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Tutorial abrangente de computação em nuvem para iniciantes

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Neste Tutorial de computação em nuvem, aprenderemos sobre as características, tipos, modelos, exemplos, vantagens e desvantagens da computação em nuvem:

Neste tutorial, vamos explorar o conceito de nuvem e computação em nuvem na área de software e rede. Aprenderemos sobre os vários aspectos, arquitetura, tipos, componentes, vantagens e desvantagens da computação em nuvem com a ajuda de vários exemplos e diagramas.

Computação em Nuvem

O que você aprenderá:

O que é nuvem?

Antes de começarmos a entender a definição e outros aspectos da computação em nuvem, precisamos primeiro entender o significado e a importância das redes em nuvem.

A combinação das unidades de software e hardware que estão localizadas nos servidores centralizados inclusive unidades de armazenamento de dados e podem ser acessadas pela Internet de qualquer lugar pelos clientes é conhecida como Rede em Nuvem.

Esses servidores estão localizados distantes uns dos outros e são baseados em centros de dados de várias organizações. Com acesso a redes em nuvem, as organizações não precisam gerenciar os servidores e máquinas fisicamente nem precisam executar software em seus clientes separadamente.

O principal requisito é uma conexão de Internet de boa velocidade e largura de banda alta.

A nuvem permite que a área de trabalho do cliente ou usuário final acesse os dados que podem ser na forma de texto, voz, vídeo, etc. e aplicativos de software de qualquer um dos locais remotos, pois o armazenamento e a computação ocorrem nos servidores localizados nos centros de operação da rede, em vez de salvá-los localmente no sistema do usuário final.

Exemplo: Com o uso da nuvem, podemos acessar nossa conta do WhatsApp e do Facebook no novo telefone com todos os dados (como todas as fotos, vídeos e histórico de bate-papo) intactos em seu lugar como estavam no telefone antigo.

O Google Drive e o Dropbox também são exemplos de provedores de e-mail em nuvem nos quais o usuário pode salvar dados pessoais, pode compartilhá-los com outros usuários e acessá-los a qualquer momento de qualquer dispositivo remoto e local. É necessária apenas uma conexão à Internet para acessar os dados.

O uso de redes em nuvem também minimiza o custo geral e a sobrecarga da infraestrutura de organização de software, pois eles não precisam criar e gerenciar sua configuração para executar os vários aplicativos, eles obtiveram a plataforma de nuvem.

A nuvem também torna mais fácil para as organizações trabalharem em diferentes cidades e países, todos juntos na mesma plataforma, e podem compartilhar e acessar dados de várias partes das organizações. Isso aumentou o crescimento das organizações de software rapidamente em todo o mundo, com uso mínimo de ativos e uma enorme margem de receita.

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nuvem

(imagem fonte )

Definição de Cloud Computing:

É um método de computação baseado na Internet, onde o usuário final pode obter acesso aos servidores de dados em uma base paga e os servidores virtuais compartilhados fornecem a infraestrutura, aplicativos de software, plataforma, armazenamento e outros recursos para o usuário.

Todos os tipos de serviços que um sistema digital pode fornecer serão entregues no modelo de computação em nuvem. Os consumidores podem usufruir dos serviços na “nuvem” sem nem mesmo entender como gerenciar os aplicativos incluídos nela. Assim, os usuários podem se concentrar nos processos de desenvolvimento de negócios de seu projeto sem se envolver no gerenciamento da infraestrutura e instalação do modelo de projeto.

Os usuários que usam a computação em nuvem não possuem a infraestrutura física da unidade, notavelmente eles pagam apenas pela parte da nuvem que usaram para o terceiro ou provedor de serviços em nuvem. Assim, eles pagam apenas pelo uso e podem alugar os serviços de diferentes tipos de mais de um provedor de serviços em nuvem e. Eles podem pagá-los de acordo com o uso.

A imagem abaixo mostra a arquitetura de computação em nuvem:

arquitetura

Características da computação em nuvem

Ele oferece vários recursos atraentes para empresas e consumidores.

Alguns dos recursos estão listados abaixo:

# 1) Independência de dispositivo e localização :Os usuários podem se conectar à rede em nuvem a partir de qualquer local e qualquer dispositivo, exemplo, laptop ou smartphones, pois são acessíveis por meio da Internet e de servidores localizados centralmente (fora do local, mantidos por um provedor de serviços), independentemente de qualquer localização específica.

