Arquitectura en Nube en la Computación en Nube: Elementos clave y estrategias
La arquitectura en la nube está en el centro de las transformaciones digitales actuales, ayudando a las empresas a innovar y a mantenerse por delante de la competencia. Pero diseñar una infraestructura en la nube que se adapte a tus necesidades y objetivos específicos puede ser una tarea compleja. Aunque la nube ofrece ventajas asombrosas como escalabilidad, ahorro de costes, flexibilidad y agilidad, éstas no se producen automáticamente.
Para cosechar realmente los frutos, necesitas decisiones arquitectónicas inteligentes, una planificación sólida y un buen conocimiento de cómo sacar el máximo partido de las herramientas y servicios en la nube. Tienes que ir más allá de las migraciones básicas y centrarte en crear soluciones que aprovechen plenamente el potencial de la nube para impulsar el crecimiento, la eficiencia y el éxito a largo plazo.
Pero, ¿qué es exactamente la arquitectura en la nube? Nos alegra que lo preguntes.
¿Qué es la arquitectura en nube en la computación en nube?
Arquitectura en la nube es la forma en que diferentes componentes tecnológicos -como recursos informáticos, almacenamiento, redes, bases de datos y software- se unen para crear una solución completa de computación en nube. Este plan técnico proporciona un enfoque estratégico sobre cómo utiliza tu organización la tecnología para aportar valor, simplificar las operaciones e impulsar la innovación.
Piensa en la arquitectura de la nube como en los cimientos de un rascacielos digital. Al igual que una estructura física necesita una planificación cuidadosa para garantizar que sea estable, escalable y eficiente, la arquitectura en la nube requiere un diseño meditado para satisfacer las necesidades actuales al tiempo que se prepara para el crecimiento futuro. Una arquitectura bien diseñada no sólo mantiene tus aplicaciones y servicios actuales funcionando sin problemas, sino que también facilita la innovación y el crecimiento a medida que evoluciona tu organización.
Esta configuración abarca mucho: desde cómo se crean las aplicaciones y cómo se mueven los datos entre los sistemas hasta cómo se gestionan los recursos para satisfacer la demanda. Construir una arquitectura también implica tomar decisiones sobre seguridad, costes y rendimiento. Pero en el fondo, la arquitectura de la nube consiste realmente en ofrecer valor a los usuarios, asegurándose de que obtienen servicios fiables y de alto rendimiento que satisfacen sus necesidades. Por ejemplo, una aplicación minorista con una sólida arquitectura en la nube puede garantizar experiencias de pago más rápidas durante las temporadas altas. Esto evita ralentizaciones, clientes frustrados y, en última instancia, pérdidas de ventas. Hoy en día, disponer de una sólida arquitectura en la nube es imprescindible para seguir siendo competitivo, adaptable y estar preparado para afrontar lo que venga.
4 componentes clave de la arquitectura en la nube
A arquitectura en la nube bien diseñada consta de varios componentes que trabajan en armonía:
Componente frontal
El front-end es la parte de tu configuración en la nube orientada al usuario, que conecta a los usuarios con los sistemas back-end. Un front end bien diseñado garantiza una experiencia fluida y fácil de usar. Al fin y al cabo, un potente back-end no sirve de nada si los usuarios finales no pueden acceder fácilmente a sus ventajas. Esto es lo que incluye este componente:
- Interfaces web y aplicaciones móviles: Permite a los usuarios interactuar con tu servicio, ya sea en un navegador o en una aplicación móvil.
- Procesamiento del lado del cliente: Ejecuta código en el dispositivo del usuario para garantizar interacciones fluidas, como la representación visual o la gestión de funciones básicas.
- Elementos de experiencia de usuario (UX): Proporciona una navegación intuitiva y garantiza la accesibilidad para todos los usuarios.
- Integraciones API para la visualización de datos: Permite que el front-end extraiga datos en tiempo real de los sistemas back-end para una experiencia dinámica.
Componente back-end
El back-end garantiza que tus aplicaciones funcionen sin problemas, de forma eficiente y segura, al tiempo que se mantienen escalables. Se encarga de:
- Lógica empresarial y procesamiento de aplicaciones: Gestiona las funciones básicas y procesa los datos de forma fiable.
- Gestión y orquestación de API: Garantiza una comunicación fluida entre tu aplicación y otros servicios.
