Curso de Engenharia de Computação UMA COMPARAÇÃO ENTRE APIS PARA COMPUTAÇÃO EM NUVENS

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1 Curso de Engenharia de Computação UMA COMPARAÇÃO ENTRE APIS PARA COMPUTAÇÃO EM NUVENS Leonardo Carmona Anser Campinas São Paulo Brasil Dezembro de 2009

2 Curso de Engenharia de Computação UMA COMPARAÇÃO ENTRE APIS PARA COMPUTAÇÃO EM NUVENS Leonardo Carmona Anser Monografia apresentada à disciplina de Trabalho de Conclusão do Curso de Engenharia de Computação da Universidade São Francisco, sob a orientação do Prof. Ms. Carlos Eduardo Pagani, como exigência parcial para conclusão do curso de graduação. Orientador: Prof. Ms. Carlos Eduardo Pagani Campinas São Paulo Brasil Dezembro de 2009

3 UMA COMPARAÇÃO ENTRE APIS PARA COMPUTAÇÃO EM NUVENS Leonardo Carmona Anser Monografia defendida e aprovada em 15 de Dezembro de 2009 pela Banca Examinadora assim constituída: Prof. Ms. Carlos Eduardo Pagani (Orientador) USF Universidade São Francisco Campinas SP. Prof Ms. Márcio Henrique Zuchini USF Universidade São Francisco Campinas SP. Prof Ms. Ricardo Augusto de Almeida USF Universidade São Francisco Campinas SP.

4 Aos meus pais, Alfredo Anser e Maria Aparecida, pela dedicação e amor oferecidos durante esta jornada. A minha irmã, Tatiana, pelo carinho e exemplo de vida. iv

5 .Agradecimentos Agradeço primeiramente a Deus, por tudo que Ele tem me proporcionado ao longo de toda a minha vida. Ao Prof. Carlos Eduardo Pagani, pelos seus incentivos, sugestões, críticas e compreensão ao longo desta caminhada. Aos meus pais, por sempre me apoiarem. Se não fossem por eles, eu não teria chegado até aqui. À minha irmã, pelos bons momentos juntos e pelo exemplo de vida. A todos os meus amigos e amigas, que contribuíram para o meu crescimento pessoal e profissional. Meu eterno agradecimento a todos os professores que dedicaram seu tempo a ensinar com grande dedicação e sabedoria. Ao coordenador do curso e TCC, Prof. André Leon Sampaio Gradvohl, por um ano com suas orientações. Aos Profs. Márcio Henrique Zuchini e Ricardo Augusto de Almeida pela disponibilidade e interesse em compor a banca examinadora. À Universidade São Francisco Campus de Campinas, aos funcionários e colegas de turma, pelo ambiente sadio e infra-estrutura oferecida. v

6 Sumário Lista de Siglas...viii Lista de Figuras...ix Lista de Tabelas...xi Resumo...xii Abstract...xii 1 Introdução O que é computação em nuvens? Motivação Estrutura do Texto Entendendo computação em nuvem A nuvem Vantagens Desvantagens Armazenamento em nuvens Serviços em nuvens Camadas da arquitetura de computação em nuvem Aplicação (Software²) como serviço (SaaS) Plataforma como serviço (PaaS) Infra-estrutura como serviço (IaaS) Virtualização em nuvens arquitetura para computação em nuvem Escalabilidade Horizontal e Paralelização Organização física e segurança dos dados API em nuvens Google Apps Desenvolvimento no Google Apps Utilizando o Google Apps Arquitetura do Google Apps Amazon Arquitetura Amazon EC IBM Computação sob Demanda em parceria com Amazon Usando a estrutura Zend com Amazon S Utilizando o IBM Cloud Demand em parceria com o Amazon Preços IBM utilizando estrutura Amazon Microsoft Azure vi

7 4.5 Tabela de Comparações Outros Exemplos Live Mesh Datasul By You Virtual Computing Lab (Exemplo Acadêmico) Conclusão Contribuições Trabalhos futuros Glossário Referências Bibliográficas Anexos... Erro! Indicador não definido. vii

8 Lista de Siglas Iaas Infrastructure as a service ou infra-estrutura como um serviço Saas Aplicação as a service ou programa como um serviço Paas Plataform as a service ou plataforma como um serviço API Application Programming Interface ou Interface de Programação de Aplicativos TI Tecnologia da informação SSL Secure Socket Layer ou Camada de Soquete Segura EC2 Elastic Compute Cloud ou Computação em Nuvem Elástica KB Kilobyte 7 MB Megabyte 8 GB Gigabyte 9 TB TeraByte 10 viii

9 Lista de Figuras FIGURA 1-1: COMPARAÇÃO DE BUSCAS NO GOOGLE ENTRE ASSUNTOS DE COMPUTAÇÃO [28]....1 FIGURA 1-2: BUSCAS NO GOOGLE SOBRE COMPUTAÇÃO EM NUVEM [28]...2 FIGURA 2-1: USUÁRIOS CONECTANDO-SE À NUVEM DE QUALQUER DISPOSITIVO QUE CONECTA A INTERNET E A INFRA-ESTRUTURA TRANSPARENTE PARA O USUÁRIO (DESENVOLVIDO PELO AUTOR)...8 FIGURA 2-2: CAMADAS DA ARQUITETURA DE COMPUTAÇÃO EM NUVEM [3] FIGURA 2-3: CAMADAS DA ARQUITETURA DE COMPUTAÇÃO EM NUVEM [3] FIGURA 3-1: BIBLIOTECA DE MÁQUINAS VIRTUAIS DISPONÍVEIS PARA O DESENVOLVEDOR [3]..19 FIGURA 3-2: EXEMPLO DE UMA IMPLANTAÇÃO DE UM APLICATIVO EM NUVEM COM DOIS NÍVEIS E SERVIDORES WEB¹ [3]...20 FIGURA 3-3: EXEMPLO DE UMA IMPLANTAÇÃO DE UM APLICATIVO EM NUVEM COM DOIS NÍVEIS E SERVIDORES WEB¹ [3] FIGURA 3-4: EXEMPLO DE UMA IMPLANTAÇÃO DE UM APLICATIVO EM NUVEM COM DOIS NÍVEIS E SERVIDORES WEB¹ [3] FIGURA 3-5: EXEMPLO DE UMA IMPLANTAÇÃO DE UM APLICATIVO EM NUVEM COM DOIS NÍVEIS E SERVIDORES WEB¹¹ UTILIZANDO APACHE, MYSQL E JDBC PARA BARATEAR OS CUSTOS AINDA MAIS [3] FIGURA 3-6: BASE DE DADOS EM NUVENS PARTICIONANDO TABELAS, APLICAÇÃO COM DADOS DISTRIBUÍDOS ATRAVÉS DE INSTÂNCIAS EM ESCALA HORIZONTAL [3]...23 FIGURA 3-7: BASE ARQUITETURA COMUM DE PARALELIZAÇÃO COM BALANCEADORES DE CARGA ESCALONADO HORIZONTALMENTE [3] FIGURA 3-8: OUTRA FORMA DE UTILIZAR O PARALELISMO [3] FIGURA 4-1: ARQUITETURA JDO [27] FIGURA 4-2: ARQUITETURA JPA [31]...29 FIGURA 4-3: CONSOLE DE ADMINISTRAÇÃO DO GOOGLE APPS ENGINE [18] FIGURA 4-4: BAIXANDO O PLUGIN E O SDK UTILIZANDO ECLIPSE...33 FIGURA 4-5: INSTALANDO O PLUGIN E O SDK UTILIZANDO ECLIPSE...34 FIGURA 4-6: NOVO PROJETO UTILIZANDO GOOGLE APPS ix

