La infraestructura como servicio, comúnmente denominada simplemente “IaaS”, es una forma de cloud computing que ofrece recursos fundamentales de cálculo, red y almacenamiento a los consumidores, bajo demanda, a través de Internet y de pago por uso. IaaS permite a los usuarios finales aumentar y reducir los recursos según sea necesario, lo que reduce los elevados gastos de capital iniciales y evita una infraestructura de propiedad innecesaria, especialmente en el caso de “picos” de cargas de trabajo. A diferencia de PaaS y SaaS (incluso modelos informáticos más nuevos como contenedores y sistemas sin servidor), IaaS proporciona el control de recursos de nivel más bajo del cloud.

IaaS surgió como un modelo informático popular a principios de la década de 2010 y, desde entonces, se ha convertido en el modelo de abstracción estándar para muchos tipos de cargas de trabajo. Sin embargo, con la aparición de nuevas tecnologías, como los contenedores y la informática sin servidor, y el consiguiente aumento del patrón de aplicación de microservicios, IaaS sigue siendo fundamental, pero su oferta en el mercado es más extensa que nunca.

En el siguiente vídeo, Bradley Knapp analiza los conceptos básicos de IaaS:

IaaS se compone de una colección de recursos físicos y virtualizados que proporcionan a los consumidores los componentes básicos necesarios para ejecutar aplicaciones y cargas de trabajo en el cloud:

Centros de datos físicos. Los proveedores de IaaS gestionarán grandes centros de datos, normalmente en todo el mundo, que contienen las máquinas físicas necesarias para alimentar las diversas capas de abstracción sobre ellos y que están disponibles para los usuarios finales a través de la web. En la mayoría de los modelos IaaS, los usuarios finales no interactúan directamente con la infraestructura física, sino que se les proporciona como un servicio.

Cálculo. IaaS generalmente se entiende como una serie de recursos de cálculo virtualizados, por lo que para los propósitos de este artículo, definiremos el cálculo de IaaS como una máquina virtual. Los proveedores gestionan hipervisores y los usuarios finales pueden entonces proporcionar “instancias” virtuales mediante programación, con las cantidades deseadas de cálculo y memoria (y, en ocasiones, de almacenamiento). La mayoría de los proveedores ofrecen tanto CPU como GPU para diferentes tipos de cargas de trabajo. El cálculo en cloud también suele ir acompañado de servicios complementarios, como el escalado automático y el equilibrio de carga, que proporcionan las características de escalabilidad y rendimiento que hacen que el cloud sea, en primera instancia, una opción muy conveniente.

Red. Las redes en cloud son una forma de redes definidas por software en la que el hardware de red tradicional, como los direccionadores y los conmutadores, está disponible mediante programación, generalmente a través de API. Los casos de uso más avanzados de redes implican la construcción de regiones multizona y clouds privados virtuales, dos conceptos que se van a tratar con más detalle más adelante.

Almacenamiento. Los tres tipos principales de almacenamiento en cloud son almacenamiento en bloque, almacenamiento de archivos y almacenamiento de objetos. El almacenamiento en bloque y el almacenamiento de archivos son comunes en los centros de datos tradicionales, pero a menudo presentan dificultades para aplicar las características distribuidas, de escalabilidad y de rendimiento del cloud. Por lo tanto, de los tres, el almacenamiento de objetos se ha convertido en el modo más común de almacenamiento en cloud, dado que está altamente distribuido (y es, por lo tanto, resiliente), aprovecha el hardware genérico, se puede acceder a los datos fácilmente a través de HTTP y, en cuanto a la escalabilidad, no solo es básicamente ilimitada, sino que el rendimiento se puede escalar de forma lineal a medida que crece el clúster.  

BMaaS proporciona un nivel de control aún más bajo que la IaaS tradicional. En un entorno de BMaaS, los recursos también se proporcionan bajo demanda, se ponen a disposición a través de Internet y se facturan en forma de pago por uso (generalmente en incrementos mensuales o por hora).

A diferencia de la IaaS tradicional, el BMaaS no proporciona a los usuarios finales cálculo, red y almacenamiento ya virtualizados; en cambio, da acceso directo al hardware subyacente. Este nivel de acceso ofrece a los usuarios finales un control casi total de sus especificaciones de hardware. Dado que el hardware no está virtualizado ni admite múltiples máquinas virtuales, también ofrece a los usuarios finales la mayor cantidad de rendimiento potencial, algo de valor significativo para casos de uso, como informática de GPU o HPC, bases de datos de alto rendimiento o cargas de trabajo analíticas, entre otros usos.

Los usuarios finales acostumbrados a trabajar en centros de datos tradicionales se sentirán más familiarizados con los entornos BMaaS, que se pueden correlacionar mejor con los patrones de arquitectura de las cargas de trabajo existentes.

