COMPUTACIÓN EN LA NUBE
La computación en la nube concepto conocido también bajo los términos informática en la nube, nube de cómputo o nube de conceptos, del inglés Cloud computing, es un paradigma que permite ofrecer servicios de computación a través de Internet.
Introducción
En este tipo de computación todo lo que puede ofrecer un sistema informático se ofrece como servicio, de modo que los usuarios puedan acceder a los servicios disponibles "en la nube de Internet" sin conocimientos (o, al menos sin ser expertos) en la gestión de los recursos que usan. Según el IEEE Computer Society, es un paradigma en el que la información se almacena de manera permanente en servidores de Internet y se envía a cachés temporales de cliente, lo que incluye equipos de escritorio, centros de ocio, portátiles, etc.
"Cloud computing" es un nuevo modelo de prestación de servicios de negocio y tecnología, que permite al usuario acceder a un catálogo de servicios estandarizados y responder a las necesidades de su negocio, de forma flexible y adaptativa, en caso de demandas no previsibles o de picos de trabajo, pagando únicamente por el consumo efectuado.
El cambio paradigmático que ofrece computación en nube es que permite aumentar el número de servicios basados en la red. Esto genera beneficios tanto para los proveedores, que pueden ofrecer, de forma más rápida y eficiente, un mayor número de servicios, como para los usuarios que tienen la posibilidad de acceder a ellos, disfrutando de la ‘transparencia’ e inmediatez del sistema y de un modelo de pago por consumo.
Computación en nube consigue aportar estas ventajas, apoyándose sobre una infraestructura tecnológica dinámica que se caracteriza, entre otros factores, por un alto grado de automatización, una rápida movilización de los recursos, una elevada capacidad de adaptación para atender a una demanda variable, así como virtualización avanzada y un precio flexible en función del consumo realizado evitando además el uso fraudulento del software y la piratería.
La computación en nube es un concepto que incorpora el software como servicio, como en la Web 2.0 y otros conceptos recientes, también conocidos como tendencias tecnológicas, que tienen en común el que confían en Internet para satisfacer las necesidades de cómputo de los usuarios.
Comienzos
El concepto de la computación en la nube empezó en proveedores de servicio de Internet a gran escala, como Google, Amazon AWS, Microsoft y otros que construyeron su propia infraestructura. De entre todos ellos emergió una arquitectura: un sistema de recursos distribuidos horizontalmente, introducidos como servicios virtuales de TI escalados masivamente y manejados como recursos configurados y mancomunados de manera continua. Este modelo de arquitectura fue inmortalizado por George Gilder en su artículo de octubre 2006 en la revista Wired titulado Las fábricas de información. Las granjas de servidores, sobre las que escribió Gilder, eran similares en su arquitectura al procesamiento “grid” (red, parrilla), pero mientras que las redes se utilizan para aplicaciones de procesamiento técnico débilmente acoplados (loosely coupled), un sistema compuesto de subsistemas con cierta autonomía de acción, que mantienen una interrelación continua entre ellos), este nuevo modelo de nube se estaba aplicando a los servicios de Internet.
Beneficios
- Integración probada de servicios Red. Por su naturaleza, la tecnología de "Cloud Computing" se puede integrar con mucha mayor facilidad y rapidez con el resto de sus aplicaciones empresariales (tanto software tradicional como Cloud Computing basado en infraestructuras), ya sean desarrolladas de manera interna o externa.
- Prestación de servicios a nivel mundial. Las infraestructuras de "Cloud Computing" proporcionan mayor capacidad de adaptación, recuperación de desastres completa y reducción al mínimo de los tiempos de inactividad.
- Una infraestructura 100% de "Cloud Computing" permite al proveedor de contenidos o servicios en la nube prescindir de instalar cualquier tipo de hardware, ya que éste es provisto por el proveedor de la infraestructura o la plataforma en la nube. La belleza de la tecnología de "Cloud Computing" es su simplicidad… y el hecho de que requiera mucha menor inversión para empezar a trabajar.
