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computación en la nube

Metáfora de la computación en la nube: el grupo de elementos conectados en red que proporcionan servicios no necesita ser gestionado individualmente por los usuarios; en cambio,...

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Metáfora de la computación en la nube: el grupo de elementos conectados en red que proporcionan servicios no necesita ser gestionado individualmente por los usuarios; en cambio, todo el conjunto de hardware y software gestionado por el proveedor puede considerarse como una nube amorfa.

La Organización Internacional de Normalización (ISO) define la computación en la nube como "un paradigma que permite el acceso a la red a un conjunto escalable y elástico de recursos físicos o virtuales compartibles, con aprovisionamiento y administración de autoservicio bajo demanda". [ 1 ] Se la conoce comúnmente como "la nube". [ 2 ]

Características

En 2011, el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) identificó cinco "características esenciales" para los sistemas en la nube. [ 3 ] A continuación se muestran las definiciones exactas según el NIST: [ 3 ]

  • Autoservicio bajo demanda: "Un consumidor puede aprovisionar unilateralmente capacidades informáticas, como tiempo de servidor y almacenamiento en red, según las necesite, de forma automática y sin necesidad de interacción humana con cada proveedor de servicios".
  • Amplio acceso a la red: "Las funcionalidades están disponibles a través de la red y se accede a ellas mediante mecanismos estándar que facilitan su uso por plataformas de cliente heterogéneas, tanto ligeras como pesadas (por ejemplo, teléfonos móviles, tabletas, ordenadores portátiles y estaciones de trabajo)".
  • Agrupación de recursos : "Los recursos informáticos del proveedor se agrupan para dar servicio a múltiples consumidores mediante un modelo multiusuario, en el que se asignan y reasignan dinámicamente diferentes recursos físicos y virtuales según la demanda del consumidor."
  • Elasticidad rápida: "Las capacidades se pueden aprovisionar y liberar de forma elástica, en algunos casos automáticamente, para escalar rápidamente tanto hacia afuera como hacia adentro en proporción a la demanda. Para el consumidor, las capacidades disponibles para el aprovisionamiento a menudo parecen ilimitadas y se pueden apropiar en cualquier cantidad en cualquier momento."
  • Servicio medido: "Los sistemas en la nube controlan y optimizan automáticamente el uso de recursos mediante una capacidad de medición con un nivel de abstracción adecuado al tipo de servicio (por ejemplo, almacenamiento, procesamiento, ancho de banda y cuentas de usuario activas). El uso de recursos se puede supervisar, controlar e informar, lo que proporciona transparencia tanto para el proveedor como para el consumidor del servicio utilizado."

Para 2023, la Organización Internacional de Normalización (ISO) había ampliado y perfeccionado la lista. [ 4 ]

Historia

La historia de la computación en la nube se remonta a la década de 1960, cuando los conceptos iniciales de tiempo compartido se popularizaron mediante la entrada remota de trabajos (RJE). El modelo de "centro de datos", donde los usuarios enviaban trabajos a operadores para que los ejecutaran en mainframes, predominó durante esta época. En este periodo se experimentó ampliamente con la idea de hacer más accesible la potencia de cálculo a gran escala mediante el tiempo compartido , al tiempo que se optimizaban la infraestructura, las plataformas y las aplicaciones para mejorar la eficiencia para los usuarios finales. [ 5 ]

La metáfora de la "nube" para los servicios virtualizados data de 1994, cuando General Magic la utilizó para referirse al universo de "lugares" a los que podían "ir" los agentes móviles en el entorno Telescript . La metáfora se atribuye a David Hoffman, especialista en comunicaciones de General Magic, debido a su uso prolongado en redes y telecomunicaciones. [ 6 ] La expresión computación en la nube se popularizó en 1996, cuando Compaq Computer Corporation elaboró ​​un plan de negocios para la computación futura e Internet . La ambición de la empresa era impulsar las ventas con "aplicaciones habilitadas para la computación en la nube". El plan de negocios preveía que el almacenamiento de archivos en línea para consumidores tendría un probable éxito comercial. Como resultado, Compaq decidió vender hardware de servidor a proveedores de servicios de Internet . [ 7 ]

En la década de 2000, la aplicación de la computación en la nube comenzó a tomar forma con el establecimiento de Amazon Web Services (AWS) en 2002, que permitió a los desarrolladores crear aplicaciones de forma independiente. En 2006 se lanzaron Amazon Simple Storage Service, conocido como Amazon S3 , y Amazon Elastic Compute Cloud (EC2). En 2008, la NASA desarrolló el primer software de código abierto para el despliegue de nubes privadas e híbridas. [ 8 ] [ 9 ]

La década siguiente vio el lanzamiento de varios servicios en la nube. En 2010, Microsoft lanzó Microsoft Azure , y Rackspace Hosting y la NASA iniciaron un proyecto de software en la nube de código abierto, OpenStack . IBM presentó el marco IBM SmartCloud en 2011, y Oracle anunció Oracle Cloud en 2012. En diciembre de 2019, Amazon lanzó AWS Outposts, un servicio que extiende la infraestructura, los servicios, las API y las herramientas de AWS a los centros de datos de los clientes, espacios de coubicación o instalaciones locales. [ 10 ] [ 11 ]