# 2) Pague conforme o uso :Os usuários precisam pagar apenas pelos recursos que utilizaram do conjunto de aplicativos e serviços disponíveis e não precisam pagar pela infraestrutura geral.

# 3) Multilocação :Oferece compartilhamento de serviços, aplicativos de software, plataforma e seus custos entre usuários de grande escala. A mesma infraestrutura física, como servidores e equipamentos de hardware, é compartilhada entre muitos usuários, mas todos eles mantêm a privacidade das informações e a segurança dos dados.

O pool de recursos é grande o suficiente para atender a várias organizações e clientes ao mesmo tempo, sem interrupção dos serviços entre eles. Esse recurso também faz a utilização efetiva dos recursos no momento certo, o que geralmente tem uma tendência de ter menos utilização, como 10% a 20% durante os horários de pico, realizando balanceamento de carga e compartilhamento de atividades.

# 4) Confiabilidade :A confiabilidade do sistema é aprimorada com o uso de vários servidores redundantes para aplicativos e armazenamento de dados, de forma que em caso de falha os dados possam ser restaurados facilmente.

# 5) Produtividade e desempenho :A produtividade dos projetos usando redes em nuvem para a execução do aplicativo aumenta à medida que vários usuários trabalham no mesmo banco de dados e software simultaneamente. Assim, ele dará melhor resultado analisando à sua maneira no mesmo momento.

Tipos de modelos de nuvem

Os tipos mais comuns de modelos de nuvem são discutidos a seguir:

# 1) Nuvem privada: Esse tipo de infraestrutura em nuvem é construído para gerenciar apenas uma única organização peculiar. Aqui, os aplicativos, a segurança de dados e o controle dos serviços são dedicados a apenas uma organização e não são compartilhados por nenhuma outra organização.

A nuvem privada pode ser gerenciada internamente pelo host interno e também pode ser gerenciada externamente por recursos de terceiros.

Existem dois tipos de nuvens privadas, uma é Nuvem privada local, que é hospedado internamente pelos membros da organização e pela equipe de TI. Eles também arcam com todos os custos operacionais e de infraestrutura da nuvem. Mas eles têm o controle geral sobre a utilização dos aplicativos da rede em nuvem.

O segundo é um Nuvem privada hospedada externamente que é usado por uma organização solo, mas toda a infraestrutura e operações da nuvem são gerenciadas por terceiros que têm especialização em serviços em nuvem. O terceiro também garante a autenticidade da privacidade do uso dos recursos da nuvem exclusivamente para uma única organização.

# 2) Nuvem Pública: O serviço de nuvem pública é gerenciado e executado por um provedor de serviços de nuvem externo e inclui vários tipos de servidores de dados e software de aplicativo que estão localizados em centros de dados diferentes. A plataforma de nuvem pública pode ser compartilhada por mais de uma organização.

Ao implantar a máquina virtual e o modelo de servidor, os recursos podem ser compartilhados por diferentes empresas ao mesmo tempo, o que também é conhecido como situações de multilocação. Em tal situação, vários usuários estão compartilhando espaço e alugando dentro de um servidor.

O exemplo de provedores de nuvem pública é Amazon AWS, Google, Yahoo e Microsoft, que possui a infraestrutura de nuvem e dá acesso ao usuário final com base na Internet. Nesse tipo de modelo, o usuário final não tem acesso e visibilidade para controlar a segurança e outras operações da rede em nuvem.

Mas o uso de nuvem pública é muito econômico para os consumidores, pois eles podem acessar diferentes tipos de dados, aplicativos de software e podem armazenar seus dados, compartilhar recursos com outros, usar a plataforma de e-mail e outros serviços na infraestrutura de nuvem sem realmente dever tudo Recursos.

Quando mais de uma organização ou mais de um PSU do governo estão trabalhando juntos em um projeto, eles podem usar a plataforma de nuvem pública para testar ferramentas de software e compartilhar seus recursos e relatórios de atividades do dia a dia. Todos eles podem trabalhar juntos sem estar fisicamente presentes uns com os outros.

# 3) Nuvem Híbrida: A nuvem híbrida inclui os serviços e a infraestrutura de redes de nuvem privada e pública que são compradas juntas para oferecer as vantagens de ambos os modelos, mas permanecerão como entidades únicas.

