Cloud computing: O que é com­pu­ta­ção em nuvem?

Qualquer pessoa que não tenha condições ou não queira montar um centro de dados próprio pode recorrer à com­pu­ta­ção em nuvem (cloud computing). Essa tec­no­lo­gia de com­pu­ta­ção atrai tanto usuários privados quanto empresas de todos os tamanhos, pelas vantagens que oferece. Entenda o que di­fe­ren­cia a com­pu­ta­ção em nuvem das demais tec­no­lo­gias exis­ten­tes, e conheça seus prós e contras.

O que é cloud computing?

Montar o próprio centro de dados (data center) é demorado e caro, pois você precisará contratar uma equipe es­pe­ci­a­li­zada para configurá-lo e cuidar da ma­nu­ten­ção dele. Além disso, centros de dados próprios não possuem a fle­xi­bi­li­dade ne­ces­sá­ria para se ex­pan­di­rem jun­ta­mente com o aumento da demanda. Assim, ge­ral­mente há que se adquirir recursos adi­ci­o­nais, além dos ne­ces­sá­rios, para garantir o espaço de ar­ma­ze­na­mento de um momento futuro, o que não é o cenário mais barato e nem o mais eficiente.

A com­pu­ta­ção em nuvem não tem esses problemas, pois ela permite que seus usuários utilizem recursos da internet para armazenar dados, que passam a ser hos­pe­da­dos por um provedor — antes de ela surgir, todos eram obrigados a comprar, con­fi­gu­rar e manter centros de dados próprios. Todos os usuários da com­pu­ta­ção em nuvem, tanto privados quanto cor­po­ra­ti­vos, podem apro­vei­tar os be­ne­fí­cios da economia de escala e da pos­si­bi­li­dade de di­men­si­o­nar ca­pa­ci­da­des di­na­mi­ca­mente, de forma fácil e imediata. Na maioria das vezes, contratos de ter­cei­ri­za­ção de data centers adotam modelos de contrato de aluguel mensal ou anual.

Im­por­tante destacar que os serviços ofe­re­ci­dos pela com­pu­ta­ção em nuvem não se limitam ao ar­ma­ze­na­mento em nuvem — no ar­ma­ze­na­mento em nuvem, usuários alugam ca­pa­ci­da­des de ar­ma­ze­na­mento em ser­vi­do­res remotos, além de possuírem ca­pa­ci­da­des de ar­ma­ze­na­mento próprias em disco rígido. Serviços de cloud computing também oferecem in­fra­es­tru­tu­ras em nuvem, para que empresas possam usufruir de centros de dados completos, sim­ples­mente acessando-os pela internet.

De acordo com o National Institute of Standards and Te­ch­no­logy (NIST), para que sejam con­si­de­ra­dos de com­pu­ta­ção em nuvem, serviços devem ter essas ca­rac­te­rís­ti­cas:

• Self-service sob demanda: Serviços de cloud computing devem permitir que seus usuários solicitem os recursos de que precisam de forma direta, sem que seja ne­ces­sá­rio entrar em contato com um atendente a cada nova so­li­ci­ta­ção.
• Amplo acesso à rede: Usuários devem obter acesso aos serviços de com­pu­ta­ção em nuvem pela internet, sem que nenhum protocolo ou tec­no­lo­gia adicional seja exigido. A pa­dro­ni­za­ção do acesso visa garantir que todos os usuários consigam acessar os serviços con­tra­ta­dos sem con­tra­tem­pos.
• Agru­pa­mento de recursos: Combinar várias ins­tân­cias de com­pu­ta­ção é pra­ti­ca­mente obri­ga­tó­rio na com­pu­ta­ção em nuvem. Ge­ral­mente, ins­tân­cias são agrupadas em farms de ser­vi­do­res ou em pools, uti­li­za­dos para dis­po­ni­bi­li­zar poder de pro­ces­sa­mento e ca­pa­ci­dade de ar­ma­ze­na­mento ao mesmo tempo e para todos os usuários. Na prática, esses usuários acessam recursos com­pu­ta­ci­o­nais sem conhecer o dis­po­si­tivo físico que está sendo utilizado, já que as ca­pa­ci­da­des são alocadas di­na­mi­ca­mente, sob demanda.
• Elas­ti­ci­dade rápida: Ca­pa­ci­da­des devem ser for­ne­ci­das com rapidez, logo que forem de­man­da­das. Nos melhores cenários, me­ca­nis­mos au­to­má­ti­cos devem ativar e desativar recursos es­pon­ta­ne­a­mente, sem que fun­ci­o­ná­rios precisem intervir nos processos.
• Serviço medido: Uso e ca­pa­ci­dade de ar­ma­ze­na­mento dis­po­ni­bi­li­za­dos pelo serviço em nuvem con­tra­tado devem ser cons­tan­te­mente mo­ni­to­ra­dos e exibidos de forma trans­pa­rente, tanto para os usuários quanto para o próprio provedor.

