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

Una infraestructura de pila completa se refiere a toda la pila de tecnología preintegrada, front-end, back-end y todo lo intermedio (es decir, middleware), necesario para construir, probar e implementar una aplicación. 

Una “pila completa” no se refiere necesariamente a todo lo que hay en la infraestructura. Por ejemplo, las bases de datos son fundamentales para ejecutar aplicaciones, pero generalmente no se consideran parte de la pila completa, ni tampoco lo es la capa de aplicaciones. 

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

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

Las capas de la pila de TI incluyen:

• Recursos: en las instalaciones y en la nube 
• Servidores
• Red
• Sistema operativo
• Virtualización
• Base de datos
• middleware de aplicaciones
• Marcos de desarrollo
• Automatización e implementación
• Análisis y monitoreo
• Seguridad

Analicemos cada uno de estos componentes un poco más.

Almacenamiento

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

Cálculo

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

Por otro lado, la computación en la nube ofrece recursos informáticos virtualizados que se pueden aprovisionar y escalar según demanda. Los proveedores de servicios en la nube ofrecen una variedad de opciones de computación, como máquinas virtuales (VM), contenedores y computación sin servidor, lo que permite a las organizaciones satisfacer sus necesidades de carga de trabajo mientras se benefician de la elasticidad y la optimización de costos.

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

Redes

Las redes son la base de cualquier infraestructura de TI, lo que permite la comunicación entre varios componentes. La red en las instalaciones implica configurar y administrar dispositivos de red físicos, como enrutadores, conmutadores y firewalls, dentro de las instalaciones de una organización. Esto ofrece control directo sobre las configuraciones de red, las políticas de seguridad y la asignación de ancho de banda.

Las redes en la nube, proporcionadas por proveedores de servicios en la nube, permiten a las organizaciones crear redes virtuales y definir configuraciones de red utilizando 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 a las organizaciones desarrollar arquitecturas distribuidas y accesibles a nivel mundial.

En una implementación de nube híbrida, las organizaciones pueden conectar su infraestructura de red en las instalaciones con la nube mediante opciones de conectividad segura, como redes privadas virtuales (VPN) o conexiones de red directas. Esto permite una integración sin problemas entre los recursos en las instalaciones y en la nube, lo que permite aplicaciones híbridas y topologías de red híbrida.

La capa de red proporciona conectividad entre recursos. Abarca enrutadores, conmutadores, firewalls y otros dispositivos de red que facilitan la comunicación sin problemas y la transferencia de datos. La capa de red actúa como un puente, conectando varios componentes de la pila de TI. Una infraestructura de red robusta garantiza una conectividad confiable, una transmisión de datos eficiente y un acceso seguro a los recursos. Las tecnologías de red como TCP/IP, Ethernet y VPN desempeñan un papel fundamental en el establecimiento y 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 funcionen juntos. La capa del sistema operativo (OS ) proporciona servicios esenciales y administra recursos de hardware, lo que permite la ejecución de aplicaciones y el uso eficiente de las capacidades del sistema. El OS maneja tareas como la administración de procesos, la asignación de memoria, la interacción de dispositivos y la administración del sistema de archivos, lo que garantiza el funcionamiento sin problemas de toda la pila.

La capa de virtualización proporciona la capacidad de ejecutar varios sistemas operativos y aplicaciones en un solo servidor. Esta capa incluye hipervisores como VMware y Microsoft Hyper-V. La tecnología de virtualización permite la creación de instancias virtuales o VM dentro de un servidor físico o entorno de nube. La virtualización permite la consolidación, la optimización de recursos y la escalabilidad. La virtualización también facilita el aprovisionamiento e implementación rápidos de nuevas instancias, lo que simplifica la administración y el mantenimiento de la infraestructura.

La capa de base de datos ofrece la capacidad de almacenar, organizar y recuperar datos. Esta capa incluye sistemas tradicionales de administración de bases de datos 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 almacenamiento de datos estructurado, lo que hace cumplir la integridad de los datos a través de esquemas y relaciones definidos. Las bases de datos NoSQL como MongoDB y Cassandra ofrecen opciones de almacenamiento flexibles y escalables para datos no estructurados o semiestructurados. La capa de base de datos garantiza la consistencia, disponibilidad y seguridad de los datos.

La capa de middleware de la aplicación actúa como un puente entre la base de datos y la capa de la aplicación, lo que proporciona 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. Middleware controla cosas como la administración de sesiones, el almacenamiento en caché y la integración de datos. Al permitir una comunicación eficiente entre aplicaciones y bases de datos, la capa de middleware mejora el rendimiento, la escalabilidad y la interoperabilidad.

El último desarrollo en infraestructuras de pila completa es la aparición de soluciones de automatización y administración integrada basadas en AI. Estas nuevas herramientas proporcionan un medio para la observabilidad completa en toda la pila y pueden admitir la mayoría de las funciones de administración necesarias para el control básico sobre todas las capas. Idealmente, estas soluciones incluyen un conjunto de API de REST estándar para 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 administración integrada aprovecha la AI/ML para identificar patrones y aprender a ofrecer funciones de forma automática (a medida que surge la necesidad), como escalabilidad según demanda, lo que reduce las cargas y la complejidad que enfrentan los administradores de infraestructura. Estas nuevas soluciones sofisticadas finalmente están comenzando a cumplir con el deseo antiguo de un “panel único”.

