Tutorial de computación en la nube para principiantes: qué es & Arquitectura

¿Qué es la computación en la nube?

La computación en la nube se define como el almacenamiento y el acceso a datos y servicios informáticos a través de Internet. No almacena ningún dato en su computadora personal. Es la disponibilidad bajo demanda de servicios informáticos como servidores, almacenamiento de datos, redes, bases de datos, etc. El objetivo principal de la computación en nube es dar acceso a los centros de datos a muchos usuarios. Los usuarios también pueden acceder a los datos desde un servidor remoto.

Ejemplos de servicios de computación en la nube: AWS, Azure, Google Cloud

Aprendamos los conceptos básicos de Cloud Computing con un ejemplo:

Siempre que viaja en autobús o tren, toma un boleto para su destino y se queda atrás en su asiento hasta que llega a su destino. Así mismo otros pasajeros también toman boleto y viajan en el mismo bus contigo y apenas te molesta adónde van. Cuando llega su parada, se baja del autobús agradeciendo al conductor. La computación en la nube es como ese bus, que transporta datos e información para diferentes usuarios y permite utilizar su servicio con un costo mínimo.

En este tutorial de Cloud Computing, aprenderá

  • Tipos de nubes
  • Servicios de computación en la nube
  • Arquitectura de computación en la nube
  • Virtualización y computación en la nube:
  • Computación en cuadrícula Vs Computación en la nube
  • Computación en red y computación de servicios públicos
  • Problemas de seguridad y modelo de seguridad propuesto para la futura computación en la nube
  • Preocupación por la privacidad
  • Estudio de caso de computación en la nube: Royal Mail

¿Por qué la Nube de nombres?

El término "nube" proviene de un diseño de red que fue utilizado por ingenieros de red para representar la ubicación de varios dispositivos de red y su interconexión. La forma de este diseño de red era como una nube.

¿Por qué Cloud Computing?

Con el aumento de usuarios de computadoras y dispositivos móviles, el almacenamiento de datos se ha convertido en una prioridad en todos los campos. Hoy en día, las empresas a gran y pequeña escala prosperan con sus datos y gastaron una gran cantidad de dinero para mantener estos datos. Requiere un sólido soporte de TI y un centro de almacenamiento. No todas las empresas pueden permitirse el alto costo de la infraestructura de TI interna y los servicios de soporte de respaldo. Para ellos, Cloud Computing es una solución más económica. Quizás su eficiencia en el almacenamiento de datos, la computación y el menor costo de mantenimiento también ha logrado atraer empresas aún más grandes.

La computación en la nube disminuye la demanda de hardware y software por parte del usuario. Lo único que el usuario debe poder ejecutar es el software de interfaz de los sistemas de computación en la nube, que puede ser tan simple como un navegador web, y la red en la nube se encarga del resto. Todos hemos experimentado la computación en la nube en algún momento, algunos de los servicios populares en la nube que hemos usado o que todavía estamos usando son servicios de correo como gmail, hotmail o yahoo, etc.

Al acceder al servicio de correo electrónico, nuestros datos se almacenan en un servidor en la nube y no en nuestra computadora. La tecnología y la infraestructura detrás de la nube son invisibles. Es menos importante si los servicios en la nube se basan en HTTP, XML, Ruby, PHP u otras tecnologías específicas en la medida en que sean fáciles de usar y funcionales. Un usuario individual puede conectarse al sistema en la nube desde sus propios dispositivos como computadora de escritorio, computadora portátil o dispositivo móvil.

La computación en la nube aprovecha de manera efectiva a las pequeñas empresas que tienen recursos limitados, les brinda a las pequeñas empresas acceso a las tecnologías que antes estaban fuera de su alcance. La computación en la nube ayuda a las pequeñas empresas a convertir sus costos de mantenimiento en ganancias. Vamos a ver como

En un servidor de TI interno, debe prestar mucha atención y asegurarse de que no haya fallas en el sistema para que funcione sin problemas. Y en caso de cualquier problema técnico, usted es completamente responsable; buscará mucha atención, tiempo y dinero para su reparación. Mientras que, en la computación en nube, el proveedor de servicios asume toda la responsabilidad de la complicación y las fallas técnicas.

Beneficios de la computación en la nube

El potencial de ahorro de costes es la principal razón por la que muchas organizaciones adoptan los servicios en la nube. La computación en la nube brinda la libertad de usar los servicios según los requisitos y pagar solo por lo que usa. Debido a la computación en la nube, se ha hecho posible ejecutar las operaciones de TI como una unidad subcontratada sin muchos recursos internos.