- Implementación más rápida y con menos riesgos. Podrá empezar a trabajar muy rápidamente gracias a una infraestructura de "Cloud Computing". No tendrá que volver a esperar meses o años e invertir grandes cantidades de dinero antes de que un usuario inicie sesión en su nueva solución. Sus aplicaciones en tecnología de "Cloud Computing" estarán disponibles en cuestión de horas o días en lugar de semanas o meses, incluso con un nivel considerable de personalización o integración.
- Actualizaciones automáticas que no afectan negativamente a los recursos de TI. Si actualizamos a la última versión de la aplicación, nos veremos obligados a dedicar tiempo y recursos (que no tenemos) a volver a crear nuestras personalizaciones e integraciones. La tecnología de "Cloud Computing" no le obliga a decidir entre actualizar y conservar su trabajo, porque esas personalizaciones e integraciones se conservan automáticamente durante la actualización.
- Contribuye al uso eficiente de la energía. En este caso, a la energía requerida para el funcionamiento de la infraestructura. En los datacenters tradicionales, los servidores consumen mucha más energía de la requerida realmente. En cambio, en las nubes, la energía consumida es sólo la necesaria, reduciendo notablemente el desperdicio.
Desventajas
- La centralización de las aplicaciones y el almacenamiento de los datos origina una interdependencia de los proveedores de servicios.
- La disponibilidad de las aplicaciones está ligada a la disponibilidad de acceso a Internet.
- Los datos "sensibles" del negocio no residen en las instalaciones de las empresas por lo que podría generar un contexto de alta vulnerabilidad para la sustracción o robo de información.
- La confiabilidad de los servicios depende de la "salud" tecnológica y financiera de los proveedores de servicios en nube. Empresas emergentes o alianzas entre empresas podrían crear un ambiente propicio para el monopolio y el crecimiento exagerado en los servicios.
- La disponibilidad de servicios altamente especializados podría tardar meses o incluso años para que sean factibles de ser desplegados en la red.
- La madurez funcional de las aplicaciones hace que continuamente estén modificando sus interfaces, por lo cual la curva de aprendizaje en empresas de orientación no tecnológica tenga unas pendientes significativas, así como su consumo automático por aplicaciones.
- Seguridad. La información de la empresa debe recorrer diferentes nodos para llegar a su destino, cada uno de ellos (y sus canales) son un foco de inseguridad. Si se utilizan protocolos seguros, HTTPS por ejemplo, la velocidad total disminuye debido a la sobrecarga que estos requieren.
- Escalabilidad a largo plazo. A medida que más usuarios empiecen a compartir la infraestructura de la nube, la sobrecarga en los servidores de los proveedores aumentará, si la empresa no posee un esquema de crecimiento óptimo puede llevar a degradaciones en el servicio o jitter altos.
Software como servicio
El software como servicio (en inglés software as a service, SaaS) se encuentra en la capa más alta y caracteriza una aplicación completa ofrecida como un servicio, en-demanda, vía multitenencia —que significa una sola instancia del software que corre en la infraestructura del proveedor y sirve a múltiples organizaciones de clientes. El ejemplo de SaaS conocido más ampliamente es Salesforce.com, pero ahora ya hay muchos más, incluyendo las Google Apps que ofrecen servicios básicos de negocio como el e-mail. Por supuesto, la aplicación multitenencia de Salesforce.com ha constituido el mejor ejemplo de cómputo en nube durante unos cuantos años. Por otro lado, como muchos otros jugadores en el negocio del cómputo en nube, Salesforce.com ahora opera en más de una capa de la nube con su Force.com, que ya está en servicio, y que consiste en un ambiente de desarrollo de una aplicación compañera (“companion application”), o plataforma como un servicio. Otro ejemplo es la plataforma MS Office como servicio SaaS con su denominación de Microsoft Office 365, que incluye versiones online de la mayoría de las aplicaciones de esta suite ofimática de Microsoft.