A nuvem híbrida oferece mais flexibilidade ao modelo de computação, pois embora dependendo do uso de recursos, pode-se escolher uma rede de nuvem privada para serviços confidenciais que precisam de um alto nível de segurança ou pode usar uma rede de nuvem pública para gerenciamento de rotina de recursos .

A arquitetura de nuvem híbrida é uma combinação de servidores locais e de terceiros. Oferece um ambiente de negócios muito eficiente. O problema com este modelo é que os consumidores têm que manter um histórico das múltiplas plataformas de nuvem utilizadas e também manter a coordenação entre elas para que todas fiquem no coletor de qualquer comunicação.

Cada uma das redes híbridas deve ter pelo menos uma rede pública.

nuvem híbrida

(imagem fonte )

# 4) Multi-nuvem :Multi-nuvem refere-se a várias redes de nuvem, principalmente nuvens públicas e também pode ser uma rede de nuvem privada. Portanto, na computação em nuvem, quando uma organização incorpora mais de uma rede em nuvem pública de diferentes provedores de serviços em nuvem para usar aplicativos, armazenamento e outros serviços em uma plataforma diferente, é conhecida como rede Multi-Cloud.

A rede Multi-Cloud também pode ser usada por organizações para fornecer redundância e backup para seus recursos críticos, pois o uso de diferentes fornecedores para diferentes serviços fornecerá uma boa QoS.

Nesta rede, uma vez que o armazenamento e os serviços de uma rede são divididos em redes de vários fornecedores, a migração de serviços é fácil se uma das infraestruturas do fornecedor cair. Portanto, isso fornece flexibilidade e redundância para a organização. Desta forma, o uso de várias redes em nuvem também é considerado econômico.

Mas, também existem alguns problemas com este modelo. No caso de implantação de serviços para vários fornecedores, eles precisam interagir entre si para se comunicarem com relação ao gerenciamento de serviços.

Isso aumentará a complexidade da operação e do gerenciamento do projeto e também introduzirá a latência no modelo de trabalho do projeto. Ao mesmo tempo, ele se tornará vulnerável a vários tipos de ataques de vírus, pois eles podem ser acessados ​​por mais de uma organização e fornecedores.

Multi Cloud

Modelos de computação em nuvem

# 1) Software como serviço (SaaS)

Os aplicativos de software baseados na web estão disponíveis em servidores em nuvem e o usuário final pode acessá-los através da conexão com a Internet. Os serviços podem ser acessados ​​de qualquer dispositivo remoto e os usuários não precisam instalar o software e configurar o aplicativo em sua área de trabalho para executá-lo.

Nesse modelo, os usuários têm acesso a softwares aplicativos e bancos de dados. Os provedores de nuvem gerenciarão a infraestrutura dos serviços executados na plataforma. O SaaS também é conhecido como 'software sob demanda', pois é usado para pagar pelo uso ou por assinatura.

A desvantagem com o modelo SaaS é que, uma vez que os dados do usuário são armazenados no servidor do provedor de nuvem, portanto, pode haver algum acesso não autorizado aos dados por terceiros.

Exemplos de SaaS são sites que oferecem serviços para criar e salvar documentos online e jogar jogos online. Salesforce, Slack, Google Docs, Word online e Mailchimp são exemplos de aplicativos SaaS.

# 2) Plataforma como serviço (PaaS)

Nesse modelo, as organizações alugam o armazenamento, as ferramentas, a infraestrutura e os sistemas operacionais para construir seus aplicativos a partir do servidor em nuvem e não têm nenhuma função no controle e manutenção da infraestrutura geral. Eles apenas detêm os processos de desenvolvimento de seus aplicativos e os possuem.

Desta forma a PaaS oferecerá ambiente de desenvolvimento e teste de software para o usuário e organizações. Os provedores de nuvem distribuem apenas uma plataforma de computação aos usuários que inclui sistemas operacionais, linguagem de programação, banco de dados, ferramentas de desenvolvimento de software e um servidor web.

Os testadores ou desenvolvedores de aplicativos de software criarão e executarão seus aplicativos nessa plataforma de nuvem, apesar de comprar e gerenciar o hardware e o software dos aplicativos diretamente.

