Computação em Nuvem: pesquisa de aceitação e implantação no. mercado corporativo brasileiro

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1 Computação em Nuvem: pesquisa de aceitação e implantação no Resumo: mercado corporativo brasileiro Alexandre Jacquet 1 Henrique Cavassana 2 O trabalho aqui apresentado discute algumas das tendências relevantes do mercado de Computação em Nuvem. Para tal finalidade, apresenta um breve histórico do desenvolvimento de tecnologias e realiza uma pesquisa de campo com empresas que já implantaram esta nova ferramenta. A pesquisa é composta de perguntas sobre pontos específicos que refletem as experiências das empresas. Essas foram divididas em pequenas, médias e grandes. Como conclusão mais relevante destaca-se as diferenças entre empresas brasileiras que ainda sofrem com a falta de conhecimento sobre o tema, enquanto a principal preocupação na Europa, Estados Unidos é a segurança. O trabalho conclui que o Brasil ainda está na etapa inicial de implantação da Computação em Nuvem. Palavras Chave: Computação em nuvem, tecnologias de informação, casos de uso, Estratégias de implantação. Summary: The work presented here discusses some of the trends in the market for cloud computing. For this purpose, presents a brief history of the development of technologies and conducts field research with companies that have already deployed this new tool. The survey consists of questions about specific points that reflect the experiences of companies. These were divided into small, medium and large. Like most relevant conclusion highlights the differences between Brazilian companies still suffer from a lack of knowledge on the subject, while the main concern in Europe, the United States is safety. The paper concludes that Brazil is still in the initial stage of deployment of Comoputação Cloud Computing. Keywords: Cloud computing, information technology, use cases, deployment strategies 1 Alexandre Jacquet: Engenheiro da Computação com extenso conhecimento em analise, integração e implementação de soluções em Nuvem, fortalecendo os conhecimentos através de diversos cursos de formação nos principais provedores de Cloud Computing, como Google e Amazon Web Services, atuou como líder de implementação na Setesys e na Dedalus Prime, arquiteto de soluções na Nubis Partners, em clientes de diferentes portes. 2 Henrique Cavassana: Engenheiro da Computação com sólidos conhecimentos em ambientes computacionais com foco técnico e nos negócios. Nos últimos anos, fortaleceu seus conhecimentos a partir cursos avançados nas principais tecnologias e arquiteturas, entre elas Java e banco de dados. Atuou como analista desenvolvedor no Grupo Mult Technology Services e analista de pré-vendas para soluções de Cloud Computing na Dedalus Prime onde também ministrava treinamentos sobre os ambientes relacionados a computação nas nuvens. Atualmente trabalha como consultor técnico na IBM Brasil desenvolvendo soluções em ambiente de banco de dados para os clientes. 72

2 INTRODUÇÃO Computação em Nuvem - Cloud Computing (CC) propõe uma abordagem inovadora dos recursos para maior agilidade, colaboração, escalabilidade e disponibilidade de informação por meio da integração de diferentes tecnologias computacionais. O processamento deixa de ser feito na empresa para ser realizado em rede, daí o nome Computação em Nuvem. Essa possui potencial para a redução dos custos de operação das empresas utilizando recursos computacionais otimizados. Segundo Ried e Holger (2011) o mercado de CC totalizou em 2011 US$ 40.7 bilhões e deverá atingir US$ 241 bilhões em 2020, um crescimento de 600% até Para o setor de nuvem pública em 2011, o mercado registrou US$ 25 bilhões e a tendência é que em 2020 gere mais de US$ 160 bilhões, conforme figura 1. Figura 1. (Fonte: RIED, et al, 2011, p. 3) Taxa de crescimento de mercado de Cloud Computing Gantz e Toncheva (2012) destacam que este crescimento no mercado nas nuvens gerará uma demanda global, criará mais de 14 milhões de novos empregos e receitas de US$ 1.1 trilhões por ano até

