Cloud Computing Brochure

White Paper

Akamai y Cloud Computing:Una Perspectiva desde el Extremo de la Nubepor Tom Leighton, Cofundador y Director Cientfico de Akamai Technologies

ndice de Contenidos

NTRODUCCIN............................................................. 1 ENTENDIENDO la NUbE.................................................... 1 El Marco de Cloud Computing Virtualizacin Infrastructure-as-a-Service Platform-as-a-Service Software-as-a-Service Servicios de Optimizacin de la Nube Nubes Pblicas y Nubes Privadas 1 2 2 2 2 2 3

aNaTOMa DE UNa NUbE.................................................. 3 El Enigma de la Media Milla Problemas en los Puntos de Interconexin Vulnerabilidades del Enrutamiento Protocolos de Comunicacin Ineficientes Interrupciones en la Red arquitecturas de Cloud Computing Centros de Datos Centralizados: Nueva Oportunidad, Enfoque Antiguo Redes Altamente Distribuidas: Acercndose a los Usuarios Finales 3 4 4 4 5 5 5 5

EDgEPlaTfORM DE akaMaI: OPTIMIzaNDO la NUbE........................... 6 aceleracin de las aplicaciones de Cloud Computing........................... 6 Optimizacin de Rutas................................................ 6 Optimizacin de las Comunicaciones ...................................... 6 Optimizacin de Aplicaciones........................................... 7 Distribucin de los Componentes de aplicacin al Extremo ....................... 7 asegurando las aplicaciones y Plataformas en Nube.......................... 7 Disponibilidad del Sitio y la aplicacin....................................... 7 CONClUSION ............................................................... 8 aCERCa DE akaMaI ......................................................... 8

akamai y Cloud Computing: Una Perspectiva desde el Extremo de la Nube

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IntroduccinComo uno de los trminos ms candentes hoy en las TI, cloud computing propone transformar la forma en la que se consumen y gestionan las TI, con la promesa de obtener costes ms eficientes, innovacin acelerada, llegada ms rpida al mercado y la capacidad de escalar aplicaciones bajo demanda. Si bien el mercado est lleno de exageracin y confusin, el potencial subyacente es real, y comienza a hacerse realidad. En particular, las aplicaciones SaaS y las plataformas en nube pblica ya han ganado fuerza en las nuevas y pequeas empresas. Estas ofertas permiten a las compaas obtener un acceso rpido, fcil y de bajo coste a sistemas que de otra forma les costaran millones de dlares. Al mismo tiempo, aunque cloud computing ha generado cierta precaucin en las empresas de mayor tamao, tambin es verdad que este tipo de organizaciones manifiestan hoy un serio inters por aprovechar sus beneficios de eficiencia y flexibilidad. Sin embargo, a medida que las empresas comienzan a implementar soluciones cloud, la realidad de la nube se impone. Al acceder a la mayora de los servicios de cloud computing a travs de Internet, el nuevo modelo depende en gran medida de un medio inherentemente impredecible e inseguro. Para que las compaas puedan llegar a disfrutar del potencial de cloud computing, necesitarn superar los desafos de rendimiento, fiabilidad y escalabilidad que presenta Internet. Este whitepaper proporciona un marco para comprender el mercado de cloud computing explorando las tecnologas en las que se basa y las ofertas actuales, as como los retos a los que se enfrenta debido a su dependencia de Internet. Una vez que se hayan comprendido tales desafos, examinaremos el rol nico de Akamai como proveedor de servicios crticos de optimizacin que ayudarn a que cloud computing cumpla su promesa de proporcionar una infraestructura crtica, eficiente y bajo demanda a la empresa.

Entendiendo la NubeDefinida de forma simple, cloud computing no es ms que el acceso a recursos informticos (computacin) como servicios escalables, bajo demanda y a travs de una red (la nube). Y sin embargo, este nuevo modelo dista mucho de ser simple. En realidad, comprende la confluencia de conceptos como virtualizacin, orientacin a servicios, elasticidad, comparticin de recursos y pago por uso; todos ellos ofrecen en conjunto una amplia gama de servicios, tecnologas y enfoques cloud. Para facilitar la comprensin de este mercado tan diverso, primero presentaremos el marco que estructura las diferentes ofertas del espacio cloud computing. Tambin exploraremos el rol de las nubes pblicas y privadas en el mercado.

El Marco de Cloud ComputingNuestro marco de cloud computing cuenta con cinco componentes clave. El primero, la tecnologa de virtualizacin, se puede considerar como la base de cloud computing. Al abstraer el software de su hardware subyacente, la virtualizacin sienta las bases de una infraestructura grupal, compartibley disponible sobre la marcha. Sobre esta base tecnolgica, las ofertas principales de cloud computing se pueden categorizar en tres grupos principales: Infrastructure-as-a-Service, Platform-as-a-Service y Software-as-a-Service. La optimizacin de la nube es la pieza final y crtica del marco, y abarca las soluciones que permiten que cloud computing escale y entregue los niveles de rendimiento y fiabilidad requeridos para convertirse en parte de la infraestructura central de una empresa. Ahora analizaremos cada uno de estos componentes del marco en mayor detalle.