10 FIGURA 4-7: NOVO PROJETO UTILIZANDO GOOGLE APPS FIGURA 4-8: RODANDO UM APLICATIVO COMO APLICAÇÃO WEB¹ FIGURA 4-9: RODANDO UM APLICATIVO LOCALMENTE...36 FIGURA 4-10: CRIANDO APLICAÇÕES NA INTERNET...37 FIGURA 4-11: ENVIANDO APLICATIVO PARA AS NUVENS FIGURA 4-12: TELA DE CONFIRMAÇÃO DENTRO DO ECLIPSE FIGURA 4-13: APLICAÇÃO EM NUVENS ACESSÍVEL DE QUALQUER COMPUTADOR COM INTERNET FIGURA 4-14: ARQUITETURA GOOGLE APPS (DESENVOLVIDO PELO AUTOR)...38 FIGURA 4-15: CONSOLE DO AMAZON EC2 [5]...42 FIGURA 4-16: ARQUITETURA DO AMAZON EC2 [5]...43 FIGURA 4-17: LISTA DOS BUCKETS ATIVOS [21] FIGURA 4-18: FORMULÁRIO PARA CRIAR UM NOVO BUCKET [21]...47 FIGURA 4-19: LISTA DOS DADOS DENTRO DE UM BUCKET [21]...47 FIGURA 4-20: CRIANDO UM NOVO OBJETO [21]...48 FIGURA 4-21: LISTA DE IMAGENS [22]...49 FIGURA 4-22: INICIANDO UMA IMAGEM [22] FIGURA 4-23: BOTÃO DE CONFIRMAÇÃO PARA INICIAR IMAGEM EC2 [22]...50 FIGURA 4-24: STATUS DA NOVA INSTÂNCIA [22]...50 FIGURA 4-25: LISTA DE INSTÂNCIAS, ESTÂNCIA CRIADA PENDENTE [22]...51 FIGURA 4-26: LISTA DE INSTÂNCIAS, ESTÂNCIA CRIADA RODANDO [22] FIGURA 4-27: LISTA DE INSTÂNCIAS, ESTÂNCIA CRIADA RODANDO [22] FIGURA 4-28: TELA DE CONFIRMAÇÃO PARA FINALIZAR A INSTÂNCIA [22]...52 FIGURA 4-29: TELA DE FINALIZAÇÃO DA INSTÂNCIA [22] FIGURA 4-30: TELA DE FINALIZAÇÃO DA INSTÂNCIA [22] FIGURA 4-31: TELA DA INSTÂNCIA DESLIGADA [22]...53 FIGURA 4-32: ARQUITETURA DO MICROSOFT AZURE [17] FIGURA 4-33: ARQUITETURA MOSTRADA EM OUTRO NÍVEL DO MICROSOFT AZURE (FIGURA DESENVOLVIDA PELO AUTOR)...57 x

11 Lista de Tabelas Tabela 1-1: Cotas dos recursos...32 Tabela 1-2: Cotas de armazenamento...32 Tabela 1-3: Cotas de s...32 Tabela 1-4: Preços IBM utilizando estrutura Amazon...54 Tabela 1-5: Comparações entre os quatro grandes fornecedores na nuvem: Microsoft, Google, Amazon e IBM...58 xi

12 Resumo Computação em Nuvem ou seu termo em inglês Cloud Computing estuda um modelo para computação onde os serviços oferecidos estão alojados em grandes servidores virtuais e toda a infra-estrutura fica invisível para o usuário. Grandes empresas já entraram nesse novo e rentável mercado. Esta monografia esclarece o que na verdade significa essa nova tecnologia chamada Computação em Nuvens, dando ênfase em como essa questão irá alterar a computação tradicional. Existe também uma proposta de uma arquitetura na nuvem comparando-a com as arquiteturas existentes. Finalmente, chegando a uma conclusão deste novo modelo onde será o futuro da Tecnologia da Informação, revolucionando a computação clássica. Palavras-chave: Computação em Nuvem; Computação; Servidores; Tecnologia da Informação. Abstract Cloud Computing studies a model for computing where services are stored in large virtual servers and infrastructure are invisible for users. Big companies have already entered in this new and profitable market. This monograph clarifies actually what means that new technology called Cloud Computing with emphasis in how this issue will change the traditional computing. There is a cloud computing architecture proposal comparing with existing architectures too. Finally, describe a conclusion of this new model that will be the future of Information Technology, revolutionizing the classical computing. KEY WORDS: Cloud Computing; Computing; Servers; Information Technology xii

13 1 INTRODUÇÃO 1.1 O que é computação em nuvens? Computação em nuvens é o assunto mais comentado ultimamente entre os estudantes de curso de sistema de informação e também nas empresas em suas áreas de Tecnologia da informação (TI). Essa foi uma das motivações que resultou nessa monografia. Apenas para exemplificar, foi utilizado o Google Trends [28] para comparar tecnologias atuais da computação com Computação em nuvem. O Google Trends é um site do Google que permite a comparação de palavras-chave mostrando a quantia de buscas que cada palavra recebeu e também novas bibliografias adicionadas. Podemos ver na Figura 1-1 um aumento das buscas pela palavra computação em nuvem em inglês, cloud computing, comparada com outras tecnologias, como Service-oriented architecture (Arquitetura Orientada a Serviço), o SOA, Virtualization (Virtualização) e web¹ services (Serviços da web¹). Logo abaixo também podemos notar que o volume do número de referências também aumenta para computação em nuvem comparado aos mesmos casos. A Figura 1-2 apresenta as buscas e novas referências apenas sobre computação em nuvem, ficando mais claro que o termo vem aumentando mês a mês na estatística. Figura 1-1: Comparação de buscas no Google entre assuntos de computação [28]. 1

