Stakeholders e Modelos de Serviço

Computação em Nuvem

Pontifícia Universidade Católica de Campinas

Prof. Dr. Denis M. L. Martins

Objetivos de Aprendizado

• Entender o papel dos diferentes stakeholders na computação em nuvem.
• Compreender as diferenças fundamentais entre IaaS, PaaS, SaaS, XaaS e FaaS, identificando os níveis de controle, responsabilidade e cenários ideais para cada modelo.
• Avaliar critérios práticos (custo‑efetividade, escalabilidade, compliance) que orientam a escolha do modelo de serviço mais adequado ao negócio ou aplicação específica.

Revisitando Conceitos

• Computação como serviço.
  • Entregues de maneira semelhante a utilidades tradicionais, como água, eletricidade, gás e telefonia.
  • Usuários acessam serviços com base nas suas necessidades, sem se preocupar com o local onde esses serviços são hospedados ou como são entregues.
• Consumidor delegam o gerenciamento da infraestrutura de IT.
  • Evita investimento pesado 'up-front'.
  • Pay-as-you-go
• Provedores se beneficiam da economia de escala.
  • Precisam otimizar hardware, espaço física, energia, refrigeração.
  • Infraestutura fortemente baseada em virtualização de recursos computacionais.

Arquitetura de Referência NIST

National Institute of Standards and Technology (NIST) Cloud Computing Reference Architecture

Papéis: Provedor

O provedor de nuvem é a entidade responsável por fornecer recursos de TI que são acessados remotamente por consumidores de nuvem.

• Recursos: armazenamento, processamento, e serviços de rede.
• Garante que os serviços sejam entregues conforme os Acordos de Nível de Serviço (SLAs) estabelecidos.

Papéis: Consumidor

O consumidor de nuvem é a organização, indivíduo ou usuário final que utiliza os serviços fornecidos pelo provedor de nuvem.

• O acesso aos recursos é feito por meio de interfaces programáticas, como APIs, ou por interfaces de usuário, como painéis de controle e aplicativos web.
• Deve gerenciar a utilização desses recursos de forma eficaz para obter o máximo benefício da nuvem.

Papéis: Proprietário

O proprietário de serviço de nuvem é a entidade que possui legalmente um serviço na nuvem, e este papel pode ser desempenhado tanto pelo provedor de nuvem quanto pelo consumidor de nuvem, dependendo de quem desenvolveu e implantou o serviço.

• Exemplo: uma empresa que desenvolve um software e o disponibiliza na nuvem pode ser tanto o consumidor (usando a infraestrutura de outro provedor) quanto o proprietário do serviço (pois detém os direitos sobre o software).
• A propriedade do serviço implica responsabilidades legais e de manutenção.

Papéis: Administrador

O administrador de recursos de nuvem é a pessoa ou organização encarregada de gerenciar os recursos de TI na nuvem, o que inclui a administração de serviços, servidores, redes, e quaisquer outros recursos associados.

• O administrador pode estar diretamente ligado ao provedor de nuvem, mas também pode ser um terceiro contratado pelo proprietário do serviço de nuvem para garantir a operação contínua e eficiente dos recursos na nuvem.
• Função: manter a disponibilidade, a segurança e o desempenho dos serviços oferecidos na nuvem.

Outros papéis

• Auditor de Nuvem: realiza avaliações independentes da segurança, privacidade e desempenho dos serviços na nuvem, ajudando a construir confiança entre consumidores e provedores.
• Broker de Nuvem: atua como um intermediário, negociando e gerenciando a utilização de serviços entre consumidores e provedores, facilitando a interoperabilidade e a escolha do melhor serviço disponível.
• Carrier de Nuvem: fornece a conectividade de rede necessária para que consumidores possam acessar os serviços oferecidos na nuvem, desempenhando um papel crucial na infraestrutura.

Modelo de Despesas em Cloud

• CapEx (Capital Expenditure) - Despesa de Capital: Investimento inicial em ativos físicos (hardware, data centers) Pagamento único ou amortizado ao longo do tempo.
  • Vantagens: Maior controle sobre o hardware, potencialmente menor custo a longo prazo (se bem gerenciado).
  • Desvantagens: Alto investimento inicial, risco de obsolescência tecnológica, necessidade de equipe especializada para manutenção.
• OpEx (Operational Expenditure) - Despesa Operacional: Pagamento recorrente por serviços e recursos utilizados ("pay-as-you-go") Flexibilidade para aumentar ou diminuir a capacidade conforme a demanda.
  • Modelo Cloud: Aluguel de servidores virtuais, armazenamento, software, etc.
  • Vantagens: Baixo investimento inicial, escalabilidade sob demanda, foco no core business.
  • Desvantagens: Custo potencialmente maior a longo prazo se não otimizado, dependência do provedor de nuvem.

Cloud: Visão Geral

Fonte da imagem: OER - IT Systems

Modelos de Serviço (ou de Entrega)

• Descrevem maneiras de disponibilizar recursos de TI sob demanda na nuvem.
• Os pilares são: Infraestrutura como Serviço (IaaS), Plataforma como Serviço (PaaS), Software como Serviço (SaaS), Função as a Service (FaaS) Anything as a Service (XaaS).
• Cada um confere ao usuário níveis variados de controle, flexibilidade e responsabilidade compartilhada entre cliente e provedor.
  • IaaS concede autonomia sobre os elementos básicos da infraestrutura.
  • PaaS entrega um ambiente pré‑configurado para desenvolvimento de aplicações
  • SaaS disponibiliza software completos que podem ser usados diretamente pela nuvem.
  • FaaS permite que desenvolvedores executem funções de código em resposta a eventos, pagando apenas pelo tempo de execução.
  • XaaS engloba qualquer tipo de serviço computacional oferecido via nuvem, além dos tradicionais IaaS, PaaS e SaaS.