Ahora, en este tutorial de Cloud Computing, aprenderemos los beneficios de Cloud Computing. Los siguientes son los beneficios de la computación en la nube:

  1. Menores costos de infraestructura de TI y computadoras para los usuarios
  2. Desempeño mejorado
  3. Menos problemas de mantenimiento
  4. Actualizaciones de software instantáneas
  5. Compatibilidad mejorada entre sistemas operativos
  6. Copia de seguridad y recuperación
  7. Rendimiento y escalabilidad
  8. Mayor capacidad de almacenamiento
  9. Incrementar la seguridad de los datos

Tipos de nubes

Hay cuatro modelos de nube diferentes a los que puede suscribirse según las necesidades comerciales. A continuación se muestran los diferentes tipos de nubes:

Tipos de nubes
  1. Nube privada: aquí , los recursos informáticos se implementan para una organización en particular. Este método se utiliza más para interacciones intraempresariales. Donde los recursos informáticos pueden ser gobernados, poseídos y operados por la misma organización.
  2. Community Cloud: aquí , se proporcionan recursos informáticos para una comunidad y organizaciones.
  3. Nube pública: este tipo de nube se utiliza normalmente para interacciones de tipo B2C (empresa a consumidor). Aquí, el recurso informático es propiedad del gobierno, una organización académica o empresarial, que lo gobierna y lo opera.
  4. Nube híbrida: este tipo de nube se puede utilizar para ambos tipos de interacciones: B2B (Business to Business) o B2C (Business to Consumer). Este método de implementación se denomina nube híbrida, ya que los recursos informáticos están unidos por diferentes nubes.

Servicios de computación en la nube

Las tres principales ofertas de computación en la nube son

  • Software como servicio (SaaS)
  • Plataforma como servicio (PaaS)
  • Infraestructura como servicio (IaaS)

Diferentes empresas utilizan algunos o todos estos componentes según sus necesidades.

SaaS (software como servicio)

SaaS o software como servicio es un modelo de distribución de software en el que las aplicaciones son alojadas por un proveedor o proveedor de servicios y se ponen a disposición de los clientes a través de una red (Internet). SaaS se está convirtiendo en un modelo de entrega cada vez más frecuente como tecnologías subyacentes que admiten Arquitectura Orientada a Servicios (SOA) o Servicios Web . A través de internet este servicio está disponible para usuarios de cualquier parte del mundo.

Tradicionalmente, la aplicación de software debía comprarse por adelantado y luego instalarse en su computadora. Los usuarios de SaaS, por otro lado, en lugar de comprar el software, se suscriben a él, generalmente mensualmente a través de Internet.

Cualquiera que necesite acceso a un software en particular puede suscribirse como usuario, ya sea una o dos personas o cada miles de empleados en una corporación. SaaS es compatible con todos los dispositivos habilitados para Internet.

Muchas tareas importantes como contabilidad, ventas, facturación y planificación se pueden realizar utilizando SaaS.

PaaS (plataforma como servicio)

La plataforma como servicio, denominada PaaS, proporciona una plataforma y un entorno que permiten a los desarrolladores crear aplicaciones y servicios. Este servicio está alojado en la nube y los usuarios acceden a él a través de Internet.

Para entenderlo en términos simples, compare esto con pintar un cuadro, donde su maestro de escuela le proporciona colores de pintura, diferentes pinceles y papel y solo tiene que hacer un hermoso dibujo con esas herramientas.

Los servicios PaaS se actualizan constantemente y se agregan nuevas funciones. Los desarrolladores de software, los desarrolladores web y las empresas pueden beneficiarse de PaaS. Proporciona una plataforma para respaldar el desarrollo de aplicaciones. Incluye servicios de administración y soporte de software, almacenamiento, redes, implementación, prueba, colaboración, hospedaje y mantenimiento de aplicaciones.

IaaS (infraestructura como servicio)

IaaS (Infraestructura como servicio) es uno de los modelos de servicios fundamentales de la computación en la nube junto con PaaS (Plataforma como servicio). Proporciona acceso a recursos informáticos en un entorno virtualizado "la nube" en Internet. Proporciona infraestructura informática como espacio de servidor virtual, conexiones de red, ancho de banda, equilibradores de carga y direcciones IP. El conjunto de recursos de hardware se extrae de varios servidores y redes que normalmente se distribuyen en numerosos centros de datos. Esto proporciona redundancia y confiabilidad a IaaS.

