Arquitectura de nube

¿Qué es la arquitectura de nube?

La arquitectura de nube combina una serie de componentes interconectados, desde herramientas de software hasta aplicaciones, conectividad de red, servidores y almacenamiento, para formar una nube de recursos compartidos. Se trata de una infraestructura completa de hardware y software que utilizan las empresas e instituciones para crear, indexar, almacenar y compartir enormes cantidades de datos.

Los bloques de creación más básicos de la arquitectura de nube son de front-end, de back-end y de entrega basada en la nube.

Arquitectura de nube: conceptos básicos

Existen tres componentes principales presentes en prácticamente todo servicio de nube. El front-end se compone de los clientes y dispositivos utilizados para virtualizar todos los datos de la nube o para acceder a ellos y gestionarlos. Estas herramientas de front-end pueden abarcar desde aplicaciones virtuales web y móviles, hasta complejos recursos de análisis y automatización, en función de las necesidades concretas de una organización.

El back-end se compone de los servidores virtuales, almacenamiento e infraestructura, como CPU y GPU, conmutadores de red y tarjetas aceleradoras, que sustentan el acceso y las consultas de los usuarios. A diferencia del hardware de red tradicional y los centros de datos locales, la nube permite a las empresas escalar con facilidad a medida que cambian sus necesidades, sin necesidad de adquirir o mantener sus propios equipos.

Por último, la entrega basada en la nube es el punto crítico que conecta el front-end y el back-end, y se basa en plataformas de SaaS, PaaS e IaaS. Existen cientos de casos de uso diferentes, todos ellos personalizables con facilidad para adaptarlos a las necesidades específicas de cualquier organización.

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¿Qué es el marco de la arquitectura de nube?

Un marco de arquitectura de nube constituye el «código de circulación» o las mejores prácticas que se encuentran detrás de un entorno de nube en funcionamiento. Mientras muchas partes de la nube se basan exclusivamente en tecnología, el marco de la arquitectura de nube incluye todo, desde los componentes a los roles, las políticas, la seguridad e, incluso, la formación. 

A nivel de componentes y subcomponentes, los dos factores más cruciales del marco de la arquitectura de nube son la interoperatividad (su capacidad para comunicarse y enviar grandes cantidades de datos) y la portabilidad (su capacidad para trasladarse a una nube o un servidor diferente sin dificultades). El aprovisionamiento representa otra consideración importante: cómo se adaptará tu nube cuando se introduzcan cambios o sea necesario disponer de recursos. 

Otra parte del marco es la seguridad. Elementos como la autenticación multifactor, la creación y el mantenimiento de cuentas, la clasificación de datos y el registro adecuado de toda la actividad de red deben considerarse con atención a la hora de establecer el marco de tu entorno de nube.

Por último, el marco de la arquitectura de nube aborda la organización global. Se trata de la gestión coordinada de todo el entorno de nube, a fin de garantizar que funciona de conformidad con los objetivos para los que fue concebida. Esto incluye auditorías frecuentes de la propia nube, desde la seguridad hasta el rendimiento y el cumplimiento.

¿Cuáles son los distintos tipos de arquitectura de nube?

Con tres tipos de arquitectura de nube diferentes para acceder a los datos y almacenarlos en la nube, las organizaciones pueden elegir el modelo de servicio que mejor se adapte a sus necesidades concretas: público, privado o híbrido.

Con independencia del modelo, la seguridad, la flexibilidad y el ahorro de costes de una experiencia de nube siguen atrayendo a empresas y profesionales de TI todos los días.

Nube pública

La nube pública es, como su nombre indica, un marco completo de recursos de computación, como la conectividad de red, la memoria, el procesamiento y el almacenamiento, que pertenece a un tercero. En la actualidad, se trata del tipo más común de computación en la nube. Permite a las empresas escalar sus recursos según los necesiten, sin necesidad de adquirir ni mantener su propio hardware o software.

Nube privada

En ocasiones, resulta necesario utilizar una nube privada o local . En este modelo, la organización gestiona todo el sistema de nube. A menudo, la decisión de mantener un entorno de nube privada se debe a los requisitos de seguridad y soberanía de los datos, de cumplimiento con la normativa del sector o a la disponibilidad de recursos de almacenamiento y procesamiento. Una nube privada puede hospedarse por un tercero o formar parte del propio centro de datos de una empresa.

