CLOUD BURSTING: Equilíbrio nas nuvens Marcus Loza

CLOUD BURSTING: Equilíbrio nas nuvens
Marcus Loza
Resumo
A computação em nuvem já é uma realidade que cada vez mais é adotada por
empresas de todos os portes. Segundo o Gartner Group, 50% das grandes
empresas adotará uma solução de nuvem híbrida até 2017. Embora a adoção da
computação em nuvem propicie em termos financeiros as empresas um ganho no
ROI e em termos técnicos um ambiente de TI mais alinhado a estratégia do
negócio, onde a TI não é um fator de restrição e sim um catalisador, há ressalvas
ao se adotar a computação em nuvem. O presente artigo apresentará uma dos
modelos adotados na computação em nuvem, que visa manter o ambiente escalar
e disponível, com relação à demanda de picos de processamento, incomuns no
processamento diário.
Palavras-Chaves: Computação em nuvem, Cloud Bursting, ROI, Capex, nuvem
híbrida
1 INTRODUÇÃO
Cloud bursting é um modelo no qual uma aplicação ou conjunto de aplicações
processam em uma nuvem privada, que pode ter seu poder de processamento
expandido, quando houver sobrecarga do processamento on premise, para uma
nuvem pública (ROUSE, 2014).
O modelo também pode ser utilizado para liberar recurso computacional da nuvem
privada, onde aplicações não críticas são movidas para a nuvem pública,
liberando o processamento on premise para aplicações críticas ao negócio
(ROUSE, 2014).
A vantagem desse modelo de nuvem híbrida é que uma organização paga
somente pelos recursos computacionais externos quando esses são utilizados
(TREND MICRO, 2011).
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Os especialistas recomendam cloud bursting para aplicações de alta performance
não criticas e que não trabalhem com informações sensíveis (ROUSE, 2014).
A implantação de cloud bursting somente é aconselhável em ambientes híbridos,
isto é, onde a empresa tenha uma nuvem privada e utilize uma nuvem pública
para sobrecarga de processamento (ANDERSON, 2014).
Mesmo em um ambiente híbrido as plataformas entre as nuvens privada e pública
devem ser compatíveis. Outros recursos tais como APIs, políticas, interfaces e
ferramentas também devem ser compatíveis (ANDERSON, 2014).
A nuvem híbrida é, afinal, um modelo de implantação em que duas ou mais
nuvens separadas estão ligadas entre si.
2 O IMPACTO DO CLOUD BURSTING NOS NEGÓCIOS
As principais vantagens na adoção da arquitetura cloud bursting, segundo
Anderson, 2014, são:
Funcionalidade self-service - Controle de qual recurso e quando esse será
provisionado.
Flexibilidade - A expansão ocorre onde, quando e como a empresa
determinar.
Tolerância a falhas - vários locais podem ser usados para a redundância,
limitando o erro humano através da automação.
Como exemplo dos benefícios, podemos citar o banco hipotético de nome X que
possui um aplicativo de folha de pagamento em duas camadas, web como frontend e SQL como back-end.
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A infraestrutura de TI possui cinco servidores para suportar picos de sobrecarga
ao longo do mês. Os picos sempre acontecem na primeira e na última semana do
mês, nas semanas restantes os servidores são subutilizados. A equipe de TI do
banco decidiu mudar a infraestrutura mantendo um servidor front-end on premise,
para as cargas do dia-a-dia.
Para picos de carga decidiu escalar um provedor para o processamento.
Para que isso aconteça a TI do banco necessitará avaliar cinco itens, de acordo
com Anderson (2014):
Monitoramento do status do serviço
Orquestração da escala do serviço
Gerenciamento da escala do serviço
Conectividade de rede entre a rede privada e pública
Replicação de dados
Cada um desses cinco itens pode ser implementado usando várias tecnologias, e
cada uma dessas tecnologias determinará como o processo de bursting será
executado. O ideal é que o aplicativo ou serviço trabalhe de forma autônoma de
acordo com o SLA, permanecendo em conformidade com as necessidades da
demanda (ANDERSON, 2014).
3 OS GRANDES DESAFIOS PARA SE IMPLANTAR O CLOUD BURSTING
Apesar da economia ao se adotar o modelo, o grande desafio é técnico, ou seja, a
implementação deste modelo.
Basicamente, são três os principais desafios de implementação do modelo:
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Conectividade de rede entre as nuvens pública e privada
Para implementar a conectividade de rede podemos adotar um dos modelos
abaixo:
Virtual private cloud: neste modelo basicamente criamos um canal VPN
entre as nuvens privada e pública, tornando a rede uma só, de forma
transparente às aplicações;
Load balance web traffic: neste modelo os sites privados e públicos
permanecem isolados um do outro. Neste caso, é necessário um
balanceamento global, para rotear o tráfico entre as nuvens.
Configuração consistente do ambiente
Neste contexto precisamos de ferramentas de gerenciamento de configuração
e automação para que os dois ambientes de nuvem trabalhem em sintonia.
Como a arquitetura de cloud bursting trabalha com ao menos com duas nuvens
(privada e pública) em dois ambientes distintos (interno e externo), há um
desafio em manter os aplicativos gerenciados e configurados nos ambientes de
nuvem.
Para que isso seja viável é necessário que os ambientes sejam compatíveis.
Uma possível solução é que a nuvem privada e a nuvem pública trabalhem na
mesma plataforma, nesse caso a configuração e o gerenciamento se tornam
mais simples. Outra proposta que torna o gerenciamento mais simples é migrar
as aplicações inteiras em uma das nuvens, pois dessa forma as questões
relacionadas ao gerenciamento e comunicação são amenizadas, sendo
necessário determinar quais aplicações se ajustam melhor a qual tipo de
nuvem.