- Autenticación y autorización: Asegura tu aplicación verificando las identidades de los usuarios y gestionando los permisos.
- Gestión de recursos y escalado: Ajusta los recursos para satisfacer la demanda, manteniendo el rendimiento y controlando los costes.
Modelo de entrega basado en la nube
El modelo de prestación define cómo se prestan los servicios en la nube y cómo se accede a ellos, adaptándose a las necesidades del usuario:
- Infraestructura como servicio (IaaS): Ofrece elementos básicos como máquinas virtuales, almacenamiento y redes bajo demanda, dándote el control de tu configuración informática.
- Plataforma como servicio (PaaS): Proporciona un entorno para desarrollar y desplegar aplicaciones, liberando a los desarrolladores de preocuparse por el hardware o el software.
- Software como servicio (SaaS): Ofrece aplicaciones totalmente funcionales (como correo electrónico o herramientas CRM) en línea, con actualizaciones y mantenimiento gestionados por el proveedor.
- Función como servicio (FaaS): Permite la computación sin servidor que permite a los desarrolladores ejecutar funciones o código específicos cuando se activan, por lo que es ideal para aplicaciones escalables y basadas en eventos.
Arquitectura de red
La capa de red conecta todas las partes del sistema, garantizando una comunicación segura y eficaz. Permite compartir datos y acceder a recursos, y mantiene todo funcionando sin problemas. Los componentes clave son:
- Redes y subredes virtuales: Organiza los flujos de tráfico, aumenta la seguridad y mejora la eficacia general.
- Equilibradores de carga y gestión del tráfico: Distribuye el tráfico entre los servidores para evitar la sobrecarga y garantizar la fiabilidad.
- Grupos de seguridad y políticas de red: Define reglas de acceso para protegerte de actividades no autorizadas y garantizar el cumplimiento.
- Redes de distribución de contenidos (CDN): Aceleran la entrega de contenidos utilizando una red de servidores, reduciendo los retrasos y mejorando la experiencia del usuario.
Cómo funciona la arquitectura en nube
La arquitectura en nube funciona coordinando una serie de servicios y componentes interconectados, cada uno de los cuales desempeña un papel clave en la entrega eficaz de aplicaciones y servicios a los usuarios. He aquí cómo funciona todo:
Tramitación de solicitudes
- Cuando los usuarios realizan solicitudes a través de navegadores web, aplicaciones móviles u otras plataformas, éstas actúan como puntos de entrada al sistema en la nube.
- Los equilibradores de carga intervienen para distribuir el tráfico entre varios servidores, garantizando que las cargas de trabajo se distribuyan uniformemente, que los servidores no se saturen y que el sistema siga siendo fiable.
- Medidas de seguridad como cortafuegos, detección de intrusos y protocolos de autenticación verifican y validan las solicitudes de los usuarios, garantizando que sólo accedan los usuarios autorizados.
Orquestación de servicios
- Microserviciosque son pequeñas unidades independientes de funcionalidad, trabajan juntas para gestionar las peticiones de los usuarios de forma eficaz. Están diseñadas para ser fácilmente desplegables y escalables por sí solas.
- Las API (Interfaces de Programación de Aplicaciones) permiten que estos microservicios se comuniquen sin problemas, intercambiando datos y realizando tareas sin estar estrechamente conectados.
- Los sistemas de caché almacenan temporalmente los datos a los que se accede con frecuencia, acelerando los tiempos de respuesta y reduciendo la necesidad de realizar consultas repetidas a la base de datos o cálculos pesados.
Gestión de recursos
- El autoescalado ajusta automáticamente los recursos en función de la demanda en tiempo real, aumentando la capacidad en los momentos de mayor actividad y reduciéndola cuando disminuye el uso para ahorrar costes.
- Plataformas como Kubernetes manejan aplicaciones en contenedores, gestionando su despliegue, monitorización y escalado en la infraestructura de la nube.
- Las herramientas de optimización de recursos vigilan el uso y el rendimiento del sistema para garantizar que todo funcione de forma rentable, minimizando el despilfarro y aumentando el retorno de la inversión.