Nube híbrida

Por último, la nube híbrida ofrece una solución intermedia, en la que una organización mantiene una nube privada optimizada para sus propios recursos, mientras sigue pudiendo aprovechar los enormes recursos de la nube pública, gracias a su coste y escalabilidad. Una nube híbrida combina elementos de la nube pública y la nube privada, conectados con seguridad sobre una red privada virtual (VPN) o un canal privado.

¿Cuál es la diferencia entre el front-end y el back-end de la nube?

El front-end de la nube representa el punto en el que un usuario interactúa con los clientes de software, las interfaces de usuario y los dispositivos o redes de cliente. Esto puede ser tan sencillo como una aplicación de correo electrónico o tan complejo como las herramientas de análisis basadas en inteligencia artificial profunda. Cuando se entrega al usuario como una aplicación, se conoce como software como servicio (SaaS). Simultáneamente, el back-end de la arquitectura de nube puede definirse simplemente como el hardware que hay detrás de la nube (todo, desde el almacenamiento de datos a los procesadores y los conmutadores de red), que se conoce también como infraestructura como servicio (IaaS).

Importancia y ventajas de la arquitectura de nube

  • Flexibilidad y escalabilidad:

El diseño de la nube permite a las empresas escalar recursos de forma vertical u horizontal, en función de la demanda. Esta escalabilidad resulta importante para mantener el desarrollo corporativo mientras se facilita el ajuste a las cargas de trabajo cambiantes sin necesidad de realizar importantes desembolsos iniciales en hardware.

  • Fiabilidad y disponibilidad:

Los proveedores de nube proporcionan altos niveles de fiabilidad y disponibilidad mediante la redundancia y los sistemas de conmutación por error. Esto contribuye a un entorno de TI más fiable, al garantizar que los datos y las aplicaciones se mantengan disponibles, incluso en caso de fallos de hardware o interrupciones.

  • Agilidad e innovación:

La computación en la nube ayuda a las empresas a reducir el tiempo de comercialización al facilitar una implementación rápida de las aplicaciones y los servicios. La agilidad de la arquitectura de nube permite a las empresas innovar en un entorno competitivo y dinámico, reaccionando con rapidez ante los desarrollos del mercado y probando nuevos conceptos.

Componentes de la arquitectura de nube

Arquitectura de nube: conecta los componentes de front-end y back-end para habilitar una funcionalidad fluida. Esta arquitectura resulta crítica para lograr el potencial completo de la computación en la nube, dado que proporciona flexibilidad, accesibilidad y rendimiento fiable. Estos son los elementos fundamentales de la arquitectura de nube de front-end y back-end.

  1. Arquitectura de nube de front-end: la interfaz de usuario es la interfaz visual que permite a los usuarios interactuar con los servicios de nube. Incluye características como paneles, presentaciones gráficas y navegación para garantizar una experiencia intuitiva y fácil de usar. 
  • Componentes en el lado del cliente: los componentes en el lado del cliente son el software y los programas instalados en los dispositivos de los usuarios, como navegadores web y aplicaciones móviles. Estos componentes apoyan la conexión con la infraestructura de la nube y permiten a los usuarios acceder a los datos y alterarlos con facilidad. Una consideración importante en la arquitectura de nube de front-end es la de garantizar la compatibilidad y el rendimiento óptimo a través de los distintos dispositivos de cliente.
  • Optimización de la experiencia de usuario: la finalidad de la optimización de la experiencia de usuario no es otra que proporcionar la mejor interacción total entre los usuarios y las aplicaciones de la nube. Esto conlleva minimizar los tiempos de carga y la capacidad de respuesta, así como mantener una experiencia uniforme para todos los dispositivos.

2. Arquitectura de nube de back-end: la infraestructura de servidor sirve como red troncal del sistema de nube, al contar con la potencia de procesamiento y los recursos de almacenamiento necesarios para procesar y almacenar datos. Los arquitectos de back-end crean y mantienen clústeres de servidores para garantizar que se pueda crecer de forma dinámica para responder a las demandas cambiantes. Se emplean medidas de equilibrio de cargas y tolerancia a fallos para mantener un rendimiento y una fiabilidad óptimas.

