A computação em nuvem, uma tecnologia amplamente disseminada, oferece uma vasta gama de vantagens tanto para indivíduos quanto para empresas.
Ela possibilita o acesso sob demanda, via internet, a recursos de sistemas computacionais, como armazenamento, servidores e bases de dados. Isso se traduz em operações mais eficazes, escalabilidade e potenciais reduções de custos.
Entretanto, a computação tradicional já não supre as demandas crescentes por gestão de dados, capacidade computacional, escalabilidade e outras necessidades, especialmente em contextos com diversas localizações geográficas.
Portanto, surgiu a necessidade de um sistema aprimorado para lidar com esses desafios.
A computação em nuvem distribuída foi concebida para atender a essa demanda.
Neste artigo, exploraremos em detalhes a computação em nuvem distribuída, abordando sua relevância, funcionamento e outros aspectos importantes.
Vamos começar!
O que é computação em nuvem distribuída?
Como o próprio nome sugere, a computação em nuvem distribuída consiste na alocação de diversos serviços de nuvem pública em diferentes localidades geográficas. Essa distribuição pode ocorrer em instalações locais, centros de colocation ou em data centers (do seu provedor de nuvem ou de um fornecedor externo).
O provedor de nuvem é o responsável pela gestão, controle, atualização e operação desses serviços.
A computação em nuvem distribuída envolve um conjunto de computadores que operam de forma conjunta, com objetivos comuns, interligados por uma rede centralizada. As organizações têm a possibilidade de implementar esses computadores ou servidores para executar aplicativos em ambientes e locais de nuvem distintos.
Essa abordagem ajuda a superar as dificuldades da computação tradicional relacionadas à gestão de dados, operações e inconsistências que podem surgir do uso de configurações de nuvem híbrida ou múltipla. Ela oferece diversos benefícios, como desempenho aprimorado, conformidade, escalabilidade e flexibilidade.
Além disso, a necessidade da computação em nuvem distribuída cresce diariamente, impulsionada pela Internet das Coisas, telecomunicações e Inteligência Artificial, que exigem um processamento de dados intenso e em tempo real.
Aplicativos de inteligência artificial que transferem grandes volumes de informação do ponto de presença para a nuvem também necessitam de serviços de nuvem. A migração de aplicativos para a nuvem pode otimizar seu desempenho, acessibilidade e escalabilidade.
Importância da computação em nuvem distribuída
A computação em nuvem distribuída desempenha um papel crucial nos cenários modernos de computação em nuvem e traz benefícios significativos. Veja abaixo os principais deles:
Tempo de atividade aprimorado
A computação em nuvem distribuída eleva substancialmente o tempo de atividade do sistema, o que é fundamental para seu bom funcionamento e para evitar interrupções. Isso contribui para acelerar as operações e otimizar a experiência do usuário final.
Flexibilidade
A computação em nuvem distribuída é um sistema de fácil utilização e alta adaptabilidade. Ela proporciona flexibilidade em todos os aspectos, incluindo instalação, implementação e depuração. A adoção deste sistema simplificou e agilizou a introdução de novos sistemas e aplicações.
Conformidade
As questões de conformidade têm se tornado mais urgentes devido ao aumento das violações e ataques à privacidade de dados. Por isso, os órgãos reguladores exigem que as organizações cumpram suas diretrizes.
A computação em nuvem distribuída permite que redes, dados e cargas de trabalho sejam distribuídas na nuvem pública, garantindo a conformidade regulatória em cada região.
Alta escalabilidade
A computação em nuvem distribuída oferece excelente escalabilidade por meio da integração de máquinas virtuais (VMs) como nós de rede. À medida que a demanda cresce, VMs adicionais podem ser facilmente adicionadas à rede. Isso facilita a distribuição eficiente da carga de trabalho e garante uma capacidade de resposta otimizada.
Processamento rápido
A computação em nuvem distribuída contribui para melhorar a velocidade, comunicação, capacidade de resposta e acessibilidade dos serviços em nuvem em todo o mundo, implementando-os em diversos data centers globais e viabilizando um processamento de dados mais ágil. Isso permite que os usuários executem tarefas de forma eficiente e alcancem seus objetivos.
