Computação em Nuvem: Tudo sobre nuvem que você precisa saber

Computação em Nuvem

Introdução

A computação em nuvem (cloud computing) é um modelo de tecnologia que permite o uso de recursos computacionais – como armazenamento, processamento e redes – por meio da internet, sem a necessidade de instalar programas ou manter servidores físicos. Essa tecnologia revolucionou a maneira como empresas e indivíduos acessam e utilizam serviços de TI, proporcionando escalabilidade, flexibilidade e redução de custos.

O que é Computação em Nuvem?

• Permite armazenar dados, executar programas e acessar serviços remotamente.
• O termo “nuvem” surgiu de diagramas antigos de redes de telecomunicação.
• Os arquivos e aplicativos estão hospedados em servidores remotos, acessíveis via internet.

Principais Benefícios da Computação em Nuvem

• Acesso remoto : Arquivos e aplicativos podem ser acessados ​​por qualquer dispositivo conectado à Internet.
• Redução de custos : As empresas não precisam manter servidores próprios, pagando apenas pelos recursos utilizados.
• Escalabilidade : A capacidade de armazenamento e processamento pode ser aumentada ou reduzida conforme a necessidade.
• Segurança e resiliência : Provedores de nuvem garantem proteção contra falhas (sendo assim, tolerante a falhas). Mantendo os serviços disponíveis mesmo em caso de problemas técnicos.

Utility Computing – A Evolução da TI Sob Demanda

A computação em nuvem é uma evolução do conceito de Utility Computing , onde as empresas terceirizam sua infraestrutura de TI, utilizando recursos sob demanda. Isso permite maior eficiência e flexibilidade, beneficiando tanto usuários comuns quanto grandes corporações.

A computação em nuvem é uma forma moderna e eficiente de acesso e gerenciamento de dados, programas e serviços sem precisar de uma infraestrutura própria, tornando a tecnologia mais acessível para todos.

Vantagens da Computação em Nuvem

A principal vantagem da computação em nuvem é a eficiência no uso de recursos, permitindo que empresas e usuários acessem hardware e software poderosos sem precisar manter a infraestrutura física. Isso reduz o desperdício de recursos, já que a capacidade de armazenamento e processamento é compartilhada entre múltiplos usuários e empresas.

Entre as principais vantagens , destaque-se:

• Economia: As empresas podem reduzir custos operacionais, pois não precisam investir em infraestrutura própria (como servidores físicos), pagando apenas pelos recursos utilizados.
• Escalabilidade: É possível aumentar ou diminuir os recursos conforme a necessidade, sem a necessidade de grandes investimentos ou alterações na infraestrutura.
• Elasticidade: A nuvem oferece flexibilidade para ajustar rapidamente os recursos de acordo com a demanda, proporcionando agilidade para responder a mudanças nos requisitos de negócios.
• Atualização constante: Os provedores de nuvem realizam atualizações periódicas, garantindo que os usuários sempre tenham acesso às versões mais recentes de software e melhorias tecnológicas.
• Implantação rápida: A configuração e o acesso aos recursos na nuvem são rápidos, sem a necessidade de longos processos de instalação e manutenção.
• Acesso global: A computação em nuvem permite que dados e aplicativos sejam acessados ​​de qualquer lugar do mundo, proporcionando maior flexibilidade para empresas com organizações distribuídas.
• Disponibilidade: Os serviços em nuvem são projetados para garantir alta disponibilidade, com backups e redundâncias, ou que minimizem o tempo de inatividade.
• Segurança: Provedores de nuvem implementam tecnologias avançadas de segurança, como criptografia e autenticação multifatorial, para proteger dados e garantir que o acesso seja controlado.

