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Arquitectura de nube híbrida: todo lo que necesita saber

Es posible que haya oído una y otra vez que la nube híbrida es mejor que la nube pública o privada independiente. Sin embargo, ¿comprende claramente el por qué?

La verdad es que la arquitectura de nube híbrida se aplica a un número más alto y variado de soluciones de almacenamiento de TI que los demás términos de administración de datos.

Las debilidades de un entorno de almacenamiento en la nube pública y su enfoque de “elevación y cambio” lo condenan al fracaso. En su lugar, un enfoque equilibrado de colocación de cargas de trabajo tiene más sentido donde los usuarios racionalizan su entorno local con el de la nube pública. Esencialmente, ha llegado el momento de la nube híbrida.

Esta guía analiza qué es la arquitectura de nube híbrida, cómo funciona, sus beneficios y desafíos, cómo se compara con la arquitectura de nube múltiple, ejemplos de su aplicación y las arquitecturas que permiten una interacción de almacenamiento fluida entre los entornos de nube pública y privada.

¿Qué es la arquitectura de nube híbrida?

La nube híbrida se refiere a una combinación de diferentes tipos de infraestructura, generalmente una nube pública con una infraestructura de nube privada o local. La arquitectura de nube híbrida es una organización de una nube privada local con plataformas de nube pública de terceros.

El Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST, National Institute of Standards) describe la arquitectura de nube híbrida como una composición de dos o más infraestructuras distintas (nubes públicas, privadas o comunitarias) que siguen siendo entidades únicas, unidas por tecnología patentada o estandarizada que permite la portabilidad de aplicaciones y datos.

La arquitectura de nube híbrida brinda a las empresas más opciones de implementación de datos y mayor flexibilidad al permitir el movimiento de cargas de trabajo entre nubes públicas y privadas a medida que cambian los costos y las necesidades informáticas.

La implementación de servicios de nube híbrida es cada vez más común. Muchas empresas optan por combinar la infraestructura privada estrictamente controlada con el poder de la nube pública.

Por lo tanto, según a quién se le pregunte, los entornos de arquitectura de nube híbrida pueden incluir:

  • Al menos una nube pública y al menos una nube privada
  • Dos o más nubes privadas
  • Dos o más nubes públicas
  • Un entorno virtual o sin sistema operativo conectado a una nube (privada o pública) como mínimo

La principal conclusión sobre lo anterior es que el término híbrido no se refiere a una infraestructura de TI tradicional con conectividad de nube atornillada. Es el uso de dos infraestructuras de nube. Además, la portabilidad es fundamental, ya que la flexibilidad de los datos y la carga de trabajo son esenciales para lograr el beneficio completo. Esto significa que se debe tener la capacidad de usar ambos entornos sin problemas en un flujo de trabajo único.

Los diferentes requisitos anteriores evolucionaron de la era temprana de la informática en la nube, cuando la ubicación y la propiedad eran los principales factores de diferenciación entre las nubes públicas y privadas. Los tipos de nube actuales son más complejos, con la ubicación y la propiedad reducidas a consideraciones abstractas.

Por ejemplo, los proveedores de nube pública ahora pueden ejecutar servicios en la nube en los centros de datos locales de un cliente. Por el contrario, las organizaciones que utilizan nubes privadas las construyen en centros de datos alquilados que son propiedad de proveedores y suelen estar ubicados fuera de las instalaciones.

Independientemente del tipo de configuración, toda arquitectura de nube híbrida tiene algunos rasgos comunes:

  • Integración de datos: Se sincronizan los datos de la organización en una infraestructura pública y no pública. Sin embargo, sincronizar los datos en estas diferentes infraestructuras puede ser un desafío; por lo tanto, es necesario implementar soluciones técnicas adicionales para mantener de forma automática la coherencia de los datos.
  • Administración unificada: Idealmente, una herramienta global administra la infraestructura de nube híbrida y elimina la necesidad de una administración de nube separada. Ejecutar nubes por separado es difícil debido a que cada una requiere diferentes interfaces de programación de aplicaciones (API, Application Programming Interface) y acuerdos de nivel de servicio (SLA, Service Level Agreement), y presenta funciones y capacidades diferentes.  Una API permite a las aplicaciones “llamar” a una funcionalidad o un elemento desde otra aplicación, como un servicio en la nube. Un SLA define los servicios que ofrecerán los proveedores de la nube.
  • Conexiones de red: Las nubes públicas, las nubes privadas y la infraestructura heredada se conectan a través de una red privada o de internet pública. La conectividad de red es crucial para la implementación de la arquitectura de nube híbrida.
  • Consolidación de los recursos de TI.
  • Capacidad de escalamiento horizontal con la provisión rápida de nuevos recursos.
  • Procesamiento de la organización con automatización.