14 Figura 1-2: Buscas no Google sobre computação em nuvem [28]. De acordo com MILLER [1] a computação como nós conhecemos está próximo de mudar. Aplicações e documentos estão saindo do computador convencional e estão indo para as nuvens. Computação em nuvens é onde os aplicativos e arquivos estão alocados em nuvens, que consiste em centenas de computadores e servidores em rede e acessíveis via internet. Com isso, é possível acessar seus programas e arquivos de qualquer computador com conexão para internet. Computação em nuvem é um dos fundamentos da próxima geração de computação, um mundo onde a rede é a plataforma de computação para todos. Essa é uma ótima maneira de pensarmos sobre como vamos oferecer serviços de informática no futuro diz Tim O Reilly, CEO da editora de livros O Reilly Media [24]. O termo Computação em Nuvens pode parecer estranho, mas é possível que já a utilizamos sem perceber algumas aplicações em nuvens. Os programas de Gmail e Hotmail são exemplos disso, já utilizam essa tecnologia. Num mundo com tantas tecnologias surgindo e desaparecendo a todo o momento, esta chamada Computação em Nuvens promete durar e também mudar o jeito que nós utilizamos computador e a internet, mudando o modo que guardamos informação e utilizamos aplicações, ao invés de rodar programas e dados individualmente em casa no computador pessoal, tudo será hospedado em uma nuvem. Essa tecnologia possibilita acessar suas aplicações e documentos em qualquer lugar do mundo, facilitando a mobilidade dos usuários e também dos membros de grupos de colaboração online que residem em diversas localidades diferentes [1]. 2

15 Podemos até comparar que o aparecimento dessa tecnologia é equivalente a revolução da energia elétrica há um século, empresas descontinuaram seus geradores e passaram a comprar energia por um preço muito mais barato e com mais confiança do que produzir a sua própria. O mesmo tipo de revolução está para ocorrer com computação em nuvem. O modo como conhecemos computação hoje em dia está para desaparecer [1]. Nomes de peso como Amazon, AT&T, Dell, HP, IBM, Intel, Microsoft e Yahoo já anunciaram planos e investimentos na área. Um relatório publicado por Gartner (empresa de consultoria fundada em 1979) aponta a computação em nuvem como uma das três mais importantes tendências emergentes nos próximos três a cinco anos [29]. "A ascensão da nuvem é mais do que apenas uma mudança de plataforma que deixa com um visual mais animado. Será, sem dúvida, transformar a indústria de TI, mas que também irá mudar profundamente a maneira como as pessoas trabalham e as empresas operam, de acordo com o artigo [10] do jornal The Economist. Há um consenso de que esta é a hora da computação em nuvem, não é possível dizer que haja uma idéia definida comum do que realmente é a chamada computação em nuvem. As opiniões são variadas e um bom exemplo de que o conceito ainda está nublado, é o divertido vídeo da fornecedora Joyent [25], que mostra personalidades notórias como o visionário da web¹ 2.0, Tim O'Reilly, o editor-chefe da CNet, Dan Farber, e o co-fundador do Wodpress, Matt Mullenweg, além de vários CEO s e CO s de empresas reconhecidas mundialmente, dando visões bastante distintas sobre o tema. O que realmente significa é que alguém vai assumir a responsabilidade de entregar algumas funções de TI como serviços para alguns clientes que não precisam saber como funcionam, simplesmente usarão, esclarece Daryl C. Plummer, vice-presidente do Gartner, em um podcast da empresa [29]. Resumindo, podemos definir computação em nuvem como uma tecnologia no qual processamento, armazenamento e aplicações estão acessíveis via internet. 3

16 1.2 Como funciona a Computação em Nuvem Com computadores convencionais, cópias de programas rodam em cada computador e os documentos que criados são armazenados no computador que os criou, podendo ser acessados por outros computadores na mesma rede, mas não podem ser acessados por computadores fora da rede. Na computação em nuvem, os programas que utilizamos não rodam do seu computador pessoal, mas sim de um servidor acessado via internet. Se o seu computador parar de funcionar, por qualquer motivo, o programa ainda estará acessível para outros utilizarem, o mesmo acontece com documentos que são criados, qualquer pessoa com permissão, pode acessar ou até mesmo editar e colaborar nesse documento em tempo real. Primeiramente computação em nuvem não é uma rede de computadores convencional, utilizando rede de computadores, aplicações e documentos são hospedados no servidor de uma única empresa e acessados por rede de empresas. Engloba várias empresas, servidores e redes. Também não se pode comparar computação em nuvem com terceirização, onde é contratado serviços de outra empresa. A chave para entender computação em nuvens é entender o que é a nuvem. Nada mais é que um grupo de computadores interconectados, que podem ser de qualquer tipo, computadores pessoais ou servidores, públicos ou privados. As aplicações e dados guardados na nuvem são disponibilizadas para um grupo de usuários autorizados, que podem acessar de qualquer computador com acesso a internet e para o usuário, a infra-estrutura por trás da nuvem é invisível [1]. Segundo o Google, um dos pioneiros dessa tecnologia, há seis propriedades principais dos computadores em nuvem [4]: Computação em nuvens é focado no usuário, ou seja, tudo o que se gravar na nuvem, documentos, mensagem, imagens, aplicações, o que for, será seu, e poderá ser compartilhado com outros usuários. Computação em nuvens é também focado em serviços, ou seja, ao invés do foco ser na aplicação e o que ela pode fazer, o foco é no que você precisa fazer e o que a aplicação pode fazer por você. Computação em nuvens é poderosa, conectando centenas de milhares de computadores na nuvem, criando um grande poder computacional, impossível com um computador convencional. Computação em nuvens é acessível, porque os dados estão na nuvem, usuários podem solicitar mais informação de diversos repositórios a qualquer momento. Não ficando limitado a apenas um como nos computadores convencionais. 4

