Localización de la infraestructura física de Tecnologías de la Información

Unidade Didáctica 2. Infraestrutura TI local e na nube

Introdución

As aplicacións modernas necesitan unha infraestrutura tecnolóxica capaz de proporcionar capacidade de procesamento, almacenamento, comunicación e seguridade. Tradicionalmente, as organizacións despregaban os seus sistemas en centros de datos propios, coñecidos como infraestruturas on premise. Co desenvolvemento da computación na nube (cloud computing), xurdiu un novo modelo baseado no acceso a recursos informáticos a través de Internet.

Nesta unidade estudaranse as diferenzas entre ambos modelos, o funcionamento das infraestruturas na nube, os seus compoñentes fundamentais e a súa relación coa execución de aplicacións web e contedores.

Concepto de infraestrutura TI

A infraestrutura de Tecnoloxías da Información (TI) é o conxunto de recursos físicos e lóxicos necesarios para soportar os servizos informáticos dunha organización.

Está formada por:

• Equipamento hardware.
• Sistemas operativos.
• Redes de comunicación.
• Sistemas de almacenamento.
• Plataformas de virtualización.
• Aplicacións de xestión e monitorización.

A infraestrutura constitúe a base sobre a que se executan as aplicacións e servizos dixitais.

Infraestrutura propia (On Premise)

Unha infraestrutura on premise é aquela na que todos os recursos informáticos pertencen á organización e están instalados nas súas propias dependencias.

Características

• Control total sobre os sistemas.
• Investimento inicial elevado.
• Mantemento realizado pola propia organización.
• Maior capacidade de personalización.
• Dependencia dos recursos físicos dispoñibles.

Compoñentes habituais

• Servidores físicos.
• Cabinas de almacenamento.
• Equipamento de rede.
• Sistemas de alimentación ininterrompida (SAI).
• Sistemas de climatización.
• Software de virtualización.

Vantaxes

• Máximo control dos datos.
• Personalización completa da infraestrutura.
• Cumprimento de determinados requisitos normativos.

Inconvenientes

• Elevados custos de adquisición.
• Escalabilidade limitada.
• Necesidade de persoal especializado.
• Renovación periódica do hardware.

Infraestrutura na nube (Cloud Computing)

A infraestrutura na nube consiste na provisión de recursos informáticos a través de Internet baixo demanda.

Os recursos son proporcionados por provedores especializados que dispoñen de grandes centros de datos distribuídos xeograficamente.

Características principais

• Acceso remoto mediante Internet.
• Escalabilidade dinámica.
• Facturación segundo o uso.
• Aprovisionamento rápido.
• Alta dispoñibilidade.

Modelo de negocio da nube

A computación na nube baséase nun modelo de servizos.

Os clientes non adquiren os recursos físicos, senón que pagan polo seu uso durante un determinado período de tempo.

Infraestrutura propia

Aspecto	Característica
Investimento	Compra de hardware e software
Custos	Elevados inicialmente
Escalabilidade	Limitada polo hardware dispoñible
Mantemento	Responsabilidade da organización

Infraestrutura na nube

Aspecto	Característica
Investimento	Sen adquisición de hardware
Custos	Pagamento por uso
Escalabilidade	Baixo demanda
Mantemento	Responsabilidade do provedor

Funcionamento da infraestrutura na nube

Centros de datos

Os provedores cloud dispoñen de centros de datos formados por milleiros de servidores físicos conectados mediante redes de alta velocidade.

Estes centros de datos proporcionan:

• Potencia de cálculo.
• Almacenamento masivo.
• Servizos de rede.
• Sistemas de seguridade.

Virtualización

A virtualización permite executar múltiples máquinas virtuais nun único servidor físico.

As vantaxes principais son:

• Mellor aproveitamento dos recursos.
• Illamento das cargas de traballo.
• Maior flexibilidade.
• Facilidades de migración.

Aprovisionamento de recursos

O usuario pode solicitar recursos mediante un portal web ou unha API.

Por exemplo:

1. Crear unha máquina virtual.
2. Crear unha rede virtual.
3. Crear un volume de almacenamento.
4. Despregar un contedor.

Todo o proceso pode completarse en poucos minutos.

Beneficios da nube fronte ao modelo On Premise

Escalabilidade

Permite incrementar ou reducir recursos segundo as necesidades da aplicación.

Elasticidade

Os recursos poden adaptarse automaticamente á carga de traballo.

Redución de custos

Evítase o investimento inicial en infraestruturas propias.

Alta dispoñibilidade

Os servizos poden distribuírse entre múltiples centros de datos.

