O que é uma infraestrutura de full-stack? Um guia definitivo

Uma infraestrutura full-stack refere-se a toda a pilha de tecnologia pré-integrada, front-end, back-end e tudo o mais (ou seja, middleware), necessária para criar, testar e implantar um aplicativo. 

Uma full-stack não se refere necessariamente a tudo na infraestrutura. Por exemplo, os bancos de dados são essenciais para executar aplicativos, mas geralmente não são considerados parte do full-stack, nem da camada de aplicativos. 

Neste artigo, veremos mais detalhadamente tudo sobre full-stack e o que isso significa para o seu datacenter.

A pilha completa de TI é uma arquitetura pré-validada de várias camadas que engloba todos os aspectos da infraestrutura de tecnologia. Cada camada tem um propósito específico e contribui para o funcionamento geral do ecossistema de TI. 

As camadas da pilha de TI incluem:

• Recursos: no local e na nuvem 
• Servidores
• Rede
• Sistema operacional
• Virtualização
• Banco de dados
• Middleware de aplicativo
• Estruturas de desenvolvimento
• Automação e implantação
• Análise e monitoramento
• Segurança

Vamos nos aprofundar um pouco mais em cada um desses componentes.

Armazenamento

O armazenamento é um aspecto essencial de qualquer infraestrutura de TI, e as empresas precisam determinar a abordagem mais adequada para suas necessidades de armazenamento de dados. O armazenamento local envolve a manutenção de dispositivos de armazenamento físico, como discos rígidos, sistemas de armazenamento em rede (NAS, Network Attached Storage) ou redes de área de armazenamento (SANs, Storage Area Networks) no datacenter da organização. Isso oferece controle direto e garante proximidade de dados, o que pode ser benéfico para dados sensíveis ou relacionados à conformidade.

Computação

Os recursos de computação são o mecanismo que potencializa aplicativos e serviços. A infraestrutura de computação local normalmente envolve possuir e gerenciar servidores físicos dentro das instalações de uma organização. Isso garante controle total sobre os recursos de computação, permitindo que as organizações ajustem as configurações com base em seus requisitos específicos.

A computação em nuvem, por outro lado, oferece recursos de computação virtualizados que podem ser provisionados e dimensionados sob demanda. Os provedores de serviços de nuvem oferecem uma variedade de opções de computação, como máquinas virtuais (VMs, Virtual Machines), contêineres e computação sem servidor, permitindo que as organizações atendam às suas necessidades de carga de trabalho enquanto se beneficiam da elasticidade e da otimização de custos.

A computação em nuvem híbrida combina recursos locais e em nuvem para obter flexibilidade, escalabilidade e otimização de recursos. Ele permite que as organizações aproveitem a nuvem para estourar, lidar com cargas de trabalho de pico ou casos de uso específicos, enquanto dependem da infraestrutura local para aplicativos essenciais ou sensíveis à latência.

Rede

A rede é a base de qualquer infraestrutura de TI, permitindo a comunicação entre vários componentes. A rede local envolve configurar e gerenciar dispositivos de rede física, como roteadores, switches e firewalls, dentro das instalações de uma organização. Isso oferece controle direto sobre configurações de rede, políticas de segurança e alocação de largura de banda.

A rede em nuvem, fornecida por provedores de serviços de nuvem, permite que as organizações criem redes virtuais e definam configurações de rede usando princípios de rede definida por software (SDN, Software-Defined Networking). A rede em nuvem oferece escalabilidade, facilidade de configuração e integração com outros serviços de nuvem, permitindo que as organizações criem arquiteturas distribuídas e globalmente acessíveis.

Em uma implantação de nuvem híbrida, as organizações podem conectar sua infraestrutura de rede local à nuvem usando opções de conectividade segura, como redes privadas virtuais (VPNs, Virtual Private Networks) ou conexões diretas de rede. Isso permite uma integração perfeita entre recursos locais e na nuvem, permitindo aplicativos híbridos e topologias de rede híbrida.

A camada de rede fornece conectividade entre recursos. Ela engloba roteadores, switches, firewalls e outros dispositivos de rede que facilitam a comunicação contínua e a transferência de dados. A camada de rede atua como uma ponte, conectando vários componentes da pilha de TI. Uma infraestrutura de rede robusta garante conectividade confiável, transmissão eficiente de dados e acesso seguro aos recursos. Tecnologias de rede como TCP/IP, Ethernet e VPNs desempenham um papel fundamental no estabelecimento e manutenção de conexões de rede.

Sistemas operacionais como Windows e Linux fornecem o software subjacente que permite que hardware e software trabalhem juntos. A camada do sistema operacional (OS ) fornece serviços essenciais e gerencia recursos de hardware, permitindo a execução de aplicativos e o uso eficiente dos recursos do sistema. O OS lida com tarefas como gerenciamento de processos, alocação de memória, interação de dispositivos e gerenciamento de sistemas de arquivos, garantindo a operação tranquila de toda a pilha.

