¿Qué es una infraestructura de pila completa? Una guía definitiva

Una infraestructura de pila completa se refiere a toda la pila tecnológica preintegrada, front-end, back-end y todo lo que hay entre medias (es decir, middleware), necesaria para crear, probar e implementar una aplicación. 

Una "pila completa" no se refiere necesariamente a todo en la infraestructura propia. Por ejemplo, las bases de datos son críticas para ejecutar las aplicaciones, pero generalmente no se consideran parte de la pila completa, ni tampoco lo es la capa de aplicación. 

En este artículo, veremos con más detalle todo lo relacionado con la pila completa y lo que significa para su centro de datos.

La pila de TI completa es una arquitectura prevalidada y multicapa que abarca todos los aspectos de la infraestructura tecnológica. Cada capa tiene un propósito específico y contribuye al funcionamiento general del ecosistema informático. 

Las capas de la pila de TI incluyen:

• Recursos: on-premises y en la nube 
• Servidores
• Red
• El sistema operativo
• Virtualización
• Base de datos
• middleware de aplicaciones
• Marcos de desarrollo
• Automatización e implementación
• Análisis y supervisión
• Seguridad

Veamos cada uno de estos componentes un poco más.

El almacenamiento

El almacenamiento es un aspecto crítico de cualquier infraestructura de TI y las empresas tienen que determinar el enfoque más adecuado para sus necesidades de almacenamiento de datos. El almacenamiento local implica mantener dispositivos de almacenamiento físico, como discos duros, sistemas de almacenamiento conectado en red (NAS) o redes de área de almacenamiento (SAN) dentro del centro de datos de la organización. Esto ofrece un control directo y garantiza la proximidad de los datos, lo que puede ser beneficioso para los datos sensibles o relacionados con el cumplimiento normativo.

Cálculo

Los recursos informáticos son el motor que impulsa las aplicaciones y los servicios. La infraestructura de computación local suele implicar poseer y administrar servidores físicos dentro de las instalaciones de una organización. Esto le otorga un control total de los recursos informáticos, lo que permite a las organizaciones ajustar las configuraciones en función de sus requisitos específicos.

Por otro lado, la computación en la nube ofrece recursos de computación virtualizados que pueden aprovisionarse y escalarse bajo demanda. Los proveedores de servicios en la nube ofrecen una serie de opciones informáticas, como máquinas virtuales (VM), contenedores e informática sin servidor, lo que permite que las organizaciones satisfagan sus necesidades de carga de trabajo y se beneficien de la elasticidad y la optimización de costes.

La computación en la nube híbrida combina recursos locales y en la nube para lograr flexibilidad, escalabilidad y optimización de recursos. Permite que las organizaciones aprovechen la nube para reventar, manejar las cargas de trabajo pico o los casos de uso específicos, mientras confían en la infraestructura local para las aplicaciones de misión crítica o sensibles a la latencia.

Redes

Las redes son la base de cualquier infraestructura de TI y permiten la comunicación entre varios componentes. Las redes locales implican configurar y gestionar dispositivos de red físicos, como routers, conmutadores y cortafuegos, dentro de las instalaciones de una organización. Esto ofrece un control directo de las configuraciones de red, las políticas de seguridad y la asignación del ancho de banda.

Las redes en la nube, proporcionadas por proveedores de servicios en la nube, permiten que las organizaciones creen redes virtuales y definan configuraciones de red usando principios de redes definidas por software (SDN). Las redes en la nube ofrecen escalabilidad, facilidad de configuración e integración con otros servicios en la nube, lo que permite que las organizaciones creen arquitecturas distribuidas y accesibles globalmente.

En una implementación de nube híbrida, las organizaciones pueden conectar su infraestructura de red local con la nube usando opciones de conectividad seguras, como las redes privadas virtuales (VPN) o las conexiones de red directas. Esto permite una integración perfecta entre los recursos locales y de la nube, lo que permite aplicaciones híbridas y topologías de red híbrida.

La capa de red proporciona conectividad entre recursos. Abarca enrutadores, conmutadores, cortafuegos y otros dispositivos de red que facilitan una comunicación y una transferencia de datos fluidas. La capa de red actúa como puente, conectando varios componentes de la pila de TI. Una infraestructura de red robusta garantiza una conectividad fiable, una transmisión de datos eficiente y un acceso seguro a los recursos. Las tecnologías de red como TCP/IP, Ethernet y VPN juegan un papel fundamental en el establecimiento y el mantenimiento de las conexiones de red.

Los sistemas operativos como Windows y Linux proporcionan el software subyacente que permite que el hardware y el software trabajen conjuntamente. La capa del sistema operativo (OS) proporciona servicios esenciales y gestiona los recursos de hardware, lo que permite la ejecución de las aplicaciones y el uso eficiente de las capacidades del sistema. El OS maneja tareas como la gestión de procesos, la asignación de memoria, la interacción de dispositivos y la gestión del sistema de archivos, lo que garantiza el funcionamiento fluido de toda la pila.