Servicios de Optimizacin de la NubeciNESca

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Marco de Cloud Computing

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Virtualizacin Gartner Group describe la virtualizacin como la la tendencia de mayor impacto en el cambio de infraestructuras, una descripcin adecuada para la tecnologa que dio origen al ruido meditico que actualmente genera cloud computing.1 Al abstraer el software del servidor del hardware subyacente, la virtualizacin del servidor mejora la eficiencia y disponibilidad de los recursos y aplicaciones que se ejecutan en ese servidor. Segn Gartner, entre el 80% y el 90% de la capacidad de computacin empresarial no se utiliza en determinados momentos. La virtualizacin permite que se utilicen estos ciclos de CPU inactivos. Llevar el concepto de virtualizacin del servidor a la nube significa extenderlo ir ms all del uso ms eficiente de una sola mquina o cluster fsico a la agregacin de recursos informticos a travs de mltiples centros de datos, aplicaciones y usuarios y permitir que cada uno escale bajo demanda. Esto posibilita a los proveedores de servicios cloud ofrecer y gestionar de forma eficiente recursos de almacenamiento, servidor y software bajo demanda amuchos clientes diferentes simultneamente. Las tecnologas clave de virtualizacin cloud incluyen: Microsoft (HyperV) VMWare (ESX, y mltiples ofertas de VMWare relacionadas) Xen (hipervisor de cdigo abierto, utilizado por EC2 y en Citrix XenServer) Infrastructure-as-a-Service Infrastructure-as-a-Service (IaaS) describe la categora de ofertas de cloud computing que ponen a disposicin de los usuarios los recursos informticos bsicos almacenamiento, espacio en disco y servidores como servicios bajo demanda. En lugar de utilizar mquinas fsicas, los clientes de IaaS acceden a servidores virtuales donde despliegan su propio software, generalmente a partir del sistema operativo. IaaS ofrece ahorros de costes y reduccin de riesgos, eliminando los sustanciales gastos de capital necesarios para desplegar una infraestructura o aplicaciones a gran escala de forma interna. Los proveedores de cloud computing generalmente ofrecen un modelo de negocio de pago por uso que permite a las compaas escalar segn sus necesidades en tiempo real, en lugar de pagar por adelantado una infraestructura que puede no ser utilizada, o tener un exceso de recursos para hacer frente a picos ocasionales de la demanda. Hasta la fecha, IaaS ha sido objeto de una mayor adopcin entre pequeos y medianos proveedores de software independientes (ISV) y empresas que no poseen los recursos o economas de escala para construir grandes infraestructuras de TI. Ejemplos de ofertas de IaaS en nube incluyen: Akamai (servicios NetStorage y CDN) Amazon (Elastic Compute Cloud/EC2 y Simple Storage Service/S3) GoGrid (Cloud Server y Cloud Storage) Joyent (Accelerator)

Platform-as-a-Service Una categora en rpido crecimiento entre las ofertas de cloud computing es Platform-as-a-Service (PaaS), que permite un fcil desarrollo y despliegue de aplicaciones Web escalables, sin necesidad de invertir o gestionar una infraestructura subyacente. Al proporcionar servicios de nivel superior a IaaS, como un marco de aplicaciones y herramientas de desarrollo, PaaS generalmente supone la forma ms rpida de construir y desplegar aplicaciones, con la contrapartida de ofrecer una menor flexibilidad y una dependencia potencialmente mayor de los proveedores que IaaS. El horizonte de PaaS es amplio e incluye proveedores tales como: Akamai (EdgeComputing) Elastra y RightScale (entornos de plataforma de la infraestructura EC2 de Amazon) Google (App Engine) Microsoft (Azure) Oracle (SaaS Platform) Software-as-a-Service Las ofertas de cloud computing ms adaptados a las necesidades de la empresa son las que recaen en la categora de Software-as-a-Service (SaaS), que permite desplegar, gestionar y entregar aplicaciones completas de usuario final en la Web. SaaS sigue el paradigma de cloud computing de sistemas de bajo coste, externos a la empresa y segn modelos bajo demanda y de pago por uso, al tiempo que elimina los costes de desarrollo y el tiempo de espera. Esto proporciona a las organizaciones la capacidad de llevar los servicios al mercado con rapidez y las libera de la dependencia de los ciclos internos de TI. La velocidad y facilidad con la que se pueden adquirir y consumir las aplicaciones SaaS ha convertido a esta categora de ofertas de cloud computing en la ms adoptada en la actualidad. Algunos de los proveedores y servicios iSaaS en nube ms importantes son: Adobe Web Connect, Cisco WebEx, Google Mail, Hotmail, Yahoo! Correo electrnico (las aplicaciones de comunicaciones forman el mayor segmento del mercado de SaaS segn Gartner2) Demandware (Comercio Electrnico) NetSuite (Contabilidad, ERP, CRM y Comercio Electrnico) SAP Business ByDesign (Recursos Humanos, Finanzas y otras aplicaciones ERP) Workday (Recursos Humanos, Finanzas y Nminas)


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Servicios de Optimizacin de la Nube La pieza final del marco de cloud computing, los servicios de optimizacin de la nube, proporcionan rendimiento, escalabilidad y fiabilidad a todos los componentes del nuevo modelo descritos anteriormente. Permiten que las ofertas cloud operen a travs de un Internet impredecible y poco fiable, al tiempo que proporcionan los robustos niveles de servicio solicitados por las empresas. El valor de los servicios de optimizacin de la nube se puede entender como una funcin directa de la adopcin, velocidad, tiempo de actividad y seguridad de las aplicaciones. Sin los servicios de optimizacin, las ofertas cloud estn a merced de Internet y sus numerosos cuellos de botella, un bajo rendimiento que tiene un efecto directo sobre el resultado final. Por ejemplo, un sitio que utiliza componentes de IaaS incapaz de escalar cuando se producen mltiples impactos simultneos (flash crowd) perder clientes e ingresos. Del mismo modo, una aplicacin SaaS lenta o con poca capacidad de respuesta sufrir una baja tasa de adopcin. En consecuencia, la optimizacin de la nube es esencial para que los servicios cloud puedan cumplir con los requisitos informticos de las empresas. En la seccin Anatoma de una Nube que se ofrece a continuacin, analizaremos en detalle las causas de origen de los cuellos de botella de Internet. As, estableceremos las bases para comprender por qu Akamai, con su red de servidores altamente distribuida, se encuentra en una posicin nica para proporcionar los servicios esenciales de optimizacin que pueden transformar Internet en una plataforma de alto rendimiento para la entrega con xito de servicios de cloud computing.