Tipos de arquitectura en la nube
Las empresas pueden elegir entre varios modelos de arquitectura en la nube, cada uno de los cuales ofrece ventajas y consideraciones distintas. La clave está en seleccionar el modelo -o la combinación de modelos- que mejor se ajuste a tus objetivos empresariales, requisitos de seguridad y necesidades operativas del negocio.
Nube pública
La nube pública proporciona potencia informática a través de Internet mediante proveedores como Amazon Web Services (AWS), Google Cloud o Microsoft Azure. Es escalable y rentable para la mayoría de las empresas, con ventajas como:
- Despliegue rápido y escalado sencillo
- Precios de pago por uso para controlar los costes
- Amplia cobertura geográfica
- Servicios gestionados para reducir las molestias operativas
Nube privada
La nube privada ofrece una infraestructura dedicada, in situ o alojada por un tercero, que da a las organizaciones un control total. Es ideal para sectores con normativas estrictas o necesidades de seguridad. Las ventajas incluyen:
- Mayor seguridad y cumplimiento
- Control total sobre los datos y la infraestructura
- Hardware y software personalizables
- Rendimiento constante y disponibilidad de recursos
Nube híbrida
La tecnología de nube híbrida combina entornos públicos y privados, dándote la flexibilidad de optimizar dónde se ejecutan tus cargas de trabajo. Las empresas pueden:
- Almacena los datos sensibles en nubes privadas mientras utilizas nubes públicas para tareas no críticas
- Escalar rápidamente con recursos públicos manteniendo los sistemas centrales de forma privada
- Utiliza estrategias sólidas de recuperación ante desastres en todos los entornos
- Equilibra rendimiento, seguridad y costes
Por ejemplo, el sector sanitario suele utilizar una configuración de nube híbrida. Sensible información del paciente (IIP) se almacena en nubes privadas, manteniéndola segura, mientras que los recursos de las nubes públicas se encargan de cosas como la programación de citas y los análisis. Una configuración de nube híbrida permite al sector sanitario cumplir normativas como la HIPAA, sin dejar de disfrutar de las ventajas de la escalabilidad y la eficiencia.
Multicloud
Multicloud utiliza servicios de varios proveedores de nubes públicas, evitando la dependencia de un único proveedor y aprovechando los puntos fuertes de cada uno. Las ventajas incluyen:
- Acceso a los mejores servicios de diferentes proveedores
- Redundancia de proveedores para una mayor fiabilidad
- Mayor poder de negociación con los proveedores
- Servicios optimizados en función de la ubicación
12 ventajas de la arquitectura en nube
Cuando se implementan eficazmente, los entornos en la nube pueden desbloquear una amplia gama de potentes ventajas para empresas de todos los tamaños:
- Más rapidez en la comercialización de nuevas funciones: Lanza nuevos productos y servicios rápidamente aprovechando la flexibilidad y escalabilidad de las plataformas en la nube. Los desarrolladores pueden trabajar de forma más eficiente, acortando el ciclo de desarrollo.
- Mejor experiencia del cliente: Disfruta de tiempos de carga más rápidos, interacciones fluidas y servicios altamente personalizados con soluciones en la nube, garantizando que los clientes disfruten de una experiencia fluida y satisfactoria.
- Mayor agilidad empresarial: Adáptate más fácilmente a los cambios en el mercado o a las demandas de los clientes, gracias a la flexibilidad de los sistemas en la nube que permiten escalar y realizar ajustes rápidamente.
- Menores costes operativos: Reduce los gastos eliminando la necesidad de costoso hardware y mantenimiento in situ, mientras pagas sólo por los recursos en la nube que tu empresa utiliza realmente.
- Infraestructura escalable que crece contigo: Haz crecer tu infraestructura a medida que crece tu negocio; tanto si eres una pequeña empresa como si estás escalando globalmente, la nube se ajusta para satisfacer tus demandas.
- Fiabilidad y redundancia mejoradas: Minimiza el tiempo de inactividad y garantiza que tus servicios sigan operativos: las plataformas en la nube tienen mecanismos de conmutación por error integrados y sistemas distribuidos.
- Funciones de seguridad más potentes: Benefíciate de protocolos de seguridad avanzados, cifrado y actualizaciones periódicas que protegen tus datos y sistemas frente a las amenazas cambiantes.
- Actualizaciones y mantenimiento automatizados: Dedica menos tiempo a la gestión del sistema: los proveedores de servicios en la nube se encargan de las actualizaciones, el mantenimiento y los parches automáticamente, para que tu sistema funcione sin problemas.