Como funciona a computação em nuvem distribuída?
O objetivo da computação em nuvem distribuída é aprimorar o desempenho, minimizando a latência e as ineficiências, como riscos de interrupção em ambientes de nuvem pública. Ela opera distribuindo serviços em nuvem em várias localidades ao redor do mundo.
O provedor de nuvem é o responsável pela gestão e administração desses serviços, assegurando seu funcionamento e atualizações. Esses serviços podem estar localizados em data centers locais, centros de colocation ou nos próprios data centers do provedor. Essa abordagem visa otimizar a eficiência e reduzir a latência.
Um conjunto de computadores interligados forma o núcleo da computação em nuvem distribuída. Esses computadores operam de maneira coesa em direção a objetivos comuns por meio de uma rede centralizada. Isso pode solucionar desafios relacionados à gestão de dados e tarefas operacionais.
Gerenciada de forma centralizada, essa arquitetura de nuvem pública, apesar de sua distribuição, permite que as empresas lidem com as complexidades relacionadas aos dados.
Princípios Básicos da Computação em Nuvem Distribuída
Os princípios básicos da computação em nuvem distribuída são:
Distribuição geográfica
A alocação estratégica de recursos de rede em várias localidades geográficas representava um desafio considerável anteriormente.
A computação em nuvem distribuída tornou esse processo mais simples e acessível. Isso também alinha o processamento e as operações de dados com as leis aplicáveis.
Alocação de recursos
A alocação de recursos pode se tornar mais fácil, flexível e rápida com a computação em nuvem distribuída. É possível ajustar os recursos computacionais com precisão e atender às demandas de diferentes regiões e usuários.
Redundância
A computação em nuvem distribuída ajuda a garantir a redundância de dados. Este modelo é altamente resiliente, e o sistema interconectado de sub-redes de nuvem de dados auxilia no fácil tratamento de falhas de dados, garantindo uma experiência de usuário ininterrupta.
Consistência
A consistência de dados é um problema importante na computação em nuvem distribuída. Quando dados de várias localidades geográficas são transferidos ou unificados em um único sistema, existe uma alta probabilidade de que sejam interrompidos ou divididos durante o processo, além do risco de roubo de dados.
A computação em nuvem distribuída simplifica a transferência de dados, mesmo em diversas localidades geográficas, oferecendo altos níveis de sincronização e segurança.
Segurança
O roubo de dados representa um desafio significativo para a indústria, o que leva as organizações a investir pesadamente em medidas de proteção de dados. Um número considerável de violações de dados ocorre durante o processo de transferência. Além disso, a distribuição generalizada de serviços em nuvem em várias localidades geográficas aumenta o risco de ataques cibernéticos.
Entretanto, a computação em nuvem distribuída oferece segurança ao auxiliar as organizações a incorporar tecnologias modernas, como criptografia ponta a ponta, autenticação e controles de acesso.
Gestão Centralizada
Na computação em nuvem distribuída, o gerenciamento centralizado de serviços em nuvem é um princípio essencial. Apesar de os recursos e dados estarem dispersos por várias localidades, isso permite que os provedores de nuvem gerenciem e controlem os serviços de forma centralizada.
A gestão centralizada desempenha um papel crucial para garantir consistência e eficiência em diversos aspectos, incluindo o provisionamento de recursos, monitoramento, aplicação de segurança e conformidade. Ela simplifica tarefas importantes, como atualizações, correções e aplicação de políticas.
Essa abordagem simplificada contribui para reduzir a complexidade no ambiente de nuvem distribuída, otimizando as operações.
Latência e otimização de desempenho
Na computação em nuvem distribuída, minimizar a latência é crucial. Para atingir esse objetivo, um princípio fundamental é posicionar estrategicamente os centros de processamento de dados mais próximos dos usuários finais. Ao fazer isso, é possível otimizar a latência e o desempenho, proporcionando um acesso mais rápido aos dados e uma melhor experiência do usuário.