Assim como uma usina de energia é o centro de uma rede elétrica, um grande centro de dados ou farm de ser­vi­do­res é o centro da com­pu­ta­ção em nuvem. Ela conecta com­pu­ta­do­res ou ser­vi­do­res entre si, agrupando seus recursos para alcançar um alto de­sem­pe­nho — princípio da com­pu­ta­ção em grade (grid computing). Com­bi­na­das a tec­no­lo­gias de vir­tu­a­li­za­ção, ins­tân­cias virtuais in­di­vi­du­ais podem ser criadas se­pa­ra­da­mente para cada usuário de uma rede. Os usuários, por sua vez, nem precisam ficar sabendo em que dis­po­si­tivo físico os seus arquivos estão de fato ar­ma­ze­na­dos, uma vez que essa in­for­ma­ção não afeta o acesso ao centro de dados.

Tipos de com­pu­ta­ção em nuvem

Hoje em dia, o mercado oferece di­fe­ren­tes pos­si­bi­li­da­des de cloud computing. Para além de variações de preço e do nível de suporte es­pe­ci­a­li­zado, as ofertas diferem, prin­ci­pal­mente, nos modelos dis­po­ni­bi­li­za­dos. O escopo desses modelos baseia-se em camadas, que variam de acordo com os recursos ofe­re­ci­dos.

Modelo de camadas

Em um modelo de camadas, cada camada cor­res­ponde a um nível de serviço oferecido. Assim, cada camada “como serviço” descreve o escopo de uma oferta, ge­ral­mente apre­sen­tado em formato piramidal. Enquanto o modelo In­fra­es­tru­tura como Serviço oferece o maior escopo possível, o modelo Software como Serviço é bem mais es­pe­cí­fico.

• In­fra­es­tru­tura como Serviço (IaaS): Na camada In­fras­truc­ture-as-a-Service, o provedor de cloud computing oferece soluções completas de hardware, que abrangem de­sem­pe­nho do pro­ces­sa­dor, espaço de ar­ma­ze­na­mento e tec­no­lo­gia de rede. Aqui, as ins­tân­cias uti­li­za­das pelos usuários são to­tal­mente virtuais e dis­tri­buí­das pelo pool de recursos. A IaaS pode servir de base para outras camadas, mas também pode ser con­tra­tada como serviço único.
• Pla­ta­forma como Serviço (PaaS): Voltada prin­ci­pal­mente para de­sen­vol­ve­do­res de softwares, a camada Platform-as-a-Service avança um pouco mais por oferecer não somente o hardware, mas o ambiente de de­sen­vol­vi­mento completo em nuvem, em um hardware hospedado. Dessa forma, pro­gra­ma­do­res não precisam se preocupar em con­fi­gu­rar e manter o ambiente.
• Software como Serviço (SaaS): A camada Software-as-a-Service é con­si­de­rada a mais alta delas, já que oferece um software completo em nuvem aos seus usuários. Por essa ca­rac­te­rís­tica, o SaaS é voltado prin­ci­pal­mente para usuários finais comuns, que não precisam se preocupar nem com a ins­ta­la­ção e nem com a ma­nu­ten­ção do software. De quebra, eles ainda têm a certeza de que o de­sem­pe­nho do hardware con­tra­tado sempre será su­fi­ci­ente para rodar o software com tran­qui­li­dade. Para obterem acesso a ele, usuários devem usar o navegador ou o programa es­pe­cí­fico do provedor dos serviços de cloud computing.
• Tudo como Serviço (XaaS): Além dessas três prin­ci­pais, outras camadas podem ser pro­pa­gan­de­a­das por pro­ve­do­res de serviços em nuvem. En­tre­tanto, di­fe­ren­tes no­men­cla­tu­ras não passam de jogadas de marketing. Everything-as-a-Service, por exemplo, pode sempre ser encaixado em outra camada ou, muitas vezes, nem tem a ver com com­pu­ta­ção em nuvem. Humans-as-a-Service (HuaaS), por exemplo, nada mais é que uma forma de crowd­sour­cing: fenômeno em que um grupo de pessoas se reúne pela internet, para de­sen­vol­ver apli­ca­ções ou criar conteúdo.

