Com­pu­ta­ção em nuvem: o que se esconde por trás disso?

Quem não quiser ou não puder criar um centro de dados próprio pode recorrer à com­pu­ta­ção em nuvem. Trata-se de um modelo que oferece várias vantagens in­te­res­san­tes, tanto para par­ti­cu­la­res como para empresas. Descubra o que é a com­pu­ta­ção em nuvem e quais são as suas vantagens e des­van­ta­gens.

O que é a com­pu­ta­ção em nuvem?

Ter um centro de dados próprio implica uma certa com­ple­xi­dade e um in­ves­ti­mento fi­nan­ceiro con­si­de­rá­vel, uma vez que requer pessoal es­pe­ci­a­li­zado. Além disso, não é possível expandir a ca­pa­ci­dade conforme ne­ces­sá­rio, razão pela qual muitas vezes são alocados mais recursos do que o ne­ces­sá­rio, o que re­pre­senta uma des­van­ta­gem em termos de efi­ci­ên­cia.

Com a com­pu­ta­ção em nuvem, muitos destes problemas de­sa­pa­re­cem. Em vez de terem de adquirir, instalar e manter um centro de dados, as empresas e os par­ti­cu­la­res recorrem a serviços web alojados por um único for­ne­ce­dor. Desta forma, os uti­li­za­do­res be­ne­fi­ciam tanto das economias de escala como da pos­si­bi­li­dade de escalar os seus recursos de forma rápida, fácil e dinâmica. Na maioria dos casos, esta forma de ex­ter­na­li­za­ção funciona através de um sistema de aluguer.

Com a com­pu­ta­ção em nuvem, não há um limite definido para os serviços ofe­re­ci­dos. Estes podem ir desde o simples ar­ma­ze­na­mento na nuvem, em que os uti­li­za­do­res obtêm recursos de ar­ma­ze­na­mento em ser­vi­do­res remotos a par do próprio ar­ma­ze­na­mento em disco, até à in­fra­es­tru­tura na nuvem, através da qual as empresas podem obter centros de dados completos pela Internet.

De acordo com a pu­bli­ca­ção do Instituto Nacional de Padrões e Tec­no­lo­gia (NIST), os serviços ofe­re­ci­dos que se enquadram no conceito de com­pu­ta­ção em nuvem devem cumprir uma série de ca­rac­te­rís­ti­cas:

• Au­to­a­ten­di­mento sob demanda: os uti­li­za­do­res devem poder aceder aos recursos de que ne­ces­si­tam sem terem de contactar o for­ne­ce­dor.
• Acesso amplo à rede: o acesso à com­pu­ta­ção em nuvem é feito através da Internet e não requer a uti­li­za­ção de um protocolo es­pe­cí­fico ou de técnicas pouco comuns. A uti­li­za­ção de métodos pa­dro­ni­za­dos garante que todos os uti­li­za­do­res tenham acesso ao serviço sem problemas.
• Pool de recursos: a com­bi­na­ção de di­fe­ren­tes ins­tân­cias de com­pu­ta­ção, que na maioria dos casos consiste num parque de ser­vi­do­res, é pra­ti­ca­mente um requisito para a com­pu­ta­ção em nuvem. Estes pools permitem que vários uti­li­za­do­res disponham da ca­pa­ci­dade de ar­ma­ze­na­mento ou da potência de cálculo ne­ces­sá­ria ao mesmo tempo. Além disso, o cliente não precisa de saber qual o dis­po­si­tivo utilizado para o efeito, uma vez que os recursos são atri­buí­dos de forma dinâmica.
• Elas­ti­ci­dade e es­ca­la­bi­li­dade: os recursos devem estar à dis­po­si­ção dos uti­li­za­do­res com rapidez e de acordo com as ne­ces­si­da­des de cada um. Na melhor das hipóteses, existem au­to­ma­tis­mos ativos que servem para ativar ou desativar recursos sem a in­ter­ven­ção de clientes ou fun­ci­o­ná­rios.
• Serviço men­su­rá­vel: a uti­li­za­ção dos serviços na nuvem é mo­ni­to­ri­zada em per­ma­nên­cia, o que pro­por­ci­ona trans­pa­rên­cia tanto para o for­ne­ce­dor como para o uti­li­za­dor.