A camada de virtualização oferece a capacidade de executar vários sistemas operacionais e aplicativos em um único servidor. Essa camada inclui hipervisores como VMware e Microsoft Hyper-V. A tecnologia de virtualização permite a criação de instâncias virtuais ou VMs em um servidor físico ou ambiente de nuvem. A virtualização permite consolidação, otimização de recursos e escalabilidade. A virtualização também facilita o provisionamento e a implantação rápidos de novas instâncias, simplificando o gerenciamento e a manutenção da infraestrutura.

A camada do banco de dados permite armazenar, organizar e recuperar dados. Essa camada inclui sistemas tradicionais de gerenciamento de banco de dados, como SQL Server e Oracle , bancos de dados específicos de aplicativos, como SAP HANA , e os novos OpenDBs, como MySQL e MongoDB . 

Os bancos de dados são essenciais para aplicativos que exigem armazenamento e recuperação de dados persistentes. Bancos de dados relacionais, como MySQL, PostgreSQL e Oracle, oferecem armazenamento estruturado de dados, reforçando a integridade de dados por meio de esquemas e relacionamentos definidos. Bancos de dados NoSQL, como MongoDB e Cassandra, oferecem opções de armazenamento flexíveis e escaláveis para dados não estruturados ou semiestruturados. A camada do banco de dados garante consistência, disponibilidade e segurança dos dados.

A camada de middleware do aplicativo atua como uma ponte entre o banco de dados e a camada de aplicativo, fornecendo um conjunto de componentes de software que permitem que os aplicativos trabalhem juntos. Essa camada inclui servidores de aplicativos, como Apache Tomcat e JBoss, servidores da Web, filas de mensagens e APIs. O middleware controla coisas como gerenciamento de sessões, armazenamento em cache e integração de dados. Ao permitir uma comunicação eficiente entre aplicativos e bancos de dados, a camada de middleware melhora o desempenho, a escalabilidade e a interoperabilidade.

O desenvolvimento mais recente em infraestruturas full-stack é o surgimento de soluções de gerenciamento integrado baseadas em automação e AI. Essas novas ferramentas oferecem um meio de total observabilidade em toda a pilha e podem dar suporte à maioria das funções de gerenciamento necessárias para o controle básico de todas as camadas. Idealmente, essas soluções incluem um conjunto de APIs REST padrão para tornar aplicativos de terceiros e cargas de trabalho legadas exclusivas observáveis e capazes de enviar seus próprios alertas para a camada de gerenciamento. O melhor dessas novas ofertas de gerenciamento integrado aproveita a AI/ML para identificar padrões e aprender a fornecer automaticamente (conforme a necessidade) funções como escalabilidade sob demanda, reduzindo os ônus e a complexidade enfrentados pelos administradores de infraestrutura. Essas novas soluções sofisticadas estão finalmente começando a atender ao antigo desejo de um “único painel de vidro”.

A camada de estruturas de desenvolvimento fornece um conjunto de ferramentas, bibliotecas e recursos reutilizáveis que simplificam o processo de desenvolvimento de software e permitem que os desenvolvedores criem aplicativos. Essas estruturas fornecem estruturas e funcionalidades predefinidas, simplificando o desenvolvimento de aplicativos e promovendo a eficiência do código. Exemplos incluem Django, Ruby on Rails e Angular. As estruturas de desenvolvimento aceleram o ciclo de vida do desenvolvimento, melhoram a reutilização de código e facilitam a criação de aplicativos robustos e escaláveis.

A camada de automação e implantação permite automatizar a implantação de aplicativos e serviços. Essa camada inclui ferramentas que automatizam tarefas como compilação de código, teste, gerenciamento de configuração e implantação. A integração contínua/implantação contínua (CI/CD ) também é uma parte muito importante da automação e implantação, permitindo que as organizações automatizem o ciclo de vida do desenvolvimento de software e garantam uma entrega de aplicativos mais rápida e confiável. A automação aumenta a eficiência, reduz os erros humanos e facilita a implantação rápida de mudanças.

A camada de análise e monitoramento permite monitorar e analisar o desempenho de aplicativos e serviços. Essa camada, que inclui ferramentas como Nagios e Splunk , permite que as organizações obtenham insights valiosos sobre sua infraestrutura de TI e desempenho de aplicativos. Ela envolve ferramentas para coletar e analisar métricas do sistema, dados de log e comportamento do usuário. As soluções de monitoramento ajudam a identificar gargalos de desempenho, detectar anomalias e garantir a integridade e a disponibilidade gerais da pilha de TI. Os recursos de análise permitem tomada de decisão orientada por dados, planejamento de capacidade e otimização de recursos.