En realidad, la mayora de las infraestructuras cloud de las empresas son de naturaleza hbrida, donde incluso una aplicacin concreta puede ejecutarse en una combinacin de entornos pblicos, privados y convencionales. Por ejemplo, una compaa puede ejecutar componentes altamente sensibles en un entorno interno tradicional no en nube al tiempo que aprovecha las ofertas de nube pblica para otros componentes de aplicacin para lograr una escalabilidad rentable. As, independientemente de la ruta que siga la empresa para la adopcin de cloud computing, la nube pblica es decir, Internet desempear un papel fundamental. Y dominar esa nube con sus desafos inherentes de rendimiento, seguridad y fiabilidad es un elemento esencial para el xito de cloud computing.

Anatoma de una NubeAnte el gran ruido meditico que rodea a cloud computing, es fcil olvidar la realidad: su dependencia de Internet es un arma de doble filo. Por un lado, el amplio alcance de Internet ayuda a conseguir una accesibilidad rentable, global y bajo demanda, que hace de cloud computing un modelo atractivo. Por otro lado, Internet es una plataforma inherentemente poco fiable, cargada de ineficiencias que afectan negativamente al rendimiento, fiabilidad y escalabilidad de las aplicaciones y servicios que se ejecutan en ella. Ahora analizaremos en detalle las causas de estos cuellos de botella y el impacto que las distintas arquitecturas de cloud computing pueden tener en su eliminacin.3

Nubes Pblicas y Nubes PrivadasLa mayora de las inversiones e iniciativas iniciales de cloud computing (incluyendo, por ejemplo, los proveedores de IaaS, PaaS y SaaS mencionados anteriormente) se han concentrado en servicios de nube pblica, aquellos a los que se accede a travs de la Internet pblica. Las ofertas de nube pblica comprenden economas de escala y la flexibilidad del pago por uso que han generado el enorme ruido meditico que acompaa a cloud computing. Ms recientemente, el concepto de nubes privadas (o nubes internas) ha surgido como una forma de que las empresas logren algunas de las eficiencias de cloud computing con una infraestructura interna, incrementando as la seguridad y control percibidos. Al implementar las tecnologas de cloud computing detrs de su firewall, los equipos de TI de las empresas pueden crear grupos de recursos informticos para que sean compartidos por los distintos departamentos, unidades de negocio y aplicaciones de su compaa. Las nubes privadas requieren grandes costes iniciales de desarrollo, mantenimiento continuo y conocimiento interno, y en consecuencia ofrecen un perfil de beneficios muy distinto en comparacin con las nubes pblicas. Las nubes privadas son ms atractivas para las empresas que son lo suficientemente grandes como para alcanzar economas de escala internas y donde la capacidad de mantener el control directo sobre los datos, aplicaciones e infraestructura es esencial. Sin embargo, incluso las nubes privadas suelen presentar al menos una dependencia parcial de la Internet pblica, ya que estas grandes empresas han de dar soporte a empleados situados en distintas ubicaciones geogrficas y a empleados mviles y teletrabajadores.

El Enigma de la Media MillaLa infraestructura que soporta cualquier aplicacin basada en la Web, incluyendo los servicios de cloud computing, se pueden dividir en tres partes bsicas: la primera milla, o infraestructura de origen; la ltima milla, que se refiere a la conectividad del usuario final a Internet; y la media milla, o las rutas sobre las cuales los datos viajan por Internet entre el servidor de origen y el usuario final. Cada uno de estos componentes contribuye de distintas formas a los problemas de rendimiento y fiabilidad de los servicios y aplicaciones basados en la Web. Hace una dcada, la ltima milla de Internet era probablemente uno de los principales cuellos de botella, ya que los usuarios finales accedan por medio de modems y lneas telefnicas convencionales. Hoy, sin embargo, los altos niveles de penetracin global de la banda ancha ms de 400 millones de suscriptores en todo el mundo, as como el continuo crecimiento de las velocidades, no slo han convertido los cuellos de botella de la ltima milla en historia, sino que tambin han aumentado la presin sobre el resto de la infraestructura de Internet para seguir el mismo ritmo.4 Los cuellos de botella de la primera milla son bien conocidos y, lo que es an ms importante, caen bajo del control del proveedor de origen. Tal vez el principal desafo de la primera milla reside en la capacidad de escalar la infraestructura de