A com­pu­ta­ção em nuvem baseia-se num grande centro de pro­ces­sa­mento ou num parque de ser­vi­do­res, onde os com­pu­ta­do­res ou ser­vi­do­res se ligam entre si, agrupando os recursos. Este tipo de com­pu­ta­ção em rede (grid computing) permite obter um elevado de­sem­pe­nho. Além disso, se combinada com a vir­tu­a­li­za­ção, é possível criar ins­tân­cias virtuais dentro da rede para uti­li­za­do­res in­di­vi­du­ais, mesmo que estes não saibam em que dis­po­si­tivo se encontram os dados. E, mesmo sem dispor desta in­for­ma­ção, o acesso ocorre de forma rápida e sem problemas.

Variantes da com­pu­ta­ção em nuvem

Ao longo do tempo, têm surgido di­fe­ren­tes ofertas no mercado, que se dis­tin­guem prin­ci­pal­mente no que diz respeito ao modelo de camadas e à forma de im­ple­men­ta­ção, embora também variem em termos de preços e serviços ofe­re­ci­dos.

Modelo de capas

Cada camada cor­res­ponde a um modelo es­pe­cí­fico do serviço: existem di­fe­ren­tes tipos de camadas «como serviço», de­pen­dendo do âmbito da oferta, que se organizam numa estrutura piramidal: enquanto o modelo «in­fra­es­tru­tura como serviço» tem o âmbito mais vasto, o «software como serviço» centra-se numa aplicação es­pe­cí­fica.

• In­fra­es­tru­tura como serviço (IaaS, In­fras­truc­ture as a Service). Nesta camada, o for­ne­ce­dor oferece soluções completas de hardware: ca­pa­ci­dade de pro­ces­sa­mento, espaço de ar­ma­ze­na­mento e tec­no­lo­gia de rede, tratando-se de ins­tân­cias to­tal­mente vir­tu­a­li­za­das dis­tri­buí­das no conjunto de recursos. A IaaS serve de base para as restantes camadas, embora também seja oferecida como produto in­di­vi­dual.
• Pla­ta­forma como serviço (PaaS, Platform as a Service). Esta camada vai um passo além e coloca à dis­po­si­ção do uti­li­za­dor não só o hardware, mas também um ambiente completo. O PaaS destina-se sobretudo a pro­gra­ma­do­res de software. O for­ne­ce­dor encarrega-se de dis­po­ni­bi­li­zar um ambiente de de­sen­vol­vi­mento já criado na nuvem em hardware alojado, pelo que os pro­gra­ma­do­res poupam na ins­ta­la­ção e ma­nu­ten­ção do ambiente.
• Software como Serviço (SaaS, Software as a Service). Na camada superior, é oferecido aos uti­li­za­do­res um software completo na nuvem; é por isso que o SaaS se destina prin­ci­pal­mente ao con­su­mi­dor comum, que não ne­ces­si­tará de ins­ta­la­ção nem ma­nu­ten­ção e tem a certeza de que o de­sem­pe­nho do hardware é su­fi­ci­ente para o fun­ci­o­na­mento do software. Para aceder ao software, os uti­li­za­do­res utilizam ou o navegador web ou um programa restrito que carrega a parte principal na nuvem.
• Everything as a Service (XaaS). A par dos três modelos men­ci­o­na­dos, são anun­ci­a­dos cada vez com mais frequên­cia outros serviços, embora isso se deva nor­mal­mente a motivos de marketing. Um XaaS serve para designar qualquer uma das camadas an­te­ri­o­res, embora também possa não ter nada a ver com a com­pu­ta­ção em nuvem. É o caso do Humans as a Service (HuaaS), que descreve um tipo de crowd­sour­cing.

Modelo de im­ple­men­ta­ção

Estes modelos descrevem o tipo de oferta: as ins­tân­cias são re­ser­va­das para um único uti­li­za­dor ou empresa, ou são par­ti­lha­das num conjunto com outros uti­li­za­do­res?