17 Computação em nuvem é programável, muitas tarefas precisam ser automatizadas, por exemplo, a proteção dos dados, as informações guardadas são replicadas em mais de um computador, pois se um computador é desligado, automaticamente a nuvem redistribui os dados para um novo computador. Computação em nuvens é inteligente, com o número crescente de dados guardados nos computadores da nuvem, mineração de dados e análises serão necessários para acessar a informação de maneira inteligente. De acordo com a Sun [11], em muitos aspectos, a computação em nuvem é simplesmente uma metáfora para a Internet, com movimento crescente de recursos de computação e dados para a web¹. Mas há uma diferença: a computação em nuvem representa um novo ponto para o valor da computação em rede. Proporcionando maior eficiência, escalabilidade, velocidade e mais fácil o desenvolvimento de aplicação. É sobre novos modelos de programação, novas infra-estruturas de TI, e a habilitação de novos modelos de negócio. 1.3 Antecedentes Computação em nuvem tem como antecedente a arquitetura cliente-servidor e Peer-to- Peer (P2P). Que são maneiras de centralizar informações e multiplicar o processamentos dos computadores [1]. Uma grande utilidade do modelo P2P é a computação distribuída, que segundo a definição de Andrew Tanenbaum é uma "coleção de computadores independentes que se apresenta ao usuário como um sistema único e consistente" [2]. Assim, a computação distribuída consiste em adicionar o poder computacional de diversos computadores interligados por uma rede de computadores ou mais de um processador trabalhando em conjunto no mesmo computador, para processar colaborativamente determinada tarefa de forma coerente e transparente, ou seja, como se apenas um único e centralizado computador estivesse executando a tarefa. A união desses diversos computadores com o objetivo de compartilhar a execução de tarefas é conhecida como sistema distribuído. Desde o inicio da arquitetura Cliente-Servidor e a evolução do P2P, existe o desejo de vários usuários trabalharem simultaneamente no mesmo projeto baseado no mesmo computador, esse tipo de computação colaborativa, algo cada vez mais necessário hoje em dia, onde o trabalho à distância e fora do escritório começa a ganhar cada vez mais adeptos. 5

18 Os primeiros sistemas de colaboração em grupo variaram dos mais simples como o Lotus Notes e Microsoft NetMeeting ao mais complexo como construção de blocos de arquitetura e o sistema Groove Networks, chamado também de "escritório virtual", permite compartilhar através da rede todos os tipos de informação, como bases de dados ou documentos. A maioria desses sistemas são dirigidos as grandes corporações e limitada a redes privadas. Com o crescimento da Internet, houve a necessidade de limitar a colaboração do grupo para um ambiente corporativo único da rede. Usuários de vários locais dentro de uma corporação e de várias organizações desejavam colaborar em projetos, atravessando os limites da empresa. Para isso acontecer, os projetos tiveram que ser alojadas em "nuvem" na internet e acessado de qualquer computador com internet. O Google é uma das grandes empresas que já começou a oferecer soluções de computação em nuvem, mas não é a única, no lado da infra-estrutura, outros fornecedores grandes estão oferecendo o equipamento necessário para construir redes em nuvem que será detalhado no desenvolvimento desse projeto. Sobre aplicações, dezenas de empresas estão desenvolvendo aplicações em nuvem baseadas em serviços de armazenagem. Hoje, as pessoas estão usando serviços de nuvem e de armazenamento para criar, compartilhar, localizar e organizar as informações de todos os tipos. Amanhã, esta funcionalidade vai estar disponível não só para os usuários de computador, mas para usuários de qualquer dispositivo que conecta a Internet, telefones celulares, tocadores de música portáteis, até mesmo automóveis e aparelhos de televisão em casa [1]. 1.2 Motivação Hoje em dia há grandes investimentos de grandes empresas para oferecer essa nova tecnologia chamada Computação em Nuvens. Gigantes como Google, IBM, Microsoft, Amazon e Yahoo já entraram nesse novo mercado. Os usuários, sem perceber, já estão fazendo parte dessa história e utilizando serviços em nuvens, como por exemplo: Gmail, Orkut, Facebook. As informações são guardadas em grandes servidores virtuais em nuvens, ou seja, nós já utilizamos a nuvem. 6

19 Gigantes centros de dados estão armazenando nossas informações e de usuários por todo o mundo que podem acessar de qualquer computador conectado a internet. Por outro lado, nossas informações estão guardadas fora do nosso controle e podem ser utilizadas para fim comercial futuramente. Uma das principais motivações é que essa nova tecnologia irá revolucionar a computação clássica e será uma grande mudança no modelo de fornecimento e de serviços em TI. Esse é um dos motivos que hoje em dia, computação em nuvem é alvo de cada vez mais estudos e pesquisas. Essa é uma grande oportunidade da computação progredir. O impacto será enorme, pois irá mudar o modo que utilizamos o computador, desenvolvemos aplicações e utilizamos recursos computacionais. Nessa monografia, descrevo os principais fundamentos dessa nova tecnologia, os APIs existentes e disponíveis, pontos positivos, negativos e aspectos da infra-estrutura, o que me deu conhecimento para propor uma arquitetura. 1.3 Estrutura do Texto Esta monografia está dividida em quatro capítulos: O capítulo 1 existe uma introdução, descrevendo o que realmente é a Computação em Nuvem. No capítulo 2 entro em mais detalhes explicando as vantagens e desvantagens, como funciona a arquitetura em nuvem e detalhes dos elementos principais para a construção da arquitetura em nuvem, o capítulo 3 trata de uma proposta para computação em nuvem, descrevendo uma arquitetura e seus componentes. No capítulo 4 aborda algumas APIs existentes no mercado, das quatro grandes empresas e outros três de empresas menores, mas não menos interessantes e importantes. Por fim, no capítulo 5, descrevo minhas conclusões, contribuições e trabalhos futuros. 2 ENTENDENDO COMPUTAÇÃO EM NUVEM 2.3 A nuvem A chave para entender a computação em nuvem, como dito anteriormente, é entender a nuvem, que é uma rede massiva de servidores, ou mesmo computadores pessoais interligados em rede. Esses computadores funcionam em paralelo, combinando os recursos de cada um para gerar um supercomputador [1]. 7

20 Simplificando, a nuvem é um conjunto de computadores e servidores que estejam acessíveis ao público através da Internet. Estes equipamentos são geralmente de propriedade e operados por um terceiro em uma base consolidada em um ou mais locais do centro de dados. A Figura 2-1 mostra uma representação dos usuários individualmente se conectam na nuvem de seus computadores pessoais, aparelhos portáteis ou de qualquer outro dispositivo conectado através da Internet. Para estes usuários, a nuvem é visto como um único aplicativo, dispositivo ou documento. O equipamento em nuvens (e o sistema operacional que gerencia as conexões ao equipamento) é invisível para o usuário. Figura 2-1: Usuários conectando-se à nuvem de qualquer dispositivo que conecta a internet e a infra-estrutura transparente para o usuário (desenvolvido pelo autor). "Nesta arquitetura, os dados são na sua maioria residentes em servidores "em algum lugar na internet" e o aplicativo é executado em ambos, nos servidores da nuvem e no navegador do usuário." É o que diz Eric Schmidt do site Wired [13]. Há muitas preocupações na tecnologia em nuvens, para os desenvolvedores e usuários finais. Para desenvolvedores, a computação em nuvem fornece maior quantidade de armazenamento e poder de processamento para executar as aplicações que desenvolvem. Computação em nuvem também permite novas formas de acesso à informação, processamento e analise de dados, e também ligar pessoas e recursos em qualquer lugar do mundo. Para os usuários finais, computação em nuvem oferece todos esses benefícios e mais. Uma pessoa usando um aplicativo baseado na internet não está fisicamente ligado a um único computador, local ou rede. Seus pedidos e documentos podem ser acessados onde quer que 8