3 Figura 2. (Fonte: Microsoft Research) Taxa de crescimento de oportunidades de trabalho relacionados a Cloud Computing 1. Metodologia Esta é uma pesquisa exploratória para entender como se dá a adoção de CC, em particular as ferramentas de Software as a Service. Adotou-se o questionário baseado em metodologias de pesquisas de mercado realizadas pelos orgãos IDC 3, Forrester 4, Gartner 5, ENISA 6, 451 Group 7 e Cloud Security Alliance 8 adaptadas ao mercado nacional. 3 C.f BRODERICK, Katherine. Worldwide Enterprise Server Cloud Computing Forecast, IDC, Junho de C.f SCHADLER, Ted Should Your Live In The Cloud?A Comparative Cost Analysis, Cambridge, USA: Forrester Research, 5 janeiro de 2009; HERBERT, Liz; ERICKSON, Jon. The ROI of Cloud Apps, Cambridge, USA: Forrester Research, 23 junho de 2011; RIED, Stefan; KISKER, Holger; MATZKE, Pascal The Evolution of Cloud Computing Markets, Cambridge, USA: Forrester Research, 6 de julho de C.f CAIN, Matthew W. Google Gmail Emerges as Signifcant Threat to Microsoft in the Enterprise, USA: Gartner, 18 de agosto de C.f CATTEDDU, Daniele, HOGBEN, Giles. SME Perspective on Cloud Computing. ENISA, 2009; CATTEDDU, Daniele; HOGBEN, Giles; Cloud Computing: Benefits, risks and recommendations for information security: European Network and Information Security Agency (ENISA),

4 O questionário contém 25 questões de múltipla escolha e questões abertas, em 5 etapas: Dados da empresa Motivos da escolha Impactos/Custos pós implementação Vantagens/Desvantagens aos usuários finais Considerações A pesquisa envolveu 300 empresas que adotaram CC no período de 2010 / Através de contato telefônico, reduziu-se para 60 o número final de empresas interessadas em responderem o questionário. O questionário foi encaminhado via ao grupo de empresas com o prazo de 7 dias de resposta. Adotou-se o Google Forms, um aplicativo disponível no pacote de Software as a Service, que permite a criação de questionários e a tabulação dos resultados. Empregaram-se duas ferramentas da Google para análise dos dados, Google Spreadsheets e o Google Fusion Tables. Através destas ferramentas as empresas foram divididas por quantidade de usuários. 1.1 OBJETIVOS DO TRABALHO O trabalho sintetisa como empresas de diferentes segmentos e tamanhos implantam e reagem às principais barreiras ao CC. Compara os resultados da pesquisa com os referenciais utilizados no mercado corporativo norte-americano e europeu. Permite conhecer as variáveis de escolha da tecnologia e o seus impactos no negócio do cliente. Destacam-se quatro pontos, a saber: Fundamentação teórica sobre a evolução computacional até Cloud Computing; Definição das características e camadas de Cloud Computing; 7 C.f Cloud Computing: "As a Service"Market Sizing, Report III, The 451 Group, New York, USA, Setembro de C.f Cloud Security Alliance, Top Threats to Cloud Computing V1.0, Cloud Security Alliance, 2010; Defined Categories Services 2011, Cloud Securty Alliance, 2011; Security Guidance For Critical Areas of Focus in Cloud Computing V3.0, Cloud Security Alliance,

5 Compreender as principais variáveis prós e contras desta tecnologia; Comparar os dados obtidos com referencial teórico analisado; 2. A Lei de Moore Em 1965, Gordon Moore (co-fundador da Intel) realizou um estudo, conhecido como, a Lei de Moore, relacionando a constante evolução tecnológica com a crescente queda no custo de produção computacional. Ele foi capaz de traçar uma curva exponencial, presente na figura 2, na qual a cada 18 meses a capacidade dos transístores contidos em um circuito integrado iria duplicar. Figura 3. (Fonte: MOORE, 19659) Curva Exponencial de custos relacionados com o número de componentes por circuito integrado Nos anos 70 e 80, grandes investimentos foram realizados em telecomunicações e tecnologia, o que gerou o avanço dos meios de comunicação. Um destes investimentos foi a ARPANET, Advanced Research Projects Agency Network C.f. MOORE, Gordon E. Cramming More Components onto Integrated Circuits, IEEE, ARPANET Advanced Research Projects Agency Network Rede de agencias avançadas de pesquisa 76