- Alcance y accesibilidad globales: Accede a tus aplicaciones y datos desde cualquier parte del mundo, permitiendo a tu equipo y a tus clientes trabajar y conectarse desde cualquier lugar.
- Una plataforma para impulsar la innovación: Utiliza la nube como base para experimentar con nuevas tecnologías como IA, aprendizaje automático e Internet de las cosas (IoT)fomentando la creatividad y la innovación.
- Una ventaja competitiva: Mantente a la cabeza de tu sector aprovechando las herramientas de la nube para optimizar la eficiencia, reducir costes y ofrecer servicios únicos más rápidamente que la competencia.
- Infraestructura construida para durar en el futuro: Prepara tu empresa para el futuro con una infraestructura flexible, escalable y fiable que pueda adaptarse a las tecnologías emergentes y a las necesidades cambiantes.
Mejores prácticas para diseñar la arquitectura de la nube
Crear una arquitectura en la nube eficaz requiere algo más que una lista de comprobación; exige la aplicación práctica de las mejores prácticas. Aquí tienes ideas para poner en práctica las mejores prácticas.
Dar sentido a la arquitectura de la nube
La arquitectura en la nube puede complicarse rápidamente, por eso la visibilidad es clave para que todo funcione sin problemas. Los Diagramas de la Nube de DoiT pueden ayudar a los equipos:
- Haz un mapa de toda tu configuración en la nube con imágenes claras y detalladas
- Acércate a servicios o aplicaciones específicos para controlar los costes, el uso y el rendimiento
- Sigue los cambios a lo largo del tiempo para ver cómo evoluciona tu arquitectura
- Detecta oportunidades para ahorrar dinero con herramientas gráficas avanzadas
- Detecta problemas críticos y problemas de rendimiento con actualizaciones casi en tiempo real
- Gestiona operaciones sin esfuerzo en múltiples plataformas en la nube
Seguridad por diseño
La seguridad debe integrarse en cada parte de tu arquitectura en la nube desde el principio. Las siguientes medidas te ayudarán a garantizar una protección sólida:
Seguridad de confianza cero
Establece seguridad de confianza cero con segmentación y microsegmentación de la red. Utiliza los grupos de seguridad de tu proveedor de la nube para crear controles de acceso estrictos y zonas de seguridad detalladas. Sigue el principio del menor privilegio para todos los servicios, y asegúrate de documentar patrones de acceso claros.
Proteger tus datos
- En reposo: Elige entre claves gestionadas por el proveedor o trae tu propia clave (BYOK)según lo que se ajuste a tus necesidades de cumplimiento y control.
- En tránsito: Utiliza la última tecnología seguridad de la capa de transporte (TLS) y automatiza la gestión de certificados para evitar problemas de caducidad.
- Capa de aplicación: Utiliza la encriptación a nivel de campo para los datos sensibles, a fin de mantenerlos seguros, aunque se vulneren otras capas.
Vigila la seguridad
- Programa escaneos automáticos de vulnerabilidades, especialmente después de actualizaciones o cambios importantes.
- Activa la detección de amenazas en tiempo real utilizando los servicios de tu proveedor en la nube.
- Automatiza las respuestas a amenazas comunes con funciones sin servidor para actuar con rapidez y sin complicaciones.
Planificación de la escalabilidad
Establece políticas de autoescalado basadas en métricas como el uso de la CPU, la memoria o el recuento de peticiones. Utiliza datos anteriores para establecer umbrales de escalado inteligentes, e incluye periodos de calentamiento y enfriamiento para evitar un escalado constante hacia arriba y hacia abajo.
Optimización de costes
Mantén los costes bajo control con estrategias inteligentes y herramientas prácticas. Utiliza herramientas en la nube para detectar recursos infrautilizados y establecer alertas de uso inusual. Aprovecha las instancias puntuales para cargas de trabajo asequibles, combinadas con sólidos planes de conmutación por error.
DoiT Flexsave optimiza automáticamente el gasto en la nube mediante la identificación de oportunidades de ahorro de costes, garantizando que sacas el máximo partido a tu presupuesto para la nube. Mientras tanto, Escalado puntual ayuda a utilizar eficazmente instancias puntuales para cargas de trabajo informáticas, maximizando el rendimiento y manteniendo los costes bajos.
