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Tendências de inovações tecnologics em cloud computing
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Tendências de inovações tecnologics em cloud computing

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  • 1. Tendências de Inovações Tecnológicas em Cloud Computing Outubro/2013 Relatório preparado pela Cysneiros Consultores Associados para a Secretaria de Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco. Pesquisador Responsável Tecnologias da Informação e Comunicação: José Carlos Cavalcanti
  • 2. 2 Sumário 1 Introdução........................................................................................................................ 5 2 Análise das Tendências de Inovação Tecnológica em Tecnologia da Informação e Comunicação (TIC) .................................................................................................................. 6 2.1 Análise da Tecnologica de Cloud Computing ..................................................................... 9 2.1.1 O que é Cloud Computing e a evolução da Grid Computing ........................................................... 9 2.1.2 Uma estrutura de modelo de negócios de Cloud Computing ......................................................... 12 2.1.3 Os modelos de emprego de Cloud Computing ............................................................................... 15 2.1.4 Cloud Computing e Data Centers................................................................................................... 17 2.1.4.1 Requisitos para modernos Data Centers ................................................................................... 19 2.2 Macrotendências de Inovação Tecnológica em Cloud Computing ................................. 21 2.2.1 2.3 Perspectivas nacionais e locais de Cloud Computing .................................................................... 23 Recomendações às Empresas de Tecnologia da Informação e Comunicação (TIC) ..... 25 3 Conclusão....................................................................................................................... 27 4 Referências..................................................................................................................... 28 5 Glossário e Acrônimos................................................................................................... 29
  • 3. 3 Índice de Tabelas Tabela 1. Padrão TIER para Data Centers .......................................................................................................... 20
  • 4. 4 Índice de Figuras Figura 1. Estrutura de modelo de negócios de Cloud Computing ....................................................................... 14 Figura 2. Serviços ofertados sob demanda .......................................................................................................... 15 Figura 3. Tipos de Cloud Computing ................................................................................................................... 17 Figura 4. Repensando TICs como um Portfólio de Investimento ......................................................................... 26
  • 5. 5 1 Introdução Este relatório foi produzido no âmbito no projeto CICTEC - Centro de Inteligência Competitiva para Parques Tecnológicos, e apresenta o contexto da inovação e tecnologia para o setor de Tecnologias da Informação e Comunicação (TICs) abordando principalmente as transformações decorrentes do novo paradigma digital, e as oportunidades de inovação decorrentes de novos cenários para as empresas pernambucanas deste setor. No documento analisamos especialmente o fenômeno da computação em nuvem: Cloud Computing. O cloud computing é um fenômeno disruptivo compotencial de tornar as organizações de TICs mais responsivas do que nunca, prometendo vantagens econômicas, velocidade, flexibilidade, elasticidade infinita e inovação. Através da computação em nuvem, software e serviços de TIC passam a ser tratados, comercializados e consumidos como serviços, mudando as estruturas competitivas e abrindo oportunidades e ameaças. Em especial à medida que cresce a base de usuários de dispositivos de computação pessoal tais como tablets e smartphones com cada vez maior capacidade de exibição de conteúdos e mais rápida conexão com a rede e Internet. Discutimos como a cloud computing está mudando de um projeto isolado para uma estratégia central de TI com relevância para todas as empresas do setor. As tecnologias digitais, ao mesmo tempo em que ameaçam o segmento, constituem também o principal meio de inovação e abertura de novas oportunidades competitivas.
  • 6. 6 2 Análise das Tendências de Inovação Tecnológica em Tecnologia da Informação e Comunicação (TIC) Cloud computing (ou computação em nuvem em português) é o uso de recursos computacionais (hardware e software) que são prestados como um serviço sobre uma rede (tipicamente a Internet)1. De acordo com o Gartner Group (empresa líder mundial em pesquisa e aconselhamento na indústria de tecnologias de informação e comunicação - TICs), cloud computing é um fenômeno disruptivo (ou seja, causa ruptura) com o potencial de tornar as organizações de TICs mais responsivas do que nunca. Cloud computing promete vantagens econômicas, velocidade, flexibilidade, elasticidade infinita e inovação. O termo “Cloud Computing” pode ser considerado como uma extensão (em termos comerciais) do termo “Grid Computing”. Em meados da década de 90 do século passado o termo “Grid Computing” se originou como uma metáfora para tornar o poder computacional tão fácil de acessar quanto uma electric power grid (“malha/rede” de energia elétrica). Grid Computing é a federação de recursos computacionais a partir de múltiplas localizações para atingir uma meta comum. Uma “grid” (ou malha) pode ser pensada como um sistema distribuído com cargas de trabalho não interativas que envolvem um grande número de arquivos. O que distingue Grid Computing de sistemas convencionais de computação de alto desempenho, tais como cluster computing, é que “grids” tendem a ser mais frouxamente combinados, heterogêneos, e geograficamente dispersos. Há um conjunto de características que distinguem Cloud Computing de Grid Computing; mas o que tem marcado a popularização do primeiro termo é a sua combinação de vários aspectos técnicos da computação com aspectos de modelos de negócios que são próprios da indústria das TICs. Cloud Computing continua a amadurecer, com: (a) novas tecnologias emergindo para dar suporte à criação dinâmica de serviços na “nuvem”, fazendo com que os departamentos de TICs nas grandes empresas devam assumir o papel de “service broker” (corretor de serviços); e (b) e se tornando parte integral das TICs, as organizações de TICs irão crescentemente olhar para maneiras de evoluir que demonstrem mais valor num mundo das “clouds” (“nuvens”). 1 https://wikipedia.org/wiki/Cloud_computing