Garantir o processamento eficiente e a entrega rápida de dados é essencial em aplicações sensíveis à latência, como análises em tempo real e jogos online. Isso exige balanceamento de carga eficaz e algoritmos de roteamento inteligentes.
Desafios da computação em nuvem distribuída
Alguns dos desafios da computação em nuvem distribuída incluem:
Segurança
Garantir a segurança dos serviços em nuvem distribuídos por diversos locais ao redor do mundo é um desafio considerável para os provedores de serviços. Se não for bem gerida, pode levar a vulnerabilidades e ataques como malware, vírus, ransomware, ataques DDoS, entre outros. Isso pode resultar em perdas financeiras, danos à reputação e prejuízos para o negócio.
Largura de banda
Criar um ambiente multinuvem pode ser um desafio quando se trata de largura de banda e conectividade. As ligações de banda larga existentes podem não ser suficientemente eficientes para lidar com a pressão de uma rede tão ampla. Pode ser necessário atualizar ou adaptar uma rede melhor para otimizar a conectividade de uma rede distribuída em nuvem.
Consistência e sincronização de dados
Manter a consistência e a sincronização dos dados na computação em nuvem distribuída representa um desafio significativo. Como os dados são distribuídos por vários locais e processados de forma assíncrona, torna-se complexo assegurar que todas as instâncias de dados se mantenham atualizadas e precisas.
Para superar esse problema, é possível implementar mecanismos de sincronização e estratégias para resolução de conflitos.
Desafios regulatórios e de conformidade
A distribuição de serviços em nuvem em diferentes regiões traz consigo o desafio de cumprir diversas leis e regulamentos de proteção de dados.
Os provedores de serviços devem estar aptos a lidar com os diferentes requisitos regionais relativos ao armazenamento, acesso e privacidade de dados. Precisam implementar medidas que cumpram várias normas de conformidade, garantindo o cumprimento do cenário jurídico em diferentes regiões.
Computação em nuvem distribuída vs. tradicional
Cloud Computing significa fornecer diversos serviços, como armazenamento, servidores, software, etc. Esses serviços são hospedados e fornecidos aos usuários por provedores de nuvem, seguindo um modelo de pagamento conforme o uso.
A computação distribuída, por outro lado, resolve problemas em computadores distribuídos autônomos que se comunicam entre si em uma rede.
Para cálculos distribuídos neste sistema de rede, a invocação remota de métodos e chamadas de procedimentos são intensamente utilizadas.
A tabela a seguir apresenta as principais diferenças entre as duas abordagens:
| Computação em nuvem | Computação em nuvem distribuída |
| A computação em nuvem é o fornecimento de vários serviços e recursos de TI, como bancos de dados, redes, análise e serviços de gerenciamento pela Internet. | A computação em nuvem distribuída refere-se à solução de um problema por vários computadores conectados em uma rede. |
| Os computadores são conectados de forma autônoma pela rede. | Dedica-se à entrega de serviços hospedados. |
| Tem como foco principal a resolução de problemas relacionados à computação tradicional. | Seus benefícios incluem economia, escalabilidade, acessibilidade aos mercados globais, confiabilidade, etc. |
| Oferece diversas vantagens, redução da redundância de dados e maior segurança e escalabilidade. | Algumas desvantagens da computação em nuvem são restrição de espaço, menor controle e acesso pela rede. |
| Falhas de rede e de nós são algumas das desvantagens potenciais deste sistema. | Os tipos de serviços tradicionais de computação em nuvem incluem nuvem pública, nuvem comunitária, nuvem privada e nuvem híbrida. |
| Os tipos de nuvem distribuída são sistemas de computação distribuída, sistemas pervasivos distribuídos e sistemas de informação distribuídos. |
Computação em nuvem distribuída e Edge Computing
A computação de borda envolve a execução de aplicativos e a alocação de carga de trabalho de dados em regiões fisicamente próximas. Isso significa que o processamento deve ocorrer em uma área geográfica próxima à geração dos dados.