La capa de virtualización permite ejecutar múltiples sistemas operativos y aplicaciones en un único servidor. Esta capa incluye hipervisores como VMware y Microsoft Hyper-V. La tecnología de virtualización permite crear instancias virtuales o máquinas virtuales dentro de un servidor físico o un entorno de nube. La virtualización permite la consolidación, la optimización de recursos y la escalabilidad. La virtualización también facilita el rápido aprovisionamiento y despliegue de nuevas instancias, simplificando la administración y el mantenimiento de la infraestructura.

La capa de base de datos permite almacenar, organizar y recuperar datos. Esta capa incluye sistemas de gestión de bases de datos tradicionales como SQL Server y Oracle , bases de datos específicas de aplicaciones como SAP HANA y las nuevas OpenDB como MySQL y MongoDB . 

Las bases de datos son cruciales para las aplicaciones que requieren almacenamiento y recuperación de datos persistentes. Las bases de datos relacionales como MySQL , PostgreSQL y Oracle ofrecen un almacenamiento de datos estructurado, lo que hace que la integridad de los datos se vea afectada por esquemas y relaciones definidos. Las bases de datos NoSQL como MongoDB y Cassandra proporcionan opciones de almacenamiento flexibles y escalables para los datos no estructurados o semiestructurados. La capa de base de datos garantiza la coherencia, la disponibilidad y la seguridad de los datos.

La capa de middleware de la aplicación actúa como puente entre la base de datos y la capa de la aplicación, proporcionando un conjunto de componentes de software que permiten que las aplicaciones trabajen juntas. Esta capa incluye servidores de aplicaciones como Apache Tomcat y JBoss, servidores web, colas de mensajes y API. El middleware controla cosas como la gestión de sesiones, el almacenamiento en caché y la integración de datos. Al permitir una comunicación eficiente entre las aplicaciones y las bases de datos, la capa de middleware mejora el rendimiento, la escalabilidad y la interoperabilidad.

El último desarrollo de las infraestructuras full-stack es la aparición de soluciones de gestión integradas basadas en la automatización y la IA. Estas nuevas herramientas proporcionan un medio de observabilidad total en toda la pila y pueden soportar la mayoría de las funciones de gestión necesarias para el control básico de todas las capas. Idealmente, estas soluciones incluyen un conjunto de API REST estándar para hacer que las aplicaciones de terceros y las cargas de trabajo heredadas patentadas sean observables y capaces de enviar sus propias alertas a la capa de administración. Lo mejor de estas nuevas ofertas de gestión integrada utiliza la IA/ML para identificar patrones y aprender a proporcionar automáticamente (a medida que surge la necesidad) funciones como la escalabilidad bajo demanda, reduciendo las cargas y las complejidades a las que se enfrentan los administradores de la infraestructura. Estas nuevas y sofisticadas soluciones finalmente están empezando a satisfacer el antiguo deseo de un “panel único”.

La capa de marcos de desarrollo proporciona un conjunto de herramientas, bibliotecas y recursos reutilizables que agilizan el proceso de desarrollo del software y permiten que los desarrolladores creen aplicaciones. Estos marcos proporcionan estructuras y funcionalidades predefinidas, simplificando el desarrollo de aplicaciones y promoviendo la eficiencia del código. Algunos ejemplos son Django, Ruby on Rails y Angular. Los marcos de desarrollo aceleran el ciclo de vida del desarrollo, mejoran la reutilización del código y facilitan la creación de aplicaciones sólidas y escalables.

La capa de automatización e implementación permite automatizar el despliegue de aplicaciones y servicios. Esta capa incluye herramientas que automatizan tareas como la compilación de código, las pruebas, la gestión de la configuración y la implementación. La integración continua/la implementación continua (CI/CD ) también es una parte muy importante de la automatización y la implementación, lo que permite que las organizaciones automaticen el ciclo de vida del desarrollo del software y garanticen una entrega de aplicaciones más rápida y fiable. La automatización mejora la eficiencia, reduce los errores humanos y facilita el despliegue rápido de los cambios.

La capa de análisis y supervisión permite supervisar y analizar el rendimiento de las aplicaciones y los servicios. Esta capa, que incluye herramientas como Nagios y Splunk , permite que las organizaciones obtengan información valiosa sobre su infraestructura de TI y el rendimiento de las aplicaciones. Implica herramientas para recopilar y analizar las métricas del sistema, los datos de registro y el comportamiento del usuario. Las soluciones de supervisión ayudan a identificar cuellos de botella en el rendimiento, detectar anomalías y garantizar el estado general y la disponibilidad de la pila de TI. Las capacidades analíticas permiten tomar decisiones basadas en los datos, planificar la capacidad y optimizar los recursos.