¿Por qué una infraestructura de nube híbrida?

A medida que las organizaciones adquirieron experiencia con la nube y su esencia, comenzaron a comprender que la nube pública, si bien es altamente efectiva, no es la solución a todos los problemas de computación o almacenamiento. Como todo lo demás, la nube pública tiene sus defectos. Por lo tanto, la arquitectura de nube híbrida evolucionó para capitalizar las respectivas fortalezas de cada entorno.

Las ventajas de una nube pública son los recursos a petición, la ausencia de administración de la infraestructura y la posibilidad de omitir los gastos de capital. Por otro lado, las nubes locales y privadas tienen costos predecibles, rendimiento conocido, seguridad consistente, y control de datos y activos.

Para cargas de trabajo específicas de tipos de datos, cualquier entorno de nube puede ofrecer beneficios convincentes. Sin embargo, limitar las opciones a una sola restringe innecesariamente los ahorros y las eficiencias potenciales.

¿Cómo funciona una nube híbrida?

La forma en que las nubes públicas y privadas funcionan como un sistema híbrido no es diferente a la forma en que lo hacen individualmente:

  • Una red de área extensa (WAN, Wide Area Network), una red de área local (LAN, Local Area Network), las API y una red privada virtual (VPN, Virtual Private Network) conectan varias computadoras.
  • Luego, la virtualización, el almacenamiento definido por software y los contenedores extraen recursos para agruparlos en lagos de datos.
  • El software de administración asigna estos recursos a entornos o ubicaciones donde se pueden ejecutar aplicaciones.
  • Un servicio de autenticación ayuda a aprovisionar los recursos a petición.

Las conexiones de red entre las diferentes infraestructuras de nube híbrida son vitales. Si no existe esa conexión, la organización no ejecuta realmente una infraestructura de nube híbrida. En lugar de eso, se ejecutan varias nubes paralelas entre sí, lo que genera datos desalineados.

Puede conectar nubes privadas, nubes públicas e infraestructuras en las instalaciones mediante los siguientes métodos:

  • Red privada virtual (VPN): permite conexiones seguras y cifradas a través de internet. El tráfico de la VPN se cifra; por lo tanto, cualquier máquina conectada a la red puede comunicarse de forma segura como si fuera parte de una red interna privada. Una VPN permite la conexión de nubes e infraestructura en las instalaciones de forma segura a través de internet.
  • Red de área extensa (WAN, Wide Area Network): conecta computadoras a distancia, a diferencia de una LAN que permite conexiones locales (como dentro de un edificio o en las instalaciones). Una conexión WAN es más confiable que una red de Internet pública. Aun así, se debe usar el cifrado VPN.
  • Interfaz para programación de aplicaciones (API): una integración de API es crucial para hacer que la infraestructura de nube híbrida funcione a través de la conexión de bases de datos, aplicaciones, plataformas, etc. Puede enviar llamadas de API entre nubes como solicitudes HTTP, ya sea a través de internet abierto, una WAN o una VPN.

Las infraestructuras de nubes separadas se vuelven híbridas cuando se las conecta de la manera más fluida posible. La interconectividad es la única forma en que funcionan las nubes híbridas. También es la razón por la que las nubes híbridas forman la base de la computación perimetral.

La interconectividad permite y mejora el movimiento de cargas de trabajo, la unificación de la administración y la organización de procesos. El grado de desarrollo de sus conexiones afectará directamente el funcionamiento de su nube híbrida.

Cómo construir una nube híbrida

Cada entorno de nube es singular, ya que existen numerosos proveedores de nubes públicas, pero las nubes privadas son únicas en su clase. Por lo tanto, no existe una solución única para todos. La forma en que se organizan los recursos en la nube para construir una nube híbrida es tan única como una huella digital. Sin embargo, algunos principios corresponden a dos formas principales de construir un entorno de nube híbrida:

Arquitectura de nube híbrida tradicional

Las nubes híbridas tradicionales fueron el resultado de conectar ambientes de nube privada a nubes públicas mediante iteraciones complejas y masivas de software intermedio. Puede construir una nube privada o usar una infraestructura de nube previamente empaquetada. También necesitará un proveedor de nube pública.