21 ele esteja. Não se teria mais o medo de perder dados por uma falha do computador, pois os documentos são hospedados na nuvem e sempre estarão lá, não importa o que acontecer com a máquina do usuário. Após isso, também há o benefício da colaboração do grupo. Usuários de todo o mundo podem colaborar com os mesmos documentos, aplicações e projetos e tudo em tempo real. É um novo mundo de computação colaborativa. A nuvem permite o compartilhamento de recursos mais eficiente do que a computação em rede tradicional, o equipamento não tem que ser fisicamente alocado no escritório de uma empresa ou no centro de dados. A infra-estrutura da nuvem pode ser localizada em qualquer lugar [1]. 2.4 Vantagens Miller [1] afirma que existem algumas vantagens na utilização de computação em nuvem: Custo relativamente baixo: Em computadores para usuários, por exemplo, pois como as aplicações rodam diretamente na nuvem, o usuário não necessita ter um computador com alto poder de processamento ou um disco rígido de grande capacidade, ou seja, não é necessário ter um computador caro. Desempenho melhor: Com menos programas e processos carregados na memória, usuários vão sentir uma melhor performance nos seus computadores. Redução nos custos de infra-estrutura TI: Ao invés de se investir em servidores mais potentes, os departamentos de TI podem usar a computação em nuvem para completar ou substituir determinados recursos alocados internamente. Manutenção dos equipamentos: Com menos servidores, o custo com manutenção é reduzido. Manutenção das aplicações: As aplicações são baseadas em nuvens, portanto, não há aplicações ou programas instalados localmente. Ainda terá o custo da licença por usuário, mas ao invés de comprar pacotes de aplicações para cada computador de uma organização, será apenas uma instalação e apenas quem realmente precisa acessar, terá acesso. Atualização: Semelhante à vantagem de manutenção da aplicação, a atualização acontece apenas uma vez e na nuvem. Com a vantagem das atualizações ocorrerem automaticamente e estarão disponíveis no próximo vez que o usuário acessar a nuvem. 9

22 Segurança de dados: Ao contrário dos computadores convencionais, onde um ruído elétrico no disco rígido pode destruir todos os seus dados, na nuvem, os seus dados são replicados em vários servidores, aumentando a segurança Compatibilidade: o Entre sistemas operacionais: Windows, Mac OS, Linux ou Unix, não importa seu sistema operacional, na nuvem é possível compartilhar documentos. o Entre formato de documentos: Os documentos criados por aplicações na nuvem podem ser lidos por qualquer outro usuário que acessar esse aplicativo, sem incompatibilidade de formato. Facilidade na colaboração em grupo: Diversos usuários podem colaborar facilmente no mesmo documento ao mesmo tempo. Já os departamentos de TI das empresas podem usar a nuvem para reduzir os riscos na compra de novos servidores físicos. Não tem mais as preocupações como se o novo servidor será bem sucedido ou quantos servidores serão necessário para o aumento da carga de trabalho. Se realmente for feito a compra, também não há mais dúvidas como quando acabar o projeto o que fazer com o investimento feito ou ainda as dúvidas se a nova infra-estrutura será bem utilizada ou ficará ociosa a maior parte do tempo. Ao colocar uma aplicação na nuvem, a escalabilidade e o risco de adquirir muito ou pouca infra-estrutura desaparecem. Há uma série de atributos de computação em nuvem que ajudam a reduzir custos para entrar em um novo mercado. Infra-estrutura pode ser locada e não comprada, controlando o custo e muitas vezes não é necessário ter investimentos financeiros. Rápido desenvolvimento das aplicações, o que reduz o tempo de entrada no mercado e entram em ritmo acelerado contra a concorrência. Isso permite as pequenas empresas competirem com mais força, pois os processos de implantação podem ser significativamente maiores. Aumentando também o ritmo de inovação, pois aumenta a concorrência e muitas dessas inovações vêm utilizando aplicações de código-aberto. Todas as indústrias irão se beneficiar com o ritmo de inovação que a computação em nuvem oferece [1]. De acordo com a Sun [11], Computação em nuvem traz um novo nível de eficiência e economia para fornecer recursos de TI sob demanda. Abrindo novos modelos de negócios e oportunidades de mercado. As plataformas de computação são uma convergência das duas principais tendências de TI: 10

23 Eficiência: Minimizar os custos, as empresas estão convertendo seus custos de TI para as despesas operacionais por meio de tecnologias como virtualização. Começa como uma forma de melhorar a infra-estrutura de implantação e utilização de recursos, mas com a exploração desta infra-estrutura, leva a um novo modelo de desenvolvimento de aplicações. Agilidade no negócio: Utilizar os recursos de TI como diferencial competitivo no mercado, ou seja, revolucionar o tempo de serviço. Um exemplo de agilidade e eficiência é o que fez o conhecido jornal Americano The New York Times. Necessitavam converter 11 milhões de artigos e imagens de seus arquivos de 1851 até 1980 para PDF. Um funcionário calculou e disse que levaria sete semanas, mas um desenvolvedor utilizou 100 interfaces simples do Amazon EC2, utilizando ferramentas open-souce (código aberto) e completou o trabalho em 24 horas e com menos de $300. [12] 2.5 Desvantagens Miller [1] também descreve algumas desvantagens: Requer conexão à Internet: Quando você estiver desconectado da rede mundial de computadores, a computação em nuvem simplesmente não funciona. Não funciona bem com conexões lentas: Aplicações baseadas na internet exigem uma grande largura de banda e conexões lentas podem prejudicar o desempenho. Existem ainda alguns desafios para as empresas envolvidas na computação em nuvem, entre eles segurança e confiabilidade (tarefas de desenvolvimento, armazenamento, manutenção, atualização, escalonamento, etc.). O usuário não precisa se preocupar com nada disso, apenas com acessar e usar. Para que o usuário confie grande parte de seus sistemas e arquivos a um terceiro, ele terá de garantir que os dados estejam devidamente protegidos e 100% disponíveis. Isso é ainda mais crítico quando se trata de informações empresariais altamente sensíveis, como processamento de dados financeiros. Isso terá de ser regulado para garantir que será feito da forma certa, alerta Plummer, do Gartner [29]. A forma como esses serviços serão cobrados também é outra questão importante. Fornecedores que tiveram sucesso vendendo caixas fechadas - sejam de aplicações ou de equipamento - terão que migrar para o modelo de venda de serviços. Os custos para os usuários finais serão menores, assegura Otávio Pecego, gerente do grupo de arquitetura da Microsoft Brasil [17]. 11