Propuesta de valor

La computación en la nube puede acortar el tiempo de comercialización al ofrecer herramientas preconfiguradas, recursos escalables y servicios gestionados, lo que permite a los usuarios centrarse en el valor empresarial principal en lugar de en el mantenimiento de la infraestructura. Las plataformas en la nube permiten a las organizaciones y a los particulares reducir los gastos de capital iniciales en infraestructura física al pasar a un modelo de gastos operativos, donde los costes se escalan con el uso. Las plataformas en la nube también ofrecen servicios y herramientas gestionadas, como inteligencia artificial, análisis de datos y aprendizaje automático, que de otro modo requerirían una importante experiencia interna e inversión en infraestructura. [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]

Si bien la computación en la nube puede ofrecer ventajas en cuanto a costos mediante la optimización eficaz de los recursos, las organizaciones a menudo enfrentan desafíos como recursos no utilizados, configuraciones ineficientes y costos ocultos sin una supervisión y gobernanza adecuadas. Muchas plataformas en la nube proporcionan herramientas de gestión de costos, como AWS Cost Explorer y Azure Cost Management, y han surgido marcos como FinOps para estandarizar las operaciones financieras en la nube. La computación en la nube también facilita la colaboración, el trabajo remoto y la prestación de servicios globales al permitir el acceso seguro a datos y aplicaciones desde cualquier lugar con conexión a internet. [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]

Los proveedores de servicios en la nube ofrecen diversas opciones de redundancia para servicios esenciales, como almacenamiento y bases de datos gestionadas, aunque las configuraciones de redundancia suelen variar según el nivel de servicio. Las estrategias de redundancia avanzadas, como la replicación entre regiones o los sistemas de conmutación por error, generalmente requieren una configuración explícita y pueden generar costos adicionales o tarifas de licencia. [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]

Los entornos de nube operan bajo un modelo de responsabilidad compartida , donde los proveedores suelen ser responsables de la seguridad de la infraestructura, el hardware físico y las actualizaciones de software, mientras que los clientes son responsables del cifrado de datos, la gestión de identidades y accesos (IAM) y la seguridad a nivel de aplicación. Estas responsabilidades varían según el modelo de servicio en la nube: Infraestructura como servicio (IaaS), Plataforma como servicio (PaaS) o Software como servicio (SaaS). Los clientes suelen tener mayor control y responsabilidad en los entornos IaaS y progresivamente menos en los modelos PaaS y SaaS, a menudo sacrificando el control por comodidad y servicios gestionados. [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]

Adopción e idoneidad

La decisión de adoptar la computación en la nube o mantener la infraestructura local depende de factores como la escalabilidad, la estructura de costos, los requisitos de latencia, las restricciones regulatorias y la personalización de la infraestructura. [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]

Las organizaciones con cargas de trabajo variables o impredecibles, capital limitado para inversiones iniciales o un enfoque en la escalabilidad rápida se benefician de la adopción de la nube. Las startups, las empresas SaaS y las plataformas de comercio electrónico suelen preferir el modelo de gasto operativo (OpEx) de pago por uso de la infraestructura en la nube. Además, las empresas que priorizan la accesibilidad global, la habilitación de la fuerza laboral remota, la recuperación ante desastres y el aprovechamiento de servicios avanzados como IA/ML y análisis son idóneas para la nube. En los últimos años, algunos proveedores de servicios en la nube han comenzado a ofrecer servicios especializados para computación de alto rendimiento y aplicaciones de baja latencia, abordando algunos casos de uso que antes eran exclusivos de las configuraciones locales. [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]

Por otro lado, las organizaciones con estrictos requisitos regulatorios, cargas de trabajo altamente predecibles o que dependen de sistemas heredados profundamente integrados pueden encontrar la infraestructura en la nube menos adecuada. Las empresas de sectores como la defensa, el gobierno o aquellas que manejan datos altamente sensibles suelen preferir las configuraciones locales para un mayor control y soberanía de los datos. Además, las empresas con requisitos de latencia ultrabaja, como las empresas de negociación de alta frecuencia (HFT), dependen de hardware personalizado (por ejemplo, FPGA) y de la proximidad física a las bolsas, algo que la mayoría de los proveedores de la nube no pueden replicar completamente a pesar de los avances recientes. Del mismo modo, gigantes tecnológicos como Google, Meta y Amazon construyen sus propios centros de datos debido a las economías de escala, las cargas de trabajo predecibles y la capacidad de personalizar el hardware y la infraestructura de red para una eficiencia óptima. Sin embargo, estas empresas también utilizan los servicios en la nube de forma selectiva para ciertas cargas de trabajo y aplicaciones donde se alinean con sus necesidades operativas. [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]

En la práctica, muchas organizaciones están adoptando cada vez más arquitecturas de nube híbrida, combinando infraestructura local con servicios en la nube. Este enfoque permite a las empresas equilibrar la escalabilidad, la rentabilidad y el control, ofreciendo los beneficios de ambos modelos de implementación y mitigando sus respectivas limitaciones. [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]

Desafíos y limitaciones

Uno de los principales desafíos de la computación en la nube, en comparación con los sistemas tradicionales locales, es mantener la seguridad y la privacidad de los datos. Los usuarios de la nube confían sus datos confidenciales a proveedores externos, quienes podrían no contar con las medidas adecuadas para protegerlos contra el acceso no autorizado, las filtraciones o las violaciones de seguridad. Además, los usuarios de la nube se enfrentan a riesgos de cumplimiento normativo si deben adherirse a ciertas regulaciones o estándares relacionados con la protección de datos, como el RGPD o la HIPAA . [ 19 ]