Sin embargo, estas ventajas también pueden producirse a expensas de los beneficios de IaaS tradicional, es decir, la capacidad de proporcionar y escalar horizontalmente los recursos de manera muy rápida simplemente haciendo copias de instancias y equilibrando la carga entre ellas.

Si comparamos BMaaS e IaaS, un modelo no es superior al otro; se trata de qué modelo favorece más a cada caso de uso o carga de trabajo específicos.

Para fomentar una mayor disponibilidad y resiliencia de los recursos, la mayoría de los proveedores de cloud actuales ofrecen una jerarquía en torno a cómo se correlacionan las cargas de trabajo con la infraestructura física y virtual, así como con la zona geográfica.

Como ejemplo, IBM Cloud tiene zonas y regiones de disponibilidad. Estos dos términos se definen de la siguiente manera:

• Región de IBM Cloud: una región es un grupo separado geográfica y físicamente de una o más zonas de disponibilidad con infraestructuras eléctricas y de red independientes aisladas de otras regiones. Las regiones están diseñadas para eliminar puntos únicos de anomalía que se comparten con otras regiones y así garantizar una baja latencia entre zonas dentro de la región.
  
  
• Zona de disponibilidad de IBM Cloud: una zona de disponibilidad es una ubicación aislada lógica y físicamente dentro de una región de IBM Cloud con infraestructuras de red, refrigeración y energía independientes aisladas de otras zonas. De este modo, se refuerza la tolerancia a fallos al evitar puntos únicos de anomalía entre diferentes zonas, mientras que se garantizan un alto ancho de banda y una baja latencia entre zonas dentro de la misma región.

Obtenga más información sobre las regiones y las zonas en el blog de IBM Cloud.

Para muchos usuarios finales, en particular empresas con datos confidenciales o estrictas reglas de conformidad con la normativa, es conveniente contar con seguridad y privacidad adicionales dentro de un cloud público. Un cloud privado virtual (VPC) puede ser una forma de crear un aislamiento adicional de los recursos de la infraestructura del cloud sin sacrificar la velocidad, la escalabilidad o la funcionalidad.

Los VPC permiten a los usuarios finales crear una red privada para un solo arrendatario en un cloud público. Proporcionan a los usuarios el control de la creación de subredes, la selección del rango de direcciones IP, los cortafuegos virtuales, los grupos de seguridad, las ACL de red, las redes privadas virtuales (VPN) de sitio a sitio y el equilibrio de carga.

En el siguiente video, Ryan Sumner explica los VPC con más detalle:

El precio de IaaS generalmente se basa en el consumo, lo que significa que a los usuarios solo se les cobra por lo que usan. Con el tiempo, los modelos de precios de la infraestructura en cloud han llegado a abarcar muchos niveles diferentes de detalle:

• Suscripciones e instancias reservadas: muchos proveedores ofrecen descuentos sobre el precio marcado para los clientes que estén dispuestos a comprometerse a plazos contractuales más largos, por lo general alrededor de uno a tres años.
  
  
• Facturación mensual: los modelos de facturación mensual son más comunes en el mercado de BMaaS, donde la infraestructura física generalmente implica cargas de trabajo de estado estable sin diferencias en picos.
  
  
• Por hora/segundo: la granularidad más común para la infraestructura de cloud tradicional; los usuarios finales pagan solo por lo que usan.
  
  
• Transitorio/puntual: algunos proveedores ofrecerán capacidad no utilizada con un descuento a través de instancias transitorias/puntuales, pero esas instancias se pueden recuperar si se necesita la capacidad.

En conjunto, hay muchas razones por las que alguien vería la infraestructura en cloud como una opción potencial:

• Pago por uso: a diferencia de la TI tradicional, la IaaS no requiere gastos de capital por adelantado, y a los usuarios finales solo se les factura por lo que utilizan.
  
  
• Velocidad: con IaaS, los usuarios pueden incorporar cantidades pequeñas o grandes de recursos en cuestión de minutos, y probar nuevas ideas rápidamente o escalar las ya probadas aún más rápido.
  
  
• Disponibilidad: a través de ciertos aspectos como las regiones multizona, la disponibilidad y la resiliencia de las aplicaciones en cloud pueden superar los enfoques tradicionales.
  
  
• Escalabilidad: con una capacidad aparentemente ilimitada y la capacidad de escalar los recursos de forma automática o con cierta supervisión, es sencillo pasar de una instancia de una aplicación o carga de trabajo a muchas.
  
  
• Latencia y rendimiento: dada la amplia huella geográfica de la mayoría de los proveedores de IaaS, es fácil colocar aplicaciones y servicios cerca de los usuarios, lo que reduce la latencia y mejora el rendimiento.

