[ARTICULO] Cloud Computing | Conceptos y Principios de la Computación en la Nube
Desde hace varios años, los Profesionales IT hablamos de la “nube pública”, “nube privada” y “servicios en la nube”. Estos conceptos, en la actualidad, tienen alta participación en las reuniones de tecnología: ya sea de planificación, diseño o pre-venta, el concepto de “nube” se hace presente.
Lo interesante de todo esto es que cuando intentamos responder (en alto nivel de detalle) a qué llamamos nube, podemos terminar considerando como “nube” a absolutamente todo o, más simplemente, a un conjunto de servidores que virtualizan equipos. Casi todos (o por lo menos yo!) hemos caído en la oscuridad de no poder definir o conceptualizar, claramente, qué es una nube o la computación en la nube (cloud computing).
Este artículo intentará conceptualizar a la nube y describir sus características, utilizando en gran parte las definiciones sobre Cloud Computing expresadas por el Laboratorio de Tecnologías de Información Information Technology Laboratory (Information Technology Laboratory – ITL) del Instituto Nacional de Estándares y Tecnologías de Estados Unidos (National Institute of Standards and Technology – NIST), y también el análisis y “Teoría de Chou” brindado por Yung Chou en su blog. Especial agradecimiento a Emiliano Estevez por acercarme un artículo que da luz al tema.
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Introducción
Objetivo y Alcance
El presente documento tiene como objetivo:
- Acordar, en base a criterios específicos, una definición de Computación en la Nube.
- Describir las características esenciales del Cloud Computing.
- Identificar sus métodos o formas de entrega.
- Identificar sus modelos de implementación.
Estos objetivos se llevarán a cabo en base a información de otros autores a los que se hará especial referencia, dado que en ellos está el core del presente artículo:
- The NIST Definition of Cloud Computing: http://csrc.nist.gov/publications/nistpubs/800-145/SP800-145.pdf
- Chou’s Theories of Cloud Computing: The 5-3-2 Principle: http://blogs.technet.com/b/yungchou/archive/2011/03/03/chou-s-theories-of-cloud-computing-the-5-3-2-principle.aspx
El alcance de este artículo tiene las siguientes definiciones:
- Identificar y consensuar el concepto de Cloud Computing.
-
Describir, en base al principio 5-3-2 de Yung Chou:
- Sus características.
- Sus métodos de entrega.
- Sus modelos de implementación.
- Concluir, al cierre, cuándo debemos hablar y cuando nó de Computación en la Nube, y tipos de Nube.
Audiencia
Este documento está dirigido a Consultores, Profesionales IT y personas que desarrollan tareas de Consultoría, Administración y Soporte o que simplemente están interesados en aprender nuevas cosas.
Comentarios y Corrección de Errores
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Agradecimientos
Se agradece especialmente en la colaboración de este artículo a:
- Yung Chou: por la predisposición y la disponibilidad que ha demostrado cuando lo he contactado por este artículo.
- Emiliano Estevez: por acercarme el artículo de Yung Chou que da luz al tema y por su docencia diaria.
Desarrollo
La problemática
La Computación en la Nube (Cloud Computing), o simplemente la “Nube”, se ha metido en la vida diaria de gran cantidad de personas: tanto profesionales IT, como trabajadores que no son de IT y que consumen los servicios proporcionados desde esta “Nube”, y hasta usuarios hogareños que están comenzando a hacer uso de servicios de la nube (o ya vienen haciéndolo).
Tal como comentamos en la introducción, en toda reunión de tecnología, ya sea de planificación, diseño o pre-venta, el concepto de “nube” está presente. Todos hemos (si, casi es una afirmación) hablado de “la nube” y no siempre todos hemos tenido bien en claro que es o que requisitos tienen que existir para que lo que llamamos “nube” sea realmente una nube.
Definición de Computación en la Nube (NIST)
Para NIST, la Computación en la Nube, o “Cloud Computing” en inglés, es un modelo que permite el acceso oblícuo, simple y bajo demanda a un grupo compartido y configurable de recursos de computación (como por ejemplo servidores, almacenamiento, aplicaciones y servicios) que pueden ser rápidamente aprovisionados y liberados con el mínimo esfuerzo administrativo o intervención del proveedor que da dichos servicios.
Características, Métodos de Entrega y Modelos de Implementación
La definición de Cloud Computing expresada anteriormente nos puede dejar un poco con la boca abierta. Si bien (creo yo) es un concepto entendible, al presentarse como definición uno puede continuar creyendo que entiende de Cloud Computing pero aún, en una charla de negocios, podemos no ponernos de acuerdo sobre lo que es la Computación en la Nube, o simplemente “la nube”.
Por esta razón NIST comenta que el módelo de nube se compone de 5 características esenciales, 3 modelos de servicio (nosotros lo llamamos “métodos de entrega”) y 4 modelos de implementación.