Exemplos de aplicativo PaaS: Microsoft Azure e Heroku.

hierarquia de modelo de computação em nuvem

# 3) Infraestrutura como serviço (IaaS)

Nesse modelo, as organizações irão alugar o armazenamento e os servidores de que precisam para cumprir os requisitos do projeto do provedor de serviços em nuvem. Então, usando o armazenamento em nuvem e os servidores, eles construirão seus aplicativos usando suas ferramentas de desenvolvimento de software, sistemas operacionais e linguagens de programação, etc.

Além de fornecer armazenamento e servidores no aluguel, a nuvem IaaS também fornece serviços como redes locais virtuais (VLANs), endereços IP, máquinas virtuais, pacotes de software, firewalls e balanceamento de carga, etc, conforme mostrado na figura acima. Mas os provedores de nuvem fornecerão esses serviços com base na demanda do consumidor de uma ampla gama de recursos disponíveis em vários centros de dados do provedor de nuvem.

IaaS é amplamente utilizado para sistemas de rede de longa distância (WAN).

# 4) Função como serviço (FaaS)

Ele divide os recursos e aplicativos da nuvem em unidades menores que podem ser implantadas e executadas apenas quando há uma solicitação gerada para o aplicativo. Portanto, isso também é chamado de computação sem servidor.

A organização ou usuário que está usando os aplicativos não precisa comprar, alugar e gerenciar os servidores e máquinas virtuais, mas eles vão usá-los quando precisarem de uma parte deles.

Firewall na nuvem

A segurança é uma grande área de preocupação para as organizações e também para os usuários que estão adotando a plataforma de nuvem para armazenamento de dados e gerenciamento de infraestrutura, especialmente os domínios da nuvem pública.

Portanto, deve haver as credenciais de login para acessar os servidores e dados do usuário. O direito de obter acesso total a todos os recursos disponíveis na rede em nuvem deve ser reservado ao administrador do sistema do departamento de TI do provedor de serviços, que gerencia o serviço de nuvem, e ao pessoal da organização que o gerencia.

Como a nuvem está com recursos dispersos, em um servidor ela armazenará dados em forma de documentos, imagens enquanto em outro servidor atribuirá o poder computacional e no terceiro servidor a plataforma rodando o software e assim por diante.

Portanto, os usuários autorizados acessarão os dados de vários dispositivos e diferentes redes finais remotas. Assim, os firewalls de nuvem devem aproveitar os ataques cibernéticos a toda a infraestrutura e aos servidores de plataforma e armazenamento de dados da rede em nuvem.

O firewall da nuvem opera de dentro dos ativos da nuvem e formará uma barricada virtual em torno da rede da nuvem e seus aplicativos em execução, assim como o firewall normal funciona para a rede interna de qualquer organização.

Desta forma, o firewall em nuvem oferecerá segurança centralizada para a plataforma de nuvem, aplicativos, infraestrutura e servidores de armazenamento.

O provedor de serviços ou a organização que gerencia a rede em nuvem implementará um determinado conjunto de regras para que um firewall funcione. Com base nas instruções, o firewall só permitirá que usuários autorizados acessem a rede em nuvem e filtrará o acesso de pessoas indesejadas e vírus à rede.

Firewall de nuvem

Exemplo de computação em nuvem

  • Google Docs e MS Office online: Os usuários finais podem acessar esses dois serviços pela Internet. Além disso, os usuários podem acessar os dados, planilhas, apresentações que prepararam e salvaram na rede em nuvem de qualquer um dos dispositivos finais remotos e de qualquer lugar, a qualquer hora. Isso fornece melhor produtividade ao usuário para entregar o seu melhor.
  • Email, WhatsApp, Skype: Esses aplicativos salvam os dados pessoais do usuário, histórico de bate-papo, caixa de entrada, e-mails enviados, etc. nos servidores em nuvem e a vantagem de salvar os dados na nuvem é que o usuário pode acessar seus dados em qualquer dispositivo, ou seja, laptop ou smartphone Qualquer lugar, qualquer hora.
  • Ampliação: É uma plataforma de software que oferece recursos de videoconferência e áudio e guarda as atas das reuniões no armazenamento em nuvem, permitindo que os usuários acessem as gravações de qualquer dispositivo e local.
  • AWS Lambda: Isso permite que os desenvolvedores de software executem aplicativos e scripts para desenvolver o software e outros serviços executados no back-end sem a necessidade de gerenciar os servidores. Isso facilita as alternâncias em tempo real no projeto para alterações e armazenamento de dados. A organização deve pagar apenas pelos recursos limitados que utilizou.