  • 7. 7 Como é visto no corpo deste trabalho, as “clouds” podem ser caracterizadas como públicas, comunitárias, híbridas (comportando tanto aspectos das “clouds” públicas quanto comunitárias ou privadas), e privadas. Como tem havido um grande crescimento de mercado das “clouds” híbridas, o Gartner Group tem apontado (documento intitulado “Top 10 Technology Trends, 2013: Cloud Computing and Hybrid IT Drive Future IT Models”, produzido por David W. Cearley, Donna Scott, Joe Skorupa, e Thomas J. Bittman, e publicado no site da empresa em 06 de fevereiro de 2013), de um lado, para a necessidade do mercado em lidar com ambientes híbridos, o que tem levado à emergência de modelos de processos de TICs híbridos, e de posicionar a área de TI (como é popularmente tratada a área pelos norte-americanos, e não TICs, como é tratado no Brasil) como um IT as a service broker (ITaaSB), ou seja, a área de TI como um “corretor de serviços”. O termo “broker” incorpora os serviços de “agregação, integração e customização”. À medida que o uso de múltiplos serviços na nuvem aumenta, as empresas, segundo o Gartner Group (documento intitulado “Predicts 2013: Cloud Computing Becomes na Integral Part of IT”, produzido por David Mitchell Smith, Daryl C. Plummer, Thomas J. Bittman, Tiffani Bova, Monica Basso, Benoit J. Lheureux, e Brian Prentice, e publicado no site da empresa em 04 de dezembro de 2012) devem olhar para as “cloud services brokerages – CSBs” (corretagens de serviços na nuvem) para facilitar o consumo como parte de uma estratégia geral de TI híbrida. Adicionalmente, à medida que a computação em nuvem amadurece, os departamentos de TI precisam estabelecer um enfoque mais estratégico para as operações de TI e para a gestão dos serviços. Logo, os requisitos dinâmicos de infraestrutura tornam software-defined networking – SDN (trabalho em rede definido por software) um componente crítico do desenvolvimento da nuvem privada e do consumo de serviço externo. Por outro lado, aponta ainda o Gartner Group, enquanto muitas organizações irão alavancar os provedores de serviços externos para ajudar com a implementação e gestão de projetos na nuvem, usar provedores externos exclusivamente para gerenciar todos os aspectos de “cloud services brokerage- CSB” será cada vez menos provável. Em adição, s nuvens pessoais estão sendo primariamente usadas para (a) sincronização de arquivos entre artefatos computacionais (PCs, laptops, tablets e/ou smartphones) e repositórios de dados na nuvem ou nos escritórios das empresas; para (b) compartilhamento de arquivos para colaboração; e para (c) compartilhamento de dados ao longo de aplicações em dispositivos tais como iPad.
  • 8. 8 Neste sentido, num ambiente com tantas transformações na oferta e no uso de recursos computacionais, conformando novas tecnologias e novos modelos de negócios, como podemos caracterizar as tendências de inovações tecnológicas num contexto de “cloud computing” (computação em nuvem)? Quais são as principais oportunidades (e ameaças) neste ambiente computacional e de negócios? E como as empresas brasileiras em geral, e as pernambucanas, de forma particular, estão se posicionando em relação a estas transformações? O objetivo desta seção é tentar responder a estas indagações, construindo uma argumentação que parte de aspectos conceituais e vai ao território das práticas de negócios de alguns dos players principais desta área da indústria mundial de TICs.
  • 9. 9 2.1 Análise da Tecnologica de Cloud Computing 2.1.1 O que é Cloud Computing e a evolução da Grid Computing Cloud computing (computação em nuvem) é o uso de recursos computacionais que prestados como um serviço sobre uma rede (tipicamente a Internet). Tome-se, por exemplo de “cloud” (nuvem), o e-mail, como o G-mail, o e-mail do Google. O nome vem do uso comum do símbolo do “formato em nuvem” como uma abstração para a complexa infraestrutura que ela contém de diagramas de sistemas. A computação em nuvem provê serviços remotos com dados de usuários, software e computação. O termo “cloud computing” tem sua origem a partir do termo “grid computing”. Em meados dos anos 90, o termo “grid computing” foi derivado do termo “electrical power grid” (malha/rede de energia elétrica) para enfatizar suas características de “pervasiveness” (onipresença), simplicidade e confiabilidade. Segundo Weinhardt et. al. (2009), a emergente demanda de aplicações científicas de larga-escala requeria mais poder computacional que um cluster dentro e um único domínio (exemplo, um instituto) poderia prover. Devido à rápida interconexão via Internet, institutos científicos estavam aptos a compartilhar e agregar recursos geograficamente distribuídos incluindo cluster de sistemas, e facilidades de armazenamento de dados possuídos por diferentes organizações. No entanto, o compartilhamento entre sistemas distribuídos aplicando protocolos padrão e software padrão era raramente comercialmente realizado (exemplo, o “N1 Grid Engine” da SUN, ou o “Grid and Grow” da IBM). O desenvolvimento da “grid computing” e seus padrões foram dirigidos principalmente pelas comunidades científicas em rede. Para Foster (2002) a grid computing era caracterizada por: - Controle descentralizado de recursos, i.e., os recursos da grid são localmente dispersos e varrem múltiplos domínios administrativos; - Padronização, i.e., a camada intermediária da grid é baseada em protocolos e interfaces comuns e abertos;