Isso aproxima os dados de um sistema centralizado – o centro de processamento de dados e do local onde a automação é necessária.
A edge computing aproxima as fontes de dados dos aplicativos empresariais, resultando em uma série de benefícios. Ela oferece conectividade confiável e pode operar de forma eficiente, mesmo com largura de banda limitada. Além disso, o processamento local reduz o uso de recursos e o tempo de transmissão de dados. Uma vantagem notável é a capacidade de manter a segurança e a privacidade dos dados ao transmitir informações por meio de fronteiras internacionais.
A computação em nuvem distribuída e a computação de borda são duas abordagens inter-relacionadas que aprimoram o processamento e a entrega de dados. A computação em nuvem distribuída envolve a alocação de vários serviços em nuvem em diferentes localidades, enquanto a edge computing se concentra no processamento de dados mais próximo de sua fonte, o que contribui para reduzir a latência.
No contexto da computação em nuvem distribuída, a edge computing atua como um complemento valioso. Os nós de borda, estrategicamente posicionados mais próximos dos usuários ou dispositivos, auxiliam no processamento rápido de dados. Esses nós são componentes integrais das grandes redes de nuvem distribuída.
Quando os dados são gerados na borda, a edge computing os processa localmente, reduzindo a necessidade de transferir grandes volumes de dados para servidores em nuvem centralizados. Esse processamento acelerado na borda é particularmente vantajoso para aplicativos que exigem respostas em tempo real, como dispositivos IoT ou aplicações de realidade aumentada.
Além disso, a computação de borda alivia a pressão sobre os recursos centralizados da nuvem, permitindo que eles lidem com tarefas cruciais de forma eficaz.
A combinação de computação em nuvem distribuída e computação de ponta melhora a utilização de recursos e a capacidade de resposta, proporcionando uma solução eficiente para diversas demandas computacionais. Esses dois modelos colaboram de forma integrada para garantir uma experiência de computação em nuvem eficiente e que atenda a uma variedade de requisitos de processamento de dados.
Casos de uso de computação em nuvem distribuída
- Edge/IoT: Quando os dados são transferidos do ponto de presença para a nuvem para processamento e análise, o desempenho dos aplicativos IoT aumenta. A IoT utiliza IA e ML, junto com técnicas como reconhecimento facial e análise de vídeo para melhorar a fabricação de automóveis, aperfeiçoar sistemas de estacionamento em cidades inteligentes, analisar imagens médicas e muito mais.
- Otimização de conteúdo: nuvens distribuídas podem se transformar em uma CDN robusta, que melhora a experiência de streaming e minimiza a latência do tempo de carregamento, oferecendo a melhor experiência para uma ampla variedade de aplicativos.
- Atender às necessidades de conformidade: regras e regulamentos locais e internacionais de privacidade de dados exigem proteção e segurança de dados. É fundamental armazenar as informações em servidores seguros e garantir que seu uso esteja em conformidade com os regulamentos.
- Dimensionamento sob demanda: a nuvem distribuída possibilita que as organizações expandam seus serviços para locais já existentes sem necessidade de construir infraestrutura adicional. De acordo com suas necessidades, é possível aumentar sua presença na nuvem para dar suporte às demandas dinâmicas da organização.
Considerações Finais
A computação em nuvem distribuída é um campo em rápida evolução, com inúmeras possibilidades a serem exploradas. Esta abordagem preencheu uma lacuna significativa entre a computação em nuvem e sua acessibilidade aos usuários finais, revolucionando a forma como as organizações processam, armazenam e implementam dados.
A computação em nuvem distribuída oferece benefícios atrativos para uma ampla gama de setores, incluindo TI e software. Ela auxilia na mitigação de várias complexidades relacionadas à nuvem, como latência, tempo de atividade, inconsistência, entre outros, e oferece vantagens como resiliência robusta de dados, segurança e escalabilidade.
As empresas podem transformar suas operações e otimizar a experiência do usuário final com o uso da computação em nuvem distribuída.
Você também pode se informar sobre computação em nuvem híbrida e recursos gratuitos para aprender sobre computação em nuvem.