  • Gestión de bases de datos: la arquitectura de nube de back-end incorpora tecnologías de gestión de bases de datos potentes, que almacenan y recuperan datos de forma efectiva. Ello incluye seleccionar modelos de bases de datos adecuados, establecer esquemas e implementar mecanismos de seguridad de datos. La escalabilidad y consistencia de los datos son elementos esenciales a la hora de garantizar que la base de datos pueda desarrollarse en paralelo con las demandas de la empresa.
  • Medidas de seguridad y cumplimiento: la seguridad constituye una prioridad máxima en la arquitectura de nube. Los componentes de back-end utilizan cifrado, restricciones de acceso y protocolos de autenticación para proteger los datos frente a accesos no deseados. Unas medidas de seguridad estrictas y la realización de auditorías frecuentes garantizan el cumplimiento de las normativas y los estándares del sector, y esto a su vez fomenta la confianza entre los usuarios e interesados.

¿Qué es la entrega basada en la nube?

La entrega basada en la nube se refiere al modo en el que los usuarios acceden a los datos, los gestionan y los utilizan. En función del tipo de aplicación, puede consistir desde un simple portal web hasta distintas formas de análisis o gestión de red. Esta combinación de software virtual y hardware centralizado es lo que alimenta la accesibilidad y flexibilidad a nivel de la empresa, al tiempo que proporciona almacenamiento escalable y protegido en grandes volúmenes de datos. Ya sea pública, privada o híbrida, puedes personalizar tu solución de TI en función de tus necesidades precisas de cargas de trabajo y seguridad. 

¿Cómo se utiliza la arquitectura de nube?

La arquitectura nativa de la nube es un sistema diseñado específicamente para ejecutarse enteramente en la nube moderna. Su ventaja más importante con respecto a los sistemas heredados, como los servidores locales, es que ofrece flexibilidad y escalabilidad. Cuando se trata de aplicaciones en la nube modernas (en contraposición al modelo de aplicación «monolítica» nativa tradicional), el uso de microservicios especializados ha supuesto un desarrollo significativo.

Una aplicación nativa de la nube se entiende mejor como una gran aplicación formada por docenas, si no cientos o miles, de estos microservicios o interfaces de programa de la aplicación (API). Este modelo también permite desarrollar las aplicaciones de forma más simple, además de proporcionar actualizaciones críticas en días en lugar de en semanas o meses. Tanto los equipos de desarrollo como los profesionales informáticos se benefician enormemente de este entorno de trabajo integrado, que permite a los miembros del equipo gestionar tareas específicas al tiempo que automatizan procesos como la compilación y la implementación.

El número de aplicaciones de arquitectura de nube sigue creciendo rápidamente en prácticamente todos los sectores. Las aplicaciones especializadas (como SalesForce y Marketo) están fomentando la colaboración y la iteración en las empresas, al tiempo que mejoran la productividad y reducen el tiempo de inactividad.

Implementación y migración de la arquitectura de nube

Estrategia para implementar la arquitectura de nube y migrar a ella:

Planificar y construir la arquitectura de nube, así como implementar técnicas de migración, requiere algunos detalles importantes:

  1. Planificación y diseño de la arquitectura de nube:
  •  Evaluación de la arquitectura actual: el primer paso consiste en evaluar la infraestructura, las aplicaciones y los datos. Estudia qué cargas de trabajo pueden trasladarse a la nube y cuáles deben rediseñarse.
  • Define objetivos y requisitos: esboza los objetivos empresariales que impulsan la migración a la nube. Determina el rendimiento, la escalabilidad y la seguridad. Esta etapa resulta esencial para alinear la arquitectura de nube con los objetivos empresariales.
  •  Selección de los servicios de nube adecuados: selecciona los servicios de nube adecuados en función de los requisitos. Elige IaaS, PaaS y SaaS en respuesta a las necesidades de las aplicaciones.
  •  Diseño de la arquitectura: planifica una infraestructura de la nube escalable, segura e integrada. Define las interacciones entre los componentes para crear un marco unificado y eficaz. Utiliza mejores prácticas de alta disponibilidad y recuperación ante desastres.
  • Estimación de costes y optimización: realiza un estudio completo de costes para la nueva arquitectura de nube. Para alinear los costes con la utilización, emplea instancias reservadas, recursos adaptables y escalación automática.