Recuperación ante desastres

Os provedores cloud ofrecen mecanismos de respaldo e recuperación.

Innovación continua

Os servizos actualízanse constantemente sen intervención do cliente.

Infraestrutura de nube e arquitectura de nube

Infraestrutura de nube

Refírese aos recursos físicos e lóxicos que soportan os servizos cloud.

Inclúe:

• Servidores.
• Redes.
• Sistemas de almacenamento.
• Plataformas de virtualización.

Arquitectura de nube

Refírese á forma en que se organizan e utilizan os recursos da infraestrutura para ofrecer servizos e aplicacións.

Exemplo

Nunha aplicación web:

• A infraestrutura proporciona servidores, rede e almacenamento.
• A arquitectura define como se distribúen os compoñentes da aplicación.

Infraestrutura vs arquitectura

Concepto	Obxectivo
Infraestrutura	Proporcionar recursos físicos e virtuais
Arquitectura	Organizar os recursos para executar aplicacións

Recursos de computación na nube

Máquinas virtuais

Son sistemas operativos completos executados sobre un hipervisor.

Características:

• Illamento completo.
• Flexibilidade.
• Compatibilidade con aplicacións tradicionais.

Contedores

Permiten executar aplicacións de forma lixeira compartindo o núcleo do sistema operativo.

Características:

• Menor consumo de recursos.
• Arranque rápido.
• Maior densidade de execución.

Computación sen servidor (Serverless)

Modelo no que o provedor executa funcións baixo demanda.

Características:

• Sen administración de servidores.
• Escalabilidade automática.
• Facturación por execución.

Compoñentes da infraestrutura cloud

Servidores

Proporcionan capacidade de procesamento.

Poden ser:

• Servidores físicos.
• Máquinas virtuais.
• Nós de contedores.

Redes

Permiten a comunicación entre recursos.

Elementos habituais:

• Redes virtuais.
• Encamiñadores.
• Balanceadores de carga.
• Devasas (firewalls).

Almacenamento

Permite gardar datos e aplicacións.

Tipos principais:

Almacenamento en bloques

Utilizado por máquinas virtuais.

Almacenamento de ficheiros

Compartido entre múltiples sistemas.

Almacenamento de obxectos

Optimizado para grandes volumes de información.

Software de infraestrutura

Inclúe:

• Hipervisores.
• Sistemas operativos.
• Plataformas de contedores.
• Ferramentas de monitorización.
• Sistemas de automatización.

Implementación de cargas de traballo na nube

Unha carga de traballo é calquera aplicación ou servizo executado nunha infraestrutura cloud.

Exemplos:

• Aplicacións web.
• Bases de datos.
• Sistemas ERP.
• Aplicacións en contedores.
• Servizos de intelixencia artificial.

Fases de implementación

1. Aprovisionamento de recursos.
2. Configuración da infraestrutura.
3. Despregamento da aplicación.
4. Monitorización.
5. Escalado segundo a demanda.

Aprovisionamento de recursos virtuais

O aprovisionamento consiste na creación e configuración dos recursos necesarios para executar unha carga de traballo.

O aprovisionamento manual é realizado por administradores mediante interfaces gráficas.

O aprovisionamento automatizado é Realizado mediante scripts ou ferramentas de Infraestrutura como Código (IaC). Ten coma vantaxes:

• Repetibilidade.
• Rapidez.
• Redución de erros.

Principais modelos de servizo cloud

IaaS (Infrastructure as a Service)

O provedor ofrece recursos de infraestrutura.

Exemplos:

• Máquinas virtuais.
• Redes virtuais.
• Almacenamento.

PaaS (Platform as a Service)

O provedor ofrece unha plataforma lista para desenvolver e executar aplicacións.

SaaS (Software as a Service)

O usuario accede directamente á aplicación mediante Internet.

Comparativa de modelos cloud

Modelo	Xestiona o cliente	Xestiona o provedor
IaaS	Sistema operativo e aplicacións	Hardware e virtualización
PaaS	Aplicacións	Infraestrutura e plataforma
SaaS	Uso da aplicación	Todo o resto

Resumo

A infraestrutura propia e a infraestrutura na nube representan dous enfoques diferentes para a provisión de recursos TI. Mentres o modelo on premise ofrece maior control, a nube proporciona flexibilidade, escalabilidade e redución de custos.

A infraestrutura cloud está composta por servidores, redes, almacenamento e software de virtualización que permiten o aprovisionamento dinámico de recursos. Sobre esta infraestrutura constrúense arquitecturas capaces de executar aplicacións modernas, incluídas aquelas baseadas en contedores e microservizos.