IaaS (Infraestructura como servicio) es un paquete completo para la informática. Para las empresas de pequeña escala que buscan reducir los costos en la infraestructura de TI, IaaS es una de las soluciones. Anualmente se gasta una gran cantidad de dinero en mantenimiento y compra de nuevos componentes como discos duros, conexiones de red, dispositivos de almacenamiento externo, etc., que el propietario de una empresa podría haber ahorrado para otros gastos mediante el uso de IaaS.

¿Qué es la arquitectura de computación en la nube?

La arquitectura de Cloud Computing es una combinación de componentes necesarios para un servicio de Cloud Computing. Una arquitectura de computación en la nube consta de varios componentes, como una plataforma front-end, una plataforma o servidores back-end, una red o servicio de Internet y un servicio de entrega basado en la nube.

Echemos un vistazo a Cloud Computing y veamos de qué está hecho. La computación en la nube se compone de dos componentes, front end y back end. El front-end consiste en parte del cliente del sistema de computación en la nube. Se compone de interfaces y aplicaciones necesarias para acceder a la plataforma de Cloud Computing o Cloud Programming.

Arquitectura de computación en la nube

Si bien el back-end se refiere a la nube en sí, forma parte de los recursos necesarios para los servicios de computación en la nube. Consiste en máquinas virtuales, servidores, almacenamiento de datos, mecanismo de seguridad, etc. Está bajo el control de los proveedores.

La computación en la nube distribuye el sistema de archivos que se extiende por varios discos duros y máquinas. Los datos nunca se almacenan en un solo lugar y, en caso de que una unidad falle, la otra se hará cargo automáticamente. El espacio en disco del usuario se asigna en el sistema de archivos distribuido, mientras que otro componente importante es el algoritmo para la asignación de recursos. La computación en la nube es un entorno distribuido sólido y depende en gran medida de un algoritmo sólido.

Virtualización y computación en la nube

La principal tecnología habilitadora para Cloud Computing es la virtualización. La virtualización es una partición de un solo servidor físico en varios servidores lógicos. Una vez que el servidor físico está dividido, cada servidor lógico se comporta como un servidor físico y puede ejecutar un sistema operativo y aplicaciones de forma independiente. Muchas compañías populares como VmWare y Microsoft brindan servicios de virtualización, donde en lugar de usar su PC personal para almacenamiento y computación, usa su servidor virtual. Son rápidos, rentables y requieren menos tiempo.

Para los desarrolladores y probadores de software, la virtualización es muy útil, ya que permite al desarrollador escribir código que se ejecuta en muchos entornos diferentes y, lo que es más importante, probar ese código.

La virtualización se utiliza principalmente para tres propósitos principales 1) Virtualización de redes 2) Virtualización de servidores 3) Virtualización de almacenamiento

Virtualización de red : es un método de combinar los recursos disponibles en una red dividiendo el ancho de banda disponible en canales, cada uno de los cuales es independiente de los demás y cada canal es independiente de los demás y se puede asignar a un servidor o dispositivo específico en tiempo real.

Virtualización del almacenamiento: es la agrupación de almacenamiento físico de varios dispositivos de almacenamiento de red en lo que parece ser un único dispositivo de almacenamiento que se administra desde una consola central. La virtualización del almacenamiento se usa comúnmente en redes de área de almacenamiento (SAN).

Virtualización del servidor: la virtualización del servidor es el enmascaramiento de los recursos del servidor como procesadores, RAM, sistema operativo, etc., de los usuarios del servidor. La intención de la virtualización de servidores es aumentar el uso compartido de recursos y reducir la carga y la complejidad de la computación de los usuarios.

La virtualización es la clave para desbloquear el sistema en la nube, lo que hace que la virtualización sea tan importante para la nube es que desacopla el software del hardware. Por ejemplo, las PC pueden usar memoria virtual para tomar prestada memoria adicional del disco duro. Por lo general, el disco duro tiene mucho más espacio que la memoria. Aunque los discos virtuales son más lentos que la memoria real, si se administran correctamente, la sustitución funciona perfectamente. Asimismo, existe un software que puede imitar a una computadora completa, lo que significa que 1 computadora puede realizar las funciones equivalentes a 20 computadoras.