24 Para resolver questões como esta, três grandes nomes da indústria de tecnologia Intel, HP e Yahoo - formaram uma aliança. Hoje as questões de segurança e confiabilidade são inibidores do modelo. A idéia é identificar como atender esses requerimentos e criar padrões, explica Sena, da HP [30]. 2.6 Armazenamento em nuvens Um dos principais usos da computação em nuvem é para armazenamento de dados, afirma Miller [1]. Com armazenamento na nuvem, os dados são armazenados em servidores de terceiros, em vez de servidores dedicados, como usados no armazenamento tradicional de dados em rede. Ao armazenar dados, o usuário enxerga um servidor virtual, ou seja, ele aparece como se dados estivessem armazenados em um lugar particular com um nome específico, mas esse lugar não existe na realidade, é apenas um pseudônimo usado para fazer referência virtual a um espaço fora da nuvem. Na realidade, os dados do usuário podem ser armazenados em qualquer um ou mais computadores usados para criar a nuvem. O armazenamento real pode até mesmo variar de dia para dia ou mesmo minuto a minuto, de acordo com o espaço dinamicamente gerado e disponibilizado pela nuvem, mas mesmo que o local é virtual, o usuário vê uma localização estática de seus dados e pode visualizar seu espaço de armazenamento como um todo, como se fosse o seu próprio computador. Armazenamento em nuvem tem tanto benefícios financeiros como de segurança. Os recursos virtuais na nuvem são normalmente mais baratos do que os dedicados e quanto à segurança, dados armazenados na nuvem é seguro contra o apagamento acidental ou por falhas no equipamento, porque os dados são distribuídos em várias máquinas físicas, que nada mais é que o conceito de computação distribuída. 2.7 Serviços em nuvens De acordo com Miller, qualquer aplicativo baseado na internet ou serviços oferecidos através de computação em nuvem é chamado de um serviço em nuvens. Serviços em nuvens podese incluir calendários, agendas, aplicações de processamento de texto e apresentações. Quase todas as grandes empresas de computação de hoje, como Google, Amazon, Microsoft, estão desenvolvendo vários tipos de serviços na nuvem. Com um serviço em nuvens, o próprio aplicativo está hospedado em nuvem e um usuário executa o aplicativo pela Internet, normalmente 12

25 dentro de um navegador da internet. O navegador acessa o serviço em nuvens e uma aplicação é aberta dentro da janela do navegador. Uma vez acessado, o aplicativo baseado na internet funciona e se comporta como uma aplicação de desktop padrão, a única diferença é que a aplicação e os documentos permanecem em servidores da nuvem. Serviços em nuvens oferecem muitas vantagens. Por exemplo, se o computador do usuário falhar, não afeta a aplicação ou o documento aberto, ambos permanecem inalterados na nuvem, além disso, um usuário pode acessar seus aplicativos e documentos de qualquer lugar em qualquer computador. Não tem a necessidade de ter uma cópia de cada aplicativo e arquivo. [1]. Podemos dizer de modo resumido que, computação em nuvem é um meio de entrega de recursos de TI como serviços. Quase todos os recursos de TI podem ser um serviço de nuvem: aplicações, poder computacional, capacidade de armazenamento, redes, ferramentas de programação, até mesmo serviços de comunicações e ferramentas de colaboração. 2.8 Camadas da arquitetura de computação em nuvem De acordo com a visão da Sun [3], os prestadores de serviços de nuvens tendem a oferecer serviços que podem se agrupar em três categorias, como mostra a figura 2-2: Aplicação (Software²) como serviço (SaaS); Plataforma como serviço (PaaS); Infra-estrutura como serviço (IaaS). Figura 2-2: Camadas da arquitetura de computação em nuvem [3]. 13

26 2.8.1 Aplicação (Software²) como serviço (SaaS) Aplicação como um serviço nada mais é um aplicativo completo oferecido sob demanda. Uma única instância do aplicativo é instalada na nuvem e podem ter vários serviços ou usuários o utilizando, assim, o usuário não precisa adquirir licenças de uso para instalação ou mesmo comprar computadores ou servidores para executá-lo. Nessa modalidade, no máximo paga-se um valor periódico - como se fosse uma assinatura - somente pelos recursos que utilizar e/ou pelo tempo de uso. Para entender melhor os benefícios do SaaS, suponham que uma pequena empresa que tem cinqüenta funcionários e necessita de um aplicativo para gerar folhas de pagamento. Há várias soluções prontas para isso no mercado, no entanto, a empresa terá que comprar licenças de uso do aplicativo escolhido e, dependendo do caso, até mesmo equipamento para executálo. Em muitos casos, o preço da licença ou mesmo dos equipamentos pode gerar um custo alto e não compatível com a condição de porte pequeno da empresa. Se, por outro lado, a empresa encontrar uma fornecedora do aplicativo para folhas de pagamento que trabalha com o modelo SaaS, a situação pode ficar mais fácil: essa fornecedora pode, por exemplo, oferecer esse serviço através de Computação em nuvem e cobrar apenas pelo número de usuários e/ou pelo tempo de uso. Dessa forma, a empresa interessada paga um valor baixo pelo uso da aplicação. Além disso, equipamento, instalação, atualização, manutenção, entre outros, ficam por conta do fornecedor. Também é importante levar em conta que o intervalo entre a contratação do serviço e o início de sua utilização é extremamente baixo, o que não aconteceria se o aplicativo tivesse que ser instalado nos computadores da empresa-cliente. Esta última só precisa se preocupar com o acesso ao serviço (no caso, uma conexão à internet) ou, se necessário, com a simples instalação de algum plugin no navegador de internet de suas máquinas. SaaS é a camada mais alta e possui um aplicativo completo oferecido como um serviço e por demanda, que significa uma única instância do aplicativo funciona na infra-estrutura e atende organizações de múltiplos clientes [3]. 14