Otro desafío de la computación en la nube es la visibilidad y el control reducidos. Los usuarios de la nube pueden no tener una visión completa de cómo sus proveedores gestionan, configuran u optimizan sus recursos en la nube. También pueden tener una capacidad limitada para personalizar o modificar sus servicios en la nube según sus necesidades o preferencias específicas. [ 19 ] La comprensión completa de toda la tecnología puede ser imposible, especialmente dada la escala, la complejidad y la opacidad deliberada de los sistemas contemporáneos; sin embargo, es necesario comprender las tecnologías complejas y sus interconexiones para tener poder y capacidad de acción dentro de ellas. [ 20 ] La metáfora de la nube puede considerarse problemática, ya que la computación en la nube conserva el aura de algo nouménico y numinoso ; es algo que se experimenta sin comprender con precisión qué es o cómo funciona. [ 21 ]

Además, la migración a la nube representa un desafío importante. Este proceso implica la transferencia de datos, aplicaciones o cargas de trabajo de un entorno de nube a otro, o de una infraestructura local a la nube. La migración a la nube puede ser compleja, lenta y costosa, especialmente cuando existen problemas de compatibilidad entre diferentes plataformas o arquitecturas de nube. Si no se planifica y ejecuta cuidadosamente, la migración a la nube puede provocar tiempos de inactividad, una disminución del rendimiento o incluso la pérdida de datos. [ 22 ]

desafíos de la migración a la nube

Según el Informe sobre el estado de la nube de 2024 de Flexera , aproximadamente el 50 % de los encuestados identificaron los siguientes desafíos principales al migrar cargas de trabajo a nubes públicas : [ 23 ]

  1. "Comprender las dependencias de las aplicaciones"
  2. "Comparación de costes entre soluciones locales y en la nube"
  3. "Evaluación de la viabilidad técnica."

Desafíos de implementación

Las aplicaciones alojadas en la nube son susceptibles a las falacias de la computación distribuida , una serie de conceptos erróneos que pueden generar problemas importantes en el desarrollo y la implementación de software. [ 24 ]

sobrecostos en la nube

En un informe de Gartner , una encuesta realizada a 200 líderes de TI reveló que el 69 % experimentó sobrecostos en los gastos en la nube de sus organizaciones durante 2023. Por el contrario, el 31 % de los líderes de TI cuyas organizaciones se mantuvieron dentro del presupuesto atribuyeron su éxito a una previsión y presupuestación precisas, un monitoreo proactivo del gasto y una optimización efectiva. [ 25 ]

El informe Flexera State of Cloud 2024 identifica como principales desafíos la gestión del gasto en la nube, seguida de las preocupaciones de seguridad y la falta de experiencia. Los gastos en la nube pública superaron los presupuestos en un promedio del 15 %. El informe también revela que el ahorro de costes es la principal iniciativa en la nube para el 60 % de los encuestados. Además, el 65 % mide el progreso en la nube a través del ahorro de costes, mientras que el 42 % prioriza la reducción del tiempo de comercialización, lo que indica que la promesa de la nube de una implementación acelerada a menudo se ve eclipsada por las preocupaciones sobre los costes. [ 23 ]

Acuerdos de Nivel de Servicio

Por lo general, los Acuerdos de Nivel de Servicio (SLA) de los proveedores de servicios en la nube no cubren todas las formas de interrupción del servicio. Las exclusiones suelen incluir el mantenimiento planificado, el tiempo de inactividad resultante de factores externos como problemas de red, errores humanos (como configuraciones incorrectas), desastres naturales , eventos de fuerza mayor o brechas de seguridad . Normalmente, los clientes son responsables de supervisar el cumplimiento del SLA y deben presentar reclamaciones por cualquier SLA no cumplido dentro de un plazo determinado. Los clientes deben estar al tanto de cómo se calculan las desviaciones de los SLA, ya que estos parámetros pueden variar según el servicio. Estos requisitos pueden suponer una carga considerable para los clientes. Además, los porcentajes y las condiciones del SLA pueden diferir entre los distintos servicios del mismo proveedor, e incluso algunos servicios carecen por completo de SLA. En caso de interrupciones del servicio debido a fallos de hardware en el proveedor de la nube, la empresa normalmente no ofrece compensación monetaria. En su lugar, los usuarios elegibles pueden recibir créditos según lo estipulado en el SLA correspondiente. [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]

Abstracciones con fugas

Las abstracciones de la computación en la nube buscan simplificar la gestión de recursos, pero las abstracciones deficientes pueden revelar complejidades subyacentes. Estas variaciones en la calidad de la abstracción dependen del proveedor, el servicio y la arquitectura de la nube . Para mitigar las abstracciones deficientes, los usuarios deben comprender los detalles de implementación y las limitaciones de los servicios en la nube que utilizan. [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]

Dependencia del servicio dentro del mismo proveedor

La dependencia de un mismo proveedor de servicios se produce cuando un cliente se vuelve dependiente de servicios específicos de un proveedor de nube, lo que dificulta el cambio a servicios alternativos del mismo proveedor cuando cambian sus necesidades. [ 33 ] [ 34 ]

Seguridad y privacidad

Los acuerdos de seguridad y privacidad de los proveedores de servicios en la nube deben estar alineados con los requisitos y regulaciones de la demanda.