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

La capa de automatización e implementación proporciona la capacidad de automatizar la implementación de aplicaciones y servicios. Esta capa incluye herramientas que automatizan tareas como la compilación de códigos, las pruebas, la administración 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 a las organizaciones automatizar el ciclo de vida del desarrollo de software y garantizar una entrega de aplicaciones más rápida y confiable. La automatización mejora la eficiencia, reduce los errores humanos y facilita la implementación rápida de los cambios.

La capa de análisis y monitoreo proporciona la capacidad de monitorear y analizar el rendimiento de las aplicaciones y los servicios. Esta capa, que incluye herramientas como Nagios y Splunk, permite a las organizaciones obtener información valiosa sobre su infraestructura de TI y el rendimiento de las aplicaciones. Implica herramientas para recopilar y analizar métricas del sistema, datos de registro y comportamiento del usuario. Las soluciones de monitoreo 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 de análisis permiten la toma de decisiones basada en datos, la planificación de capacidad y la optimización de recursos.

La seguridad es una preocupación primordial en todos los niveles de la pila de TI. La capa de seguridad, que incluye herramientas como firewalls y sistemas de detección de intrusos, protege las aplicaciones y los servicios del acceso no autorizado, las violaciones y otros tipos de actividades maliciosas. La encriptación, los controles de acceso y la administración de identidades son otros aspectos clave de todas las capas de seguridad. Implementar medidas de seguridad sólidas garantiza la confidencialidad, integridad y disponibilidad de los datos, lo que protege todo el ecosistema de TI.

Cuando la industria estaba haciendo la transición de sistemas patentados a sistemas abiertos, y de mainframes monolíticos y computación departamental a modelos de computación de escritorio distribuido, el argumento de compilación frente a compra para su infraestructura de pila completa aún estaba en juego.  

Sin embargo, desde entonces, “comprar” ha ganado claramente. 

Hoy en día, todos comprendemos inherentemente que intentar construir la propia infraestructura multicapa a partir de piezas es demasiado riesgoso y, en última instancia, demasiado difícil de soportar. Reunir una solución simplemente consume demasiado tiempo y es costoso debido a todas las cosas que intervienen en el proceso:

• Identificación de las mejores piezas de su clase 
• Negociación con varios proveedores
• Lidiar con ciclos de compra más largos y, por lo tanto, un tiempo de implementación más prolongado.
• El costo extremo de probar e integrar
• El desafío de apoyar un entorno de múltiples proveedores
• Los problemas asociados con la revisión y los cambios en las funciones

Es por eso que una pila completa totalmente integrada tiene tanto sentido en la nube como en las instalaciones. Los proveedores de la nube como AWS viven y respiran TI eficiente, pero aún han tomado la decisión (muy inteligente) de elegir diseños validados previamente para sus pilas completas, incluso con su ejército de personal de TI dedicado.

Lectura: FlashStack ofrece infraestructura de Hybrid Cloud inteligente definida por software

Tanto los entornos en la nube como en las instalaciones proporcionan una pila completa, pero existen diferencias clave:

Desventajas

La diferencia entre la nube y en las instalaciones es la diferencia entre ejecutar aplicaciones y cargas de trabajo de forma remota (nube) frente a localmente (en las instalaciones), lo que comercializa el control directo y la seguridad por conveniencia y reduce la sobrecarga interna de TI. 

Comprender los costos reales

En la nube pública, los usuarios administran un SLA con su proveedor, mientras que en un entorno en las instalaciones, los usuarios administran estos sistemas ellos mismos. Hay costos y compensaciones asociados con cada caso. En un momento, la motivación para ir a la nube era el ahorro de costos. Sin embargo, ha habido una reacción negativa contra esto; ahora que la nube ha existido durante un tiempo, los usuarios descubren que no han ahorrado dinero como se esperaba y, de hecho, incluso pueden estar pagando más. Esto ha generado una repatriación de datos y aplicaciones a entornos locales en las instalaciones.

Nube Híbrida

Por estos motivos, muchos consumidores de TI se han decidido por el modelo de nube híbrida cada vez más popular.  Esto generalmente significa que los clientes ejecutan algunas aplicaciones en una nube pública o privada, y algunas aplicaciones permanecen en las instalaciones. La decisión sobre qué aplicación ejecutar suele depender de qué entorno será más beneficioso para esa operación en particular.  

Las empresas a menudo descargan aplicaciones comerciales estandarizadas (p. ej., aplicaciones empresariales empaquetadas como SAP y Epic ) a la nube para obtener mejores eficiencias y para que el personal interno de TI sea libre de trabajar en soluciones más estratégicas y asistencia al usuario final. Las aplicaciones o cargas de trabajo personalizadas muy estratégicas o únicas para la propia línea de negocios tienden a llevarse a la empresa, donde TI puede aplicar su conocimiento comercial especializado.

Pero independientemente de la arquitectura, en algún lugar, alguien está ejecutando una pila completa integrada para respaldar las operaciones y cargas de trabajo de una empresa.

Una infraestructura de pila completa es una solución integral que incluye todos los componentes necesarios para desarrollar, implementar y operar aplicaciones y servicios. Proporciona un enfoque simplificado e integrado para administrar la infraestructura tecnológica. También puede proporcionar ahorros de costos y capacidades avanzadas de automatización y administración. Comprender los diferentes componentes de la infraestructura de pila completa puede ayudar a las empresas a tomar decisiones informadas sobre la mejor solución para sus necesidades. A medida que el mundo de TI evolucione, sin duda habrá más componentes agregados a toda la pila.  

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