6 Criada no princípio da década de 60, durante a Guerra Fria, como um projeto militar, com objetivo da descentralização e distribuição de informações vitais para continuidade do governo. Esta tecnologia popularizou-se após sua implantação dentro das universidades americanas. A associação entre pesquisas privadas e universidades, no final dos anos 80, criou a World Wide Web, permitindo a troca de informações através de protocolos específicos e o desenvolvimento de uma nova arquitetura: a cliente-servidor. Na metade dos anos 90, as limitações físicas já reduziam a expectativa da Lei de Moore, estimulando a criação de alternativas, como por exemplo: os processadores com múltiplos núcleos e a computação quântica. Segundo pesquisadores da UNSW (University New South Wales) e da IBM (International Business Machine), a Lei de Moore, chegará ao seu limite em 2017, devido a globalização da tecnologia e crescentes investimentos em micro-engenharia. Neste cenário, a popularização da internet também revelou as limitações da arquitetura cliente-servidor, o que demandou investimentos para otimizar os recursos alocados, a redução dos custos de operação, melhoria dos processos e a redução do impacto ambiental. 3. MAINFRAME No início da década de 50, a International Business Machines (IBM 11 ), desenvolveu a arquitetura mainframe com grande capacidade de processamento da entrada e saída dos dados (Input/Output). Os mainframes adotavam uma arquitetura de lotes (batchs), que reduziam a utilização do processador durante a leitura ou a escrita dos dados. Os dados eram armazenados em disco, para execução posterior. Esse modelo foi denominado "um-para-vários" (1:N). O mainframe era responsável pelo processamento final das tarefas originadas de vários terminais. O acesso à estação era realizado através de um protocolo específico, que encaminhava as solicitações e as aplicações, geralmente desenvolvidas em C ou Cobol, utilizando um sistema operacional baseado em tempo-compartilhado, conforme figura C.f História da evolução computacional 77

7 Figura 4. (Fonte: SHROFF, 2010, p. 5) Arquitetura Computacional do Mainframe Segundo Shroff (2010, pg. 6-7), um dos principais avanços computacionais entre os mainframes e os servidores é a possibilidade de executar aplicações em tempo real, a medida que a solicitação é encaminhada é resolvida, sem depender dos processos pendentes em tempo como no modelo anterior dos batches. O Custo Total de Operação ou Total Cust of Ownership dos mainframes devido às limitações dos batchs, estimulou nos anos 80 a transição para os computadores pessoais (PC). Neles, a utilização de servidores e novas aplicações (microsoft e Apple) permitiam a troca de informação mais rapidamente. A demanda por mainframes diminuiu nos anos 1990, mas a IBM manteve o investimento em pesquisa e desenvolvimento. Este permitiu o aumento da velocidade do processamento de 300MHz para 5200MHz (aumento de 94% de performance). A empresa criou a nova série de mainframe, a série Z (zseries). Essa série é capaz de virtualizar vários sistemas operacionais, a partir de uma única estação e foi a responsável pelo início da tecnologia de virtualização (máquinas virtuais), caracterizada pelo controle automatizado sobre demanda semelhantes aos disponibilizados na gestão da infraestrutura dos provedores de CC. 78

8 Figura 4. (Fonte: IBM, 2012) Evolução de processamento do mainframe IBM zseries 4. CLIENTE-SERVIDOR As aplicações são divididas em 2 partes: uma permanece no servidor e outra nas estações dos usuários, conhecidas como clientes. Os últimos solicitam acessos, transmitidos através de uma rede de comunicação entre cliente e servidor, geralmente implementada utilizando o protocolo de controle de transmissão e o protocolo da internet (TCP/IP 12 ), entregando ao servidor a solicitação a ser executada, e após sua execução retorna com o resultado da operação. Destacam-se as seguintes vantagens relacionadas ao modelo cliente servidor: a gestão de dados armazenados nos servidores, maior controle de segurança e auditoria (centralização dos dados), clientes acessam e alteram as informações em tempo real e de acordo com suas necessidades. Contudo, esta centralização pode gerar uma sobrecarga no servidor, implicando na indisponibilidade do mesmo. 12 TCP/IP Transmission Control Protocol/Internet Protocol Tradução do autor: Protocolo de Controle de Transmissão e Protocolo de Internet 79

9 Figura 5. Modelo de arquitetura Cliente-Servidor 5. Hiper texto (HTTP) O HTTP, protocolo de transmissão hipertexto, foi criado por Tim Beerners-Lee em 1989 e está em uso na rede mundial de computadores desde Este foi criado para ser distribuído e colaborado entre diferentes pessoas através de ferramentas de navegação web, como por exemplo o Mosaic, Netscape, Internet Explorer, Mozilla Firefox, Safari e o Google Chrome. A Internet Engineering Task Force 13 (IETF) junto da World Wide Web Consortium 14 (W3C), são os órgãos responsáveis pela gestão e regulamentação da internet, lançando a versão final da especificação do protocolo HTTP/1.0 em maio de A rápida expansão da rede de computadores exigiu uma atualização protocolo, denominada HTTP/1.1, permitindo maior flexibilidade entre as partes envolvidas. 6. HTML A linguagem de marcação hipertexto, (HTML), consiste de uma linguagem de programação semântica, criada para formatação de trabalhos científicos, que se tornou fundamental para o desenvolvimento de sites no decorrer da década de Internet Engeneering Task Force Tradução do Autor: Força tarefa de engenharia da internet 14 World Wide Web Consortium Tradução do Autor: Consórcio da ampla rede mundial 80