  • 10. 10 - Qualidades de serviços não-triviais, e.g., com relação à latência, throughput (quantidade de trabalho processada num período de tempo), e confiabilidade. Weinhardt et. al. (2009) apontam para algumas definições de cloud computing. Uma delas é a de Weiss (2007). Segundo este autor, cloud computing não é fundamentalmente um novo paradigma. O termo se apoia em tecnologias e enfoques existentes, tais como Utility Computing, Software-as-a-Service, Distributed Computing, e Centralized Data-Centers. O que é novo é que a cloud computing combina e integra estes enfoques. Especialmente a combinação de Utility Computing e Data Centers parece diferenciar cloud computing de grid computing. Enquanto utility computing já havia sido proposta mais cedo, e é, em princípio, aplicada para grid computing, até o momento modelos de negócios e precificação somente se tornaram aceitos no contexto de cloud computing. Além do mais, enquanto grid computing é parcialmente definida por seus recursos dispersos, cloud computing parece ser um passo atrás em direção à centralização da TI em data centers novamente para economizar escala e escopo (Weinhardt et. al., 2009). Cloud computing exibe as seguintes características chave2: - Agilidade: melhora com a habilidade dos usuários em re-provisionar recursos de infraestrutura tecnológica; - Application programming interface (API): é a acessibilidade para software que capacita máquinas a interagir com o software da cloud do mesmo modo que uma interface tradicional de usuário (ex., um desktop) facilita a interação entre humanos e computadores. Sistemas de computação em nuvem tipicamente usam Representational State Transfer – REST – base APIs (APIs baseados em REST); - Custo: é entendido como para ser reduzido, e em um modelo de cloud pública o gasto de capital (CapEx) é convertido para despesa operacional (OpEx). Isto tem a intenção de rebaixar as barreiras à entrada, à medida que a infraestrutura é tipicamente ofertada por um terceiro e não necessita ser comprada de uma vez ou em tarefas intensivas em computação não frequentes. A precificação com base numa utilidade de computação é ajustada com opções baseadas em uso e poucas habilidades em TI são requeridas para implementação (inhouse); 2 Cf. https://wikipedia.org/wiki/Cloud_computing
  • 11. 11 - Independência de dispositivo e lugar: capacita usuários a acessar sistemas usando um browser web independente de sua localização ou de dispositivo que esteja usando (ex., PC, celular). Como a infraestrutura é off-site (fora do escritório) (tipicamente ofertada por terceiros) e acessada via Internet, usuários podem conectar de qualquer lugar; - Virtualização: tecnologia que permite servidores e dispositivos de armazenamento serem compartilhados e a utilização ser aumentada. Aplicações podem ser facilmente migradas de um servidor físico para outro; - Multi-tenancy (Multi-inquilinos ou Co-location): capacita compartilhamento de recursos e custos ao longo de uma grande cesta de usuários, daí permitindo: ■ Centralização de infraestrutura em localizações com custos mais baixos (tais como terrenos, eletricidade, etc.); ■ Peak-load capacity (capacidade de carregamentos de pico) aumenta (usuários não precisam engenheirar para os mais altos níveis possíveis de carregamento; ■ Utilização e eficiência: melhorias para sistemas que são frequentemente somente de 10 a 20% utilizados; ■ Confiança: é melhorada se múltiplos sites redundantes são usados, os quais tornam a cloud computing bem projetada útil para a continuidade dos negócios e a recuperação de desastres; ■ Escalabilidade e elasticidade via provisionamento dinâmico (sob demanda) de recursos de forma ajustada, em base self-service próxima de tempo real, sem usuários terem que engenheirar para cargas de pico; ■ Desempenho é monitorado, e arquiteturas consistente e frouxamente combinadas são construídas usando serviços web como o sistema interface; ■ Segurança: pode melhorar devido à centralização de dados, recursos focados em segurança, etc., mas preocupações podem persistir sobre a perda de controle sobre dados sensitivos, e o hiato de segurança para kernels armazenados;
  • 12. 12 ■ Manutenção: das aplicações de cloud computing é mais fácil porque elas não necessitam ser instaladas em cada computador de usuário e pode ser acessada de diferentes lugares. Finalmente, de acordo com o NIST- National Institute of Standards and Technology dos EUA, cloud computing- computação em nuvem - é um modelo para possibilitar acesso conveniente de rede sob demanda a uma cesta compartilhada de recursos computacionais configuráveis (ex., redes, servidores, armazenamento, aplicações e serviços) que podem ser rapidamente oferecidos e liberados com mínimo esforço de gestão ou de interação com o provedor do serviço. Este modelo de cloud promove disponibilidade e é composto de características essenciais, modelos de utilização, e vários modelos de serviços. 2.1.2 Uma estrutura de modelo de negócios de Cloud Computing A grid computing, como visto, teve suas raízes nas comunidades de eScience (Ciência eletrônica) e nunca ganhou muita atenção comercial. Grids são principalmente usadas nos campos de física, biologia e outras aplicações intensivas em computação no setor de pesquisas. O fato que as grids são facilitadas por pequenos grupos de especialistas implica que nunca houve um refino e uma adaptação do conceito de grid para torná-lo utilizável e atrativo para comunidades orientadas aos negócios. As grids na prática não têm os componentes que são inevitáveis para aplicabilidade nos cenários do mundo real dos negócios, tais como conceitos de gestão amplos de níveis de serviços, que provêm negociações de níveis de serviços, monitoramento e obrigações, alocação de mercado dos recursos, precificação dinâmica e mecanismos monetários de compensação. As presentes tendências de cloud computing expõem uma forte ambição em superar estes hiatos. Estas tendências motivam as empresas a incorporar modelos de negócios inovadores focalizando em vários aspectos da cloud computing. Weinhardt et. al. (2009) desenvolveram um Cloud Business Model Framwwork – CBMF (uma estrutura de modelos de negócios da cloud) que provê uma classificação hierárquica de diferentes modelos de negócios e alguns conhecidos representantes da cloud. A estrutura proposta é principalmente categorizada em três camadas, analogamente aos três