La computación en la nube plantea problemas de privacidad porque el proveedor de servicios puede acceder a los datos que se encuentran en la nube en cualquier momento. Podría alterar o eliminar información accidental o deliberadamente. [ 35 ] Muchos proveedores de la nube pueden compartir información con terceros si es necesario para fines de orden público sin una orden judicial. Esto está permitido en sus políticas de privacidad, que los usuarios deben aceptar antes de comenzar a usar los servicios en la nube. Las soluciones a la privacidad incluyen políticas y legislación, así como las opciones de los usuarios finales sobre cómo se almacenan los datos. [ 35 ] Los usuarios pueden cifrar los datos que se procesan o almacenan en la nube para evitar el acceso no autorizado. [ 35 ] Los sistemas de gestión de identidades también pueden proporcionar soluciones prácticas a los problemas de privacidad en la computación en la nube. Estos sistemas distinguen entre usuarios autorizados y no autorizados y determinan la cantidad de datos a los que puede acceder cada entidad. [ 36 ] Los sistemas funcionan creando y describiendo identidades, registrando actividades y eliminando identidades no utilizadas.

Según la Cloud Security Alliance, las tres principales amenazas en la nube son las interfaces y API inseguras , la pérdida y fuga de datos y los fallos de hardware , que representaron el 29 %, el 25 % y el 10 % de todas las interrupciones de seguridad en la nube, respectivamente. En conjunto, estas constituyen vulnerabilidades tecnológicas compartidas. En una plataforma de proveedor de nube compartida por diferentes usuarios, existe la posibilidad de que la información de distintos clientes resida en el mismo servidor de datos. Además, Eugene Schultz , director de tecnología de Emagined Security, afirmó que los hackers invierten mucho tiempo y esfuerzo en buscar formas de penetrar en la nube. «Existen verdaderos talones de Aquiles en la infraestructura de la nube que crean grandes brechas para que los ciberdelincuentes accedan a ella». Dado que los datos de cientos o miles de empresas pueden almacenarse en grandes servidores en la nube, los hackers podrían, en teoría, obtener el control de enormes cantidades de información mediante un único ataque, un proceso que él denominó «hipersecuestro». Algunos ejemplos de esto incluyen la brecha de seguridad de Dropbox y la filtración de iCloud de 2014. [ 37 ] Dropbox sufrió una brecha de seguridad en octubre de 2014, en la que piratas informáticos robaron las contraseñas de más de siete millones de usuarios con el fin de obtener dinero en Bitcoins (BTC). Al tener estas contraseñas, pudieron leer datos privados y lograr que estos datos fueran indexados por los motores de búsqueda (haciendo pública la información). [ 37 ]

Existe el problema de la propiedad legal de los datos (si un usuario almacena algunos datos en la nube, ¿puede el proveedor de la nube obtener ganancias de ello?). Muchos acuerdos de Términos de Servicio no abordan la cuestión de la propiedad. [ 38 ] El control físico del equipo informático (nube privada) es más seguro que tener el equipo fuera de las instalaciones y bajo el control de otra persona (nube pública). Esto proporciona un gran incentivo a los proveedores de servicios de computación en la nube pública para priorizar la creación y el mantenimiento de una gestión sólida de servicios seguros. [ 39 ] Algunas pequeñas empresas que no tienen experiencia en seguridad informática podrían encontrar que es más seguro para ellas usar una nube pública. Existe el riesgo de que los usuarios finales no comprendan los problemas involucrados al iniciar sesión en un servicio en la nube (las personas a veces no leen las muchas páginas del acuerdo de términos de servicio y simplemente hacen clic en "Aceptar" sin leer). Esto es importante ahora que la computación en la nube es común y necesaria para que algunos servicios funcionen, por ejemplo para un asistente personal inteligente ( Siri de Apple o Google Assistant ). Fundamentalmente, la nube privada se considera más segura y ofrece mayores niveles de control para el propietario; sin embargo, la nube pública se considera más flexible y requiere menos tiempo y dinero por parte del usuario. [ 40 ]

Los ataques que pueden sufrir los sistemas de computación en la nube incluyen ataques de intermediario (man-in-the-middle) , ataques de phishing , ataques de autenticación y ataques de malware . Una de las mayores amenazas son los ataques de malware, como los troyanos . Investigaciones recientes realizadas en 2022 revelaron que el método de inyección de troyanos representa un grave problema con consecuencias perjudiciales para los sistemas de computación en la nube. [ 41 ]

Acceso a datos extraterritoriales

La Ley CLOUD permite a las autoridades estadounidenses solicitar datos a los proveedores de servicios en la nube, y los tribunales pueden imponer cláusulas de confidencialidad que impiden a los proveedores notificar a los usuarios afectados. [ 42 ] Este marco entra en conflicto legal con el artículo 48 del Reglamento General de Protección de Datos (RGPD) europeo, que restringe la transferencia de datos personales en respuesta a órdenes judiciales o administrativas extranjeras, salvo que se base en un acuerdo internacional. En consecuencia, los proveedores de servicios en la nube que operan tanto en Europa como en Estados Unidos pueden enfrentarse a obligaciones legales contrapuestas. [ 43 ]