Modelos de provisão

Um modelo de provisão descreve como os serviços de cloud computing serão for­ne­ci­dos pelo provedor. Ele esclarece, por exemplo, se as ins­tân­cias dis­po­ni­bi­li­za­das serão re­ser­va­das a um único usuário ou empresa, ou se o pool será com­par­ti­lhado com outros usuários. São estes os prin­ci­pais modelos de provisão:

• Nuvem privada: Nesse modelo de provisão, ser­vi­do­res con­tra­ta­dos são ex­clu­si­va­mente uti­li­za­dos pelo usuário ou empresa con­tra­tante. Uma nuvem privada pode, mas não tem a obrigação de ser local (nuvem interna). Ao oferecer serviços de nuvem privada, pro­ve­do­res de hos­pe­da­gem com farms de ser­vi­do­res também podem dis­po­ni­bi­li­zar hardwares ex­clu­si­vos aos usuários.
• Nuvem co­mu­ni­tá­ria: Uma nuvem co­mu­ni­tá­ria funciona de forma se­me­lhante a uma nuvem privada. Contudo, nesse modelo de provisão, usuários com­par­ti­lham uma mesma instância de hardware dedicado, por ser eco­no­mi­ca­mente mais in­te­res­sante do que contratar uma nuvem privada. A com­bi­na­ção de usuários não é feita de forma aleatória: ge­ral­mente, usuários do mesmo campo de negócios ou com in­te­res­ses se­me­lhan­tes são di­re­ta­mente agrupados. Nuvens co­mu­ni­tá­rias também podem ser ge­ren­ci­a­das tanto lo­cal­mente quanto ex­ter­na­mente por uma empresa.
• Nuvem pública: Esse modelo de provisão cor­res­ponde à ideia original de cloud computing: dis­po­ni­bi­li­zar uma rede de ser­vi­do­res com­par­ti­lha­dos ao público em geral. Na nuvem pública, usuários não conseguem saber que hardware utilizam e nem os escolher.
• Nuvem híbrida: Trata-se de um modelo de provisão que oferece tanto recursos de nuvem privada quanto de nuvem pública. Ao contratar esse tipo de serviço, uma pessoa ou empresa pode decidir alocar parte de suas operações (por exemplo, aquelas re­la­ci­o­na­das à segurança) à nuvem privada e utilizar a nuvem pública para operar outras partes.

Vantagens e des­van­ta­gens da com­pu­ta­ção em nuvem

Serviços de cloud computing oferecem in­te­res­san­tes be­ne­fí­cios, es­pe­ci­al­mente para empresas de pequeno e médio porte, já que montar a própria in­fra­es­tru­tura de TI é caro e tra­ba­lhoso: ela inclui tanto a compra de equi­pa­men­tos, como de ser­vi­do­res, quanto a con­tra­ta­ção de fun­ci­o­ná­rios es­pe­ci­a­li­za­dos para a execução das cons­tan­tes ma­nu­ten­ções. Além disso, ide­al­mente um centro de dados deve ser capaz de se expandir jun­ta­mente com o aumento das demandas da empresa, o que não é possível na com­pu­ta­ção tra­di­ci­o­nal. Ao manter centros de dados físicos, empresas são obrigadas a investir em hardwares com ca­pa­ci­da­des de com­pu­ta­ção além das ne­ces­sá­rias, para garantir que estes tenham a força ne­ces­sá­ria para assumir as demandas futuras.

Além de ser escalável, a com­pu­ta­ção em nuvem oferece outras vantagens. Farms de ser­vi­do­res pro­fis­si­o­nais, como os ofe­re­ci­dos por pro­ve­do­res de nuvem, costumam ser bem mais seguros que ser­vi­do­res ge­ren­ci­a­dos por empresas. Equipes de segurança protegem as ins­ta­la­ções contra acessos físicos in­de­se­ja­dos enquanto outros es­pe­ci­a­lis­tas protegem os ser­vi­do­res contra ataques virtuais. Pro­ve­do­res possuem até brigadas de incêndio, pre­pa­ra­das para agir caso os ser­vi­do­res pro­fis­si­o­nais venham a correr algum risco físico que possa com­pro­me­ter os dados ar­ma­ze­na­dos.

A com­pu­ta­ção em nuvem, por outro lado, também tem des­van­ta­gens. Algumas empresas relutam em utilizar esse tipo de serviço para não se tornarem de­pen­den­tes de terceiros, nesse caso, do provedor de cloud computing. Caso o provedor con­tra­tado decida even­tu­al­mente deixar o mercado, por exemplo, seus usuários terão de enfrentar essa situação delicada. Ainda, o acesso a ser­vi­do­res em nuvem requer uma conexão com a internet. Assim, para que possam trabalhar, todos os fun­ci­o­ná­rios têm de estar co­nec­ta­dos.