Por otro lado, Yung Chou ha creado un “marco de mensaje” (message framework) para alinear las discusiones y consensuar qué es la computación en la nube desde un marco tecnológico y sin perder la mirada de negocio. Este “Message Framework” incluye 5 características esenciales, 3 métodos de entrega y 2 modelos de implementación. De allí el nombre de “Principio 5-3-2”.
En nuestro artículo haremos uso (con su permiso) del principio 5-3-2, pero clarificando por qué la diferencia en los modelos de implementación entre Chou y NIST.
5 Características Esenciales
NIST explica que en una Nube deben existir 5 características esenciales. Chou las iconizó de la siguiente manera:
Ilustración 1 – 5 Características de la Nube, según NIST. Iconos e imágenes de Chou (http://aka.ms/532)
Auto-servicio bajo-demanda
On-demand self-service. Esta característica indica que un consumidor (para ponerle un nombre) puede provisionarse de características, como tiempo de uso, storage o memoria, en relación a sus necesidades sin la intervención humana.
Acceso ámplio ó ubícuo
Broad network access. Esta característica indica que los recursos o características pueden ser accedidas desde cualquier lugar bajo mecanismos estándares y heterogéneos, tales como teléfonos, tabletas, computadoras, etc.
Ubicación transparente y agrupación de recursos
Los recursos a utilizar en la nube están preparados para servir a múltiples consumidores y, en algunos casos, en modelos multi-empresa (multi-tenant). Estos recursos consumibles suelen estar en diferentes locaciones y sobre distintos recursos físicos y virtuales que son dinámicamente asignados y re-asignados en base a las demandas.
Por este motivo hay un sentido de independencia y transparencia en la ubicación de los recursos, dado que quién los consume no tiene control ni se entera (y tampoco le interesa) donde están, aunque en algunos casos sí puede tener control y especificar la ubicación en alto nivel (por ejemplo país, estado, centro de datos, etc). Además, el cómo están conectados y agrupados también es transparente para quién los consume.
Elasticidad rápida
Los recursos y características disponibles pueden ser rápidamente provisionadas (elásticamente provisionadas) y entregadas, a pedido (bajo-demanda manal) y hasta en algunos casos en forma automática. En vistas al cliente, los recursos y características aparecen como si fueran “ilimitadas” y pueden ser provisionadas en cualquier momento.
Servicio medido (pay-per-use)
Los sistemas en la Nube hacen uso de las capacidades de medición para controlar y optimizar los recursos disponibles, teniendo cierto nivel de abstracción en relación al tipo de servicio o recurso ofrecido (no es lo mismo como se mide la memoria que el procesamiento de datos, o las cuentas de usuario). El uso de los recursos puede ser medido, reportado, controlado dando transparencia tanto al proveedor como a quien utiliza el servicio.
3 Métodos de Entrega
NIST explica que en una Nube existen 3 Métodos de Entrega. Chou las iconizó de la siguiente manera:
Ilustración 2 – 3 Métodos de entrega, según NIST. Iconos e imágenes de Chou (http://aka.ms/532)
Software as a Service (SaaS)
El cliente tiene la capacidad de usar las aplicaciones del proveedor en una infraestructura de nube, entendiendo como “infraestructura de nube” a la colección de hardware y software que permiten la existencia de las 5 características descritas anteriormente para una “Nube”.
Ejemplos existentes en el mercado para SaaS son: Microsoft Office 365, Exchange Online, Lync Online, SharePoint Online, Google Apps, Gmail, etc.
Plataform as a Service (PaaS)
El cliente tiene la capacidad de desarrollar en la infraestructura de la nube aplicaciones propias o de terceros. El cliente tiene control sobre las aplicaciones y configuración de las mismas, pero no del resto de la infraestructura, como: red, servidores, sistemas operativos, almacenamiento, etc.
Ejemplos existentes de esta plataforma en el mercado son Windows Azure o Google Cloud Platform.
Infrastructure as a Service (IaaS)
El cliente tiene la capacidad de utilizar procesamiento, storage, red y otros recursos para implementar software arbitrariamente, que puede ser desde Sistemas Operativos hasta aplicaciones. El cliente no tiene el control sobre la infraestructura de bajo nivel de la nube, pero si tiene control sobre los sistemas operativos, almacenamiento y aplicaciones desarrolladas o implementadas. También puede tener control limitado sobre componentes de red, como firewall para la infraestructura propia.
En el mercado existen varios ejemplos de proveedores que brindan este servicio, permitiendo el montado de equipos virtuales y control limitado de red.
Separación de Responsabilidades
En base a estos Métodos de Entrega, y en base a las definiciones de NIST, Young Chou grafica la separación de responsabilidades para cada caso (en comparativa con implementaciones On-Promises):
Ilustración 3 – Separación de Responsabilidades en los diferentes Métodos de Entrega en base a material de Young Chou (http://blogs.technet.com/b/yungchou/archive/2010/12/17/cloud-computing-concepts-for-it-pros-2-3.aspx)
2 (o 4?) Modelos de Implementación
NIST explica que en una Nube existen 4 Modelos de Implementación. Chou, en su principio 5-3-2, indica que hay 2. Si bien vamos a abordar ambos puntos de vista, les mostramos como Chou iconizó estos modelos de implementación de la siguiente manera:
Ilustración 4 – 4 modelos de implementación, según NIST. 2 modelos de implementación, según Chou. Iconos e imágenes de Chou (http://aka.ms/532)
Nube Privada
En este caso, la Infraestructura de la Nube es provisionada para uso exclusivo de una sola organización que tiene muchos consumidores o usuarios. La misma es administrada, operada y pertenece a dicha organización, si bien puede haber excepciones donde la misma pertenezca a terceras partes. Pero la explotación es de una sola organización.