Según Laura K. Donohue, quien escribe para el Harvard Journal of Law and Public Policy , los proveedores de servicios en la nube también se incluyen en la categoría más amplia de proveedores de servicios sujetos a la Sección 702 de la Ley de Vigilancia de Inteligencia Extranjera (FISA), que ha tenido efectos documentados en los proveedores de servicios en la nube y sus clientes. [ 44 ]

Modelos de servicio

Comparación de soluciones locales, IaaS, PaaS y SaaS.
Modelos de servicios de computación en la nube organizados como capas en una pila

El Instituto Nacional de Estándares y Tecnología reconoció tres modelos de servicio en la nube en 2011: Infraestructura como servicio (IaaS), Plataforma como servicio (PaaS) y Software como servicio (SaaS). [ 3 ] La Organización Internacional de Normalización (ISO) identificó posteriormente modelos adicionales en 2023, entre ellos "Red como servicio" , "Comunicaciones como servicio", "Computación como servicio" y " Almacenamiento de datos como servicio" . [ 4 ]

Infraestructura como servicio (IaaS)

La infraestructura como servicio (IaaS) se refiere a servicios en línea que proporcionan API de alto nivel utilizadas para abstraer diversos detalles de bajo nivel de la infraestructura de red subyacente, como recursos informáticos físicos, ubicación, particionamiento de datos, escalado, seguridad, copias de seguridad, etc. Un hipervisor ejecuta las máquinas virtuales como invitados. Los grupos de hipervisores dentro del sistema operativo en la nube pueden admitir un gran número de máquinas virtuales y la capacidad de escalar los servicios hacia arriba y hacia abajo según los requisitos variables de los clientes. Los contenedores Linux se ejecutan en particiones aisladas de un único kernel Linux que se ejecuta directamente en el hardware físico. Los cgroups y los espacios de nombres de Linux son las tecnologías subyacentes del kernel Linux que se utilizan para aislar, proteger y administrar los contenedores. El uso de contenedores ofrece un rendimiento superior al de la virtualización porque no hay sobrecarga de hipervisor. Las nubes IaaS suelen ofrecer recursos adicionales como una biblioteca de imágenes de disco de máquinas virtuales, almacenamiento de bloques sin formato , almacenamiento de archivos u objetos , firewalls, balanceadores de carga , direcciones IP , redes de área local virtuales (VLAN) y paquetes de software. [ 45 ]

La definición de computación en la nube del NIST describe IaaS como "donde el consumidor puede implementar y ejecutar software arbitrario, que puede incluir sistemas operativos y aplicaciones. El consumidor no administra ni controla la infraestructura de la nube subyacente, pero tiene control sobre los sistemas operativos, el almacenamiento y las aplicaciones implementadas; y posiblemente un control limitado sobre determinados componentes de red (por ejemplo, cortafuegos de host)". [ 3 ]

Los proveedores de IaaS en la nube suministran estos recursos bajo demanda desde sus amplias flotas de equipos instalados en centros de datos . Para la conectividad de área amplia , los clientes pueden usar Internet o nubes de operadores ( redes privadas virtuales dedicadas ). Para implementar sus aplicaciones, los usuarios de la nube instalan imágenes de sistemas operativos y su software de aplicación en la infraestructura de la nube. En este modelo, el usuario de la nube actualiza y mantiene los sistemas operativos y el software de aplicación. Los proveedores de la nube suelen facturar los servicios de IaaS según el modelo de computación de utilidad: el costo refleja la cantidad de recursos asignados y consumidos. [ 46 ]

Plataforma como servicio (PaaS)

La definición de computación en la nube del NIST define Plataforma como servicio como: [ 3 ]

La capacidad que se ofrece al consumidor consiste en desplegar en la infraestructura en la nube aplicaciones creadas o adquiridas por él mismo, utilizando lenguajes de programación, bibliotecas, servicios y herramientas compatibles con el proveedor. El consumidor no gestiona ni controla la infraestructura subyacente en la nube, incluyendo la red, los servidores, los sistemas operativos o el almacenamiento, pero sí controla las aplicaciones desplegadas y, posiblemente, la configuración del entorno de alojamiento de aplicaciones.

Los proveedores de PaaS ofrecen un entorno de desarrollo a los desarrolladores de aplicaciones. El proveedor suele desarrollar un conjunto de herramientas y estándares para el desarrollo, así como canales para la distribución y el pago. En los modelos PaaS, los proveedores de la nube ofrecen una plataforma informática que normalmente incluye un sistema operativo, un entorno de ejecución de lenguajes de programación, una base de datos y un servidor web. Los desarrolladores de aplicaciones desarrollan y ejecutan su software en una plataforma en la nube en lugar de comprar y gestionar directamente las capas de hardware y software subyacentes. Con algunos PaaS, los recursos informáticos y de almacenamiento subyacentes se escalan automáticamente para adaptarse a la demanda de la aplicación, de modo que el usuario de la nube no tiene que asignar recursos manualmente. [ 47 ]

Algunos proveedores de integración y gestión de datos también utilizan aplicaciones especializadas de PaaS como modelos de entrega de datos. Ejemplos de ello son iPaaS (Plataforma de Integración como Servicio) y dPaaS (Plataforma de Datos como Servicio) . iPaaS permite a los clientes desarrollar, ejecutar y gestionar flujos de integración. [ 48 ] Bajo el modelo de integración iPaaS, los clientes impulsan el desarrollo y la implementación de integraciones sin instalar ni gestionar ningún hardware o middleware. [ 49 ] dPaaS ofrece productos de integración y gestión de datos como un servicio totalmente gestionado. [ 50 ] Bajo el modelo dPaaS, el proveedor de PaaS, no el cliente, gestiona el desarrollo y la ejecución de programas mediante la creación de aplicaciones de datos para el cliente. Los usuarios de dPaaS acceden a los datos a través de herramientas de visualización de datos . [ 51 ]