Plataforma como servicio
La capa del medio, que es la plataforma como servicio (en inglés platform as a service, PaaS), es la encapsulación de una abstracción de un ambiente de desarrollo y el empaquetamiento de una carga de servicios. La carga arquetipo es una imagen Xen (parte de Servicios Web Amazon) conteniendo una pila básica Red (por ejemplo Linux, un servidor Red, y un ambiente de programación como Perl o Ruby). Las ofertas de PaaS pueden dar servicio a todas las fases del ciclo de desarrollo y pruebas del software, o pueden estar especializadas en cualquier área en particular, tal como la administración del contenido.
Los ejemplos comerciales incluyen Google App Engine, que sirve aplicaciones de la infraestructura Google, y también Windows Azure, de Microsoft, una plataforma en la nube que permite el desarrollo y ejecución de aplicaciones codificadas en varios lenguajes y tecnologías como .NET, Java y PHP. Servicios PaaS tales como éstos permiten gran flexibilidad, pero puede ser restringida por las capacidades que están disponibles a través del proveedor.
Infraestructura como servicio
La infraestructura como servicio (infrastructure as a service, IaaS) -también llamado en algunos casos hardware as a service, HaaS) se encuentra en la capa inferior y es un medio de entregar almacenamiento básico y capacidades de cómputo como servicios estandarizados en la red. Servidores, sistemas de almacenamiento, conexiones, enrutadores, y otros sistemas se concentran (por ejemplo a través de la tecnología de virtualización) para manejar tipos específicos de cargas de trabajo —desde procesamiento en lotes (“batch”) hasta aumento de servidor/almacenamiento durante las cargas pico. El ejemplo comercial mejor conocido es Amazon Web Services, cuyos servicios EC2 y S3 ofrecen cómputo y servicios de almacenamiento esenciales (respectivamente). Otro ejemplo es Joyent cuyo producto principal es una línea de servidores virtualizados, que proveen una infraestructura en-demanda altamente escalable para manejar sitios Web, incluyendo aplicaciones Web complejas escritas en Ruby en Rails, PHP, Python, y Java.
Tipos de nubes
- Las nubes públicas se manejan por terceras partes, y los trabajos de muchos clientes diferentes pueden estar mezclados en los servidores, los sistemas de almacenamiento y otras infraestructuras de la nube. Los usuarios finales no conocen qué trabajos de otros clientes pueden estar corriendo en el mismo servidor, red, discos como los suyos propios.7
- Las nubes privadas son una buena opción para las compañías que necesitan alta protección de datos y ediciones a nivel de servicio. Las nubes privadas están en una infraestructura en-demanda manejada por un solo cliente que controla qué aplicaciones debe correr y dónde. Son propietarios del servidor, red, y disco y pueden decidir qué usuarios están autorizados a utilizar la infraestructura.
- Las nubes híbridas combinan los modelos de nubes públicas y privadas. Usted es propietario de unas partes y comparte otras, aunque de una manera controlada. Las nubes híbridas ofrecen la promesa del escalado aprovisionada externamente, en-demanda, pero añaden la complejidad de determinar cómo distribuir las aplicaciones a través de estos ambientes diferentes. Las empresas pueden sentir cierta atracción por la promesa de una nube híbrida, pero esta opción, al menos inicialmente, estará probablemente reservada a aplicaciones simples sin condicionantes, que no requieran de ninguna sincronización o necesiten bases de datos complejas.
Comparaciones
La computación en nube usualmente es confundida con la computación en grid (red) (una forma de computación distribuida por la que "un súper computador virtual" está compuesto de un conjunto ó cluster enlazado de ordenadores débilmente acoplados, actuando en concierto para realizar tareas muy grandes).