Nube Pública
En este caso, la Infraestructura de Nube es provisionada para uso del público en general. Ésta puede ser administrada, operada y pertenecer a una organización o empresa, pero es usada por muchas organizaciones o clientes.
Nube Comunitaria (Community Cloud según NIST)
La infraestructura de nube es provisionada para uso exclusive de comunidades específicas de consumidores de distintas organizaciones que tienen objetivos compartidos. Puede ser administrada, operada y pertenecer a una o más organizaciones en la comunidad, por terceras partes o una combinación de las anteriores.
Nube Híbrida (Hybrid Cloud según NIST)
En este último caso, la infraestructura de nube es una composición de dos o más tipos de nubes descritas anteriormente (privada, comunitaria o pública), que siguen siendo entidades únicas pero, a través de la normalización de tecnologías, permiten que los datos y la aplicación sean portables.
Consideraciones de los Modelos de Implementación
La diferencia entre dos únicos modelos (Privado y Público) o cuatro modelos (Privado, Público, Comunitario e Híbrido) consideramos que es conceptual.
Es decir, en forma básica, existen dos tipos de nubes: privado y público. Éstas, sin embargo, tienen extensiones o combinaciones entre sí, que dan origen a las dos restantes indicadas por NIST. Una nube comunitaria (Community Cloud) es una nube pública con acceso restringido. Una nube híbrida es la combinación de la nube privada y pública con comunicación entre sí (o portabilidad).
Conclusiones
Como comenta Young Chou, el tener un “marco de mensaje” (message framework) es esencial para consensuar criterios y tener una buena comunicación (que todos hablemos de lo mismo). Y, a nuestro parecer, con el principio 5-3-2 Chou lo ha logrado.
Adoptar un criterio y entender qué es lo que decimos cuando hablamos de Nube es el primer paso para diferenciar una simple agrupación de servidores, a una Cloud. Y tener esto claro es importante para transmitir a clientes u organizaciones, en nuestra tarea de consultoría o soporte, conceptos claros y uniformes.
La diferenciación entre 2 o 4 modelos de implementación nos parece sutil y totalmente conceptual. Sin embargo, es importante tener aquí también un criterio, y aclararlo en el momento de comenzar una charla o reunión sobre Nube.
Una vez tenido en cuenta las características, métodos de entrega y modelos de implementación que tiene la Computación en la Nube, podemos decir que estamos más capacitados para entender qué tenemos que relevar, diseñar y desarrollar para implementarlo. Y esto, amigos, es el primer paso que tenemos que dar para seguir avanzando en estos terrenos.
Especial reconocimiento a Young Chou por su contribución con la comunidad, y al NIST.
Referencias y Links
- Cloud Computing for IT Pros (1/6): What Is Service: http://blogs.technet.com/b/yungchou/archive/2010/12/15/cloud-computing-concepts-for-it-pros-1-3.aspx
- Cloud Computing for IT Pros (2/6): What Is Cloud: http://blogs.technet.com/b/yungchou/archive/2010/12/17/cloud-computing-concepts-for-it-pros-2-3.aspx
- Private Cloud, Public Cloud, and Hybrid Deployment: http://blogs.technet.com/b/yungchou/archive/2011/08/08/private-cloud-public-cloud-and-hybrid-deployment.aspx
- I Can See Clearly Now: Concept of Cloud Computing: http://blogs.technet.com/b/yungchou/archive/2011/04/11/i-can-see-clearly-now-concept-of-cloud-computing.aspx
- Chou’s Theories of Cloud Computing: The 5-3-2 Principle: http://blogs.technet.com/b/yungchou/archive/2011/03/03/chou-s-theories-of-cloud-computing-the-5-3-2-principle.aspx
- The NIST Definition of Cloud Computing: http://csrc.nist.gov/publications/nistpubs/800-145/SP800-145.pdf
Professor. Techie. Ice cream fan (dulce de leche). My favorite phrase: "Todos los días pueden no ser buenos ... pero hay algo bueno en todos los días". Currently I´m Service Manager at Algeiba Dev (http://www.algeiba.com), providing services with the vision of create the best technology solutions to transform organizations around the world. I´m also Chief Communications Officer in vOpen (https://vopen.tech), an initiative that connect students, professionals and technology experts around the world to share knowledge, experiences and promote technological innovation. I enjoy a lot of educational, technological talks and a good beer. If you want to talk, write me to pablodiloreto@hotmail.com.