La seguridad es una preocupación primordial en todas las capas de la pila de TI. La capa de seguridad, que incluye herramientas como cortafuegos y sistemas de detección de intrusiones, protege las aplicaciones y los servicios del acceso no autorizado, las infracciones y otros tipos de actividades maliciosas. El cifrado, los controles de acceso y la gestión de la identidad son otros aspectos clave de todas las capas de seguridad. La implementación de unas medidas de seguridad sólidas garantiza la confidencialidad, la integridad y la disponibilidad de los datos y protege todo el ecosistema informático.

Cuando el sector estaba pasando de los sistemas patentados a los abiertos y de los mainframes monolíticos y la computación departamental a los modelos de computación de escritorio distribuido, el argumento de compilación frente a compra para su infraestructura de pila completa seguía estando muy en juego.  

Sin embargo, desde entonces, la «compra» ha ganado claramente. 

En la actualidad, todos comprendemos intrínsecamente que tratar de crear una infraestructura multicapa propia a partir de piezas es demasiado arriesgado y, en última instancia, demasiado difícil de soportar. Reunir una solución es simplemente demasiado largo y costoso debido a todas las cosas que intervienen en el proceso:

• Identificar las mejores piezas 
• Negociación con múltiples proveedores
• Abordar ciclos de compra más largos y, por lo tanto, un tiempo de despliegue más largo.
• El coste extremo de probar e integrar
• El reto de soportar un entorno multiproveedor
• Los problemas asociados con los cambios en las funciones y las rev.

Por ello, una pila completa totalmente integrada tiene tanto sentido en la nube como localmente. Los proveedores de la nube como AWS viven y respiran una TI eficiente, pero aún han tomado la decisión (muy inteligente) de elegir diseños prevalidados para sus pilas completas, incluso con su ejército de personal de TI dedicado.

Lectura: FlashStack proporciona una infraestructura de Hybrid Cloud inteligente definida por software

Tanto los entornos de nube como los locales proporcionan una pila completa, pero existen diferencias clave:

Recompras

La diferencia entre la nube y las instalaciones locales es la diferencia entre ejecutar aplicaciones y cargas de trabajo de manera remota (nube) frente a localmente (local), que intercambia el control directo y la seguridad por comodidad y reduce la sobrecarga interna de TI. 

Entender los costes reales

En la nube pública, los usuarios gestionan un acuerdo de nivel de servicio con su proveedor, mientras que en un entorno local, los usuarios gestionan estos sistemas ellos mismos. Hay costes y contrapartidas asociados con cada caso. En un momento dado, la motivación para pasarse a la nube era el ahorro de costes. Sin embargo, se ha producido una reacción negativa a esto; ahora que la nube ha existido durante un tiempo, los usuarios descubren que no han ahorrado el dinero esperado y, de hecho, incluso pueden estar pagando más. Esto ha generado una repatriación de los datos y las aplicaciones de vuelta a los entornos locales locales.

Nube híbrida

Por estas razones, muchos consumidores de TI se han conformado con el modelo de nube híbrida cada vez más popular.  Esto suele significar que los clientes ejecutan algunas aplicaciones en una nube pública o privada y que algunas aplicaciones permanecen localmente. La decisión sobre qué aplicación ejecutar normalmente depende de qué entorno será más beneficioso para esa operación en particular.  

Las empresas suelen descargar aplicaciones empresariales estandarizadas (por ejemplo, aplicaciones empresariales empaquetadas como SAP y Epic ) a la nube para mejorar la eficiencia y para que el personal informático interno pueda trabajar libremente en soluciones más estratégicas y soporte al usuario final. Las aplicaciones o las cargas de trabajo personalizadas, muy estratégicas o únicas para la línea de negocio propia, tienden a llevarse internamente, donde la TI puede aplicar sus conocimientos empresariales especializados.

Sin embargo, independientemente de la arquitectura, en algún lugar, alguien ejecuta una pila completa integrada para soportar las operaciones y las cargas de trabajo de una empresa.

Una infraestructura de pila completa es una solución completa que incluye todos los componentes necesarios para desarrollar, desplegar y operar aplicaciones y servicios. Proporciona un enfoque simplificado e integrado para gestionar la infraestructura tecnológica. También puede proporcionar ahorros de costes y funcionalidades avanzadas de automatización y gestión. Entender los diferentes componentes de la infraestructura full-stack puede ayudar a las empresas a tomar decisiones fundamentadas sobre la mejor solución para sus necesidades. A medida que el mundo de la TI evolucione, sin duda habrá más componentes añadidos a toda la pila.  

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