akamai y Cloud Computing: Una Perspectiva desde el Extremo de la Nube origen para cumplir con los niveles variables de demanda. No slo es difcil predecir y satisfacer la demanda con precisin, sino que resulta muy caro sobreaprovisionar para poder soportar los picos ocasionales de la demanda, lo que resulta en infraestructura infrautilizada la mayor parte del tiempo. Cloud computing promete aliviar esto en cierto grado, ya que los proveedores de cloud pueden agrupar recursos entre mltiples clientes de forma que la variabilidad de la demanda se resuelva dentro del grupo. Esto lleva a la media milla: la masa de infraestructura que abarca el ncleo de Internet. De hecho, el trmino media milla en s es una denominacin inapropiada ya que se refiere a una infraestructura heterognea que es propiedad de numerosas entidades que compiten entre s y tpicamente se extiende por cientos o miles de millas. Si bien con frecuencia nos referimos a Internet como una entidad nica, en realidad est formado por 13.000 redes distintas, unidas en competencia cooperativa, cada una de ellas proporcionando acceso a un pequeo conjunto de usuarios finales. La red nica ms grande representa tan slo alrededor del 8% del trfico de acceso de todos los usuarios finales, tasa cada vez ms inferior para el resto de las redes. Esto significa que el rendimiento de cualquier aplicacin Web alojada centralmente incluidas las aplicaciones de cloud computing est intrnsecamente relacionado con el rendimiento de Internet como un todo, incluyendo sus miles de redes diferentes y las decenas de miles de puntos de interconexin entre ellas. Dada la complejidad y fragilidad de esta red, hay numerosas posibilidades de que se produzcan fallos. Ahora analizaremos en detalle cuatro de las principales causas de los problemas de rendimiento en la media milla de Internet. Problemas en el Punto de Interconexin La capacidad de Internet ha evolucionado a lo largo de los aos, modelada por las economas de mercado. El dinero fluye en las redes de la primera y ltima milla, a medida que las compaas pagan por el alojamiento y los usuarios finales por el acceso. La capacidad de la primera y ltima milla ha crecido 20 y 50 veces respectivamente, en los ltimos 5 a 10 aos. Por otro lado, la media milla de Internet formada por puntos de interconexin y de trnsito donde las redes negocian el trfico es literalmente tierra de nadie. Aqu, en trminos econmicos, hay muy poco incentivo para construir capacidad. Como mucho, las redes desean minimizar el trfico de entrada a sus redes por el que no obtienen dinero. Como resultado, los puntos de interconexin con frecuencia estn sobrecargados, causando prdida de paquetes y degradacin del servicio, y, en consecuencia, un rendimiento lento y desigual para las aplicaciones basadas en cloud. Cuanto ms alejado se encuentra un servicio cloud de sus clientes finales, mayor es el impacto de la congestin de Internet. Para las empresas acostumbradas a velocidades basadas en LAN, este cuello de botella del rendimiento puede afectar seriamente la adopcin de cloud computing. El frgil modelo econmico de la interconexin puede tener consecuencias incluso ms serias. Por ejemplo, el proveedor lder de redes Cogent se desconect durante varios das de Telia y Sprint en marzo y octubre de 2008, respectivamente, por disputas comerciales relacionadas con las interconexiones. En ambos casos, la desconexin dividi Internet. Esto significa, por ejemplo, que los usuarios de la red de Sprint, y de otras redes sin redundancia geogrfica de la compaa, no hubieran podido alcanzar servicios o aplicaciones cloud alojados en Cogent (o en una red sin redundancia geogrfica de Cogent). Segn la firma de anlisis de Internet Renesys, la desconexin Cogent-Sprint redujo significativamente la conectividad de ms de 3.500 redes.5 Vulnerabilidades del Enrutamiento BBGP (Border Gateway Protocol) es el algoritmo de enrutamiento (routing) entre las redes de Internet, el protocolo que determina cmo los paquetes de datos viajan desde una red a otra dentro de la nube. Aunque BGP es simple y escalable, no ha sido diseado en funcin del rendimiento y la eficiencia, y en consecuencia presenta varias limitaciones bien documentadas. Por ejemplo, BGP es vulnerable a las malas jugadas al igual que al error humano. Esto se comprob ampliamente en febrero de 2008 cuando Pakistn accidentalmente caus un apagn de YouTube por un fallo de ruta de BGP.6 Aunque BGP no responde a los grandes cambios en la congestin de red, no es tan bueno para realizar distinciones claras entre el trfico en rutas mltiples y reacciona ms lentamente a los cambios en los niveles de trfico. As, mientras que BGP puede funcionar razonablemente bien cuando no es necesario garantizar una entrega de calidad, los requisitos para cloud computing de las empresas son tpicamente mucho ms exigentes, requiriendo un mayor rendimiento y fiabilidad que la que puede proporcionar el protocolo. Protocolos de Comunicaciones Ineficientes Diseado ms para garantizar fiabilidad que eficiencia, TCP (Transmission Control Protocol), el principal protocolo de comunicaciones de Internet, es otra fuente de retardos en la Red. TCP requiere mltiples round-trips (entre las dos partes en comunicacin) para establecer y terminar conexiones, utiliza una tasa inicial de intercambio de datos conservadora y se recupera lentamente de la prdida de paquetes. Esta tara es perjudicial para el rendimiento de las aplicaciones empresariales basadas en SaaS y PaaS, ya que estas aplicaciones tienden a ser muy parlanchinas, ya que requieren numerosas comunicaciones cortas y rpidas de ida y vuelta. Otra consecuencia sorprendente de la forma en que trabaja TCP es que las grandes distancias entre las partes en comunicacin puede generar rendimientos muy bajos y tiempos de descarga muy altos, un efecto que es cada vez ms pronunciado a medida que aumenta el tamao de los archivos. Esto se debe a que TCP permite que se enven solamente pequeas cantidades de datos a la vez antes de pausar y esperar la confirmacin del extremo receptor. As, incluso una latencia de red muy pequea (el tiempo que tarda en que un solo paquete de datos viaje a travs de la red) se puede traducir en un enorme retardo con archivos de gran tamao. Como la latencia est directamente relacionada con la distancia (es decir, su lmite inferior es la velocidad de la luz), observamos que para grandes transferencias de datos, como archivos de medios, los tiempos de descarga del usuario final se ven limitados no por la capacidad de la red