Debe vincular las dos nubes. Mover recursos entre estos entornos requerirá un software intermedio potente. Muchos proveedores de servicios en la nube ofrecen una VPN preconfigurada en sus paquetes de suscripción.

Arquitectura de nube híbrida moderna

Hoy en día, las organizaciones construyen sus nubes híbridas de manera diferente. Los arquitectos de TI modernos se centran en la portabilidad de las aplicaciones que se ejecutan dentro de los entornos en lugar de en la conexión de los entornos en sí. Desarrollan las aplicaciones y las implementan como colecciones de servicios independientes, pequeños y ligeramente acoplados.

Al administrar todo mediante una plataforma unificada y ejecutar el mismo sistema operativo (SO) en cada entorno de TI, los arquitectos pueden extender la universalidad de las aplicaciones a los entornos subyacentes.

La organización abstrae todos los requisitos de la aplicación y, al utilizar el mismo sistema operativo, abstrae todos los requisitos de hardware. Al final, se crea un entorno informático interconectado y consistente que permite el movimiento de aplicaciones entre entornos sin usar API que cambian cada vez que se actualiza o se cambia el proveedor de nube.

Casos de uso de nube híbrida: ¿Qué es un ejemplo de nube híbrida?

Los dos siguientes casos de uso de nube híbrida ilustrarán la forma en que las nubes públicas y privadas pueden trabajar juntas:

Plan de recuperación después de un desastre

Durante los respaldos de datos, dos requisitos son fundamentales:

  • Alta durabilidad y accesibilidad de los datos incluso durante errores en el sitio o en el equipo
  • Instantáneas oportunas (RPO) y recuperación rápida (RTO)

La arquitectura de nube híbrida es una solución rentable para lograr un plan de recuperación después de un desastre. Utiliza el almacenamiento local para un acceso rápido y replica los datos en un entorno público de bajo costo para el almacenamiento de recuperación después de un desastre.

  • Almacenamiento en las instalaciones: se utiliza como almacenamiento local para datos de respaldo
  • Nube pública: úsela para crear una copia de recuperación después de un desastre de sus copias de seguridad
  • Tipo de administración de datos: replicación basada en políticas

Administración de la capacidad flexible

La carga de planificar la capacidad se aliviana cuando es posible migrar sin esfuerzo la capacidad excesiva a una nube pública y liberar espacio de almacenamiento en las instalaciones. Una configuración de nube híbrida puede utilizar herramientas integradas para migrar los datos utilizados con poca frecuencia de forma transparente.

  • Almacenamiento en las instalaciones: se utiliza el almacenamiento local para datos recientes o usados con frecuencia.
  • Nube pública: se utiliza para archivar datos más antiguos o utilizados con menos frecuencia.
  • Tipo de administración de datos: niveles de datos basados en políticas.

Diferencias entre una arquitectura de nube híbrida y una de nube múltiple

En una arquitectura multi-nube, las organizaciones utilizan diferentes servicios de nube pública de varios proveedores. Utilizan diferentes nubes para diversas tareas a fin de reducir la dependencia de un proveedor o lograr los mejores resultados de su clase. Por otro lado, la arquitectura de nube híbrida combina nubes públicas y privadas con el mismo propósito.

Una arquitectura multi-nube refleja el creciente reconocimiento de que los arquitectos no crean todas las nubes de la misma manera. Por ejemplo, un departamento de ventas y marketing tiene diferentes necesidades informáticas en comparación con el sector de desarrollo de software o investigación y desarrollo.

La arquitectura multi-nube también ofrece tranquilidad adicional, ya que minimiza la dependencia de un proveedor, lo que a menudo aumenta la flexibilidad y reduce los costos.

Cualquiera sea el motivo, muchas organizaciones operan sus múltiples nubes públicas en combinación con una infraestructura de nube física privada, virtual o en las instalaciones. En otras palabras, esto abarca todos los aspectos de un ecosistema de TI.

La arquitectura multi-nube difiere de las nubes híbridas de dos maneras:

  • El modelo híbrido siempre incluye nubes públicas y privadas, mientras que la nube múltiple comprende varias nubes públicas, aunque también puede incorporar una infraestructura virtual (con nubes privadas) y física.
  • Los modelos multi-nube utilizan diferentes nubes para diferentes tareas, mientras que los modelos híbridos suelen trabajar juntos, lo que lleva a la mezcla y el cruce de datos, aplicaciones y procesos.