  • 13. 13 níveis técnicos das iniciativas de cloud, tais como a camada de infraestrutura, a camada de platform-as-a-service (plataforma como um serviço), e a camada de aplicações no topo, como apresentado na Figura 01 a seguir. A camada de infraestrutura (também conhecida como IaaS – infrastructure as a service) compreende modelos de negócios que focalizam na provisão de tecnologias capacitadoras como componentes básicos para ecossistemas de cloud computing. Os autores distinguem duas categorias de modelos de negócios de infraestrutura: a provisão de capacidades de armazenamento e a provisão de poder computacional. Por exemplo, a empresa Amazon (www.amazon.com) oferece serviços baseados na sua infraestrutura como um serviço computacional (EC2, http://aws.amazon.com/ec2/) e como um serviço de armazenamento (S3, http://aws.amazon.com/s3/). Até então, os modelos de precificação são na maioria payper-use ou baseado em subscrição (assinatura). A camada de plataforma (também conhecida como PaaS – plataform as a service) representa soluções de plataformas acima da nuvem de infraestrutura que oferecem serviços de valor adicionado (platform-as-a-service) de uma perspectiva técnica e de negócios. Os autores distinguem plataformas de desenvolvimento e plataformas de negócio. As primeiras permitem que desenvolvedores escrevam suas aplicações, e façam uploads de seus códigos para a cloud, onde a aplicação é acessível e pode rodar através de meios baseados na web. Exemplos proeminentes são o Morph Labs (http://www.mor.ph/) e o Google App Engine (http://appengine.google.com/). Já as segundas, tais como as da empresa Salesforce (http://www.salesforce.com/platform/) têm também ganho forte atenção e permitem o desenvolvimento, aplicação e gestão de aplicações feitas sob medida na cloud. A camada de aplicações (também conhecida como SaaS- software as a service) é o que a maioria das pessoas conhece sobre a cloud computing, à medida que representa a interface real para o consumidor. Aplicações são fornecidas através da cloud facilitando as camadas de plataforma e infraestrutura abaixo, que são opacas para o usuário. Os autores distinguem entre aplicações Software-as-a-Service (SaaS) e a provisão de serviços web ondemand. Os mais proeminentes exemplos em SaaS são as Google Apps com seu amplo catálogo de aplicações para escritório, tais como processadores de texto e planilhas, bem como aplicações de e-mail e calendário que são inteiramente acessíveis através de um web
  • 14. 14 brwoser (http://www.google.com/a/). Um exemplo do setor B2B é a empresa SAP, que fornece sua solução de service-oriented business chamada BusinessByDesign pela web por uma taxa mensal por usuário (http://www.sap.com/solutions/sme/businessbydesign/). Figura 1. Estrutura de modelo de negócios de Cloud Computing Fonte: Weinhardt et. al., 2009 No presente momento se observa um crescente número de ofertas de serviços de internet sob demanda. Proeminentes provedores de serviços como Amazon, Google, IBM, Oracle, Salesforce, etc., estão estendendo suas infraestruturas computacionais e plataformas como algo central para a oferta de serviços de alto nível para computação, armazenamento, bancos de dados e aplicações. Os autores do artigo aqui referenciado indicam a Figura 2. Serviços ofertados sob demandafigura 02 à frente, como exemplos de companhias, produtos, tipos de serviços, modelos de precificação, e conceito CBMF.
  • 15. 15 Figura 2. Serviços ofertados sob demanda Fonte: Weinhardt et. al., 2009 2.1.3 Os modelos de emprego de Cloud Computing Os principais modelos de emprego da cloud computing são: cloud pública, cloud comunitária, cloud híbrida e cloud privada (ver Figura 03 à frente). Aplicações, armazenamento e outros recursos da cloud pública são colocados à disposição para o público em geral a partir de um provedor. Estes serviços são gratuitos ou oferecidos por um modelo pay-per-use (pagamento pelo uso). Geralmente os provedores de serviços de cloud pública,
  • 16. 16 tais como Amazon AWS, Microsoft e Google, detêm e operam a infraestrutura e oferecem acesso somente pela Internet (conectividade direta não é oferecida). As clouds comunitárias compartilham infraestrutura entre várias organizações de uma comunidade específica com interesses comuns (segurança, conformidade, jurisdição, etc.), se gerenciada internamente ou por um terceiro e hospedada interna ou externamente. Os custos são espalhados por menos usuários do que numa cloud pública (todavia mais do que uma cloud privada), de modo que somente algumas das poupanças em custos de cloud computing são concretizadas. A cloud hídrida é uma composição de duas ou mais clouds (privada, comunitária ou pública) que permanecem entidades únicas, mas são colocadas juntas, oferecendo os benefícios de múltiplos modelos de emprego. Tal composição expande as opções de emprego de serviços da cloud, permitindo que as organizações de TI usarem recursos de cloud computing públicos para satisfazer necessidades temporárias. Esta capacidade possibilita clouds híbridas empregarem a expansão da cloud para escalar ao longo de outras clouds. A cloud privada é uma infraestrutura em nuvem operada simplesmente por uma única organização, seja ela gerenciada internamente ou por um terceiro, e hospedada interna ou externamente. Desenvolver um projeto de cloud privada requer um nível e grau significativo de engajamento para virtualizar o ambiente de negócio, e requer que a organização re-avalie decisões sobre os recursos existentes. Quando feito da forma correta, ele pode melhorar o negócio, mas cada passo no projeto levanta questões de segurança que devem ser enfrentadas para prevenir sérias vulnerabilidades.