A segurança é uma preocupação primordial em todas as camadas da pilha de TI. A camada de segurança, que inclui ferramentas como firewalls e sistemas de detecção de intrusão, protege aplicativos e serviços contra acesso não autorizado, violações e outros tipos de atividades maliciosas. Criptografia, controles de acesso e gerenciamento de identidade são outros aspectos importantes de todas as camadas de segurança. A implementação de medidas de segurança robustas garante a confidencialidade, integridade e disponibilidade dos dados, protegendo todo o ecossistema de TI.

Quando o setor estava passando de sistemas proprietários para sistemas abertos, e de mainframes monolíticos e computação departamental para modelos de computação de desktop distribuído, o argumento de construção x compra para sua infraestrutura full-stack ainda estava em jogo.  

No entanto, desde então, “comprar” claramente ganhou. 

Hoje em dia, todos nós entendemos inerentemente que tentar criar a própria infraestrutura multicamadas a partir de peças é muito arriscado e, por fim, muito difícil de dar suporte. Reunir uma solução é simplesmente muito demorado e caro por causa de todas as coisas que entram no processo:

• Identificação das melhores peças 
• Negociação com vários fornecedores
• Lidar com ciclos de compra mais longos e, portanto, com um tempo de implantação mais longo
• O custo extremo de testar e integrar
• O desafio de apoiar um ambiente de vários fornecedores
• Os problemas associados às alterações de rotações e recursos

É por isso que uma infraestrutura full-stack totalmente pré-integrada faz tanto sentido na nuvem quanto no local. Os provedores de nuvem, como a AWS, vivem e respiram com TI eficiente, mas ainda tomaram a decisão (muito inteligente) de optar por designs pré-validados para suas full-stacks, mesmo com seu exército de pessoal de TI dedicado.

Leitura: A FlashStack oferece infraestrutura de Hybrid Cloud inteligente definida por software

Os ambientes de nuvem e locais oferecem uma infraestrutura full-stack, mas há diferenças importantes:

Compensações

A diferença entre nuvem e local é a diferença entre executar aplicativos e cargas de trabalho remotamente (nuvem) versus localmente (no local), que troca o controle direto e a segurança por conveniência e redução da sobrecarga interna de TI. 

Entendendo os custos reais

Na nuvem pública, os usuários gerenciam um SLA com seu provedor, enquanto em um ambiente local, os próprios usuários gerenciam esses sistemas. Há custos e desvantagens associados a cada caso. Em algum momento, a motivação para ir para a nuvem era a redução de custos. No entanto, houve uma reação contrária a isso; agora que a nuvem existe há algum tempo, os usuários estão descobrindo que não economizaram dinheiro como esperado e, na verdade, podem até pagar mais. Isso gerou uma repatriação de dados e aplicativos para ambientes locais e locais.

Nuvem híbrida

Por esses motivos, muitos consumidores de TI se estabeleceram no modelo de nuvem híbrida cada vez mais popular.  Isso geralmente significa que os clientes executam alguns aplicativos em uma nuvem pública ou privada, e alguns aplicativos permanecem no local. A decisão sobre qual aplicativo executar normalmente depende de qual ambiente será mais benéfico para essa operação específica.  

As empresas frequentemente descarregam aplicativos de negócios padronizados (por exemplo, aplicativos corporativos em pacote, como SAP e Epic ) para a nuvem para obter mais eficiência e para que a equipe interna de TI seja livre para trabalhar em soluções mais estratégicas e suporte ao usuário final. Aplicativos ou cargas de trabalho personalizados muito estratégicos ou exclusivos da linha de negócios tendem a ser trazidos internamente, onde a TI pode aplicar seu conhecimento especializado de negócios.

Mas, independentemente da arquitetura, em algum lugar, alguém está executando uma full-stack integrada para dar suporte às operações e cargas de trabalho de uma empresa.

Uma infraestrutura full-stack é uma solução abrangente que inclui todos os componentes necessários para desenvolver, implantar e operar aplicativos e serviços. Ela oferece uma abordagem simplificada e integrada para gerenciar a infraestrutura de tecnologia. Ele também pode oferecer economia de custos e recursos avançados de automação e gerenciamento. Entender os diferentes componentes da infraestrutura full-stack pode ajudar as empresas a tomar decisões informadas sobre a melhor solução para suas necessidades. À medida que o mundo da TI evolui, sem dúvida haverá mais componentes adicionados à full-stack.  

Para manter sua pilha funcionando sem problemas, você precisa de uma infraestrutura unificada e facilmente escalável otimizada para nuvem híbrida. É exatamente isso que a FlashStack da Pure Storage e da Cisco oferece: computação, rede e armazenamento integrados que simplificam a expansão local para uma nuvem híbrida com gerenciamento unificado e consumo flexível para cada carga de trabalho.

Quer reduzir o espaço físico e o uso de energia do seu datacenter em mais de 80%? A FlashStack foi redesenhada desde o início para ser a infraestrutura mais sustentável do planeta.