¿Qué es el almacenamiento en la nube híbrida?

El almacenamiento en la nube híbrida hace referencia a un modelo de arquitectura de nube híbrida que brinda servicios de almacenamiento mediante la combinación de funciones de los modelos de almacenamiento en la nube pública y privada. Los usuarios acceden a estos servicios a través de aplicaciones en la nube o un marco de API de servicios web.

La técnica de almacenamiento en la nube híbrida utiliza los sistemas de almacenamiento, las aplicaciones y la infraestructura de nube interna y externa para formar una arquitectura de almacenamiento integrada. Puede implementar el almacenamiento en la nube híbrida de varias formas, pero los desarrolladores diseñan estos sistemas con una infraestructura de almacenamiento interna que admite una aplicación externa (almacenamiento como servicio).

El enfoque de almacenamiento en la nube híbrida elimina los riesgos de seguridad de almacenar datos en un entorno de nube pública y proporciona una infraestructura de almacenamiento virtualizado a través de la oferta de SaaS público. En última instancia, ofrece una máxima utilización del disco, administración de la capacidad y funciones de arquitectura de múltiples inquilinos.

Otro enfoque común de almacenamiento en la nube híbrida implica la creación de aplicaciones de almacenamiento sobre el almacenamiento en la nube pública. Por ejemplo, la solución de almacenamiento y copias de seguridad en la nube Dropbox ha construido su infraestructura sobre Amazon S3. Luego, utiliza un dispositivo de almacenamiento en la nube de propiedad exclusiva para mover datos a través de los depósitos de almacenamiento de Amazon.

¿Son seguras las nubes híbridas?

Cuando se diseña, integra y administra correctamente una nube híbrida, puede ser tan segura como una infraestructura de TI local tradicional. A pesar de algunos desafíos de seguridad únicos, como la migración de datos, una mayor superficie de ataque y una mayor complejidad, varios entornos pueden representar una sólida defensa contra los riesgos.

Todos los entornos interconectados permiten seleccionar la ubicación de los datos confidenciales según los requisitos. Esto también permite que los equipos de seguridad estandaricen el almacenamiento redundante en la nube para reforzar las medidas de recuperación después de un desastre.

Beneficios de la nube híbrida

  1. Flexibilidad y Escalabilidad

    Uno de los principales beneficios de la infraestructura de nube híbrida es su flexibilidad. Se necesitan recursos y tiempo para administrar la infraestructura local, y se requiere planificación para aumentar la capacidad. Sin embargo, la nube tiene la flexibilidad de proporcionar recursos de TI con poca antelación cuando sea necesario.

    El término “explosión de nube” se refiere al uso temporal y a petición de la nube pública cuando la demanda excede los recursos disponibles en una nube privada. Por ejemplo, algunas empresas experimentan picos estacionales en sus operaciones que suponen una carga adicional sobre sus nubes privadas. Una nube pública puede absorber estos picos.

    La demanda también puede fluctuar con otras variables, como la ubicación geográfica y otros eventos. La nube pública tiene la elasticidad para hacer frente a cualquier carga de TI anticipada o imprevista. La alternativa son las inversiones de costo fijo en recursos de infraestructura de TI en las instalaciones que se pueden no utilizar de manera eficiente.

    Para los usuarios de almacenamiento de datos, la opción de almacenamiento en la nube privada en las instalaciones proporciona la mayor velocidad, entre otros beneficios. Por lo tanto, si los datos son de acceso, uso o necesidad poco frecuente y tienen niveles de latencia sumamente bajos, es sensato trasladarlos a una ubicación segura, pero menos costosa.

    La nube pública proporciona la solución perfecta, ya que los datos seguirán estando disponibles, y la plataforma ofrece una mejor vía para compartirlos con usuarios específicos, clientes o incluso con el público.

  2. Ahorro de costos

    El componente de nube pública de una infraestructura de nube híbrida proporciona recursos de TI rentables sin tener que incurrir en gastos de capital o mano de obra. Los especialistas de TI pueden determinar el mejor proveedor de servicios, configuración y ubicación, lo que reduce los costos, ya que se combinan los recursos con las tareas más adecuadas para estos.