Desvantagens da Computação em Nuvem

Embora a computação em nuvem traga muitas vantagens, algumas características estão mais relacionadas ao uso da tecnologia do que à tecnologia em si. Essas características incluem:

• Perda de controle dos serviços : Ao optar pela nuvem, as empresas não podem ter controle total sobre a gestão e manutenção da infraestrutura, já que isso é responsabilidade do provedor. Isso pode ser uma preocupação se os usuários não configurarem e gerenciarem corretamente os serviços, ou que possam limitar a flexibilidade ou personalização desejada.
• Interrupção dos serviços em caso de ataques cibernéticos : Apesar de os provedores de nuvem implementarem segurança robusta, se os usuários não seguirem as melhores práticas de segurança (como senhas fortes e criptografia), os dados podem ser vulneráveis. Em caso de ataques cibernéticos, os serviços podem ser temporariamente interrompidos, afetando a disponibilidade e integridade das informações.

Principais Provedores de Computação em Nuvem

• Amazon Web Services (AWS)

A Amazon Web Services (AWS) é líder no mercado de computação em nuvem, oferecendo uma vasta gama de serviços como computação, armazenamento, bancos de dados, redes, análise de dados, inteligência artificial, Internet das Coisas (IoT), e muito mais. A AWS se destaca pela escalabilidade , segurança de dados e inovação , atendendo empresas de todos os tamanhos com preços acessíveis e flexíveis.

• Microsoft Azure

O Microsoft Azure é uma plataforma de nuvem da Microsoft, que oferece serviços desde infraestrutura para sistemas hospedados empresariais até aplicativos e recursos que aumentam a produtividade, como o pacote Office via nuvem. O Azure é uma opção poderosa para empresas que buscam serviços de nuvem robustos com integração e ferramentas populares de produtividade.

• Google Cloud Platform (GCP)

O Google Cloud Platform (GCP) é uma plataforma de computação em nuvem focada em poder de computação , armazenamento de dados , bancos de dados , rede , análise de dados e aprendizagem de máquina . O GCP é conhecido por seu desempenho em análise de big data e inteligência artificial, sendo uma escolha popular para empresas que precisam de recursos avançados e escaláveis.

• IBM Cloud

A IBM Cloud oferece uma gama completa de serviços de nuvem, incluindo PaaS , IaaS , SaaS e FaaS (Função como Serviço). A plataforma da IBM se destaca pela flexibilidade e personalização de seus produtos, como o IBM Watson e o IBM Cloud Functions . Apesar de sua flexibilidade, a complexidade de configuração e o tempo de implementação podem ser necessários para alguns clientes.

• Oracle Cloud

A Oracle Cloud oferece serviços de nuvem, como IaaS , PaaS , SaaS e DaaS (Dados como Serviço), focando na migração de máquinas virtuais e ferramentas avançadas para gestão de dados e análise de negócios . Sua plataforma é especialmente atraente para empresas que buscam uma abordagem voltada a dados e que precisam de ferramentas específicas de análise e desenvolvimento de aplicativos.

A Evolução dos Servidores, Data Centers e Virtualização para Nuvem

Como a Nuvem usa Servidores

• As empresas de nuvem oferecem servidores virtuais, que são, na verdade, máquinas virtuais rodando em servidores físicos que eles possuem.
• Cada provedor de nuvem mantém datacenters com muitos servidores físicos, que executam máquinas virtuais para fornecer capacidade de processamento e armazenamento sob demanda.
• Redundância e Resiliência : Os provedores de nuvem garantem que, se um servidor físico falhar, outros servidores assumem automaticamente, mantendo os serviços online.

Como a Nuvem usar a Virtualização

A computação em nuvem é o resultado direto dessa virtualização. Com a disseminação da virtualização, as empresas estão oferecendo serviços de TI sob demanda pela internet. Ou seja, em vez de manter servidores físicos próprios, as empresas contratam a infraestrutura de servidores em nuvem de provedores como AWS, Google Cloud ou Microsoft Azure. Com a virtualização e a nuvem, as empresas não precisam mais se preocupar com a manutenção dos servidores físicos ou com o risco de falhas que podem interromper o serviço. Eles simplesmente alugam servidores virtuais conforme necessário, pagando apenas pelo uso real, sem precisar investir em grandes compras de hardware.