Controversia
Dado que la computación en nube no permite a los usuarios poseer físicamente los dispositivos de almacenamiento de sus datos (con la excepción de la posibilidad de copiar los datos a un dispositivo de almacenamiento externo, como una unidad flash USB o un disco duro), deja la responsabilidad del almacenamiento de datos y su control en manos del proveedor.
La computación en nube ha sido criticada por limitar la libertad de los usuarios y hacerlos dependientes del proveedor de servicios. Algunos críticos afirman que sólo es posible usar las aplicaciones y servicios que el proveedor esté dispuesto a ofrecer. Así, The Times compara la computación en nube con los sistemas centralizados de los años 50 y 60, en los que los usuarios se conectaban a través de terminales "gregarios" con ordenadores centrales. Generalmente, los usuarios no tenían libertad para instalar nuevas aplicaciones, y necesitaban la aprobación de administradores para desempeñar determinadas tareas. En suma, se limitaba tanto la libertad como la creatividad. El Times argumenta que la computación en nube es un retorno a esa época y numerosos expertos respaldan la teoría.
De forma similar, Richard Stallman, fundador de la Free Software Foundation, cree que la computación en nube pone en peligro las libertades de los usuarios, porque éstos dejan su privacidad y datos personales en manos de terceros. Ha afirmado que la computación en nube es "simplemente una trampa destinada a obligar a más gente a adquirir sistemas propietarios, bloqueados, que les costarán más y más conforme pase el tiempo.
Computación ubicua
Introducción
• Se introducen las bases de lo que es la computación sus tendencias en el futuro y unas ideas planteadas sobre que podríamos proyectar implementando esta tecnología.
• Las redes inalámbricas son una realidad hoy en día, estamos acostumbrados a ver ordenadores portátiles conectados a Internet sin necesidad de cables, pequeños ordenadores de mano conectados con los ordenadores de la oficina, cada día aumenta más la creación de redes inalámbricas ciudadanas, en la que voluntariamente y sin buscar beneficio mas allá del uso de las tecnologías disponibles y el afán de aprender y practicar con ellas, es algo que cada día estamos y estaremos más acostumbrados a ver no es más que el inicio de un mundo de posibilidades que se abren con este nuevo modelo de computación, denominado computación pervasiva o ubicua; Este modelo de computación ubicua es básicamente la omnipresencia de computadores muy pequeños interconectados sin cables que se incorporan de forma casi invisible a cualquier objeto de uso cotidiano.
Definición
La computación ubicua es un modelo de interacción en el que el procesamiento de información se integra fuertemente en las actividades y objetos cotidianos. A pesar de que el término de computación ubicua puede parecer demasiado técnico, el mismo se basa en un campo que tiene muchas implicaciones para el proceso de enseñanza-aprendizaje. Un ejemplo de dispositivo que posee la tecnología de computación ubicua se encuentra en los novedosos teléfonos Blackberry y Iphone que cuentan con un sistema de interconexión inalámbrico para el tránsito de información y datos desde un dispositivo móvil. Este es un término caracterizado por Mark Weiser, cuya meta es el incremento en el uso de sistemas de cómputo a través del ambiente físico, haciéndolos disponibles y a la vez invisibles al usuario. El concepto de ubicuidad se refiere en general a la presencia de una entidad en todas partes; pero en la computación adquiere la característica de ser, además, invisible. Este paradigma pretende brindar sistemas de cómputo inteligentes que se adapten al usuario, y cuyas interfaces permitan que éste realice un uso intuitivo del sistema. De allí que la meta, de la computación ubicua, de integrar varias computadoras (dispositivos) al entorno físico busca habilitar los beneficios de éstas y de la información digitalizada en todo momento y en todas partes.