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akamai y Cloud Computing: Una Perspectiva desde el Extremo de la Nube Centros de Datos Centralizados: Nueva Oportunidad, Enfoque Antiguo Al igual que con los sitios Web de arquitectura tradicional, los proveedores de SaaS, PaaS e IaaS tpicamente alojan sus aplicaciones y servicios en una ubicacin nica o en un pequeo nmero de centros de datos. Por ejemplo, Amazon aloja EC2 en tan slo tres centros de datos en EE.UU. y uno en Europa, y las nubes privadas con frecuencia se ejecutan en una ubicacin nica. Este enfoque es adecuado cuando los usuarios estn muy cerca de la ubicacin de alojamiento de la aplicacin. Por ejemplo, una ubicacin nica puede ser adecuada para una nube privada que atiende a un grupo de empleados internos. Sin embargo, para aplicaciones con usuarios distribuidos o una demanda altamente variable, el enfoque del centro de datos centralizado no es suficiente, ya que resulta en una experiencia de usuario final dependiente de la media milla de Internet. Esto significa interrupciones en la red, congestin en los puntos de interconexin, ineficiencias de enrutamiento, y otros cuellos de botella propios de la media milla que con frecuencia causarn un rendimiento y fiabilidad de la aplicacin que no cumplirn las expectativas. Redes Altamente Distribuidas: Acercndose a los Usuarios Finales Al ubicar la infraestructura de cloud computing de forma altamente distribuida, es posible superar los desafos que representa la media milla de Internet. Una arquitectura altamente distribuida donde los servidores se ubican en el extremo de Internet, cerca de los usuarios finales (por ejemplo, directamente en el ISP del usuario final, en su ciudad) evita los cuellos de botella de la media milla ya mencionados, permitiendo la entrega de una capacidad de respuesta similar a la de una LAN para aplicaciones que se ejecutan en la Internet global. Akamai es nico en este planteamiento. Aunque otros grandes proveedores de cloud incluyendo las redes de entrega de contenidos ejecutan operaciones en mltiples centros de datos, estas son fundamentalmente diferentes a la red altamente distribuida que utiliza Akamai. Con una infraestructura centralizada o mltiples centros de datos, los servidores de los proveedores de cloud siguen estando lejos de la mayora de los usuarios y siguen teniendo que enfrentarse a los cuellos de botella de la media milla. Puede parecer contradictorio que estar presente en un par de docenas de redes principales no sea suficiente para lograr un rendimiento de nivel empresarial. Sin embargo, incluso la mayor de esas redes controla muy poco trfico de acceso de usuario final. Por ejemplo, las 10 principales redes combinadas entregan menos de un tercio del trfico de los usuarios finales, tasa que se reduce rpidamente en el resto de las 13.000 redes de Internet. Incluso con una conectividad directa a todas las redes principales de mayor tamao, la aplicacin cloud debe viajar a travs de la media milla para alcanzar a la mayora de los 1.400 millones de usuarios de Internet. Solamente una arquitectura altamente distribuida puede superar el desafo de la media milla.9

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o el ancho de banda de la ltima milla, sino por la distancia entre el servidor y el usuario final. Este es un problema crtico para quienes consideran la adopcin de soluciones de almacenamiento bajo el modelo IaaS, entre otras. La congestin de la red complica an ms el problema, ya que TCP requiere que los transmisores se detengan y enven an menos datos antes de esperar la confirmacin si se detecta prdida de paquetes. Esto significa que la interaccin entre distintos cuellos de botella en Internet puede complicar an ms una situacin ya difcil de por s. Interrupciones en la Red A medida que las empresas pasan sus recursos informticos de los sistemas locales a la nube, garantizar la fiabilidad de su plataforma de pronto se vuelve ms complejo. Los fallos en Internet se pueden producir a distintos niveles, desde una disfuncin en un solo router hasta la inactividad de un centro de datos o la desconexin de una red entera. Desafortunadamente, las interrupciones a gran escala suceden con mayor frecuencia de lo que se podra esperar. Debido a diferentes causas, que van desde cortes de cables transocenicos y del suministro de energa a ataques de DDoS y desastres naturales, los problemas de red a gran escala pueden interrumpir seriamente las comunicaciones en grandes regiones del planeta. El ao pasado, por ejemplo, los cortes de cables submarinos afectaron severamente a las comunicaciones en el Sudeste Asitico y Medio Oriente en dos ocasiones diferentes. Segn TeleGeography, el primer incidente, en enero de 2008, redujo la conectividad entre Europa y Medio Oriente en un 75%.7 El segundo incidente, en diciembre del mismo ao, caus extensas interrupciones en una gran cantidad de redes en Egipto e India, segn Renesys.8 En ambos casos las cadas duraron varios das.

Arquitecturas de Cloud ComputingLos cuellos de botella de media milla descritos anteriormente crean un entorno al que es difcil confiar las transacciones crticas. Sin embargo, evitando la media milla en la medida de lo posible, las aplicaciones y servicios se pueden entregar por Internet con mayor seguridad, velocidad y fiabilidad. As, a medida que comenzamos a observar un mayor inters por los problemas reales que supone implementar y utilizar soluciones cloud, y menos por los beneficios potenciales del nuevo modelo, las preguntas que hasta ahora han sido convenientemente eludidas (como por ejemplo, dnde se ejecutan exactamente los servicios cloud?, cmo son estas arquitecturas cloud?), ahora se han vuelto crticamente relevantes. Pese a la amplia variedad de ofertas de cloud computing, sus infraestructuras subyacentes de despliegue se pueden categorizar en dos arquitecturas bsicas: centralizada y altamente distribuida. Estas dos arquitecturas de red existan antes del fenmeno de cloud computing; de hecho, son las mismas que subyacen a las infraestructuras basadas en la Web. As, aunque que cloud computing puede revolucionar la forma en que se consumen la infraestructura y las aplicaciones, su infraestructura de desplie-gue subyacente no es algo nuevo.


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EdgePlatform de Akamai: Optimizando la NubeA medida que la computacin avanza hacia la nube pblica, y a medida que las nubes privadas escalan para proporcionar acceso global, se requerirn servicios de optimizacin de la nube para entregar el nivel riguroso de rendimiento y escalabilidad necesario para que las empresas obtengan las promesas de cloud computing. Estos servicios deben ir mucho ms all de las tecnologas de caching de las CDN para eliminar las barreras del nuevo modelo y conseguir una experiencia de cloud computing de xito. Akamai ha construido la red de optimizacin cloud distribuida ms grande del mundo, formada por ms de 48.000 servidores en 1.500 ubicaciones en casi 1.000 redes de todo el mundo. Con sus capacidades distintivas de optimizacin cloud, la red de Akamai se convertir en el factor de xito de cloud computing. La red aprovecha las tecnologas propias de Akamai que superan las ineficiencias de los protocolos de las capas de aplicacin, transporte y enrutamiento, junto con soluciones nicas que garantizan la seguridad y continuidad de los servicios cloud, al tiempo que transforma Internet en una plataforma fiable de alto rendimiento para los servicios de cloud computing, al igual que lo ha hecho para miles de empresas online y sitios Web durante los ltimos diez aos.

