. Existen tres modelos principales de servicios de computación en la nube: 

• Infraestructura como servicio (IaaS)
  Este modelo proporciona acceso bajo demanda a la infraestructura de la nube, como servidores, almacenamiento y redes, eliminando la necesidad de adquirir, administrar y mantener la infraestructura local. 
• Plataforma como servicio (PaaS)
  Este modelo ofrece una plataforma informática con toda la infraestructura subyacente y con las herramientas de software necesarias para desarrollar, ejecutar y gestionar aplicaciones. 
• Software como servicio (SaaS)
  Este modelo ofrece aplicaciones basadas en la nube mantenidas por el proveedor de servicios, lo que elimina la necesidad de que los usuarios finales instalen el software localmente. 

La arquitectura de nube integra estos componentes y modelos de servicio para ofrecer recursos informáticos flexibles, escalables y eficientes a través de internet. La arquitectura se basa en la virtualización, para abstraer el hardware físico en forma de recursos virtuales que se administran y organizan a través de herramientas de automatización. Esto permite un escalado dinámico, una utilización óptima de los recursos y una gestión simplificada. Las medidas de seguridad están integradas en toda la arquitectura para proteger los datos y garantizar el cumplimiento normativo. La supervisión y el registro continuos ayudan a mantener el buen estado y el rendimiento del sistema, mientras que las estrategias de copia de seguridad y recuperación ante desastres garantizan la protección de datos y la continuidad del negocio. Utilizando estos elementos, la arquitectura de nube proporciona un marco sólido para proporcionar diversos servicios informáticos para satisfacer distintas necesidades empresariales. 

La adopción de mejores prácticas en la arquitectura de nube es esencial para construir sistemas que sean resilientes, eficientes y fiables. Estas son las prácticas principales que las organizaciones deberían adoptar:

• Diseñar con tolerancia a fallos
  Diseñar con tolerancia a fallos quiere decir crear sistemas que sean resilientes y puedan seguir funcionando aunque alguno de los componentes falle. Esta práctica incluye el despliegue de múltiples instancias de componentes críticos para garantizar la disponibilidad si una instancia falla, un concepto conocido como redundancia. Los sistemas también están diseñados teniendo en cuenta el aislamiento de fallos, lo que garantiza que los fallos en un componente no se propaguen y provoquen errores en otros componentes. Se utilizan mecanismos de recuperación automatizados, como grupos de escalado automático que sustituyen instancias con fallos, para detectar y recuperarse rápidamente de dichos fallos. Además, se emplea la ingeniería del caos para probar la resiliencia del sistema introduciendo fallos a propósito y observando cómo responde el sistema. 
• Optimización de costes
  La optimización de costes implica administrar y reducir el gasto en la nube manteniendo el rendimiento y la escalabilidad. Esto incluye seleccionar tipos y tamaños de instancias apropiados en función de los requisitos de las cargas de trabajo, lo que se conoce como dimensionamiento adecuado. El escalado automático se utiliza para ajustar automáticamente la cantidad de recursos según la demanda y evitar así el sobreaprovisionamiento. La adopción de un compromiso de uso a largo plazo a través de instancias reservadas permite a las organizaciones disfrutar de tarifas reducidas. Además, el uso del etiquetado de recursos ayuda a categorizar y realizar el seguimiento del gasto en la nube en relación a distintos departamentos o proyectos. Las auditorías periódicas del uso y del gasto son esenciales para identificar y eliminar recursos infrautilizados, garantizando que los recursos en la nube se utilicen de manera eficiente y rentable. 
• Optimización del rendimiento
  La optimización del rendimiento garantiza que las aplicaciones en la nube funcionen de manera eficiente y cumplan con los requisitos de rendimiento. Las prácticas más importantes incluyen la distribución uniforme del tráfico entre varios servidores a través del equilibrio de cargas, para evitar que alguno de los servidores se convierta en un cuello de botella. Los mecanismos de almacenamiento en caché, como las redes de distribución de contenido (CDN) y las cachés en memoria, se utilizan para reducir la latencia y mejorar los tiempos de respuesta. La optimización de bases de datos supone optimizar las consultas de la base de datos, utilizar la indexación y seleccionar los tipos de bases de datos adecuados, ya sea SQL o NoSQL, para cargas de trabajo específicas. La monitorización continua de las métricas de rendimiento y el ajuste de los recursos y las configuraciones son esenciales para optimizar el rendimiento y garantizar que el sistema funcione de manera fluida y eficaz. 
• Supervisión y registro
  La supervisión y el registro son esenciales para mantener el estado, el rendimiento y la seguridad de las aplicaciones en la nube. Las mejores prácticas implican la inclusión de registros de todos los componentes en un repositorio central para análisis y resolución de problemas, algo conocido como registro centralizado. Las herramientas de supervisión en tiempo real realizan el seguimiento de indicadores clave del rendimiento (KPI) y envían alertas en caso de anomalías. Recopilar y analizar métricas relacionadas con el rendimiento del sistema, la utilización de recursos y la experiencia del usuario es crucial para comprender el comportamiento del sistema y tomar decisiones informadas. La configuración de alertas automatizadas para eventos y umbrales críticos permite una respuesta rápida a los problemas, garantizando ocuparse rápidamente de cualquier posible incidencia. 
• Copia de seguridad y recuperación ante desastres (DR)
  Las estrategias de copia de seguridad y recuperación ante desastres garantizan la protección de datos y la continuidad del negocio en caso de fallo o desastre. Las mejores prácticas incluyen programar copias de seguridad periódicas de datos y sistemas críticos para garantizar la recuperación de datos en caso de pérdida. La redundancia geográfica implica almacenar copias de seguridad en diversas ubicaciones geográficas para protegerse contra interrupciones regionales. La implementación de soluciones automáticas de recuperación ante desastres es crucial para restaurar rápidamente los sistemas y los datos en caso de fallo, garantizando un tiempo de inactividad mínimo. Es necesario realizar simulacros periódicos de recuperación ante desastres para garantizar que los planes de recuperación sean eficaces y estén actualizados, permitiendo a las organizaciones responder con rapidez y eficacia ante cualquier interrupción. 
• Integración continua e implementación continua (CI/CD)
  Las prácticas de integración continua e implementación continua (CI/CD) permiten la entrega rápida y fiable de actualizaciones de software automatizando los procesos de creación, prueba e implementación. Esto implica escribir y ejecutar pruebas automatizadas en cada etapa del pipeline de desarrollo para detectar errores de forma temprana y utilizar sistemas de control de versiones para gestionar los cambios de código y realizar un seguimiento del historial. La integración continua garantiza que los cambios de código se integran periódicamente y se crean y prueban automáticamente para detectar problemas de integración de forma temprana. La implementación continua automatiza el proceso de despliegue para implantar de forma rápida y segura nuevas funciones y actualizaciones en los entornos de producción. La implementación de mecanismos de reversión es crucial para deshacer los cambios en caso de fallos o problemas de implementación, garantizando la estabilidad del sistema y minimizando el tiempo de inactividad. 