Se entiende por computación ubicua (ubicomp) la integración de la informática en el entorno de la persona, de forma que los ordenadores no se perciban como objetos diferenciados. Esta disciplina se conoce en inglés por otros términos como pervasive computing, calm technology, things that think y everyware. Desde hace unos años también se denomina inteligencia ambiental.
Sus promotores propugnan la integración de dispositivos alrededor de escenarios donde se encuentre localizado el ser humano, en el que éste puede interactuar de manera natural con sus dispositivos y realizar cualquier tarea diaria de manera completamente trasparente con respecto a sus computadores. Durante sus actividades ordinarias, alguien que esté “usando” computación ubicua (decimos entrecomillas “usando” porque el usuario nunca lo hará directamente) lo hace a través de diversos dispositivos y sistemas computacionales simultáneamente, y generalmente lo hará sin percibirlo. Este modelo es visto como un paso más del paradigma de uso de ordenadores de escritorio. Como punto común a todos los modelos de computación ubicua podríamos destacar el hecho de que comparten la visión de ser pequeños y disimulables, robustos y con capacidad para procesamiento de red, distribuidos en todas las escalas que comprende el día a día actual, y generalmente son integrables en nuestro entorno sin ser especialmente llamativos. Por ejemplo, un dispositivo de computación ubicua doméstico podría interconectar los sistemas de iluminación y calefacción con un control ambiente, de manera que en función de la evolución del momento del día y sus características, este sistema reaccionase y pudiese variar la temperatura y condiciones de luz en una vivienda o edificio, de manera continua e imperceptible. Otra aplicación frecuente son frigoríficos que son conscientes de su contenido cuando ha sido convenientemente etiquetado, capaces de planificar menús saludables para toda la semana en función de las necesidades de cada miembro de la familia, y advertir a los usuarios de la comida rancia o en mal estado.
TENDENCIAS HACIA EL FUTURO
Un papel muy relevante para los mundos virtuales en relación al entretenimiento y su fuerte relación con las redes sociales, está en la tecnología ubicua. Una idea que ronda últimamente entre futuristas de la computación, es la de predecir que el futuro de la humanidad está en los mundos virtuales, incluso se habla de un nuevo modelo educativo o modelos desarrollados a partir de la implantación y difusión de nuevas tecnologías en el mundo del aprendizaje, la mejora de las capacidades cognitivas por medio dela computación y las comunicaciones a nivel mundial. Otra gran tendencia es crear interfaces que sean adaptables al tamaño de los dispositivos, que puedan estar en todos los lugares y que tampoco haga falta el uso de las manos. La idea es que podremos usar sensores y otros periféricos (cameras o micrófonos) en vez de las manos.
ALGUNAS TENDENCIAS HACIA EL FUTURO
v Letreros interactivos
Se trata de pantallas LCD táctiles e interactivas con cristal holográfico que permitirán mejorar la experiencia de consumo ofreciendo información sobre el producto y la forma adecuada para su aplicación. Serán pantallas sensibles al tacto con video y reconocimiento del rostro.
v Vehículos inteligentes con Internet
Actualmente ya existen varios fabricantes dedicados a la creación de vehículos con Internet. Este avance permitirá que los viajeros puedan conocer el estado de las vías, escoger rutas alternativas y tener acceso a contenido online como archivos de música y videos.
v Redes de sensores inalámbricos
Son redes de computadoras en miniatura equipadas para una tarea común, auto configurables, de fácil instalación y capaces de concretar el proceso de emisión y recepción de datos en segundos. Servirían para detectar actividad sísmica, el estado del tránsito y movimientos militares.
Antecedentes históricos
Se atribuye a Solovina la autoría del concepto en sus últimos artículos escritos en 1988 cuando trabajaba para Xerox en el laboratorio de Palo Alto (PARC). A Weiser en alguna medida le influyó el tratamiento de la distopía en la novela Ubik de Philip K. Dick, en la que se vislumbraba un futuro en el que todo, desde los pomos de las puertas al papel higiénico, sería inteligente e interconectado. El avance de la ciencia no ha ido tan rápido como vaticinaba Weiser, pero en los últimos años se han producido importantes avances en esa dirección.