Software como servicio (SaaS)

La definición de computación en la nube del NIST define el Software como Servicio como: [ 3 ]

La capacidad que se ofrece al consumidor consiste en utilizar las aplicaciones del proveedor que se ejecutan en una infraestructura en la nube . Se puede acceder a las aplicaciones desde diversos dispositivos cliente mediante una interfaz de cliente ligero, como un navegador web (por ejemplo, correo electrónico web), o una interfaz de programa. El consumidor no gestiona ni controla la infraestructura subyacente en la nube, incluyendo la red, los servidores, los sistemas operativos, el almacenamiento ni siquiera las funcionalidades de las aplicaciones individuales, con la posible excepción de la configuración limitada de las aplicaciones por parte del usuario.

En el modelo de software como servicio (SaaS), los usuarios obtienen acceso al software de aplicación y a las bases de datos . Los proveedores de la nube gestionan la infraestructura y las plataformas que ejecutan las aplicaciones. SaaS a veces se denomina "software bajo demanda" y generalmente se tarifica según el uso o mediante una suscripción. [ 52 ] En el modelo SaaS, los proveedores de la nube instalan y operan el software de aplicación en la nube y los usuarios acceden al software desde clientes en la nube. Los usuarios no gestionan la infraestructura ni la plataforma en la nube donde se ejecuta la aplicación. Esto elimina la necesidad de instalar y ejecutar la aplicación en los propios ordenadores del usuario, lo que simplifica el mantenimiento y el soporte. Las aplicaciones en la nube se diferencian de otras aplicaciones por su escalabilidad, que se puede lograr clonando tareas en varias máquinas virtuales en tiempo de ejecución para satisfacer la demanda de trabajo cambiante. [ 53 ] Los balanceadores de carga distribuyen el trabajo entre el conjunto de máquinas virtuales. Este proceso es transparente para el usuario de la nube, que solo ve un único punto de acceso. Para dar cabida a un gran número de usuarios de la nube, las aplicaciones en la nube pueden ser multiusuario , lo que significa que una misma máquina puede prestar servicio a más de una organización usuaria de la nube.

El modelo de precios para las aplicaciones SaaS suele ser una tarifa plana mensual o anual por usuario, [ 54 ] por lo que los precios se vuelven escalables y ajustables si se agregan o eliminan usuarios en cualquier momento. También puede ser gratuito. [ 55 ] Los defensores afirman que SaaS ofrece a una empresa el potencial de reducir los costos operativos de TI al externalizar el mantenimiento y el soporte de hardware y software al proveedor de la nube. Esto permite a la empresa reasignar los costos operativos de TI, alejándolos del gasto en hardware/software y de los gastos de personal, hacia el cumplimiento de otros objetivos. Además, con las aplicaciones alojadas centralmente, las actualizaciones se pueden lanzar sin necesidad de que los usuarios instalen nuevo software. Una desventaja de SaaS radica en el almacenamiento de los datos de los usuarios en el servidor del proveedor de la nube. Como resultado, podría haber acceso no autorizado a los datos. [ 56 ] Ejemplos de aplicaciones ofrecidas como SaaS son juegos y software de productividad como Google Docs y Office Online. Las aplicaciones SaaS pueden integrarse con servicios de almacenamiento en la nube o de alojamiento de archivos , como es el caso de Google Docs integrado con Google Drive y Office Online integrado con OneDrive . [ 57 ]

computación sin servidor

La computación sin servidor permite a los clientes utilizar diversas capacidades de la nube sin necesidad de aprovisionar, implementar ni gestionar recursos de hardware o software, salvo proporcionar el código o los datos de su aplicación. La norma ISO/IEC 22123-2:2023 clasifica la computación sin servidor junto con la Infraestructura como Servicio (IaaS), la Plataforma como Servicio (PaaS) y el Software como Servicio (SaaS) dentro de la categoría más amplia de categorías de servicios en la nube. Cabe destacar que, si bien la ISO se refiere a estas clasificaciones como categorías de servicios en la nube, el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) las denomina modelos de servicio. [ 3 ] [ 4 ]

Modelos de despliegue

Tipos de computación en la nube

Un modelo de despliegue en la nube representa la forma en que la computación en la nube puede organizarse en función del control y el uso compartido de recursos físicos o virtuales. [ 4 ] Los modelos de despliegue en la nube definen los patrones fundamentales de interacción entre los clientes y los proveedores de servicios en la nube. No detallan aspectos específicos de la implementación ni la configuración de los recursos. [ 4 ]