Infrastructure as a Service (IaaS)

• Definição: Provedor oferece recursos computacionais virtuais sob demanda.
• Componentes principais
  • Máquinas Virtuais (VMs) / Containers
  • Rede virtual (VPC, sub‑redes)
  • Armazenamento de bloco/objeto
  • Balanceadores de carga
• Quem controla?
  • Cliente: Sistema operacional, middleware, aplicações, dados.
  • Provedor: Hardware físico, hypervisor, infraestrutura de rede.
• Casos de uso
  • Migração de workloads para a nuvem.
  • Ambientes de teste/produção com alta flexibilidade.
  • Big Data & HPC (ex.: clusters Spark).

Platform as a Service (PaaS)

• Definição: Plataforma de desenvolvimento e execução automatizada; provedor gerencia stack completo.
• Componentes principais
  • Runtime (Java, .NET, Node.js, Python)
  • Serviços de banco de dados (SQL/NoSQL)
  • Mensageria, filas, caches integrados
  • Ferramentas CI/CD, monitoramento
• Quem controla?
  • Cliente: Código da aplicação, lógica de negócio, dados.
  • Provedor: Infraestrutura subjacente, runtime, serviços de suporte.
• Vantagens
  • Rápida iteração (deploy em segundos).
  • Escalabilidade automática.

• Caso de uso: Micro‑serviços gerenciados via containers (ex.: Azure App Service, Google App Engine).

Software as a Service (SaaS)

• Definição: Aplicação completa entregue via web; o cliente consome sem se preocupar com infra‑estrutura ou plataforma.
• Componentes principais
  • Front‑end web/mobile.
  • Backend completo, banco de dados e serviços integrados, além de APIs para integração.
• Quem controla?
  • Cliente: Dados do usuário, configurações, fluxos de trabalho.
  • Provedor: Aplicação inteira, infraestrutura, segurança.
• Vantagens
  • Zero manutenção operacional.
  • Atualizações automáticas e centralizadas.

• Casos de uso: CRM, ERP, colaboração (ex.: Salesforce, Office 365, Trello).
• Exemplos populares: Microsoft 365, Google Workspace, Dropbox Business.

Function as a Service (FaaS)

• Modelo de computação serverless em que código é executado como funções independentes, acionadas por eventos.
• Componentes-chave
  • Trigger: Fonte de evento (HTTP, fila, timer, mudança no storage).
  • Runtime: Ambiente controlado pelo provedor (Node.js, Python, Java, Go).
  • Billing: Cobrança baseada em invocações e tempo de execução (milissegundos).
• Quem controla?
  • Cliente: Código da função, lógica de negócio, configuração de triggers.
  • Provedor: Provisionamento automático de hardware, sistemas operacionais e servidores web.
• Casos típicos de uso
  • Processamento de eventos em lote (logs, métricas).
  • Back‑end para aplicações móveis/web (APIs RESTful leves).

Function as a Service (FaaS)

• FaaS vs. Serverless
  • Serverless é um conceito amplo que abrange qualquer serviço (computação, armazenamento, BD, mensagens, API Gateway) onde gerenciamento e faturamento de servidores são invisíveis.
  • FaaS é um subconjunto específico dentro do serverless, focado em computação baseada em eventos: código ou contêineres executam apenas quando disparados por eventos/solicitações.

FaaS executa códigos em resposta a eventos, sem necessidade de gerenciar infraestrutura. Fonte da Imagem: AWS

Comparativo Resumido

Resumo de modelos de serviço na cloud. Fonte: Google Cloud.

Resumo & Próximos Passos

• Principais modelos revisados
  • IaaS – infraestrutura virtual (VMs, redes, storage).
  • PaaS – plataforma gerenciada para desenvolvimento e deploy.
  • SaaS – aplicações completas acessíveis via browser/SDK.
  • FaaS – funções event‑driven com escalabilidade automática.
  • XaaS – qualquer serviço especializado entregue na nuvem (DaaS, SECaaS, AaaS, etc.).
• Escolha o modelo certo com base em:
  • Nível de controle e customização necessário.
  • Padrões de carga e escalabilidade desejados.
  • Custo alinhado ao orçamento.
  • Requisitos regulatórios, segurança e governança.
• Próxima aula: Modelos de Deploy – Public, Private, Hybrid & Multi‑Cloud.

Perguntas e Discussão

1. Quando um negócio deve optar por SaaS em vez de desenvolver sua própria aplicação (PaaS ou IaaS)? Quais são os trade‑offs entre agilidade, controle e custo?
2. Como você abordaria a governança quando utiliza múltiplos provedores XaaS (ex.: DaaS + SECaaS) na mesma organização? Que métricas e políticas seriam cruciais para evitar silos de dados ou vulnerabilidades?
3. Em cenários de alta disponibilidade, qual modelo de serviço oferece a melhor combinação entre resiliência e simplicidade operacional? Considere FaaS versus PaaS em termos de failover automático e tolerância a falhas.
4. Como a escolha do modelo de serviço influencia a estratégia de backup e recuperação de desastres na nuvem? Diferencie abordagens entre IaaS (snapshots de VMs) e SaaS (replicação de dados nativa).