Computación en cuadrícula Vs Computación en la nube

Cuando encendemos el ventilador o cualquier dispositivo eléctrico, nos preocupa menos la fuente de alimentación de donde viene y cómo se genera. El suministro de energía o electricidad que recibimos en nuestro hogar viaja a través de una cadena de red, que incluye centrales eléctricas, transformadores, líneas eléctricas y estaciones de transmisión. Estos componentes juntos forman una 'Red eléctrica'. Asimismo, 'Grid Computing' es una infraestructura que vincula recursos informáticos como PC, servidores, estaciones de trabajo y elementos de almacenamiento y proporciona el mecanismo necesario para acceder a ellos.

Grid Computing es un software intermedio para coordinar recursos de TI dispares en una red, lo que les permite funcionar como un todo. Se utiliza con mayor frecuencia en la investigación científica y en las universidades con fines educativos. Por ejemplo, un grupo de estudiantes de arquitectura que trabaja en un proyecto diferente requiere una herramienta de diseño específica y un software para el propósito de diseño, pero solo un par de ellos obtuvieron acceso a esta herramienta de diseño, el problema es cómo pueden hacer que esta herramienta esté disponible para el resto de la población. estudiantes. Para poner a disposición de otros estudiantes, pondrán esta herramienta de diseño en la red del campus, ahora la cuadrícula conectará todas estas computadoras en la red del campus y permitirá al estudiante usar la herramienta de diseño requerida para su proyecto desde cualquier lugar.

La computación en la nube y la computación en red a menudo se confunden, aunque hay funciones casi similares, su enfoque es diferente. Veamos como operan

Computación en la nube

Computación en cuadrícula

  • La computación en la nube funciona más como un proveedor de servicios para utilizar los recursos informáticos.
  • La computación en red utiliza los recursos disponibles y los sistemas informáticos interconectados para lograr un objetivo común.
  • La computación en la nube es un modelo centralizado
  • La computación en cuadrícula es un modelo descentralizado, donde el cálculo podría ocurrir en muchos modelos administrativos
  • La nube es una colección de computadoras que generalmente es propiedad de una sola parte.
  • Una red es una colección de computadoras que es propiedad de múltiples partes en múltiples ubicaciones y que están conectadas entre sí para que los usuarios puedan compartir el poder combinado de los recursos
  • La nube ofrece más servicios, la mayoría de los servicios, como alojamiento web, soporte DB (base de datos) y mucho más.
  • Grid ofrece servicios limitados
  • La computación en la nube generalmente se proporciona dentro de una sola organización (por ejemplo: Amazon)
  • La computación en cuadrícula federa los recursos ubicados dentro de diferentes organizaciones.

Computación de servicios públicos Vs Computación en la nube

En nuestra conversación anterior en “Grid Computing” hemos visto cómo se suministra la electricidad a nuestra casa, también sabemos que para mantener el suministro eléctrico tenemos que pagar la factura. Utility Computing es así, usamos electricidad en casa según nuestro requisito y pagamos la factura en consecuencia, de la misma manera que usted utilizará los servicios para la informática y pagará según el uso que se conoce como 'Utility computing'. La informática de utilidad es una buena fuente para el uso a pequeña escala, se puede realizar en cualquier entorno de servidor y requiere Cloud Computing.

La informática de servicios públicos es el proceso de prestación de servicios a través de un método de facturación de pago por uso bajo demanda. El cliente o cliente tiene acceso a un suministro virtualmente ilimitado de soluciones informáticas a través de una red privada virtual o por Internet, que se puede obtener y utilizar cuando sea necesario. Sobre la base del concepto de informática de servicios públicos, se basan la informática en red, la informática en la nube y los servicios de TI gestionados.

A través de la informática de servicios públicos, las pequeñas empresas con un presupuesto limitado pueden utilizar fácilmente software como CRM (Customer Relationship Management) sin invertir mucho en infraestructura para mantener su base de clientes.

Computando utilidad Computación en la nube
  • La informática de servicios públicos se refiere a la capacidad de cobrar los servicios ofrecidos y cobrar a los clientes por el uso exacto
  • La computación en la nube también funciona como la informática de servicios públicos, solo paga por lo que usa, pero la computación en la nube puede ser más barata, por lo que la aplicación basada en la nube puede estar lista y funcionando en días o semanas.
  • Los usuarios de utilidades informáticas quieren tener el control de la ubicación geográfica de la infraestructura.
  • En la computación en la nube, el proveedor tiene el control total de los servicios y la infraestructura de la computación en la nube.
  • La informática de servicios públicos es más favorable cuando el rendimiento y la infraestructura de selección son fundamentales
  • La computación en la nube es excelente y fácil de usar cuando la infraestructura de selección y el rendimiento no son críticos
  • La informática de utilidad es una buena opción para los que requieren menos recursos
  • La computación en la nube es una buena opción para los que demandan muchos recursos
  • La informática de utilidad se refiere a un modelo de negocio
  • La computación en la nube se refiere a la arquitectura de TI subyacente

Preocupaciones de seguridad para la computación en la nube

Al utilizar la computación en la nube, el principal problema que preocupa a los usuarios es su seguridad.