IaaS representa recursos informáticos de uso general y, por lo tanto, es capaz de admitir casos de uso de todo tipo. Hoy en día, IaaS se usa más comúnmente para entornos de desarrollo y pruebas, sitios web y aplicaciones web orientados al cliente, almacenamiento de datos, análisis y cargas de trabajo de depósito de datos, y copia de seguridad y recuperación, particularmente para cargas de trabajo locales. IaaS también es una buena opción para desplegar y ejecutar software y aplicaciones comerciales comunes, como SAP.

Y aunque IaaS es capaz de admitir una gama muy diversa de cargas de trabajo, como exploraremos en secciones posteriores, existen modelos informáticos emergentes que podrían estar mejor posicionados para admitir ciertos tipos de cargas de trabajo o arquitecturas de aplicaciones, como los microservicios.

La forma más fácil y común de comprender la distinción entre las categorías generales de -aaS, es decir, IaaS, PaaS y SaaS, suele ser entendiendo qué elementos de este grupo son gestionados por el proveedor y cuáles son gestionados por el usuario final.

En un entorno de TI tradicional, depende del usuario final gestionar toda la pila de un extremo a otro, desde el hardware físico para servidores y redes, hasta la virtualización, los sistemas operativos, middleware, etc.

Tanto IaaS como PaaS y SaaS ofrecen, cada uno, una capa progresiva de abstracción. IaaS abstrae el cálculo, la red y el almacenamiento físicos, y la tecnología necesaria para virtualizar esos recursos. PaaS va un paso más allá y abstrae la gestión del sistema operativo, el middleware y el tiempo de ejecución. La informática sin servidor (véase a continuación) abstrae la gestión de todo menos el código de la aplicación en sí, y SaaS proporciona toda la aplicación de usuario final como servicio, abstrayendo todo el resto del conjunto de tecnología.

Obtenga más información sobre las diferencias entre IaaS, PaaS y SaaS.

En los últimos tiempos, el debate en torno a las cargas de trabajo en cloud está cada vez más dominado por los sistemas de contenedores y sin servidor. En muchos sentidos, IaaS era uno de los pasos hacia el ideal platónico del cloud.

IaaS ofrece a los usuarios finales mucha más granularidad para pagar por lo que usan, pero rara vez pagan solamente por lo que usan. Incluso los servidores virtuales a menudo implican procesos de larga ejecución y una utilización de la capacidad menos que perfecta.

IaaS abstrae muchos componentes de bajo nivel para que los desarrolladores puedan centrarse en la lógica empresarial que diferencia al negocio, pero aun así requiere que los usuarios finales gestionen los sistemas operativos, el middleware y los tiempos de ejecución.

IaaS suele ser más eficiente en términos de recursos y a nivel financiero que el cálculo tradicional, pero aun así, la puesta en marcha de una máquina virtual puede llevar algo de tiempo, y cada máquina virtual trae consigo una sobrecarga en forma de sistemas operativos.

Este modelo de TI era capaz de soportar casi cualquier cosa desde la perspectiva de la carga de trabajo, pero tenía cierto margen de evolución en lo que respecta a ciertas filosofías y valores subyacentes que hacen que el cloud sea el cloud.

Los contenedores y sistemas sin servidor son los dos modelos de cloud más nuevos que desafían el modelo de IaaS tradicional por ser superiores en torno a ciertas clases de aplicaciones nativas en cloud y de cargas de trabajo.

En algunos casos, el contenedor ha comenzado a reemplazar a la máquina virtual como la unidad estándar de despliegue de proceso o servicio, con herramientas de orquestación como Kubernetes, que rige todo el ecosistema de clústeres.

Los sistemas sin servidor van más allá de cualquier modelo, abstrayendo casi todo menos la lógica empresarial, adaptándose perfectamente a la demanda y cumpliendo realmente la promesa de pagar solo por lo que usa.

A medida que el mundo se mueve más hacia las arquitecturas de microservicios, donde las aplicaciones se descomponen en partes pequeñas, se despliegan de forma independiente, gestionan sus propios datos y se comunican a través de API, el uso de los contenedores y los enfoques sin servidor no va a dejar de crecer.

Hoy en día, la IaaS tradicional es, de lejos, el modelo de cálculo más maduro del cloud y controla la gran mayoría de la cuota de mercado en este espacio, pero ya llegará el momento de fijarse en las tecnologías de contenedores y sin servidor y de comenzar a emplearlas de forma ventajosa donde tenga sentido.

IBM ofrece una plataforma en cloud completa que incluye una capa de IaaS de cálculo virtualizado, red y almacenamiento. Además, y de forma única dentro del sector, IBM Cloud también ofrece BMaaS para usuarios que buscan un control adicional sobre el hardware subyacente.

IBM también se compromete a ofrecer soluciones para cargas de trabajo y aplicaciones nativas en cloud que, además de IaaS, incluyen IBM Cloud Kubernetes Service e IBM Cloud Functions para aplicaciones sin servidor.

Para empezar a utilizar IaaS en cloud, cree una cuenta de IBM Cloud y suministre su primer servidor virtual.