O que mais impede empresas de migrarem para a com­pu­ta­ção em nuvem é, contudo, pre­o­cu­pa­ções quanto à proteção de dados. Embora pro­ve­do­res de cloud computing disponham de im­por­tan­tes recursos de segurança, trans­fe­rên­cias pela internet sempre correm algum tipo de risco. Outras empresas se preocupam com a lo­ca­li­za­ção física dos centros de dados, uma vez que estes são obrigados a obedecer somente as leis locais. Mesmo que con­tra­ta­dos por usuários no Brasil, data centers lo­ca­li­za­dos nos Estados Unidos, por exemplo, são regidos pelo Patriot Act. O decreto obriga pro­ve­do­res a repassar dados ar­ma­ze­na­dos às au­to­ri­da­des com­pe­ten­tes, caso sejam so­li­ci­ta­dos. Vul­ne­ra­bi­li­da­des como essas jus­ti­fi­cam certa re­lu­tân­cia.

Vantagens da com­pu­ta­ção em nuvem

• Não incorre em custos de aquisição.
• Não com­pro­mete o capital.
• Di­men­si­o­ná­vel de acordo com a demanda.
• Não exige a con­tra­ta­ção de uma equipe própria es­pe­ci­a­li­zada.
• Os centros de dados são mantidos em segurança.

Des­van­ta­gens da com­pu­ta­ção em nuvem

• Requer uma conexão estável e rápida com a internet.
• Levanta questões relativas à proteção de dados.
• Depende de um provedor (apri­si­o­na­mento tec­no­ló­gico).
• Trans­mis­sões de dados sempre têm um risco de segurança.
• Preços com­pa­ra­ti­va­mente baixos podem levar você a contratar mais serviços do que os ne­ces­sá­rios.

História da com­pu­ta­ção em nuvem

Conectar com­pu­ta­do­res em rede para oferecer maiores ca­pa­ci­da­des de com­pu­ta­ção e ar­ma­ze­na­mento aos usuários não é uma ideia nova. O primeiro passo em direção à com­pu­ta­ção em nuvem foi dado na década de 1950, com os main­fra­mes. Naquela época, usuários podiam acessar o com­pu­ta­dor mainframe por meio de terminais dentro de uma or­ga­ni­za­ção (empresas ou uni­ver­si­da­des), para fazer uso de suas ca­pa­ci­da­des com­bi­na­das. No início, porém, o tempo de com­pu­ta­ção era com­par­ti­lhado e tinha de ser reservado por cada usuário, para que pudesse obter o de­sem­pe­nho ne­ces­sá­rio do mainframe durante a re­a­li­za­ção de seus cálculos.

Nas décadas seguintes, processos de vir­tu­a­li­za­ção foram de­sen­vol­vi­dos, para que ins­tân­cias de com­pu­ta­ção pudessem ser recriadas de forma abstrata, puramente virtual. Com o advento da internet, ambientes vir­tu­a­li­za­dos foram fi­nal­mente dis­po­ni­bi­li­za­dos on-line, ao público em geral. A partir da década de 1990, modelos de cloud computing passaram a ser co­mer­ci­a­li­za­dos, para números cada vez maiores de usuários.

Naquela época, o termo nuvem começou a se po­pu­la­ri­zar. No entanto, foi somente na virada do milênio que empresas e in­di­ví­duos se in­te­res­sa­ram mais por essa tec­no­lo­gia. As primeiras ofertas de serviços de nuvem eram básicas e con­sis­tiam em espaços de ar­ma­ze­na­mento para o com­par­ti­lha­mento de arquivos ou do­cu­men­tos do Google, para que vários usuários pudessem trabalhar em um mesmo documento. Nesse mesmo período, a Amazon também passou a dis­po­ni­bi­li­zar seus enormes farms de ser­vi­do­res para terceiros, pelo Amazon Web Services (AWS). Ele permite que outras empresas usem a in­fra­es­tru­tura da gigante do comércio ele­trô­nico e executem nela seus próprios softwares.

Atu­al­mente, a com­pu­ta­ção em nuvem é parte in­te­grante da vida de grande parte das pessoas. A maioria dos smartpho­nes e dis­po­si­ti­vos com IoT (Internet das Coisas) está em constante contato com a nuvem: quando usuários tiram uma foto com a câmera do próprio celular, essa mesma imagem é au­to­ma­ti­ca­mente carregada na nuvem da Apple ou do Google, para que possa ser igual­mente acessada por outros dis­po­si­ti­vos.