Data Centers na Nuvem

Na computação em nuvem, provedores como Amazon Web Services (AWS) , Google Cloud e Microsoft Azure possuem enormes data centers espalhados pelo mundo. Esses data centers são responsáveis ​​por armazenar e processar os dados das empresas que contratam serviços de nuvem.

Como Funciona o Data Center na Nuvem

• Um data center é composto por várias salas de servidores, onde os servidores físicos são conectados em redes para formar uma grande infraestrutura de computação.
• Dentro do data center, os servidores físicos executam máquinas virtuais que fornecem serviços de computação, armazenamento, redes e outros recursos.
• A nuvem depende desses data centers para oferecer os serviços de forma confiável e escalável.

Importância dos Data Centers para a Nuvem

Os provedores de nuvem dependem desses data centers para fornecer os recursos de armazenamento e computação que as empresas utilizam. Quando você usa um serviço de nuvem, os dados e as operações estão sendo executados nesses data centers, sem a necessidade de uma empresa ter infraestrutura própria.

Esses data centers oferecem poder de processamento e armazenamento massivo de dados para atender às demandas dos usuários, com grande eficiência, disponibilidade e segurança.

Modelos de Computação em Nuvem

A computação em nuvem é definida pelo National Institute of Standards and Technology (NIST) como um modelo que oferece acesso sob demanda e conveniente a recursos computacionais configuráveis, como redes, servidores, armazenamento, aplicativos e serviços. Esses recursos podem ser rapidamente adquiridos e liberados com mínima interação com o provedor (NIST, 2011).

A computação em nuvem é composta por:

As 5 Características Essenciais da Nuvem

1. Autoatendimento sob demanda: Os usuários podem provisionar recursos de computação como servidores e armazenamento conforme a necessidade, sem interação direta com os fornecedores.
2. Amplo acesso à rede: A nuvem é acessível de qualquer lugar, através de diferentes dispositivos, utilizando redes padrão como a internet.
3. Agrupamento de recursos: Recursos são agrupados para atender múltiplos usuários, oferecendo economias de escala e alta eficiência.
4. Elasticidade dinâmica: Os recursos podem ser rapidamente aumentados ou diminuídos, permitindo escalabilidade conforme a demanda.
5. Serviço mensurável: O uso de recursos é monitorado e medido, permitindo aos clientes pagar apenas pelo que utilizam.

Principais Modelos de Serviço

• Infraestrutura como um Serviço (IaaS): Oferece recursos computacionais essenciais como servidores, armazenamento e redes, permitindo que os usuários criem e gerenciem suas próprias aplicações e sistemas.
• Plataforma como um Serviço (PaaS): Fornece uma plataforma e ambiente para desenvolver, gerenciar e hospedar aplicações, sem se preocupar com a infraestrutura subjacente.
• Software como um Serviço (SaaS): Oferece softwares completos acessados via internet, sem necessidade de instalação local no dispositivo do usuário.

Modelos de Implantação

• Nuvem Privada: Recursos de computação são dedicados a uma única organização, proporcionando maior controle e segurança.
• Nuvem Comunitária: Várias organizações compartilham recursos na nuvem, com a infraestrutura gerenciada de forma colaborativa.
• Nuvem Pública: Recursos de computação são oferecidos a qualquer usuário ou organização, geralmente através de provedores como AWS, Azure ou Google Cloud.
• Nuvem Híbrida: Combina recursos de nuvens privadas e públicas, permitindo que dados e aplicações sejam movidos entre elas, conforme a necessidade.

Tecnologias dentro da Computação em Nuvem

1. Virtualização Baseada em Contêineres

A conteinerização , também conhecida como virtualização baseada em contêineres , é uma tecnologia que permite a implantação e execução de aplicativos distribuídos sem a necessidade de configurar uma máquina virtual (VM) completa para cada um deles. Em vez disso, vários sistemas isolados, chamados de contêineres , são executados em um único host de controle, compartilhando um único kernel.