  • 17. 17 Figura 3. Tipos de Cloud Computing 2.1.4 Cloud Computing e Data Centers Assim como em computação é impossível separar hardware de software, no contexto do tratamento de cloud computing é praticamente impossível pensar este ambiente tecnológico e de negócios sem mencionar a existência dos Data Centers (Centros de Dados). Um data center, ou computer centre (também datacenter) é uma facilidade usada para abrigar sistemas computacionais e componentes associados, tais como telecomunicações e sistemas de armazenamento. Geralmente incluem suprimentos de energia redundantes ou de backup, conexões de comunicação de dados redundante, ambientes de controle (ex., ar-condicionado, supressão de fogo) e dispositivos de segurança. Grandes centros de dados são operações em escala industrial usando tanta eletricidade quanto uma pequena cidade, e algumas vezes são uma fonte significativa de poluição do ar, na forma de exaustão de diesel utilizado nos seus geradores de energia (http://en.wikipedia.org/wiki/Data_center). Os data centers têm suas raízes nas grandes salas de computadores dos primórdios da indústria dos computadores. Os sistemas de computadores eram complexos de operar e manter, e requeriam um ambiente especial para operar. Muitos cabos eram necessários para conectar todos os componentes, e métodos para acomodá-los e organizá-los eram empregados, tais como racks padrão para amontoar equipamentos, níveis de chão elevados, e cabeamentos. Também um único mainframe requeria um grande uso de enrgia, e tinha que
  • 18. 18 ser refrigerado para evitar super-aquecimento. Segurança era importante – computadores eram caros, e eram frequentemente usados para fins militares. Durante o boom da indústria dos microcomputadores, e especialmente durante os anos 1980s, os computadores começaram a ser empregados em todos os lugares, em muitos casos com pouco ou nenhum cuidado com os requisitos operacionais. No entanto, à medida que as operações de TI começaram a crescer em complexidade, as empresas se tornaram mais apreensivas com a necessidade de controlar os recursos de TI. Com o advento da computação cliente-servidor, durante os anos 1990s, os microcomputadores (agora chamados de “servidores”) começaram a achar seus lugares nas velhas salas de computadores. A disponibilidade de equipamento de rede barata, combinada com novos padrões de cabeamento estruturado de redes, tornou possível o uso de um projeto hierárquico que colocasse os servidores numa sala específica na empresa. O uso do termo “data center”, como aplicado para salas especialmente projetadas para computadores, começou a ganhar reconhecimento popular nesta época. O boom dos data centers veio durante a bolha “dot.com”. As empresas precisavam de conectividade Internet rápida e de operação nonstop para empregar sistemas e estabelecer presença na Internet. Instalar tais equipamentos não era viável para muitas pequenas empresas. Muitas empresas começaram a construir grandes facilidades, chamadas Internet data centers (IDCs), que ofertavam negócios com um amplo leque de soluções para emprego de sistemas e operação. Novas tecnologias e práticas foram projetadas para lidar com a escala e requisitos operacionais de tais operações de larga escala. Estas práticas eventualmente migraram em direção aos data centers privados, e foram adotados largamente por causa dos seus resultados práticos. Com o crescimento da emergência da cloud computing, os negócios e as organizações governamentais estão escrutinizando data centers para um mais alto nível em áreas tais como segurança, disponibilidade, impacto ambiental e aderência à padrões. Documentos Padrão de grupos de profissionais, tais como os da Telecommunications Industry Association – TIA, especificam os requisitos para o projeto de data centers. Métricas operacionais bem conhecidas para disponibilidade de data centers podem ser usadas para avaliar o impacto nos negócios de uma ruptura. Há ainda muito a desenvolver na prática operacional, e também no projeto de data centers ambientalmente amigáveis.
  • 19. 19 2.1.4.1 Requisitos para modernos Data Centers Operações de TI são um aspecto crucial da maioria das operações organizacionais em todo o mundo. Uma das grandes preocupações é a continuidade dos negócios; empresas dependem dos seus sistemas de informação para rodar suas operações. Se um sistema se torna indisponível, as operações da empresa podem ser abaladas ou paradas completamente. É necessário prover uma infraestrutura confiável para as operações de TI, de forma a minimizar qualquer chance de ruptura. Segurança de informação é também uma preocupação, e por esta razão um data center tem que oferecer um ambiente seguro que minimize as chances de uma quebra na segurança. Um data center deve, portanto, manter altos padrões para assegurar a integridade e funcionalidade do seu ambiente computacional hospedado. Isto é cumprido através de redundância da tanto os cabos de fibra ótica quanto os de energia, que incluem backup de geração de energia para emergência. A Telecommunications Industry Association – TIA especifica os requisitos mínimos para infraestrutura de telecomunicações de data centers e salas de computadores, incluindo empresas de data center de um único inquilino e data centers de múlti-inquilinos. A topologia proposta no documento principal (o Padrão TIER da norma TIA 942) tem a intenção de ser aplicável para qualquer tamanho de data center. Segundo esta norma, o padrão mais simples é o Tier 1, que é basicamente uma sala do servidor, seguindo as diretrizes básicas para a instalação de sistemas de computador. O nível mais complexo (no padrão Tier 4), é projetado para hospedar sistemas computacionais de missão crítica, com os subsistemas totalmente redundantes e zonas de segurança compartimentadas, controladas por métodos de acesso biométrico (ver Tabela 01 à frente).