10 Figura 6. Fluxo de renderização do navegador ao carregar uma página web Desenvolvido por Tim Berners-Lee e Dan Connolly, e homologada em 1993 pela W3C, o HTML, encontra-se em constante evolução. Em Janeiro de 2008, através do estudo realizado pela Apple e da Google (Ian Hickson e David Hyatt) foi lançado o primeiro esboço da 5ª versão da linguagem, conhecida como HTML5. O seu objetivo é a revisão de algumas funcionalidades pouco utilizadas e a adição de novos elementos, permitindo maior flexibilidade e capacidade aos navegadores. 7. WEB SERVICES Web services são aplicações identificadas através de URI (Uniform Resource Identificator), capaz de ser definida, descrita e encontrada através de artefatos. Estes serviços tem por finalidade trocar mensagens, utilizando o protocolo HTTP/1.1, afim de executar uma determinada ação, conforme definição da W3C, definida em Abril de Segundo Baun e outros (2011, p. 13, apud WOLHSTADTER e TAI 2009), web services são instrumentos distribuídos que permitem uma comunicação máquina-amáquina através de protocolos web, integrando aplicações utilizando serviços distribuídos, gerenciando sistemas legados ou outras aplicações. 81

11 Os web services podem ser segmentados em dois formatos principais, SOAP (Sample Object Access Protocol) e REST (Representional State Transfer), utilizados para trocar documentos entre o consumidor e o fornecedor. Estes devem ser modelados utilizando de arquivos XML ou JSON, permitindo o serviço, "empacotar" e "desempacotar" os objetos de maneira simples e dinâmica SOAP Definido como Simple Object Access Protocol, o SOAP é um protocolo de especificação para estruturar a troca de informações entre os web services. Este protocolo baseia-se em troca de mensagens no formato XML, utiliza geralmente HTTP ou SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) para a transmitir cada pacote. O SOAP é um protocolo baseado em WSDL (Web Service Description Language) que permite trabalhar de maneira descentralizada, possível através de pacotes de extensões, que são implementados de maneira modular. Cada modulo pode suportar diversos níveis de qualidade de serviço, sendo distribuídos através de uma estrutura simples que possibilita diversos usos REST O REST, Representional State Transfer, é descrito por Baun e outros (2011, p. 14), como um estilo de arquitetura de software desenvolvido com base no protocolo HTTP/1.1 que padroniza todos os métodos a serem invocados através de uma interface uniforme do HTTP. Os serviços que utilizam esta solução, são projetados de maneira genérica, onde se faz necessário apenas implementar os métodos que utilizem a semântica do protocolo HTTP, sendo os principais: GET, utilizado para obtenção de dados do servidor PUT, utilizado para atualização de dados do servidor POST, utilizado para inserção de dados do servidor DELETE, utilizado para remoção de dados do servidor Esta funcionalidade o define como uma comunicação stateless, modelo de comunicação sem necessidade da troca de estados entre cliente e servidor, ou seja, ele simplifica a comunicação ponto-a-ponto, permite encaminhar qualquer informação junto a mensagem. 82