En primer lugar, a diferencia de las CDNs de alcance limitado, la red altamente distribuida de Akamai permite la entrega de contenidos desde el verdadero extremo de Internet, cerca de los usuarios finales, para evitar la mayor cantidad posible de cuellos de botella propios de la media milla. Asimismo, Akamai aprovecha las tecnologas nicas de optimizacin del enrutamiento, las comunicaciones y las aplicaciones para acelerar los servicios IaaS, PaaS y SaaS en la nube. Ahora analizaremos en detalle cada una de estas tecnologas. Optimizacin de Ruta La tecnologa SureRouteSM de Akamai monitoriza las condiciones de Internet en tiempo real para identificar rutas alternativas que sean ms rpidas que las rutas predeterminadas definidas por BGP. Adems de acelerar las comunicaciones de Internet de larga distancia necesarias para las aplicaciones dinmicas en nube y el contenido imposible de cachear, SureRoute tambin mejora la fiabilidad de estas comunicaciones eligiendo rutas que eviten los puntos problemticos, encontrando rutas alternativas que optimicen la conectividad. Cuando se produjo la rotura de cables en Medio Oriente en diciembre de 2008, por ejemplo, un artculo de Reuters seal que los cables cortados eran la ruta ms directa para cursar el trfico entre la zona y Europa Occidental, y que, a la vista de los cables daados, Verizon haba reenrutado parte de su trfico, envindolo desde Europa a travs del Atlntico, Estados Unidos, Pacfico y finalmente Medio Oriente. En situaciones como stas, cuando se producen interrupciones o cuando rutas alternativas fuerzan a cursar el trfico a travs de continentes y ocanos, los servicios de Akamai permiten un rendimiento consistente con una alta capacidad de respuesta. El grfico que figura a continuacin ilustra los resultados de una prueba de rendimiento realizadas para un portal de clientes alojado en Europa, segn fueron constatados por los agentes de medicin deAsia-Pacfico de Akamai. Estos agentes registraron una degradacin significativa del rendimiento al intentar recuperar el contenido del origen durante los dos das anteriores al comienzo de las reparaciones. Sin embargo, el rendimiento del portal entregado por Akamai perma-neci consistente durante toda la duracin del corte del cable, ya que la compaa logr identificar y enviar el trfico por rutas alternativas en tiempo real.

Aceleracin de las Aplicaciones de Cloud ComputingCuando las empresas piensan en cambiar de una solucin interna a una oferta basada en la nube, el rendimiento de las aplicaciones se convierte en una consideracin clave. Desafortunadamente, al igual que las aplicaciones tradicionales internas o las aplicaciones Web hospedadas, las aplicaciones basadas en la nube se despliegan tpicamente en un nmero limitado de centros de datos. Esto provoca un rendimiento lento y desigual de la aplicacin por los motivos que ya hemos mencionado. Aunque los servicios de caching pueden ayudar a descargas el sitio de origen y a mejorar el rendimiento de los sitios Web estticos, se necesitan sustancialmente ms capacidades que las ofrecidas por una CDN para cumplir los requisitos empresariales en relacin al rendimiento de cloud computing.

akaMaI EjERCE UN IMPaCTO ENORME EN lOS PORTalES DE lOS ClIENTES100 Porcentaje de prdida 80 60 40 20 0 1/27 1/29 1/31 2/2 2/4 2/6 2/8 2/10 2/12 2/14 2/16

Origen Akamai

Akamai protegi a su cliente de los problemas de rendimiento asociado a la prdida de paquetes despus de los cortes de cable que se produjeron en Medio Oriente en diciembre de 2008.


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Vale la pena sealar que este tipo de optimizacin requiere un enrutamiento a travs de una red de servidores superpuestos y esto solamente es posible con una red masiva y altamente distribuida como la de Akamai. Optimizacin de las Comunicaciones Akamai tambin agiliza la entrega de datos entre sus servidores utilizando un protocolo propio de capa de transporte que supera las ineficiencias de TCP y HTTP. El Protocolo de Akamai aprovecha tcnicas tales como: Utilizacin de conexiones persistentes para eliminar el retardo en el establecimiento e interrupcin de conexiones Eliminando el inicio lento de TCP y utilizando un tamao ptimo de la ventana de comunicaciones basado en el conocimiento de las condiciones de latencia de la red en tiempo real Permitiendo la retransmisin inteligente despus de la prdida de paquetes aprovechando la informacin sobre la latencia de la red, en lugar de confiar en los protocolos de retransmisin y en el tiempo muerto de TCP Permitiendo enviar mltiples peticiones a travs de una conexin nica (sin la necesidad de esperar una respuesta entre cada peticin) Usando simultneamente mltiples rutas cuando se ha de asegurar una comunicacin lo ms rpida y fiable posible.