    Puede escalar, volver a implementar o reducir los servicios rápidamente cuando sea necesario, lo que ahorra costos al evitar gastos innecesarios y aumentar la eficiencia.

  3. Infraestructura

    La infraestructura de nube híbrida permite mantener los servidores heredados en las instalaciones cuando se integra con una nube pública sin interrupciones. Se puede integrar progresivamente con una nube pública mientras se ejecutan las operaciones más críticas desde una nube Nube pública: se utiliza para una copia de recuperación después de un desastre de los datos de respaldo

Desafíos de la nube híbrida

  1. Es más cara que la nube pública

    Una solución de nube pública funciona mejor en organizaciones más pequeñas que operan con un presupuesto ajustado, ya que el costo de configurar, ejecutar y administrar servidores privados es sustancial. Además, si la empresa tiene recursos de TI limitados, no es viable construir o mantener una nube privada, ya que esto requiere arquitectos de nube que la construyan y personal de TI que la ejecute y administre.

    También se pueden presentar problemas cuando el personal de TI local debe acomodar la nube privada a los cambios realizados en una nube pública.

  2. Limita la velocidad de las operaciones

    Las aplicaciones que necesitan la mayor velocidad posible no son compatibles con los entornos de nube híbrida, según las implementaciones específicas de la nube. La latencia juega un papel importante en el almacenamiento de datos de algunos usuarios. Aun así, es un factor menos importante para las cargas y descargas de datos que para las organizaciones que utilizan el entorno de nube híbrida para la informática.

  3. Menos control

    Se sacrifica cierto control sobre las opciones de informática y de almacenamiento cuando se utiliza la arquitectura de nube híbrida. Para que las operaciones se ejecuten sin problemas, una nube híbrida requiere una integración segura entre los entornos privado y público. Por lo tanto, la infraestructura privada debe adaptarse a cualquier cambio en el entorno de nube pública que esté fuera de su control.

¿Cuándo es una infraestructura de nube híbrida la solución adecuada?

La arquitectura de nube híbrida brinda a las organizaciones una solución equilibrada entre una nube privada y una pública o un entorno en las instalaciones.

Puede ser la solución adecuada para su empresa si necesita mucha agilidad. Esto puede pasar si existe una base de clientes diversa con diferentes requisitos normativos, de procesamiento y de seguridad. Dado el clima de cumplimiento actual, esto es especialmente relevante. Además, esta opción permite ejecutar soluciones SaaS que solo se pueden usar en redes privadas seguras.

Asimismo, la arquitectura de nube híbrida es la solución correcta si la empresa no desea comprometer los beneficios que proporcionan tanto las nubes privadas como las públicas. Proporciona un enfoque estratégico, ya que evita la dependencia de un proveedor específico. Ya habrá dividido su infraestructura entre dos sistemas, lo que facilitará la migración a otra nube pública siempre que exista un mejor modelo disponible.

Resumen

Una arquitectura de nube híbrida incorpora cierto grado de organización, administración y portabilidad de las cargas de trabajo en dos o más entornos. La arquitectura de nube híbrida puede variar mucho. Esta puede:

  • Combinar infraestructuras de nube pública y en las instalaciones
  • Combinar infraestructuras de nube pública y nube privada
  • Combinar múltiples nubes privadas, nubes públicas e infraestructuras en las instalaciones

Por lo tanto, ahora es más útil definir la informática en la nube híbrida en función de lo que esta hace. Todas las opciones deben: conectar múltiples equipos informáticos a través de una red, ofrecer escalamiento horizontal, aprovisionar rápidamente nuevos recursos, consolidar los recursos de TI, mover cargas de trabajo entre entornos, tener una herramienta de administración unificada y organizar procesos con automatización.

La adopción de una arquitectura de nube híbrida permite capitalizar la flexibilidad y el escalamiento de la nube pública, y mantener el control y la seguridad de un centro de datos en las instalaciones o una nube privada. Puede buscar una estrategia de informática y almacenamiento en niveles para obtener la máxima rentabilidad.

Cuando uno se acerca a la arquitectura de nube híbrida con un enfoque estructurado y una planificación suficiente, es posible reducir los costos operativos, potenciar las aplicaciones y los sistemas heredados con nuevas capacidades, brindar flexibilidad a petición y convertirse en un catalizador para la transformación digital. El resultado es una infraestructura receptiva y elástica capaz de adaptarse rápidamente a las cambiantes demandas comerciales.

 

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