12 8. SOA A arquitetura SOA, Service-Oriented Architecture 15, segmenta os componentes e os serviços computacionais, permitindo que comuniquem-se através da troca de mensagens utilizando protocolos e sintaxes padrões, permitindo ser executada independente de plataforma ou linguagem de programação. Segundo Baun e outros(2011 p ), as principais propriedades do SOA são: Componentes distribuídos Consumidores heterogêneos Fornecedores padronizados entre plataformas Os serviços são fracamente acoplados, e comunicarão-se dinamicamente em tempo de execução, permitindo ajustes dinâmicos, gerando um efeito local e não global. 9. VIRTUALIZAÇÃO O conceito de virtualização surgiu nos anos 60, os pesquisadores da IBM que tinham como objetivo a melhor utilização dos mainframes. A crescente implantação da arquitetura cliente-servidor promoveu a descontinuidade do projeto. Em 1999, a empresa VMWare Inc, utilizou o conceito criado pela IBM e desenvolveu uma aplicação capaz de criar servidores virtuais a partir do servidor host. Esta tecnologia garantia que o hardware utiliza-se todo o poder de processamento, operando a 100% da sua capacidade. Através desta aplicação, um grande potencial para redução de custos envolvidos na manutenção e operação dos negócios foi descoberto, já que não seria mais necessário a aquisição de novos equipamentos, arrefecimento, energia elétrica consumida pelos servidores, etc. Segundo Baun e Kunze (2011) a virtualização traz vantagens e desvantagens. Destaque-se a melhor utilização dos recursos, redução no consumo de energia, diminuição do espaço utilizado. A utilização desta tecnologia sem o estudo dos sistemas pode impactar em custos, por exemplo a necessidade de hardwares capazes de gerenciar sistemas de múltiplos núcleos ou a redundância de energia elétrica para caso o servidor host fique inacessível. 15 Service-Oriented Architecture Arquitetura orientada à serviços 83

13 Neste modelo de arquitetura, existe uma série de conceitos e tecnologias que podem ser utilizadas, dentre elas a virtualização de: sistemas operacionais, plataforma, armazenamento, rede e aplicações. Virtualização de Sistemas operacionais: Este tipo de virtualização permite que o servidor host sirva como plataforma para a criação de determinados ambientes de sistema ou de execução, executando sobre um único kernel, conforme figura 7. Figura 7. (Fonte: BAUN, 2011, p. 7) Conceito de virtualização de sistema operacional A)Virtualização de Plataforma: Este modelo permite a execução de qualquer sistema operacional desejado e aplicações, onde pode-se utilizar dois modelos, sendo eles: Full virtualization ou Paravirtualization. B) Full Virtualization: o sistema inteiro é simulado, inclusive o hardware (BIOS, drive, memória), possuíndo diversos objetivos, os principais descritos abaixo: Compartilhar um computador com diversos usuários Isolar usuários uns dos outros Emular o hardware em outro computador No paravirtualization é permitido a utilização de múltiplos sistemas operacionais em um único hardware, porém diferente do full virtualization, o hardware não é simulado, assim é necessário distribuir o hardware físico entre os sistemas operacionais que são emulados. Com essa configuração, a paravirtualização tende a ter melhor performance do que a full virtualization. 84

14 Tabela 1. (Fonte: VELTE, 2010, p. 11) Comparação entre full virtualization e paravirtualization Tipos de Virtualização Instâncias Overhead de Virtualização Carga de Processamento Total Full Virtualization 5 10% (50% total) 10% (50% total) 100% Paravirtualization 8 2% (16% total) 10% (50% total) 96% Fonte: autores Virtualização de armazenamento: O principal fundamento de neste modelo é segmentar os dados necessarios para manter o servidor operacional, dos dados utilizados pelas aplicações, este procedimento permite que os dados sejam migrados para diferentes servidores sem afetar o serviço. Virtualização de rede: Esta funcionalidade permite combinar diferentes recursos de rede em um único sistema, simplificando a administração e otimizando a velocidade, confiabilidade, flexibilidade, escalabilidade e segurança do ambiente. Virtualização de aplicações: É um modelo de venda de software onde sua gestão é centralizada e a aplicação é oferecida aos usuários por meio da internet, simplificando a administração, atualização e compatibilidade. 3. SISTEMAS DISTRIBUÍDOS O sistema distribuído opera aplicações específicas, embora esteja disponível em diversos computadores interligados em rede e que se auto gerenciam através da troca de mensagens. Define-se um sistema distribuído como os componentes de hardware ou software, localizados em computadores interligados em rede, que se comunicam e coordenam suas ações apenas enviando mensagens entre si.(coulouris, 2007, p. 16). Por tratar-se de uma aplicação distribuída em diferentes computadores, os sistemas distribuídos oferecem certos desafios, sendo os principais: Concorrência de processos: um sistema distribuído deve permitir que sejam executados diversos processos de uma só vez, sem que um interfira no outro. 85