Os contêineres são muito mais leves que as máquinas virtuais. Eles acompanham o kernel do sistema operacional e são virtualizados no nível do sistema operacional. Isso permite que vários contêineres sejam executados diretamente acima do kernel, proporcionando iniciação mais rápida , uso limitado de memória e menor consumo de recursos , além de uma maior portabilidade entre diferentes ambientes.

Exemplo : Docker, Kubernetes

2. Computação sem Servidor (Serverless Computing)

A computação sem servidor , ou serverless computing , é uma arquitetura onde os desenvolvedores podem hospedar e executar funções sem a necessidade de se preocupar com a configuração ou gerenciamento dos servidores subjacentes. Nesse modelo, os recursos de hardware e software são totalmente gerenciados pelo provedor, permitindo que o desenvolvedor se concentre apenas no código da aplicação.

A evolução de tecnologias como máquinas virtuais e contêineres levou à criação do serverless , que não requer administração de servidores ou contêineres por parte dos desenvolvimentos, trazendo a complexidade do gerenciamento de infraestrutura. Além disso, o serverless oferece uma cobrança apenas pelo uso, o que pode resultar em custos mais baixos, uma vez que os desenvolvedores pagam apenas pela execução das funções.

Exemplo : AWS Lambda, Google Cloud Functions, Azure Functions

3. Provedor de Serviços de Aplicação (ASP)

O Provedor de Serviços de Aplicação ( ASP ) é uma forma de terceirização onde as empresas alugam aplicativos e softwares de um provedor, em vez de mantê-los internamente. Essa solução elimina a necessidade de investir em infraestrutura própria ou software , permitindo que as empresas paguem uma assinatura para utilizar os serviços oferecidos pelo ASP.

Esse modelo é vantajoso para empresas que desejam reduzir custos, simplificar a gestão de TI e acessar softwares de ponta sem as complexidades de instalação e manutenção.

Exemplo : Salesforce, Microsoft Office 365, Google Workspace

4. Computação em Grau (Grid Computing)

A computação em grade ou grid computing é uma tecnologia que conecta vários servidores para trabalharem juntos como uma única infraestrutura distribuída. O objetivo principal é dividir e distribuir partes de um programa entre diferentes computadores em uma rede, formando uma infraestrutura compartilhada e dinâmica .

A computação em grade é frequentemente usada em pesquisas científicas e aplicações que exigem grande capacidade de processamento, como simulações complexas, modelagens e análises de dados. Essa tecnologia é eficiente para utilizar recursos subutilizados de diversos sistemas e executar cálculos paralelos, aumentando o desempenho e a resiliência .

Exemplo : IBM Grid, BOINC

5. Computação de Utilidade

A computação de utilidade é um modelo de computação sob demanda no qual os usuários pagam apenas pelo uso eficaz de recursos, como hardware , software ou serviços , semelhante ao modelo de fornecimento de serviços como energia elétrica e água . A computação utilitária permite que as empresas adquiram capacidade de processamento e armazenamento de dados conforme a necessidade, ajudando a melhorar a infraestrutura e reduzir custos fixos .

A principal vantagem desse modelo é a escalabilidade , onde os serviços são ajustados conforme a demanda, permitindo precificação sob demanda e serviços padronizados .

Exemplo : Amazon Web Services (AWS), Google Cloud, Microsoft Azure

6. Inteligência Artificial (IA)

A Inteligência Artificial (IA) é uma área da computação focada em criar sistemas capazes de realizar tarefas que, normalmente, exigiam inteligência humana. Com a nuvem , é possível acessar vastos recursos de computação para treinar e implantar modelos de IA em grande escala. A IA em nuvem oferece alta escalabilidade, acessibilidade e flexibilidade, permitindo desde a construção de modelos de aprendizado de máquina até o uso de serviços pré-treinados em áreas como reconhecimento de imagem, análise de texto e automação de processos.