Al seguir estas prácticas recomendadas, las organizaciones pueden crear arquitecturas de nube sólidas, eficientes y fiables, que se adapten a los requisitos cambiantes y ofrezcan servicios de alta calidad a los usuarios. 

HPE GreenLake mejora la arquitectura de nube proporcionando escalabilidad bajo demanda, lo que permite a las organizaciones escalar rápidamente su infraestructura en función de las necesidades actuales. Esta solución admite un modelo de pago por consumo, para optimizar costes y equiparar el gasto al uso real. HPE GreenLake facilita la integración de la nube híbrida, lo que permite una gestión idónea de los recursos locales y de la nube pública, desde una interfaz de gestión unificada. Esta gestión centralizada simplifica las operaciones informáticas y reduce la complejidad. Además, HPE GreenLake incluye herramientas para la optimización del funcionamiento, garantizando un uso eficiente de los recursos y un mejor rendimiento de las aplicaciones. También ofrece soluciones avanzadas de gestión y almacenamiento de datos para hacer posible una arquitectura de nube escalable y resiliente.

HPE Private Cloud Enterprise y HPE GreenLake for Private Cloud Business Edition refuerzan el funcionamiento de la arquitectura de nube logrando entornos de nube local eficaces, escalables y seguros. Ambas permiten a las organizaciones desplegar y gestionar infraestructuras de nube privada con ciertas funciones, como automatización, organización y capacidades de autoservicio. Estas soluciones facilitan la integración de la nube híbrida, lo que permite una conectividad perfecta entre los recursos de la nube pública y privada. También ofrecen funciones avanzadas de seguridad y gestión de datos, garantizando el cumplimiento y la protección de datos confidenciales, mientras que proporcionan flexibilidad y control de los recursos en la nube. El conjunto de estas capacidades logra mejorar la eficiencia, escalabilidad y fiabilidad de la arquitectura de nube.

HPE Hybrid Cloud hace posible una integración perfecta entre la infraestructura local y los servicios de nube pública. Esta solución cuenta con herramientas de gestión unificada para mantener un control y una visibilidad uniformes de entornos híbridos, lo que asegura una utilización eficiente de los recursos y optimización de costes. HPE Hybrid Cloud admite la portabilidad de las cargas de trabajo, lo que permite mover aplicaciones entre nubes privadas y públicas, según las necesidades de rendimiento, costes o cumplimiento normativo. Además, cuenta con funciones avanzadas de seguridad y cumplimiento normativo para proteger los datos en implementaciones híbridas, mejorando la flexibilidad, la escalabilidad y la fiabilidad de la arquitectura de nube. 

HPE Hybrid Cloud Consulting ayuda a las organizaciones a diseñar e implementar una arquitectura de nube híbrida que se alinee bien con sus objetivos comerciales y requisitos informáticos. Estos servicios pueden ayudarte a evaluar tu entorno de TI actual, identificar la combinación adecuada de recursos de nube pública y privada para cargas de trabajo y desarrollar una hoja de ruta para migrar a una nube híbrida. Aprovechando la experiencia de HPE en este ámbito, las organizaciones pueden garantizar una transición fluida a un modelo de nube híbrida, optimizando el rendimiento, los costes y el cumplimiento.