15 Inexistência do relógio global: este é um item importante para o sincronismo de informações entre os diferentes nós do sistema distribuído. Deve-se estudar uma maneira de realizar o sincronismo dessas informações Falhas de componentes independentes: a falha, por exemplo, em um nó do sistema distribuído não deve interferir no funcionamento do sistema como um todo, deve ser possível identificar o local da falha e corrigi-la sem que o sistema saia do ar. Existem ainda outras características que compõe um sistema distribuído: Segurança Escalabilidade Transparência Quanto a segurança, é necessário considerar 3 níveis para um sistema distribuído: a confidencialidade, a integridade e a disponibilidade. Quanto à escalabilidade, é necessário que os recursos de hardware e software acompanhem a quantidade de acessos demandados a um sistema ou dados específicos sem gerar impactos ao usuário final. Para garantir a escalabilidade do sistema distribuído deve-se mitigar os seguintes pontos de atenção no decorrer do projeto: Controlar o custo dos recursos físicos; Controlar a perda de desempenho; Impedir que os recursos de software se esgotem; Evitar gargalos de desempenho. Outra característica fundamental ao sistema distribuído é o conceito de transparência, no qual o usuário final não precisa saber por exemplo, onde está hospedada a aplicação e/ou em que plataforma a mesma está desenvolvida. O usuário precisa apenas que a mesma esteja disponível para o uso. São definidos também diversos tipos de transparência em sistemas distribuídos: Acesso: permite que recursos locais e remotos sejam acessados com o uso de operações idênticas 86

16 Localização: permite que os recursos sejam acessados sem conhecimento de sua localização física ou na rede (por exemplo, qual o prédio ou endereço IP) Concorrência: permite que vários processos concorrentes que utilizam recursos compartilhados sem interferência entre eles Replicação: permite que várias instâncias dos recursos sejam usadas para aumentar a confiabilidade e o desempenho, sem conhecimento das réplicas por parte dos usuários ou dos programadores de aplicativos Falhas: permite ocultação das falhas, possibilitando que usuários e programas aplicativos concluam suas tarefas, a despeito da falha de componentes de hardware e software. Mobilidade: permite a movimentação de recursos e clientes dentro de um sistema, sem afetar a operação de usuários ou programas Desempenho: permite que o sistema seja reconfigurado para melhorar o desempenho a medida que as cargas variam Escalabilidade: permite que o sistema e os aplicativos se expandam em escala, sem alterar a estrutura do sistema ou os algoritmos de aplicativo Um exemplo de sistema distribuído que é utilizado atualmente é a internet, onde é possível trocar mensagens, arquivos, assistir vídeos, ouvir musicas entre muitas outras funcionalidades. 12. CLUSTER COMPUTING Cluster Computing foi o primeiro termo computacional relacionado a sistemas distribuídos. Esse conceito exige a utilização de um conjunto de computadores com a mesma arquitetura e o mesmo sistema operacional, ou seja, para implementar um sistema distribuído utilizando a tecnologia de Cluster Computing é necessário uma estrutura homogênea onde as solicitações são processadas como uma única máquina e não como vários computadores interligados. Outra característica é deste sistema consiste na dependência dos nós estarem próximos uns dos outros. Dessa forma, é necessário um grande local para montar um cluster com muitos servidores, como diz Costa e outros. Os cluster são caracterizados também como sistemas distribuídos fracamente acoplados, isso significa que cada nó do cluster possui seu próprio espaço de 87

17 endereçamento e não existe um espaço compartilhado. Com essa característica, os nós utilizam da troca de mensagens para a sincronização dos processos. Uma grande vantagem da utilização do cluster computing é a alta escalabilidade, pois pode-se adicionar nós sem a necessidade de parar o sistema conforme falado por Colvero (2005): A abordagem cluster possui alta escalabilidade, pois tarefas de inclusão ou exclusão de nós escravos não exigem que sejam feitas modificações no ambiente, sendo realizadas de forma isolada. As soluções desenvolvidas em arquitetura cluster computing é uma solução para disponibilizar alta performance e alta escalabilidade dentro de uma infraestrutura própria e homogênea, sem a necessidade de interligar os nós da rede em locais geograficamente distantes. Um exemplo de sistemas em cluster é o Beowulf desenvolvido pela NASA em Este cluster utilizava 16 nós com processadores Intel 486 interligados por uma tecnologia de redes Ethernet, este modelo de cluster se tornou bem conhecido pela utilização da plataforma 486 que viabilizou financeiramente a construção deste tipo de arquitetura por cientistas do mundo inteiro. 13. GRID COMPUTING Assim como o Cluster, o Grid Computing tem o objetivo de proporcionar grande escalabilidade e alto desempenho, porém possui algumas diferenças de arquitetura. Pode-se utilizar diferentes arquiteturas de máquinas para processar a mesma aplicação, ou seja, pode-se manter uma infraestrutura heterogênea rodando um mesmo sistema, sendo uma das principais características da arquitetura segundo Colvero (2005). Garante assim o crescimento da sua utilização para pesquisas que envolvem cálculos matemáticos complexos. Outra característica que difere o Grid Computing do Cluster é que no Grid não é necessário uma infraestrutura alocada em uma mesma localidade (servidores fisicamente próximos), permitindo que a arquitetura em grid tenha maior disponíbilidade, além disso, no Grid Computing não é necessário que todas as máquinas que compõe a grid tenham a mesma configuração. Através de Grid Computing é possível também gerenciar o balanceamento de recursos. Bart Jacob e outros (2005, p.08) citam um exemplo deste gerenciamento 88