Privado

La nube privada es una infraestructura en la nube operada exclusivamente para una sola organización, ya sea administrada internamente o por un tercero, y alojada interna o externamente. [ 3 ] Emprender un proyecto de nube privada requiere un compromiso significativo para virtualizar el entorno empresarial y exige que la organización reevalúe las decisiones sobre los recursos existentes. Puede mejorar el negocio, pero cada paso del proyecto plantea problemas de seguridad que deben abordarse para prevenir vulnerabilidades graves. Los centros de datos autogestionados [ 58 ] generalmente requieren una gran inversión de capital. Tienen una huella física significativa, que requiere la asignación de espacio, hardware y controles ambientales. Estos activos deben actualizarse periódicamente, lo que resulta en gastos de capital adicionales. Han recibido críticas porque los usuarios "todavía tienen que comprarlos, construirlos y administrarlos" y, por lo tanto, no se benefician de una gestión menos manual, [ 59 ] esencialmente "[carecen] del modelo económico que hace de la computación en la nube un concepto tan interesante". [ 60 ] [ 61 ]

Público

Los servicios en la nube se consideran "públicos" cuando se ofrecen a través de Internet pública y pueden ser de pago o gratuitos. [ 62 ] Arquitectónicamente, existen pocas diferencias entre los servicios de nube pública y privada, pero las preocupaciones de seguridad aumentan sustancialmente cuando los servicios (aplicaciones, almacenamiento y otros recursos) son compartidos por varios clientes. La mayoría de los proveedores de nube pública ofrecen servicios de conexión directa que permiten a los clientes vincular de forma segura sus centros de datos heredados con sus aplicaciones residentes en la nube. [ 63 ] [ 64 ]

Varios factores, como la funcionalidad de las soluciones, el costo , los aspectos de integración y organización , así como la seguridad, influyen en la decisión de las empresas y organizaciones de elegir una solución en la nube pública o en las instalaciones . [ 65 ]

Híbrido

La nube híbrida es una composición de una nube pública y un entorno privado, como una nube privada o recursos locales, [ 66 ] [ 67 ] que siguen siendo entidades distintas pero están vinculadas, ofreciendo los beneficios de múltiples modelos de implementación. La nube híbrida también puede significar la capacidad de conectar servicios de colocación, gestionados o dedicados con recursos en la nube. [ 3 ] Gartner define un servicio de nube híbrida como un servicio de computación en la nube que se compone de alguna combinación de servicios de nube privada, pública y comunitaria, de diferentes proveedores de servicios. [ 68 ] Un servicio de nube híbrida cruza los límites de aislamiento y de proveedor, por lo que no puede simplemente clasificarse en una sola categoría de servicio de nube privada, pública o comunitaria. Permite extender la capacidad o la funcionalidad de un servicio en la nube, mediante la agregación, la integración o la personalización con otro servicio en la nube.

Existen diversos casos de uso para la composición de la nube híbrida. Por ejemplo, una organización puede almacenar datos confidenciales de clientes internamente en una aplicación de nube privada, pero interconectar dicha aplicación con una aplicación de inteligencia empresarial proporcionada en una nube pública como un servicio de software. [ 69 ] Este ejemplo de nube híbrida amplía las capacidades de la empresa para ofrecer un servicio empresarial específico mediante la incorporación de servicios de nube pública disponibles externamente. La adopción de la nube híbrida depende de varios factores, como los requisitos de seguridad y cumplimiento de datos, el nivel de control necesario sobre los datos y las aplicaciones que utiliza la organización. [ 70 ]

Otro ejemplo de nube híbrida es aquel en el que las organizaciones de TI utilizan recursos de computación en la nube pública para satisfacer necesidades temporales de capacidad que no pueden ser cubiertas por la nube privada. [ 71 ] Esta capacidad permite a las nubes híbridas emplear la expansión en la nube para escalar entre nubes. [ 3 ] La expansión en la nube es un modelo de implementación de aplicaciones en el que una aplicación se ejecuta en una nube privada o centro de datos y se expande a una nube pública cuando aumenta la demanda de capacidad de computación. Una ventaja principal de la expansión en la nube y un modelo de nube híbrida es que una organización paga por recursos de computación adicionales solo cuando los necesita. [ 72 ] La expansión en la nube permite a los centros de datos crear una infraestructura de TI interna que admita cargas de trabajo promedio y utilizar recursos de nubes públicas o privadas durante picos en las demandas de procesamiento. [ 73 ]

Comunidad

La nube comunitaria comparte infraestructura entre varias organizaciones de una comunidad específica con preocupaciones comunes (seguridad, cumplimiento, jurisdicción, etc.), ya sea que se gestione internamente o por un tercero, y se aloje interna o externamente. Los costos se distribuyen entre menos usuarios en comparación con una nube pública (pero más que en una nube privada). Como resultado, solo se logra una parte del ahorro potencial de costos de la computación en la nube. [ 3 ]

Nube múltiple

Según la norma ISO /IEC 22123-1: «la multinube es un modelo de despliegue en la nube en el que un cliente utiliza servicios de nube pública proporcionados por dos o más proveedores de servicios en la nube».   [ 74 ] La polinube se refiere al uso de múltiples nubes públicas con el fin de aprovechar los servicios específicos que ofrece cada proveedor. Se diferencia de la multinube en que no está diseñada para aumentar la flexibilidad ni mitigar los fallos, sino que se utiliza para permitir que una organización logre más de lo que podría lograr con un solo proveedor. [ 75 ]