27 2.8.2 Plataforma como serviço (PaaS). A camada do meio, plataforma como um serviço envolve uma camada de aplicativos e é fornecido como um serviço que pode ser usado para desenvolver um nível mais alto de serviço. Há duas perspectivas [3]: Desenvolvedores de PaaS tem o poder de integrar o sistema operacional, aplicação e até mesmo um ambiente de desenvolvimento que então seria fornecido a um cliente como serviço; Desenvolvedores de PaaS poderiam ver um serviço encapsulado que é mostrado através de uma API e a plataforma faz o que é necessário para gerenciar e escalar assim fornecendo um determinado nível de serviço Infra-estrutura como serviço (IaaS) O modelo predominante para a computação em nuvem hoje é chamado de infraestrutura como um serviço, ou IaaS e está na camada mais baixa. Nos últimos anos as máquinas virtuais se tornaram um objeto padrão em implementações. Com a virtualização, aumentou a flexibilidade, pois aplicações podem ser instalados e dados distribuídos sem ficarem alocados em apenas um servidor físico e específico, permitindo os datacenter 4 serem dinâmicos e os recursos aproveitados de uma melhor forma, conforme a necessidade do usuário porque o armazenamento e os recursos da rede também podem mudar dinamicamente. A combinação de máquina virtual e servidores como objeto padrão de desenvolvimento é um dos principais recursos de computação em nuvem. Fornece armazenamento virtualizado por meios de interfaces de programação de aplicativos ou APIs. Serviço por demanda e pagar por uso são algumas tendências de computação em nuvem. Sob uma perspectiva corporativa, o serviço por demanda auxilia o desempenho e a capacidade dos serviços e permite as organizações criarem ambientes elásticos, isto é, que se expandem ou contraem com base nas necessidades e carga de trabalho. Pagar pelo uso utiliza dos benefícios da computação em nuvem para alugar equipamentos em um provedor na nuvem. 15

28 A virtualização é a característica chave desse modelo, como dito anteriormente. Os departamentos de Tecnologia da Informação (TI) das corporações têm utilizado há muito tempo a virtualização, pois permite de forma fácil e rápida, criar cópias de registros em diversas máquinas virtuais, apoiando ambiente de testes e desenvolvimento, barateando os custos, pois podem estar alocados em um mesmo servidor com diferentes ambientes de produção. Novas aplicações podem ser desenvolvidas e implantadas em novas máquinas virtuais em servidores já existentes, para o uso na internet e em grande escala. O faturamento pode ser baseado no consumo de recursos: como horas de CPU utilizada, volume de dados movidos ou gigabytes armazenados. Essa capacidade de usar e pagar somente os recursos que serão utilizados transfere a necessidade de certa parte da infra-estrutura para o prestador de serviço na nuvem. Também transfere a responsabilidade por decisões de arquitetura de aplicativos. A transferência da responsabilidade da arquitetura tem conseqüências significativas. Os arquitetos determinavam como os componentes de uma aplicação seriam alocados, interligados, gerenciados e dimensionados dentro dos servidores. Agora um desenvolvedor utiliza um API de um provedor na nuvem. A capacidade dinâmica da computação em nuvens coloca um enorme poder nas mãos dos desenvolvedores, por isso o desenvolvedor também precisa ser um arquiteto, pois precisa ser capaz de criar um controle para suas aplicações em expansão. O arquiteto / desenvolvedor precisa agora saber quando será necessário criar um novo segmento ou uma nova máquina virtual. Aplicações e arquiteturas podem ser reformuladas para aproveitar ao máximo a utilização dos benefícios dos componentes e serviços da computação em nuvem. O mesmo vale para as aplicações que serão projetadas, podendo ser interligadas [3]. Na figura 2-3 podemos analisar como é a iteração das camadas de arquitetura explicadas anteriormente e localizar onde o Usuário final, o Desenvolvedor e o Provedor atuam. 16

29 Figura 2-3: Camadas da arquitetura de computação em nuvem [3]. 2.9 Virtualização em nuvens. Virtualização [26] é uma tecnologia que prove uma camada abstrata de recursos de uma máquina, oferecendo um equipamento virtual para cada um dos sistemas com objetivo de esconder as características físicas e como as aplicações e sistemas operacionais interagem com recursos computacionais. Suas maiores qualidades são o reaproveitamento de recursos, a portabilidade e a segurança. Podemos executar sistemas operacionais diferentes e aplicações como um processo de outro sistema operacional. Virtualização para a computação em nuvem é uma técnica fundamental para todas as arquiteturas. Permite que os servidores, dispositivos de armazenamento e outros equipamentos serem tratados como um conjunto de recursos, de modo que estes recursos possam ser alocados por demanda. A computação em nuvem está interessado nas técnicas da virtualização, que permite que um único servidor seja utilizado como múltiplos servidores virtuais e nas técnicas de cluster que permite que múltiplos servidores sejam tratados como um único servidor. A virtualização resolve problemas de datacenters 4 e traz algumas vantagens [11]: Taxas maiores de utilização: Antes da virtualização as taxas de utilização e armazenamento em centros de dados corporativos eram média menores que 50% da capacidade total (na verdade, 10% a 15% de taxas de utilização eram comum). As cargas de trabalho podem ser encapsuladas e transferidos para sistemas ociosos, que significa que 17

30 os sistemas existentes podem ser consolidadas e a aquisição de capacidade adicional de servidor pode ser adiado ou evitado. Consolidação de recursos: Permite consolidação de vários recursos de TI. Além da consolidação de servidores e armazenamento, a virtualização oferece uma oportunidade para consolidar a arquitetura de sistemas, infra-estrutura do aplicativo, dados e bases de dados, interfaces, redes, desktops e até mesmo processos de negócios, resultando em economia de custos e maior eficiência. Menor utilização de energia: A eletricidade necessária para o funcionamento de datacenters 4 em empresas já não está disponível no fornecimento ilimitado e o custo é crescente. Usando a virtualização torna-se possível reduzir o consumo total de energia e poupar dinheiro significativo. Economia de espaço: Expansão de servidores continua sendo um grave problema na maioria dos datacenter 4, a expansão nem é sempre uma opção, com custo médio de construção de vários milhares de dólares por metro quadrado. Virtualização pode consolidar muitos sistemas virtuais em menos sistemas físicos. Recuperação de desastre: Virtualização de serviços pode aumentar as taxas globais de disponibilidade e oferecer novas opções para soluções e recuperação de desastres. Redução dos custos de operação: Uma empresa média gasta mais em manutenção do que em infra-estrutura. A virtualização pode reduzir essa carga e também reduzir os custos totais das operações. 18