18 uma organização que eventualmente teve um pico de aumento de atividades demandando mais recursos computacionais, caso as aplicações estejam utilizando grid, elas poderão distribuir as tarefas às máquinas com menor demanda computacional. 16 Na Tabela 3 pode ser visto um comparativo de Cluster em relação à Grid. Diferenças entre Cluster e Grid Computing Configuração Cluster Grid Domínio Único Múltiplos Nós Milhares Milhões Segurança do processamento e do recurso Desnecessária Necessária Custo Alto, pertencente a um único domínio Alta, todavia dividido entre domínios Granulariada do problema Grande Muito grante Sistema Operacional Homogêneo Heterogêneo Tabela 2. (Fonte: COLVERO, 2005, p. 2) 14. CLOUD COMPUTING Em 2006, surge o termo Cloud Computing utilizado por Eric Schmidt, ex-ceo do Google ao explicar como eram gerenciados os seus datacenters. A crescente evolução suportou um novo modelo computacional para grandes quantidades de informação, aumento no tráfego, analise de informações, computação distribuída, virtualização de hardwares e ampla expansão da internet. Segundo Velte (2010, p. 10) a virtualização é relevante para Cloud Computing pois é uma das formas de acessar serviços na nuvem, ou seja, dessa maneira um data center remoto entrega serviços no formato full virtualization. 16 C.f JACOB, Bart, et al, 2005, p.08 An organization may have occasional unexpected peaks of activity that demand more resources. If the applications are grid-enabled, they can be moved to under utilized machines during such peaks. 89

19 Há diversas definições sobre Cloud Computing. Para Nielsen (2011, p.2) "Cloud Computing é um conceito onde através da internet, diversos computadores conectados entre si compartilham memória, processamento, rede e aplicação." Já Mell e Grance (2011, p. 6) definem Cloud Computing, conforme o NIST 17 : um modelo de compartilhamento de recursos computacionais on-demand, ou seja, conforme o uso, e esses recursos podem ser rapidamente provisionados com o menor esforço de gerenciamento e/ou interação com o provedor de serviço. Todo este novo conceito é caracterizado por cinco atributos principais: Serviços on-demand Acesso a rede extremamente ampla Pool de recursos Escalabilidade ilimitada e rápida Disponibilidade Segundo Mell e Grance (2011), responsáveis pelas especificações dos modelos da arquitetura em Cloud Computing, pode-se segmentar a nuvem em três: Nuvem Pública, Nuvem Privada e Nuvem Híbrida, representados na figura NIST National Institute of Standards and Technology 90

20 Figura 5. (Fonte: MAHMOOD, 2011, p. 95) Características de Cloud Computing A Nuvem Pública compartilha os recursos computacionais entre diversas empresas e pessoas, exige níveis de segurança para garantir a privacidade das pessoas, para evitar que uma pessoa acesse os dados de outra sem autorização prévia. Nuvem Privada diz respeito à infraestrutura com capacidade similar a pública porém, não é compartilhada com outras empresas. Através dessa é possível utilizar as vantagens de uma arquitetura cloud computing, com recursos próprios. Contudo, este modelo exige investimentos para provisionar uma capacidade similar a uma nuvem pública. Na Nuvem Híbrida uma quantidade considerável de informações é processada em uma nuvem pública, e outras em uma nuvem privada, possibilitando as empresas a processarem as informações sensíveis ao negócio em sua nuvem privada. 91

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