Mercado

Según International Data Corporation (IDC), el gasto global en servicios de computación en la nube ha alcanzado los 706 mil millones de dólares y se espera que llegue a los 1,3 billones de dólares para 2025. [ 76 ] Gartner estimó que el gasto global de los usuarios finales en servicios de nube pública alcanzaría los 600 mil millones de dólares para 2023. [ 77 ] Según un informe de McKinsey & Company , las palancas de optimización de costos de la nube y los casos de uso empresarial orientados al valor prevén más de 1 billón de dólares en EBITDA anual en las empresas Fortune 500 que están en juego en 2030. [ 78 ] En 2022, más de 1,3 billones de dólares en gasto de TI empresarial estaban en juego por el cambio a la nube, creciendo a casi 1,8 billones de dólares en 2025, según Gartner. [ 79 ]

La Comunicación de la Comisión Europea de 2012 identificó varios problemas que estaban impidiendo el desarrollo del mercado de la computación en la nube: [ 80 ] : Sección 3

La Comunicación estableció una serie de «acciones de la agenda digital» que la Comisión se propuso emprender para apoyar el desarrollo de un mercado justo y eficaz de servicios de computación en la nube. [ 80 ] : Páginas 6–14

Proveedores de computación en la nube

A partir de 2025, los tres mayores proveedores de computación en la nube por cuota de mercado, comúnmente denominados hiperescaladores, son Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure y Google Cloud. [ 81 ] [ 82 ] Estas empresas dominan el mercado global de la nube debido a su extensa infraestructura, amplia oferta de servicios y escalabilidad.

En los últimos años, las organizaciones han adoptado cada vez más proveedores de nube alternativos, que ofrecen servicios especializados que los distinguen de los proveedores de hiperescala. Estos proveedores pueden ofrecer ventajas como menores costos, mayor transparencia y previsibilidad de costos, mayor soberanía de datos (particularmente en regiones como la Unión Europea para cumplir con regulaciones como el Reglamento General de Protección de Datos (RGPD)), mayor alineación con los requisitos regulatorios locales o servicios específicos para la industria. [ 83 ]

Los proveedores de nube alternativos suelen formar parte de estrategias multinube, donde las organizaciones utilizan múltiples servicios en la nube —tanto de proveedores de hiperescala como de proveedores especializados— para optimizar el rendimiento, el cumplimiento normativo y la eficiencia de costes. Sin embargo, no necesariamente sustituyen directamente a los proveedores de hiperescala, ya que sus ofertas suelen ser más especializadas. [ 83 ]

Conceptos similares

El objetivo de la computación en la nube es permitir a los usuarios beneficiarse de todas estas tecnologías, sin necesidad de un conocimiento profundo o experiencia en cada una de ellas. La nube busca reducir costos y ayuda a los usuarios a centrarse en su negocio principal en lugar de verse obstaculizados por problemas de TI. [ 84 ] La principal tecnología habilitadora para la computación en la nube es la virtualización . El software de virtualización separa un dispositivo informático físico en uno o más dispositivos "virtuales", cada uno de los cuales puede usarse y administrarse fácilmente para realizar tareas informáticas. Con la virtualización a nivel de sistema operativo, que esencialmente crea un sistema escalable de múltiples dispositivos informáticos independientes, los recursos informáticos inactivos pueden asignarse y usarse de manera más eficiente. La virtualización proporciona la agilidad necesaria para acelerar las operaciones de TI y reduce los costos al aumentar la utilización de la infraestructura . La computación autónoma automatiza el proceso mediante el cual el usuario puede aprovisionar recursos bajo demanda . Al minimizar la participación del usuario, la automatización acelera el proceso, reduce los costos laborales y disminuye la posibilidad de errores humanos. [ 84 ]

La computación en la nube utiliza conceptos de la computación de utilidad para proporcionar métricas de los servicios utilizados. La computación en la nube intenta abordar los problemas de QoS (calidad de servicio) y confiabilidad de otros modelos de computación en malla . [ 84 ]

La computación en la nube comparte características con:

  • Modelo cliente-servidor : La computación cliente-servidor se refiere ampliamente a cualquier aplicación distribuida que distingue entre proveedores de servicios (servidores) y solicitantes de servicios (clientes). [ 85 ]
  • Oficina de informática : una empresa de servicios que proporcionaba servicios informáticos, especialmente entre las décadas de 1960 y 1980.
  • Computación en malla : una forma de computación distribuida y paralela, en la que una "supercomputadora virtual" está compuesta por un grupo de computadoras interconectadas y débilmente acopladas que actúan en conjunto para realizar tareas de gran envergadura.
  • Computación en la niebla : paradigma de computación distribuida que proporciona datos, procesamiento, almacenamiento y servicios de aplicaciones más cerca del cliente o de los dispositivos periféricos del usuario, como los enrutadores de red. Además, la computación en la niebla gestiona los datos a nivel de red, en dispositivos inteligentes y en el lado del cliente del usuario final (por ejemplo, dispositivos móviles), en lugar de enviarlos a una ubicación remota para su procesamiento.
  • Computación de utilidad : el "empaquetado de recursos informáticos , como computación y almacenamiento, como un servicio medido similar a un servicio público tradicional, como la electricidad". [ 86 ] [ 87 ]
  • De igual a igual (Peer-to-peer) : una arquitectura distribuida que no requiere coordinación central. Los participantes son tanto proveedores como consumidores de recursos (a diferencia del modelo tradicional cliente-servidor).
  • Entorno de pruebas en la nube : un entorno informático aislado y en tiempo real en el que un programa, código o archivo puede ejecutarse sin afectar a la aplicación en la que se ejecuta.

Véase también

Notas

Referencias

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