  • 20. 20 Tabela 1. Padrão TIER para Data Centers Nível de Tier 1 Requisitos Caminho de distribuição único não-redundante que serve os equipamentos de TI Componentes de capacidade não-redundantes Infraestrutura do local básico garantindo disponibilidade 99,671% 2 Cumpre todos os requisitos do Tier 1 Infraestrutura do local com componentes de capacidade redundante, garantindo a disponibilidade de 99,741% 3 Cumpre todos os requisitos Tier 1 e Tier 2 Múltiplos caminhos de distribuição independente, servindo aos equipamentos de TI Todos os equipamentos de TI devem ser dual-alimentados e totalmente compatíveis com a topologia da arquitetura do local Infraestrutura local paralelamente sustentável, garantindo a disponibilidade de 99,982% 4 Cumpre todos os requisitos Tier 1, Tier 2 e Tier 3 Todos os equipamentos de refrigeração são independentes e dual-alimentados, incluindo os de esfriamento e de aquecimento, ventilação e sistemas de ar-condicionado (HVAC) Infraestrutura local tolerante a falhas, com instalações de armazenamento e distribuição de energia elétrica, garantindo a disponibilidade de 99,995% Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Padr%C3%A3o_TIER
  • 21. 21 2.2 Macrotendências de Inovação Tecnológica em Cloud Computing Para o tratamento do que são hoje as oportunidades e as ameaças do ambiente tecnológico e de negócios de cloud computing, faz-se necessário um brevíssimo comentário acerca de Arquitetura de Cloud. A arquitetura de cloud – a arquitetura dos sistemas envolvidos na oferta de cloud computing – envolve tipicamente múltiplos componentes se comunicando entre si sobre um mecanismo frouxamente combinado tais como uma fila de mensagem. A provisão elástica de serviços na cloud implica inteligência no uso de combinação forte ou frouxa destes mecanismos. No limite, tudo depende do design desta arquitetura, que é uma função do design do próprio negócio. Apesar de sua aparente complexidade, cloud computing oferece às empresas enormes oportunidades. É uma importante e disruptiva força de longo prazo na indústria de TICs, com um significativo potencial de impacto em cada aspecto de TI, nos negócios e em como os usuários acessam aplicações, informações e serviços. Cloud computing está mudando de um projeto isolado para uma estratégia central de TI, e a maioria das organizações agora assume que ela é uma realidade. Cloud computing e suas tecnologias associadas continuam a evoluir rapidamente, e há uma contínua confusão e desentendimento à medida que os vendores de cloud proliferam e eles fazem “hype” do termo “cloud” como marketing. De qualquer forma, as clouds oferecem vantagens significativas potenciais ao entregarem mais agilidade de negócios e de TI, mais rápido acesso a incrementos de aplicações, aplicações inovadoras , e uma mudança para custos operacionais com mais baixos custos em algumas instâncias. O Gartner Group estima que os gastos totais em cloud services vão aumentar de US$ 100 bilhões em 2012 para US$ 210 bilhões em 2016, e vê as estratégias empresariais de cloud evoluindo em cinco áreas chave: • Consuming cloud services (serviços de consumo); • Construção de serviços de cloud privada; • Segurança, gestão e governança de processos híbridos de TI e cloud; • Aplicações otimizadas e capacitadas pela cloud; • Fornecimento empresarial de serviços na cloud.