Mientras que la optimizacin de rutas de Akamai reduce el tiempo del round trip (o latencia) de las comunicaciones de servidor a servidor, estas optimizaciones de la capa de transporte reducen el nmero total de round trips requeridos para una comunicacin dada. De hecho, estas dos optimizaciones trabajan en sinergia. El retardo de TCP en gran parte es el resultado de un enfoque conservador que garantiza la fiabilidad ante condiciones de red desconocidas. Como la optimizacin de rutas de Akamai entrega caminos de alto rendimiento libres de congestiones, permite un enfoque mucho ms agresivo y eficiente para la optimizacin de la capa de transporte. As, estos dos enfoques trabajan simbiticamente para aumentar el rendimiento en la larga distancia y mejorar la eficiencia del servidor. Optimizacin de las Aplicaciones Las tcnicas de aceleracin de la capa de aplicacin de Akamai incluyen la precarga inteligente y la compresin de contenidos. La compresin puede reducir en gran medida el volumen de datos que deben ser transferidos, en particular para objetos de texto como javascript y html. La precarga es una tecnologa de caching que proporciona contenido dinmico con los mismos elevados niveles de rendimiento de usuario final que proporciona el caching de extremo para el contenido esttico. Con la precarga, los servidores de extremo de Akamai recuperan los objetos incrustados en una pgina HTML antes de que el navegador los solicite. Los objetos son enviados luego al usuario desde el cach de la memoria del servidor de extremo de Akamai, proporcionando al usuario final una experiencia ptima.

aPlICaCIN SaaS glObal EjECUTaDa EN la INfRaESTRUCTURa EC2 DE aMazON y aCElERaDa CON wEb aPPlICaTION aCCElERaTOR DE akaMaI

Servidores Edge de Akamai

Usuario Final

LeyendaAplicacin SaaS o personalizada ejecutada en la infraestructura EC2 de Amazon Servidores Edge distribuidos de Akamai

Usuario Final Centro de datos de Amazon EC2 Aplicacin acelerada en la Nube Pblica con Akamai Usuario Final Mejora en el Rendimiento por Continente (Global)Tiempo Promedio de Respuesta Australia Asia Europa Norteamrica 5.54s 7.98s 12.35s 14.71s 29.45s 59s Origen Akamai

15.9s

7.93s

Los tiempos de respuesta de la aplicacin resultaron como mnimo el doble de rpido en Asia, Europa y Australia con Akamai, en comparacin con la infraestructura de nube EC2 de Amazon.


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En funcin de las reglas de negocio configuradas por el cliente, Akamai tambin puede precargar contenido hipervinculado (como un documento o un vdeo) antes de que el usuario haga clic sobre l, permitiendo as la entrega rpida y local de contenido de generacin dinmica. Las soluciones de aceleracin cloud de Akamai aprovechan las optimizaciones mencionadas anteriormente para mejorar drsticamente la experiencia del usuario final y acelerar la adopcin de las aplicaciones en nube. En la figura que aparece a continuacin observamos un ejemplo del tipo de ganancia en el rendimiento lograda al utilizar el servicio Web Application Accelerator de Akamai para una aplicacin ejecutada en el servicio EC2 de Amazon.

Garantizando la Disponibilidad del Sitio y la AplicacinInternet es un medio inherentemente poco fiable, con fallos que se producen constantemente en todos sus distintos niveles, desde la mquina hasta el centro de datos y la red. De hecho, esta es una de las razones clave por la que los servicios de optimizacin cloud son tan necesarios para recuperarse de los muchos problemas potenciales que impiden la entrega de los servicios cloud a los usuarios finales. Akamai proporciona esta capacidad de recuperacin comenzando por la filosofa del diseo de red, que asume los fallos como un hecho comn, algo de lo que la red debe recuperarse de forma automtica y sin interrupciones. De hecho, la red de Akamai es tan tolerante a los fallos que necesita tan slo un promedio de ocho a 12 empleados en cualquier momento para administrar ms de 50.000 dispositivos de redes (servidores, routers, switches, etc.) distribuidos globalmente que entregan cada da aproximadamente el 20% del contenido Web de todo el mundo. Construidos sobre esta infraestructura de cero tiempo de inactividad, los servicios de optimizacin cloud de Akamai incluyen la recuperacin del sitio, que ofrece opciones mltiples para la continuidad de negocio en caso de fallo en el servidor de origen o de la nube. Asimismo, mientras que la mayora de las soluciones de Akamai permiten a los proveedores de servicios cloud aprovechar la red de la compaa como una extensin virtual de la suya propia, tambin ofrece servicios que permiten a estos proveedores acceder a la inteligencia de su red. Global Traffic Management de Akamai es un servicio cloud, altamente escalable y bajo demanda que permite a una empresa balancear el trfico entre mltiples entidades en funcin de distintos factores de rendimiento de Internet y de polticas de negocio. Los proveedores pueden aprovechar esta inteligencia de red para aumentar el rendimiento y la fiabilidad de sus propias infraestructuras, independientemente de si optan o no por extender esa infraestructura con la red masiva de Akamai. Estas opciones de servicios, combinadas con una disponibilidad garantizada por SLA del 100%, permiten a las empresas aprovechar cloud computing en la forma que deseen, al tiempo que mantienen una slida disponibilidad de sus demandas de negocio.

Distribucin de Componentes de Aplicaciones al ExtremoTEl mejor rendimiento y escalabilidad posible se logra cuando la aplicacin misma puede ser distribuida al extremo de la nube, cerca de los usuarios finales. Akamai introdujo esta capacidad hace casi una dcada con su oferta EdgeComputing, que permite a las compaas implementar y ejecutar componentes de aplicacin o aplicaciones J2EE en los servidores del extremo de Akamai. Se crean automticamente instancias de aplicaciones en distintas ciudades y regiones en funcin de la demanda en tiempo real, algo que los servicios cloud, como EC2 de Amazon y App Engine de Google, no pueden hacer. Esto permite a los clientes de EdgeComputing disfrutar de una escalabilidad realmente libre de mantenimiento, adems de un rendimiento sin precedentes. EdgeComputing ha sido diseado para operar sin interrupciones dentro de un entorno de nube hbrida. Al desplegar componentes de aplicacin centrados en el contenido, como buscadores, encuestas y concursos, en el extremo de la nube, mientras en la infraestructura de origen se ejecutan componentes de aplicacin sensibles u orientados a transacciones, se puede escalar la aplicacin y optimizar la experiencia del usuario final, al tiempo que se satisfacen los distintos requisitos de negocio de cada componente de aplicacin.