 

2. Estrategias y consideraciones de migración:

  • El enfoque de la migración por fases: prioriza las cargas de trabajo esenciales, complejas y dependientes para realizar una migración por fases. De este modo, reduces el riesgo y conviertes cada migración en una experiencia de aprendizaje.
  • Migración de datos: las técnicas de migración de datos deberían incluir volumen de datos, consistencia y tiempo de inactividad. Las tecnologías y los servicios de nube simplifican la migración.
  •  Refactorización de aplicaciones: considera reestructurar o rediseñar las aplicaciones que necesiten ser modificadas para ser compatibles con la nube. Esto puede requerir la introducción de modificaciones en el código, el uso de servicios nativos de la nube o el ajuste del rendimiento para la nube.
  • Pruebas y validación: prueba las aplicaciones a fondo en la nube antes de implementarlas. Comprueba el rendimiento, la seguridad y la funcionalidad para garantizar una transferencia fluida y resolver con rapidez cualquier preocupación.
  •  Supervisa y optimiza: utiliza tecnologías de supervisión exhaustivas para realizar el seguimiento del rendimiento y descubrir problemas que puedan aparecer después de la migración. Utiliza datos y respuestas de usuarios en tiempo real para optimizar recursos, configuraciones y precios.

Mejores prácticas de la arquitectura de nube

Los siguientes aspectos resultan cruciales para diseñar y ejecutar arquitecturas de nube.

  • Escalabilidad y flexibilidad:

Utiliza métodos de escalación automática para alterar dinámicamente recursos en función de la demanda y maximizar la rentabilidad. Asegúrate de que el diseño sea capaz de aceptar un mayor volumen de tráfico sin sacrificar el rendimiento utilizando recursos de escalación horizontal. Diseñar pensando en la flexibilidad ayuda a las empresas a adaptarse a las necesidades cambiantes.

  •  Seguridad y estándares de cumplimiento:

La protección de los datos y la infraestructura requiere una seguridad sólida. Usa el cifrado para los datos confidenciales, tanto en reposo como en tránsito. Implementa controles fuertes de autenticación, autorización y acceso. Realiza auditorías de seguridad regulares para encontrar y corregir problemas. Para garantizar el cumplimiento legal y la confianza de los usuarios, sigue los estándares de cumplimiento específicos de cada sector, así como la legislación sobre procesamiento de datos.

  •  Integración e interoperatividad:

Crea integración entre servicios de nube y sistemas locales. Consigue comunicaciones fluidas entre componentes y servicios utilizando API. Elige soluciones de nube con estándares abiertos para obtener compatibilidad entre plataformas. Integrar los datos y la colaboración a través de la empresa optimiza las operaciones y maximiza las inversiones en la nube.

  • Estrategias de optimización del rendimiento:

Utiliza la optimización del rendimiento para maximizar el uso de recursos. Utiliza redes CDN para mejorar la entrega de contenidos y la latencia. El almacenamiento en caché de los datos solicitados reduce los tiempos de respuesta. Realiza el seguimiento de los datos de rendimiento para encontrar cuellos de botella y mejorar la asignación de recursos.

HPE y la arquitectura de nube

HPE sigue desarrollando e integrando todos los componentes necesarios para crear un entorno de nube funcional. Como continuación de nuestra historia de computación de alto rendimiento y almacenamiento de datos, HPE ha dedicado el mismo esfuerzo que en el pasado a crear el ecosistema de nube completo, desde el extremo al núcleo y de ahí, a la nube y de vuelta.

Las soluciones de arquitectura de nube de HPE son más que una simple colección de elementos de hardware y software. La capacidad para visualizar y gestionar todo tu entorno de nube, combinada con los análisis y las herramientas asistidas por inteligencia artificial, con las posibilidades prácticamente infinitas que ofrecen, otorga a las organizaciones la mayor flexibilidad de la historia.

Ya sea con la plataforma, el software o la infraestructura como servicio (PaaS, SaaS, IaaS, respectivamente), HPE está allanando el camino tanto a las empresas como al sector para integrar sus organizaciones en el entorno de la nube. Comparada con el modelo de red tradicional, la arquitectura de nube de HPE proporciona la mejor seguridad, flexibilidad y escalabilidad de su categoría, al tiempo que ofrece enormes ventajas de ahorros de costes.