Una preocupación es que los propios proveedores de la nube pueden tener acceso a los datos no cifrados del cliente, ya sea en el disco, en la memoria o transmitidos a través de la red.

El gobierno de algunos países puede decidir buscar datos sin notificar necesariamente al propietario de los datos, dependiendo de dónde residen los datos, lo que no se aprecia y se considera una violación de la privacidad (ejemplo del programa Prism de EE. UU.).

Para brindar seguridad a los sistemas, redes y datos, los proveedores de servicios de computación en la nube se han unido a TCG (Trusted Computing Group), que es una organización sin fines de lucro que publica regularmente un conjunto de especificaciones para proteger el hardware, crear unidades de autocifrado y mejorar la seguridad de la red. Protege los datos de rootkits y malware.

A medida que la informática se ha expandido a diferentes dispositivos como unidades de disco duro y teléfonos móviles, TCG ha ampliado las medidas de seguridad para incluir estos dispositivos. Proporciona la capacidad de crear una política de protección de datos unificada en todas las nubes.

Algunos de los servicios en la nube de confianza son Amazon, Box.net, Gmail y muchos otros.

Preocupación por la privacidad y computación en la nube

La privacidad presenta una fuerte barrera para que los usuarios se adapten a los sistemas de Cloud Computing

Existen ciertas medidas que pueden mejorar la privacidad en la computación en nube.

  1. En teoría, el personal administrativo del servicio de computación en la nube podría monitorear los datos que se mueven en la memoria antes de que se almacenen en el disco. Para mantener la confidencialidad de los datos, los controles administrativos y legales deben evitar que esto suceda.
  2. La otra forma de aumentar la privacidad es mantener los datos encriptados en el sitio de almacenamiento en la nube, evitando el acceso no autorizado a través de Internet; ni siquiera el proveedor de la nube puede acceder a los datos.

Estudio de caso de computación en la nube: Royal Mail

  • Asunto del caso de estudio: Uso de Cloud Computing para una comunicación eficaz entre el personal.
  • Razón para usar Cloud Computing: Reducir el costo realizado después de la comunicación para 28,000 empleados y proporcionar funciones avanzadas e interfaz de servicios de correo electrónico a sus empleados.

Royal mail group, un servicio postal en el Reino Unido, es la única organización gubernamental en el Reino Unido que atiende a más de 24 millones de clientes a través de sus 12000 oficinas de correos y 3000 sitios de procesamiento separados. Sus sistemas de logística y paquetería en todo el mundo manejan alrededor de 404 millones de paquetes al año. Y para ello necesitan un medio comunicativo eficaz. Han reconocido la ventaja de Cloud Computing y la han implementado en su sistema. Ha mostrado un desempeño sobresaliente en intercomunicación.

Antes de pasar al sistema en la nube, la organización estaba luchando con el software desactualizado y, debido a esto, la eficiencia operativa se veía comprometida. Tan pronto como la organización cambió a Cloud System, 28000 empleados recibieron su nueva suite de colaboración, lo que les dio acceso a herramientas como mensajería instantánea y reconocimiento de presencia. Los empleados obtuvieron más espacio de almacenamiento que en el servidor local. Los empleados se volvieron mucho más productivos.

Mirando hacia el éxito del Cloud Computing en los servicios de correo electrónico y la comunicación, el segundo movimiento estratégico de Royal Mail Group fue migrar de servidores físicos a servidores virtuales, hasta 400 servidores para crear una nube privada basada en Microsoft Hyper V. dan una apariencia fresca y espacio adicional al escritorio de sus empleados y también proporciona el último entorno de intercambio moderno.

Se estima que el proyecto Hyper V de RMG (Royal Mail Group) les ahorrará alrededor de 1,8 millones de libras en el futuro y aumentará la eficiencia del sistema de TI interno de la organización.

Arquitecto de soluciones certificado por AWS - Asociado 2018

El tutorial de Cloud Computing anterior cubre todas las notas básicas de Cloud Computing y los ejemplos de Cloud Computing, lo que le ayuda a comprender todos los conceptos básicos de Cloud Computing.

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