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Modelo de dados e segurança
A segurança é sempre uma preocupação e um desafio para as organizações.
Deve ser verificado junto ao provedor da nuvem pública se ele oferece os
requisitos necessários para o negócio. É essencial que o dado sensível não
seja colocado em risco quando o processamento for expandido para a nuvem
pública no bursting.
Quando a arquitetura cloud bursting é usada, há necessidade de se
estabelecer um canal de comunicação seguro entre as nuvens. Quando o dado
é expandido no bursting da nuvem privada para a nuvem pública, essa
preocupação deve ser ampliada quanto à segurança. É aconselhável
configurar um canal criptografado entre os dois ambientes de nuvem, a fim de
prevenir violação de dados através de interceptação.
Cloud bursting é dependente geralmente em migrar grandes quantidades de
dados entre os ambientes, e isso pode ocasionar em latência. Para ilustrar
podemos citar um aplicativo, conforme o citado no caso do banco hipotético,
em duas camadas, onde a camada de interface (front-end) fica em uma nuvem
(pública) e a camada de dados (back-end) fica na outra nuvem (privada).
Isso pode ser evitado utilizando uma réplica dos dados no ambiente de nuvem
alternativo. Os dados necessitam ser sincronizados para manter uma cópia
atualizada.
A replicação de uma grande quantidade de dados que são atualizados com
muita frequência, pode causar uma latência considerável, tendo como
consequência uma performance abaixo da ideal.
Uma proposta para evitar a latência é armazenar a aplicação como um todo
em uma nuvem. Dessa forma a replicação dos dados pode diminuir ou nem
mesmo ser necessária.
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Basicamente temos duas opções relacionadas ao bursting dos dados,
conforme NatiShalom (2012):
Site primário: neste caso, usaremos a nuvem privada como site de
dados e teremos todas as atividades de bursting apontadas para este
site.
Site federado: neste caso, há replicação de dados entre os sites, onde
as réplicas devem ser mantidas sincronizadas.
A primeira abordagem incorre em pesadas sanções em termos de latência, pois
cada
computação
precisa
fazer
a
viagem
de
volta
para
o
site primário (round trip), a fim de obter os dados para o cálculo (ANDERSON,
2014).
.
A segunda abordagem replica os dados entre os sites em um streaming de
maneira contínua, e isso faz com que os dados fiquem disponíveis na nuvem
assim que ocorre o pico (ANDERSON, 2014).
.
O segundo método possui vantagem em relação ao primeiro, pois no primeiro
caso, há uma latência considerável entre as nuvens, uma vez que há necessidade
de se fazer um round trip nos dados (NATISHALOM, 2012).
Para implementar o cloud bursting de forma a garantir que o CAPEX seja mínimo,
uma grande automação é necessária nos seguintes contextos:
A expansão da sobrecarga para a nuvem pública.
A desativação dos recursos da nuvem pública quando esses não são mais
necessários.
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Para que essa automação seja implementada será necessária a medição de
algumas métricas a nível de infraestrutura e aplicações para a composição de
KPIs. A princípio, caso a empresa não tenha a definição dessa métrica, pode ser
trabalhar com o KPI que é a experiência do usuário. Com essa métrica é possível
identificar quando o ambiente está sobrecarregado a partir da sinalização dos
usuários. Essa métrica não é suficiente para a completa automatização do cloud
bursting, uma vez que ela somente indica que há um problema de sobrecarga,
mas não assinala onde e qual é a causa do problema (ANDERSON, 2014).
4 CONCLUSÃO
Embora a arquitetura de Cloud Bursting traga benefícios, sua adoção requer
critérios de avaliação bem estipulados, uma vez que nem todos os cenários são
favoráveis a sua adoção.
Sua adoção em um ambiente desfavorável pode ter como consequência aumento
do Capex, além de possíveis transtornos no gerenciamento e configuração na
infraestrutura de TI alinhada ao negócio.
O primeiro passo na avaliação da adoção do Cloud Bursting é verificar se a
empresa já possui um ambiente de nuvem privada, ou se sua adoção trará algum
ganho considerável ao negócio.
REFERÊNCIAS
ANDERSON, Brad. Success with Hybrid Cloud: By Scenario – Cloud Bursting.
Disponível em:
<http://blogs.technet.com/b/in_the_cloud/archive/2014/02/28/success-with-hybridcloud-by-scenario-cloud-bursting.aspx>. Acesso em: 05 mai. 2014.
ROUSE, Margarete. Guiding the enterprise into a hybrid cloud model.
Disponível em: < http://searchcloudcomputing.techtarget.com/definition/cloudbursting>. Acesso em: 05 mai. 2014
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SHALOM, Nati. Making Cloud Bursting a Practical Reality. Disponível em:
<http://natishalom.typepad.com/nati_shaloms_blog/2012/05/making-cloudbursting-a-practical-reality.html>. Acesso em: 07 mai. 2014
TREND MICRO. What is Cloudbursting? Disponível em: <
http://blog.trendmicro.com/what-is-cloudbursting/#.U3d5cfldWSo> Acesso em: 07
mai. 2014
Glossário
ROI - Retorno sobre o investimento
Capex – Despesas de capital ou investimento em bens de capital
On premise – interno
Front-end - interface entre o usuário e o back-end
Back-end – Relacionado à camada de processamento dos dados, principalmente
por parte do servidor
API – Interface de programação de aplicativos
KPI – Indicador chave de desempenho
Streaming – fluxo de mídia
SLA – Acordo de nível de serviço
VPN – Rede privada virtual
SQL – Linguagem de consulta estruturada