• Nuvem privada: o servidor será utilizado por um único uti­li­za­dor. Uma nuvem privada pode estar, embora não obri­ga­to­ri­a­mente, numa rede interna (nuvem interna). Mesmo com um for­ne­ce­dor de alo­ja­mento que disponha de parques de ser­vi­do­res, é possível recorrer a hardware dedicado ao qual os restantes uti­li­za­do­res do for­ne­ce­dor não têm acesso.
• Nuvem co­mu­ni­tá­ria: uma nuvem co­mu­ni­tá­ria funciona de forma se­me­lhante a uma nuvem privada, só que, neste caso, são vários clientes que partilham uma instância de hardware dedicado. A com­bi­na­ção de uti­li­za­do­res não é aleatória, mas sim porque pertencem ao mesmo setor de atividade ou partilham os mesmos in­te­res­ses. Este tipo de nuvem pode ser gerido tanto a nível interno como externo e, em com­pa­ra­ção com a nuvem privada, re­pre­senta uma poupança de custos.
• Nuvem pública: este tipo de im­ple­men­ta­ção cor­res­ponde ao ver­da­deiro ideal em que se baseia o conceito de nuvem. O uti­li­za­dor utiliza, tal como as restantes pessoas, a mesma ligação ao servidor e des­co­nhece quem utiliza que hardware, nem pode determiná-lo.
• Nuvem híbrida: trata-se de uma fusão entre a nuvem pública e a privada. É a empresa ou o par­ti­cu­lar que decide que parte da operação ocorre na nuvem privada (por exemplo, aspetos im­por­tan­tes em matéria de segurança) e que parte atribui à nuvem pública.

Vantagens e des­van­ta­gens da com­pu­ta­ção em nuvem

A com­pu­ta­ção em nuvem oferece inúmeras vantagens, sobretudo para as pequenas e médias empresas. A aquisição de uma in­fra­es­tru­tura de TI própria, que inclua ser­vi­do­res, é com­pli­cada, pois exige um in­ves­ti­mento fi­nan­ceiro sig­ni­fi­ca­tivo, além de um serviço de ma­nu­ten­ção constante, o que requer pessoal es­pe­ci­a­li­zado. Além disso, na melhor das hipóteses, o centro de dados cresce à medida que a empresa cresce, embora isso não sig­ni­fi­que que o faça de acordo com os recursos ne­ces­sá­rios. Em vez disso, o hardware é adquirido em ciclos pré-de­ter­mi­na­dos, estimando a procura futura. Tudo isto implica uma aquisição de recursos superior à que é realmente ne­ces­sá­ria.

Para além da es­ca­la­bi­li­dade, a com­pu­ta­ção em nuvem oferece outras vantagens. Além disso, os parques de ser­vi­do­res pro­fis­si­o­nais, como os uti­li­za­dos pelos for­ne­ce­do­res de com­pu­ta­ção em nuvem, costumam dispor de uma proteção superior à que se poderia obter lo­cal­mente, uma vez que o pessoal de segurança impede o acesso de terceiros, os técnicos protegem os ser­vi­do­res contra ataques digitais e os es­pe­ci­a­lis­tas em proteção garantem que os dados não sejam da­ni­fi­ca­dos ou des­truí­dos. A isto acres­centa-se o facto de alguns for­ne­ce­do­res de com­pu­ta­ção em nuvem re­a­li­za­rem cópias de segurança obri­ga­tó­rias.

No entanto, estes sistemas também apre­sen­tam des­van­ta­gens, razão pela qual muitas empresas continuam re­lu­tan­tes em im­ple­mentá-los. Para algumas empresas, a falta de fle­xi­bi­li­dade é um dos motivos para recusar a sua im­ple­men­ta­ção, uma vez que cria uma de­pen­dên­cia das con­fi­gu­ra­ções dos di­fe­ren­tes for­ne­ce­do­res. Além disso, se o for­ne­ce­dor, por qualquer motivo, deixar de oferecer os seus serviços, a empresa depara-se com um problema real. A tudo isto há que acres­cen­tar a ne­ces­si­dade de dispor de uma ligação estável à Internet, pois se esta for fre­quen­te­mente in­ter­rom­pida ou muito lenta, o trabalho não é eficaz.