También puedes vigilar el gasto en todos los servicios, equipos y proyectos. Establece alertas presupuestarias diarias o mensuales, y automatiza las respuestas a cualquier cosa inusual. Crea cuadros de mando para seguir las tendencias de costes y detectar oportunidades de ahorro.
Optimización del rendimiento
Optimiza el rendimiento en varias capas de la arquitectura utilizando la caché en memoria para las consultas frecuentes y establece reglas claras de invalidación de la caché. Configura tu red de distribución de contenidos (CDN) almacenamiento en caché basado en el tipo de contenido y la frecuencia de actualización, y uso de escudos de origen para reducir la carga del servidor.
Controla el rendimiento de las consultas, optimiza la indexación y utiliza la agrupación de conexiones. Para grandes conjuntos de datos, implanta réplicas de lectura para cargas de trabajo de lectura pesada y fragmentación para distribuir los datos de forma eficiente.
Retos comunes en la arquitectura de la nube
Aunque la arquitectura en nube ofrece numerosas ventajas, las organizaciones pueden enfrentarse potencialmente a varios retos, como:
- Integración de diversos servicios: Conectar diferentes servicios en la nube y sistemas heredados manteniendo el flujo de datos y la funcionalidad
- Gestionar las dependencias: Gestionar los servicios conectados y asegurarse de que las actualizaciones o cambios no estropean todo el sistema.
- Mantener la documentación: Mantener la documentación técnica precisa y actualizada a medida que evoluciona la infraestructura de la nube.
- Transferencia de conocimientos y formación: Garantizar que los miembros del equipo se mantienen al día de los cambios en las tecnologías de la nube y las mejores prácticas
- Comprender los modelos de precios de la nube: Navegar por las complejas estructuras de precios y predecir los costes de los distintos servicios en la nube y patrones de uso
- Gestionar la utilización de recursos: Equilibrar las necesidades de rendimiento con la rentabilidad evitando el exceso o la falta de aprovisionamiento
- Controlar la TI en la sombra: Prevenir el uso no autorizado de servicios en la nube que puede crear riesgos de seguridad y costes inesperados.
- Optimizar el gasto en la nube: Identificar y eliminar el despilfarro manteniendo los requisitos de rendimiento y disponibilidad
- Protección de datos y cumplimiento normativo: Cumplir los requisitos normativos y proteger los datos confidenciales en entornos distribuidos en la nube
- Gestión de identidades y accesos: Implantar la autenticación y la autorización manteniendo la eficacia operativa
- Supervisión de la seguridad y respuesta: Detección y respuesta a las amenazas de seguridad en entornos complejos de nube en tiempo real
- Coordinación de la seguridad multicloud: Mantener políticas y controles de seguridad coherentes entre distintos proveedores de nubes
- Gestión de la latencia: Minimizar los retrasos y garantizar un rendimiento óptimo para los usuarios en diferentes ubicaciones.
- Asignación de recursos: Distribuir eficazmente los recursos informáticos entre servicios y aplicaciones en función de las prioridades empresariales.
- Optimización de la base de datos: Mantener el rendimiento y la fiabilidad de la base de datos a medida que crecen los volúmenes de datos y la complejidad
- Rendimiento de la red: Garantizar una conectividad fiable y un ancho de banda adecuado entre los servicios en la nube y las ubicaciones de los usuarios.
Avanzar en tu estrategia de arquitectura en la nube
Construir una arquitectura en la nube con éxito requiere algo más que conocimientos técnicos. Se trata de adoptar un enfoque estratégico que conecte tus decisiones tecnológicas con tus objetivos empresariales y casos de uso. En lugar de centrarte sólo en las métricas superficiales, es importante pensar en el panorama general y en el impacto a largo plazo de tus decisiones.
Con modernas herramientas de gestión de la nube y el apoyo de expertos, puedes crear un marco bien establecido que no sólo satisfaga tus necesidades actuales, sino que también te prepare para el éxito futuro. Estratégicamente, las consideraciones más importantes en la arquitectura de la nube incluyen el coste, la optimización operativa, la seguridad y el rendimiento. La clave está en tratar la arquitectura de la nube como un proceso continuo de mejora, no como un proyecto único.
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