  • 22. 22 Ainda segundo o Gartner Group, cloud computing é um tópico amplo com várias questões relacionadas com variações e escopo do seu emprego. Todo mundo tem uma perspectiva e uma opinião, a confusão existe, e, em muitas instâncias, os desentendimentos continuam no seio de sua adoção. De qualquer forma, em termos de hipótese de planejamento estratégico, o Gartner espera que em 2014 as organizações de TI em 30% das 1000 principais empresas globais irão broker (agregar, integrar, e customizar) dois ou mais cloud services usuários internos ou externos, de um patamar de 5% hoje. Adicionalmente, para 2016 o Gartner espera que a personal cloud (cloud pessoal) média irá sincronizar e orquestrar pelo menos seis diferentes tipos de dispositivos. Finalmente, em 2018 o uso primário do termo “cloud” estará associado à descrição de iniciativas que são “puxadas” pelos negócios mais que “puxadas” por TI. Apesar destas oportunidades, cloud computing também continuará a enfrentar ameaças. Os advogados de privacidade têm criticado o modelo de cloud services. Instâncias como a sigilosa NSA – National Security Agency (www.nsa.gov) trabalhando com as telecons AT&T (www.att.com) e Verizon (www.verizon.com), que gravaram mais de 10 milhões de chamadas telefônicas entre os cidadãos americanos, causam incerteza entre os advogados de privacidade. Um cloud service provider – CSP (provedor de serviços de cloud) pode complicar a privacidade de dados por causa da extensão da virtualização e armazenamento na cloud usados para implementar um serviço na cloud. As operações CSP, e dados de consumidores ou de inquilinos podem não permanecer no mesmo sistema, ou no mesmo data center, ou mesmo dentro do mesmo provedor de cloud; isto pode levar a preocupações de natureza legal sobre a jurisdição. Questões de compliance (conformidade) são também evocadas no uso de cloud computing. Nos EUA para cumprir regulações tais como FISMA3, HIPAA4, e SOX5 no território americano, a Data Protection Directive da Comunidade Europeia6 e o PCI DSS7 da 3 Federal Information Security Management Act of 2002 – para detalhes, https://en.wikipedia.org/wiki/Federal_Information_Security_Management_Act_of_2002 4 Health Insurance Portability and Accountability Act of 1996 – para detalhes, https://en.wikipedia.org/wiki/Health_Insurance_Portability_and_Accountability_Act 5 Sarbanes–Oxley Act of 2002 – para detalhes, https://en.wikipedia.org/wiki/Sarbanes%E2%80%93Oxley_Act 6 para detalhes, ver: https://en.wikipedia.org/wiki/Data_Protection_Directive 7 Payment Card Industry Data Security Standardpara detalhes, https://en.wikipedia.org/wiki/PCI_DSS ver: ver: ver; ver:
  • 23. 23 indústria dos cartões de crédito, usuários devem adotar o emprego de modos híbridos ou comunitários de cloud que são tipicamente mais caros e podem oferecer benefícios restritos. Tal como outras mudanças na paisagem da computação, certas questões legais emergem com cloud computing, incluindo infringência de marcas, preocupações com segurança e compartilhamento de recursos proprietários de dados. Outra preocupação que emerge com a cloud computing é o que se chama de “vendor lock-in” (aprisionamento ao vendedor). Como cloud computing é ainda relativamente nova, os padrões ainda estão sendo desenvolvidos. Muitas plataformas e serviços são proprietárias, significando que elas são construídas em padrões específicos, ferramentas e protocolos desenvolvidos por um vendedor particular para sua particular oferta de cloud. Isto pode fazer com que a migração de uma plataforma de cloud proprietária seja proibitivamente complicada e cara. 2.2.1 Perspectivas nacionais e locais de Cloud Computing De acordo com o IDC (International Data Corporation, empresa de pesquisa e aconselhamento da indústria de TICs) a América latina continua a refletir um crescimento significativo em gastos de TI, com crescente alta demanda para soluções baseadas em cloud, e um alto grau de gastos em serviços de infraestrutura (Fonte: http://www.datacenterdynamics.com). Segundo o IDC, as receitas no Brazil com cloud pública irão crescer a uma taxa de 72,8% (em termos de CAGR- current average gross rate) durante o período entre 2011 e 2015, atingindo um total de US$ 798 milhões em 2015. O mercado de IaaS, com um CAGR de 72,4% (2011-2015) será responsável por US$ 362 milhões em 2015, enquanto os contratos em SaaS atingirão US$ 370 milhões com um CAGR de aproximadamente 77.7% no período de 2011 a 2015. Este dois mercados serão responsáveis por 92% das receitas com public cloud no Brasil em 2015, estima o IDC. Estes dados não levam em consideração os investimentos que algumas empresas brasileiras estão fazendo em termos de clouds privadas, tais como os do Banco Itaú, que
  • 24. 24 anunciou recentemente um investimento de US$ 5,1 bilhões em infraestrutura de TI, incluindo a construção de um novo data center (Fonte: http://www.datacenterdynamics.com). De qualquer forma, estes números (ainda não sistematizados no Brasil) revelam que as perspectivas para o crescimento do mercado de cloud computing no Brasil são amplas (algumas empresas nacionais tais como a UOL – http://www.uolhost.com.br, a Locaweb – http://www.locaweb.com.br, e ALOG – http://www.alog.com.br, já partiram na frente neste novo mercado). No que diz respeito às infraestruturas de data centers, pode-se dizer que a posição do Brasil ainda é tímida, quando se constata que somente 20 (vinte) data centers são observados em 9 (nove) áreas do país: Belo Horizonte (1) e Uberlândia (1), Curitiba (2), Goiânia (1), João Pessoa (1), Joinville (1), Porto Alegre (2), Rio de Janeiro (3), São Paulo (8). A timidez brasileira é percebida quando se compara a posição do Brasil em relação aos BRICS [Rússia (35), Índia (62), China (17), África do Sul (17)], e a outros países do mundo: EUA (1135), Reino Unido (188), Alemanha (143), França (122), e Austrália (73) (Fonte: http://www.datacentermap.com). Em Pernambuco algumas empresas já se utilizam de cloud services de empresas internacionais (marcadamente Amazon e Google) e nacionais há algum tempo, mas somente uma (a USTORE: http://ustore.re) fornece ela própria sistemas e serviços de clouds privadas, utilizando, no entanto, data center de terceiros. O Estado, por outro lado, ainda não conta com qualquer data center, o que representa uma limitação em termos do potencial de avanço de sua indústria local de TICs.