Apesar de tudo, a proteção de dados é pro­va­vel­mente o tema que suscita maior re­lu­tân­cia: embora seja verdade que os dados estão pro­te­gi­dos no espaço de ar­ma­ze­na­mento, a trans­mis­são através da Internet re­pre­senta sempre um risco. Outro dos problemas tem a ver com a lo­ca­li­za­ção do centro de dados. Se, por exemplo, o centro de dados se situar nos EUA, as empresas são obrigadas por lei a revelar os dados às au­to­ri­da­des norte-ame­ri­ca­nas, caso tal seja exigido. Dado que as empresas que utilizam a com­pu­ta­ção em nuvem lidam fre­quen­te­mente com dados con­fi­den­ci­ais de terceiros, tendem a encarar este tema com algum cep­ti­cismo.

Vantagens da com­pu­ta­ção em nuvem

• Sem com­pro­misso de capital
• Soluções es­ca­lá­veis
• Não requer pessoal es­pe­ci­a­li­zado
• A ma­nu­ten­ção e a proteção dos centros de dados estão ga­ran­ti­das

Des­van­ta­gens da com­pu­ta­ção em nuvem

• Requer uma ligação à Internet rápida e estável
• Con­si­de­ra­ções sobre as políticas de proteção de dados
• De­pen­dên­cia do for­ne­ce­dor
• A trans­mis­são acarreta riscos de segurança
• Os preços reduzidos levam fre­quen­te­mente a recorrer a mais recursos do que os ne­ces­sá­rios

História da com­pu­ta­ção em nuvem

Ao contrário do que se possa pensar, a in­ter­li­ga­ção de terminais com o objetivo de oferecer maior ca­pa­ci­dade de ar­ma­ze­na­mento e poder de com­pu­ta­ção a mais uti­li­za­do­res não é uma des­co­berta recente. Já na década de 1950, o sur­gi­mento dos main­fra­mes marcou o início do que hoje se conhece como com­pu­ta­ção em nuvem. Por mainframe entendia-se um com­pu­ta­dor central ao qual os uti­li­za­do­res podiam ligar-se a partir de di­fe­ren­tes terminais dentro de uma mesma or­ga­ni­za­ção (sejam elas empresas ou uni­ver­si­da­des), per­mi­tindo-lhes utilizar as suas ca­pa­ci­da­des. No entanto, nos seus pri­mór­dios, os uti­li­za­do­res tinham de partilhar o tempo, ou seja, reservar um tempo de com­pu­ta­ção durante o qual podiam utilizar os serviços do mainframe.

Nas décadas seguintes, de­sen­vol­veu-se a vir­tu­a­li­za­ção, graças à qual era possível utilizar ins­tân­cias de com­pu­ta­ção abstratas e to­tal­mente virtuais. Com a des­co­berta da Internet, toda a gente começou a ter acesso a estes ambientes vir­tu­a­li­za­dos e, fi­nal­mente, a sua co­mer­ci­a­li­za­ção na década de 90 levou a que estes modelos ficassem dis­po­ní­veis para o grande público.

A partir daí, a «nuvem» como conceito começou a ganhar po­pu­la­ri­dade, embora só no início do novo milénio é que as empresas e os par­ti­cu­la­res começaram a prestar atenção a este tipo de tec­no­lo­gia. As primeiras ofertas de com­pu­ta­ção em nuvem con­sis­tiam em serviços in­di­vi­du­ais, tais como espaço de ar­ma­ze­na­mento para a troca de dados ou as folhas de cálculo do Google, nas quais vários uti­li­za­do­res podem trabalhar num mesmo documento si­mul­ta­ne­a­mente. Ao mesmo tempo, a Amazon começou a dis­po­ni­bi­li­zar aos uti­li­za­do­res a sua vasta oferta de ser­vi­do­res. A pla­ta­forma Amazon Web Services (AWS) permite que outras empresas utilizem a in­fra­es­tru­tura do gigante do comércio ele­tró­nico e executem programas nessa in­fra­es­tru­tura.

A com­pu­ta­ção em nuvem faz agora parte do dia-a-dia de muitas pessoas. A maioria dos te­le­mó­veis e, mais con­cre­ta­mente, a Internet das Coisas, está em contacto constante com a nuvem. Por exemplo, quando os uti­li­za­do­res tiram uma fo­to­gra­fia, os te­le­mó­veis carregam-na di­re­ta­mente para a nuvem da Google ou da Apple, para que a imagem possa ser acedida a partir de outros dis­po­si­ti­vos.