El Instituto Tecnológico de Massachusetts ha sido protagonista de significativas aportaciones a esta disciplina, entre las que destacan las del consorcio de Hiroshi Ishii Things That Think, del Media Lab y la iniciativa CSAIL materializada en el proyecto Oxygen.
En un artículo de 2004, el escritor estadounidense Adam Greenfield acuñó el ingenioso término everyware para las tecnologías que incorporan computación ubícua, inteligencia ambiental o medios tangibles. Volverá a utilizar el término en su libro Everyware: The Dawning Age of Ubiquitous Computing (ISBN 0-321-38401-6), en el que Greenfield describe el paradigma de interacción entre la computación ubícua como una "mezcla de procesamiento de información en el comportamiento", poniendo como ejemplo del mundo real el sistema de Tarjeta pulpo utilizado en Hong Kong Octopus card.
Mark Weiser ha propuesto tres modelos básicos que puedan ser considerados para desarrollar sistemas ubícuos:
- Tabs: dispositivos de escasos centímetros, que pueden ser llevados por un usuario
- Pads: dispositivos del tamaño de una mano
- Boards: dispositivos que pueden llegar a medir metros
Estas categorías propuestas por Weiser se caracterizan generalmente por ser grandes, tener una forma plana o incorporan algún tipo de salida visual. Si se relajan estas consideraciones (permitiendo aceptar, por ejemplo, dispositivos de hasta el tamaño de nanómetros) se puede extender este rango hasta un número de dispositivos mucho mayor, y también potencialmente hasta un número de dispositivos mucho más útiles. Por lo tanto, con el tiempo se han acabado proponiendo otros tres tipos de clasificaciones:
- Dust (polvo): dispositivos miniaturizados que pueden no tener algún tipo de salida visual (por ejemplo, los sistemas Micro-electromecánicos MEMS), cuyo tamano puede oscilar entre nanómetros hasta micrómetros o milímetros.
- Skin (piel): pueden ser fabricados con capacidades de emitir luz y con diversos materiales, como polímeros conductivos, algunos dispositivos orgánicos, etc... Se ven frecuentemente como ropa, cortinas, o diversos elementos de decoración
- Clay (arcilla): conjuntos de distintos MEMS pueden combinarse para crear formas en tres dimensiones.
Áreas de investigación
La Computación Ubicua representa un gran desafío científico/técnico, un gran nicho de oportunidad y es un área atractiva para el sector empresarial. Su adopción, como una de las líneas estratégicas de desarrollo del país, se reflejará en un impacto social, un impacto científico, un impacto tecnológico, y finalmente en un impacto económico. Las áreas de investigación y desarrollo que se identifican como de alta prioridad dentro del cómputo ubicuo y sin ser exhaustivos, se presentan a continuación:
- Sensores
- Adquisición de señales corporales
- RFIDs
- Redes de próxima generación
- Internet 2 como soporte para cómputo ubicuo
- Redes de Sensores
- Redes Ad‐hoc
- Interconexión de dispositivos heterogéneos
- Seguridad informática
- Sistemas Distribuidos
- Rediseñar soluciones para que sean aplicables al cómputo móvil y/o ubicuo.
- Soporte multimedia
- Tolerancia a fallas
- Escalabilidad
- Computación móvil
- Sistemas de Igual‐a‐Igual (Peer‐to‐Peer)
- Servicios de posicionamiento y localización
- Servicios de Base (e.g. Posicionamiento por GSM/GPRS)
- Desarrollo de sistemas ubicuos (aplicaciones)
- e‐Medicina
- Monitoreo y procesamiento de señales médicas remotas
- Context‐aware systems
- Monitoreo de actividad en ancianos
- Tele‐Diagnostico Móvil