Benefícios da computação em nuvem

# 1) Custo-benefício: O uso de infraestrutura em nuvem em rede e computação reduzirá o custo geral de compra e gerenciamento de equipamentos de hardware e software para o projeto das organizações.

Desta forma, o projeto se tornará econômico, pois as organizações não precisam gastar dinheiro na construção de data centers, compra de hardware, atualização de software e outros recursos necessários para executar o projeto, já que todos esses serviços são gerenciados pela nuvem provedor de serviço.

Além disso, o custo de alugar esses recursos da nuvem é muito econômico para as empresas em comparação com gerenciá-los em vez de comprá-los.

# 2) Mobilidade: O uso da infraestrutura de computação em nuvem fornecerá flexibilidade e mobilidade aos usuários finais para extrair, armazenar e compartilhar os dados de qualquer lugar, a qualquer hora, apenas por ter uma conexão com a Internet.

Isso significa que os usuários não precisam carregar os discos rígidos e CDs para transportar seus dados de um lugar para outro. Eles podem simplesmente salvar seus dados no Google Drive ou DropBox e depois acessá-los pela Internet de qualquer lugar.

Eles também podem compartilhar esses dados com seus outros parceiros nesta plataforma como com outros funcionários da empresa ou, os usuários podem compartilhar suas imagens com seus parentes criando um grupo familiar na rede em nuvem.

# 3) Fácil gerenciamento de dados e aplicativos :Como as organizações não precisam configurar o software e hardware dos aplicativos e projetos em que estão trabalhando, elas podem se concentrar muito no desenvolvimento dos aplicativos de software facilmente.

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Além disso, todos os dados são armazenados em um servidor centralizado para que seja fácil gerenciá-los e rastrear quem está acessando que tipo de dados naquele local pelo gerenciamento.

# 4) Flexibilidade do dispositivo: Na computação em nuvem, os mesmos dados e aplicativos podem ser acessados ​​em vários dispositivos como smartphones, laptops, desktops e iPads.

# 5) Capacidade de armazenamento aprimorada: A capacidade dos servidores de armazenar dados é muito mais do que a capacidade de armazenamento do dispositivo do usuário. Assim, a computação em nuvem tornará mais fácil para os usuários e as organizações salvar suas enormes unidades de dados pessoais e relacionados a projetos nos servidores de dados das redes em nuvem.

# 6) Automação na gradação de software: A computação em nuvem oferecerá a atualização automática de todos os aplicativos e programas de software em execução em sua plataforma em tempo hábil.

Desvantagens da computação em nuvem

Nº 1) Necessidade de conexão de Internet estável e de boa velocidade: O conceito geral de computação em nuvem depende da disponibilidade de conexão permanente com a Internet.

Se o usuário não tiver conectividade ou velocidade de conexão de rede insuficiente, ele não poderá acessar seus dados e outros aplicativos no servidor em nuvem. Com uma baixa velocidade da Internet e largura de banda limitada, a organização e o usuário final não poderão acessar nem mesmo seus dados e aplicativos baseados na web.

# 2) Problemas de segurança: A segurança e a confidencialidade dos serviços e aplicativos são a maior preocupação em relação à computação em nuvem, já que mais de uma organização compartilha o mesmo espaço de servidor em redes de nuvem pública para armazenar e acessar seus dados e aplicativos.

Assim, sempre houve uma preocupação com a segurança quanto à privacidade dos dados e informações dos usuários na mente das organizações, pois as mesmas não têm visibilidade dos mesmos.

Para superar esse problema, os provedores de serviços em nuvem instalaram firewalls para proteger o acesso não autorizado à rede e também atribuíram as credenciais aos usuários para que eles possam ter direitos de acesso limitados apenas às suas contas individuais.

# 3) Problema de migração: Se em qualquer caso, se os serviços do provedor de serviços forem interrompidos devido a alguns motivos, então é muito difícil para os usuários migrar a enorme unidade de dados e aplicativos para alguma outra rede em nuvem. Vai esgotar muito tempo e dinheiro e também não há garantia de migração de dados completa, alguns podem ser perdidos devido a problemas de conectividade.

Conclusão

Neste tutorial, entendemos o conceito de computação em nuvem no sistema de rede e seus méritos e deméritos. Também compreendemos vários tipos de modelos de nuvem e tipos de redes de nuvem com a ajuda dos exemplos e figuras.

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