Principais Conceitos em IA

• Aprendizado de Máquina (Machine Learning - ML) : Subárea da IA ​​que foca no desenvolvimento de algoritmos que permitem aos computadores aprenderem com dados e melhorarem suas distorções ao longo do tempo.
• Redes Neurais : Modelo computacional inspirado no funcionamento do cérebro humano. É uma base para algoritmos mais avançados de Deep Learning (aprendizado profundo).
• Deep Learning (Aprendizado Profundo) : Subárea de aprendizado de máquina que utiliza redes neurais profundas para aprender representações de dados com múltiplos níveis de abstração. Usado em tarefas complexas como reconhecimento de fala e imagens.

7. Edge computing

Edge computing é uma abordagem que processa e armazena dados localmente, em vez de enviá-los para servidores remotos. Isso reduz a latência, melhora a confiabilidade da conexão e oferece maior desempenho, segurança e escalabilidade. Essa tecnologia é útil em aplicativos que desativam resposta rápida, como realidade aumentada e jogos, além de reduzir o uso de largura de banda, enviando menos dados para servidores. É uma solução eficiente quando se busca maior rapidez e eficiência no processamento de dados em tempo real.

Arquitetura da Infraestrutura da Computação em Nuvem

A arquitetura da infraestrutura da computação em nuvem se refere ao design e organização dos recursos de TI, como servidores, armazenamento e redes, que são fornecidos pela nuvem.

• Infraestrutura On-premise : São recursos que ficam dentro da empresa, no próprio data center, exigindo investimentos em hardware, manutenção e atualizações constantes.
• Infraestrutura em Nuvem : Os recursos são fornecidos por empresas como AWS, Azure e Google Cloud. A principal vantagem é que você paga apenas pelo que usa, sem precisar se preocupar com manutenção e atualizações. A infraestrutura é escalável e flexível, permitindo que a empresa cresça de forma mais ágil e econômica.

A nuvem oferece mais flexibilidade e menos custos operacionais, enquanto a infraestrutura on-premise exige mais investimentos e manutenção.

Segurança em Computação em Nuvem

A computação em nuvem, conforme definido pelo National Institute of Standards and Technology (NIST), possui cinco características essenciais:

1. Autoatendimento Sob Demanda (Autoatendimento Sob Demanda): Permite que os usuários provisionem recursos computacionais automaticamente, sem necessidade de intervenção humana direta, reduzidas no tempo e nos custos operacionais.

2. Acesso Amplo à Rede (Acesso Amplo à Rede): Os serviços de nuvem devem ser acessíveis a qualquer lugar e dispositivo conectado à internet, garantindo disponibilidade e escalabilidade.

3. Agrupamento de Recursos (Agrupamento de Recursos): Os recursos computacionais são compartilhados dinamicamente entre vários usuários, otimizando o uso de CPU, memória e armazenamento.

4. Elasticidade Rápida (Elasticidade Rápida): Permite aumentar ou reduzir recursos conforme a demanda, garantindo eficiência e economia, como em períodos de alto tráfego em e-commerces.

5. Serviço Medido (Serviço Medido): Os recursos são monitorados e faturados de acordo com o consumo real, permitindo controle de custos e melhor alocação de investimentos em TI.

Conclusão

A computação em nuvem é uma tecnologia que permite acessar, armazenar e processar dados e aplicativos pela internet, sem necessidade de infraestrutura local. Ela oferece escalabilidade, flexibilidade e redução de custos, proporcionando acesso remoto e rápido a recursos computacionais. Empresas e usuários podem pagar apenas pelo uso efetivo, tornando a tecnologia mais eficiente e acessível. A nuvem se tornou essencial para suportar inovações e operações digitais modernas.

Referencia e Documentação:

• Amazon Web Services (AWS) : Documentação da AWS
• Microsoft Azure : Documentação do Azure
• Google Cloud Platform (GCP) : Documentação do Google Cloud
• IBM Cloud : Documentação da IBM Cloud
• Oracle Cloud : Documentação da Oracle Cloud

Fernanda Araujo

Entusiasta de tecnologia e estudante de Análise e Desenvolvimento de Sistemas, sempre em busca constante por aprendizado e novas experiencias. Além da tecnologia e computação, meus hobbies incluem escrita, anime e viajar.

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