31 3 ARQUITETURA PARA COMPUTAÇÃO EM NUVEM Essa proposta [3] [11] é um exemplo de como combinar virtualização e facilitar a implantação de uma aplicação, considerando uma implantação com duas camadas em uma nuvem. A arquitetura utilizada contém os seguintes componentes: Balanceamento de carga: Quando um Equipamento chega ao seu limite o mesmo serviço pode ser dividido em diversas máquinas para não ocorrer congestionamento. Quando utilizado mais de um balanceamento de carga, aumenta a confiabilidade através da redundância. Essa solução é o balanceamento de carga que pode ser sobre: Utilização do CPU; Armazenamento; Rede. Servidor Web¹: Será um computador que aceitará os pedidos vindos dos clientes e divididos pelo balanceador de cargas. Base de Dados: Onde as informações serão guardadas. API de Armazenamento: Sistema que envia instruções para o banco de dados. Após entender os componentes, o desenvolvedor deve seguir as premissas a seguir: O desenvolvedor deve escolher um balanceador de carga, servidor Web¹¹ e o servidor de banco de dados de uma biblioteca de imagens de máquinas virtuais pré-configuradas, como podemos ver na figura 3-1. Figura 3-1: Biblioteca de máquinas virtuais disponíveis para o desenvolvedor [3]. O desenvolvedor deve configurar cada componente para montar sua imagem customizada. Com a arquitetura implementada, o balanceador de carga deve ser configurado, o Servidor Web¹¹ preenchido com seu conteúdo estático carregando-o para a nuvem de 19

32 armazenamento e as Base de Dados também populadas, mas diferente do Servidor Web¹¹, seu conteúdo é dinâmico. O desenvolvedor escolhe um padrão que leva as imagens para cada camada e os implementa como mostra a figura 3-2, levando em consideração as manipulações na rede, segurança e problemas de escalabilidade. Figura 3-2: Exemplo de uma implantação de um aplicativo em nuvem com dois níveis e servidores WEB¹ [3]. O desenvolvedor deve personalizar as camadas da nova arquitetura fazendo os componentes conhecer as exigências específicas de cada aplicação. O desenvolvedor escolhe um padrão que leva as imagens para cada camada e como são implementadas, escolhe como será a manipulação de dados na rede, segurança e escalabilidade. Quando a aplicação precisar ser atualizada, as imagens da máquina virtual podem ser atualizadas, versionadas e copiada em todo a cadeia de desenvolvimento, de teste e de produção e toda a infra-estrutura é reimplantada rapidamente. Em computação em nuvem, tudo é visto como temporário, ficando mais fácil reimplantar um aplicativo inteiro do que corrigir manualmente um conjunto de máquinas virtuais individuais. Após isso a arquitetura começa a dar forma, podemos analisar a infra-estrutura mínima necessária para Computação em Nuvem, como mostra a figura

33 Figura 3-3: Exemplo de uma implantação de um aplicativo em nuvem com dois níveis e servidores WEB¹ [3]. Esse conjunto padrão de componentes podem ser utilizados para implantar rapidamente um aplicativo. Com esse modelo as necessidades de uma empresa podem ser atendidas rapidamente, sem a necessidade de comprar equipamentos, seguir manuais de instalação, instalar mais cabeamento e reconfiguração de servidores e infra-estrutura de rede. Podemos ainda alterar as configurações, adicionando um novo balanceador de cargas para aumentar a redundância como mostra a figura 3-4. Figura 3-4: Exemplo de uma implantação de um aplicativo em nuvem com dois níveis e servidores WEB¹ [3]. Para baratear os custos ainda mais, podemos utilizar de programas open source (código aberto) para o banco de dados, utilizando MySQL, para o Servidor Web¹¹, utilizando o Apache e para a API de armazenamento, utilizar o JDBC ou Java Database Connectivity 21

34 (Conectividade entre Banco de Dados Java), como mostra a figura 3-5, pois estão disponíveis na internet e de graça. Figura 3-5: Exemplo de uma implantação de um aplicativo em nuvem com dois níveis e servidores WEB¹¹ utilizando Apache, MySQL e JDBC para baratear os custos ainda mais [3]. Nos anos 90 a discussão era como decompor as aplicações em diversos componentes para implantar em servidores separados com o objetivo de otimizar os recursos. Hoje em dia, mantemos essa arquitetura de aplicativos distribuída e utilizamos a virtualização. Computação em nuvem mantém essa tendência e oferece maneira de implementar essa arquitetura de aplicação e com um datacenter 4 dinâmico. Essas tendência da arquitetura atual tem sido fatores para impulsionar a adoção da computação em nuvem, outras tendências são [3] [11]: Escalabilidade: Aplicativos desenvolvidos para computação em nuvem necessitam trabalhar em escala de acordo com as demandas de carga de trabalho para obter um bom desempenho e cumprir os níveis de serviço. Para isso, as aplicações devem ser flexíveis para maximizar a escalabilidade. O melhor termo seria elasticidade da aplicação, pois tanto podem reduzir como aplicar as cargas de trabalho; Disponibilidade: Os usuários esperam que esteja funcionando 24 horas por dia, 7 dias por semana; Confiabilidade: Significa que os componentes do sistema raramente falham e podem ser substituídos rapidamente caso ocorra. E o mais importante, sem perder dados; 22

35 Segurança: Aplicações devem fornecer acesso remoto a quem realmente for autorizado. Os usuários devem confiar na segurança dos seus dados. Flexibilidade e agilidade; Manutenção: Componentes da aplicação podem ser atualizados ou retirados sem interromper o sistema como um todo. Eficiência: Avaliar o seu objetivo final é sempre importante, pois aplicações de planejamento de recursos empresariais, por exemplo, pode ser mais adequado para sistemas verticalmente dimensionados e fornecidos através de SaaS. Aplicações que extrair, manipular e apresentar dados derivados desses sistemas, pode ser adequado para a implantação na nuvem; Segmentação: Os dados e distribuir para um grande número de servidores; Frames (Quadro de dados): Aplicações que processam frames é possível criar uma máquina virtual através de escala horizontal para renderizar cada frame aumentando o desempenho. Base de dados: Adaptadas para trabalhar em nuvem utilizando escalabilidade horizontal, ao invés de acessas uma base de dados única e central, os pedidos dependem agora de qual fragmento contém os dados desejados como mostra a figura 3-6; Figura 3-6: Base de dados em nuvens particionando tabelas, aplicação com dados distribuídos através de instâncias em escala horizontal [3]. Para uma empresa passar a utilizar a computação em nuvem é necessário planejar os padrões como que tipo de máquina virtual utilizar, qual sistema operacional utilizar para cada imagem, ferramenta, programa ou linguagem. 23