Asegurando las Aplicaciones y Plataformas en la NubeDebido a su dependencia de la infraestructura Web, SaaS y otras aplicaciones que corren sobre plataformas de nube pblica son tan vulnerables a las amenazas de Internet y ataques de servicio como otros sitios y aplicaciones Web tradicionales. La red de Akamai acta como un permetro seguro que elimina los puntos de entrada pblicos a las infraestructuras cloud, ayudando a mantener los ataques maliciosos DDoS, gusanos, amenazas de piratas informticos y ataques sobre las vulnerabilidades de las aplicaciones fuera del centro de datos de origen. Akamai tambin aplica tecnologas tales como seguridad DNS, proteccin de capa IP y control de accesos, enmascaramiento de origen de HTTP y verificacin de peticiones de aplicaciones. Como una capa adicional de seguridad, SiteShield de Akamai puede enmascarar por completo un sitio Web de la Internet pblica eliminando de forma efectiva el origen del espacio de la direccin IP accesible en Internet, y firewall de aplicaciones Web en la nube de Akamai puede identificar los ataques en el trfico HTTP y SSL antes de que lleguen a los servidores de aplicaciones, protegiendo los servicios cloud desde el extremo de la nube.

ConclusinComo una de las tendencias de TI ms candentes, el modelo cloud computing es tratado diariamente por la prensa, desde publicaciones acadmicas a blogs de tecnologa, e incluso en la seccin de viajes del New York Times.11 La mayora de este ruido meditico se ha centrado en las ofertas basadas en nube pblica, donde las arquitecturas centralizadas son comunes actualmente. Las desventajas de este tipo de arquitectura ya han comenzado a aparecer, pues muchos de los principales proveedores de cloud han sufrido cadas y tiempos de inactivi-


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dad ampliamente difundidos durante el ao pasado. Ahora, a medida que cloud computing sale de la fase de promocin y experimentacin y avanza hacia una adopcin generalizada, las empresas que corren aplicaciones sobre plataformas en nube confiarn en los servicios de optimizacin cloud de Akamai para conseguir que el nuevo modelo ofrezca altos niveles de respuesta, escalabilidad y seguridad. Cloud Computing no tendr un slo proveedor ni una sola respuesta; sus implementaciones sern tan variadas como las aplicaciones y servicios que soporta. Como afirmaba la revista The Economist recientemente: El cielo de la computacin probablemente siempre contenga nubes, lo que significa que habr numerosas nubes privadas y pblicas, en distintos tamaos y formas. Y la mayora de ellas estarn interconectadas.12 Pero independientemente de la ruta que tome cloud computing, los servicios de optimizacin cloud de Akamai tendrn un rol crtico en su crecimiento, con soluciones innovadoras que permitan alcanzar el xito a los proveedores y las empresas que utilicen el nuevo modelo .

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Gartner Group, La Virtualizacin lo Cambia Virtualmente Todo, Marzo de 2008. Gartner Group, Tendencias de Mercado: Software as a Service En Todo el Mundo, 2007-2012, Sept. 2008. Porciones importantes del contenido de la Seccin 3 de este whitepaper han sido tomadas de artculo del autor: , publicado en el nmero de febrero de 2008 de Communications of the ACM. http://www.broadband-forum.org/news/download/pressreleeases/2008/400million.pdf http://www.renesys.com/blog/2008/10/wrestling-with-the-zombie-spri.shtml http://news.cnet.com/8301-10784_3-9878655-7.html http://www.telegeography.com/cu/article.php?article_id=21528 http://www.renesys.com/blog/2008/12/deja-vu-all-over-again-cables.shtml Para un anlisis ms profundo acerca de los cuellos de botella de Internet y los beneficios de las redes altamente distribuidas, consulte el artculo del autor: Mejorando el Rendimiento en Internet, publicado en el ejemplar de febrero de 2008 de Communications of the ACM http://www.reuters.com/article/internetNews/idUSTRE4BJ0FV20081220 Cohen, Billie, In the Cottage, Yet Industrious, New York Times, 16 de Abril de 2009. Gathering Clouds,The Economist, 19 de Marzo de 2009.

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The Akamai DifferenceAkamai lidera el mercado de servicios gestionados para impulsar los medios avanzados, las transacciones dinmicas y las aplicaciones empresariales por Internet. Las marcas ms reconocidas del mundo de diversos sectores han adoptado los servicios de Akamai, empresa pionera en el mercado de la entrega de contenidos desde hace una dcada. Como alternativa a la infraestructura de red centralizada, la red global de Akamai, con decenas de miles de servidores distribuidos mundialmente, ofrece la escalabilidad, fiabilidad, capacidad de penetracin y rendimiento necesarios para que los negocios puedan obtener buenos resultados en Internet. Akamai ha transformado Internet en un lugar ms viable para informar, entretener, interactuar y colaborar. Para experimentar The Akamai Difference, visite www.akamai.com.

Akamai Technologies, Inc.Sede central en EE.UU. 8 Cambridge Center Cambridge, MA 02142 Tel 617.444.3000 Fax 617.444.3001 Llamada gratuita en EE.UU 877.4AKAMAI (877.425.2624) www.akamai.com Oficinas internacionales Unterfoehring, Alemania Pars, Francia Miln, Italia Londres, Inglaterra Madrid, Espaa Estocolmo, Suecia Bangalore, India Sdney, Australia Beijing, China Tokio, Japn Sel, Corea Singapur 2009 Akamai Technologies, Inc. Todos los Derechos Reservados Prohibida la reproduccin total o parcial en cualquier forma o medio sin permiso expreso por escrito. Akamai y el logotipo de la ola de Akamai son marcas registradas. Las otras marcas que contiene este documento pertenecen a sus respectivos propietarios. Akamai considera correcta la informacin contenida a fecha de su publicacin; dicha informacin est sujeta a cambios sin previo aviso.

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