  • 25. 25 2.3 Recomendações às Empresas de Tecnologia da Informação e Comunicação (TIC) O modelo de cloud computing é um moderno conceito de computação que oferece um número de benefícios aos seus adotadores. Como visto ao longo deste trabalho, o modelo representa uma evolução da grid computing (que se originou na academia), e que conquistou popularidade em função da incorporação de vários aspectos da prática comercial. Vimos que a cloud computing tem características distintivas para a melhoria dos negócios e sua agilidade. Vimos também que a cloud computing pode ser entendida a partir de uma estrutura de modelo de negócios própria, a partir de camadas (IaaS, PaaS, e SaaS, marcadamente), apresentam-se em alguns tipos de emprego (clouds pública, comunitária, híbrida, e privada), e dependem fundamentalmente da existência de modernos data centers, que funcionam em termos de altos padrões de design, construção e operação. Mas o que podemos destacar é o conjunto de oportunidades que estão se abrindo a partir da disseminação deste novo modelo de computação nas práticas de negócios em todo o mundo. Estas oportunidades estão chegando também ao lado de algumas ameaças, que não podem ser minimizadas. Em se tratando do Brasil, pudemos constar que o mercado para soluções de cloud computing é crescente, mas que ainda precisamos evoluir bastante, quando contrastamos a importância econômica do país (em termos de seu PIB – Produto Interno Bruto) e os investimentos em infraestrutura que ainda se fazem necessários para uma ampla disseminação deste mercado, fundamentalmente pelo ainda reduzido número de data centers instalados no nosso território. Pernambuco, apesar de contar com algumas empresas que já se utilizam deste novo modelo, ainda não conta com sequer um único data center (ou seja, suas empresas utilizam data centers internacionais ou alguns nacionais), o que significa que ainda há um longo caminho a percorrer se o Estado deseja “competir” em termos de soluções próprias globais na indústria de TICs mundial. Estabelecendo um elo entre os resultados aqui apresentados e as empresas do Porto Digital, pode-se apontar que as empresas deste parque devem urgentemente iniciar tanto a
  • 26. 26 definição de estratégias de cloud computing em suas estruturas quanto a contratação de talentos nesta área para darem suporte às suas estratégias de negócios. Um primeiro passo nesta direção é a contratação de serviços de cloud computing por empresas que já fornecem estes serviços (fundamentalmente as internacionais que detêm grande escala de produção, tais como Amazon e Microsoft, a título de exemplo). Nesta fase, as empresas devem definir estrategicamente que classe de ativos de TICs ela pretende transferir para a cloud, admitindose que a empresa reconheça que existem classes de ativos de TICs, tais como aponta a Figura 04 à frente; uma vez dominando as principais ferramentas de cloud computing, as empresas podem passar a desenvolver suas próprias ferramentas (tal como vem fazendo a pernambucana USTORE), e, finalmente, começarem a extrair valor a partir das conquistas de melhorias proporcionadas pela cloud. Figura 4. Repensando TICs como um Portfólio de Investimento Fonte: Newsletter da empresa Creativante de 28/03/2013: http://bit.ly/ZaHEz0
  • 27. 27 3 Conclusão Neste relatório, apresentamos algumas das principais tendências e oportunidades de inovação tecnológica que impactam no setor de Tecnologia da Informação e Cmonunicação (TIC’s). O documento abordou em maiores detalhes as tendências de TICs, a partir da analise do modelo de cloud computing (computação em nuvens), que se apresenta como instrumento essencial à competitividade em virtude de seus diversos benefícios na melhoria dos negócios e sua agilidade. Vimos que, a partir da computação em nuvem, software e serviços de TIC passam a ser tratados, comercializados e consumidos como serviços, mudando as estruturas competitivas e abrindo oportunidades e ameaças. Em especial à medida que cresce a base de usuários de dispositivos de computação pessoal tais como tablets e smartphones, cada vez mais com maior capacidade de exibição de conteúdos e mais rápida conexão com a rede e Internet. Discutimos como a cloud computing está mudando de um projeto isolado para uma estratégia central de TI com relevância para todas as empresas do setor. Também apresentamos um panorama do cenário local no que se refere ao modelo de cloud computing já que este apresenta um conjunto de oportunidades que se abrirão a partir da disseminação deste novo modelo de computação nas práticas de negócios em todo o mundo. Em Pernambuco, já contamos com algumas empresas se utilizam deste novo modelo, porém muito ainda precisa ser feito. Por isso, recomendamos, e às empresas locais, o investimento nesta tecnologia, uma vez que o diante da realidade local, Pernanbuco ainda possui longo caminho a percorrer neste campo, se quisermos competir com soluções globais no mercado de TICs mundial.
  • 28. 28 4 Referências Foster, I. (2002). “What is the grid? A three pointchecklist”. GRIDToday, 1(6): 22-25. Weinhardt, Christof (2009). “Cloud Computing – A Classification, Business Models, and Research Directions”. Business & Information Systems Engineering, 5. 391-399. Weiss, A. (2007). “Computing in the clouds”. netWorker, 11(40: 16-25.
  • 29. 29 5 Glossário e Acrônimos API- application programming interface (interface de programação de aplicações) CapEx – expenditure capital (gastos de capital) Cloud computing – computação em nuvem Cloud services brokerage – serviços de corretagem na nuvem Data center- centro de dados Grid computing- computação em malha/rede IaaS- infrastructure as a service (infraestrutura como serviço) IT as a service broker – TI como um corretor de serviços OpEx – operating expenditure (gastos operacionais) PaaS – plataforma as a service (plataforma como serviço) Peak-load capacity- capacidade de carregamento de pico SaaS- software as a service (software como serviço) TICs - tecnologias de informação e comunicação

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