Desenvolvedores e engenheiros que chegaram recentemente ao mundo da computação e das aplicações costumam enxergar o mundo pela ótica da tecnologia mais recente, inovadora e atraente do momento. No entanto, na maioria das vezes, a verdade é que — assim como os amigos de infância de nós, veteranos calejados do setor de tecnologia — esses conceitos e implementações semelhantes sempre existiram. Eles simplesmente ganham ou perdem espaço ao longo do tempo, à medida que os requisitos de negócios e os fatores econômicos convergem e divergem em relação às restrições e infraestruturas de implementação subjacentes. Na verdade, é o ambiente de negócios em constante evolução que impulsiona as necessidades e os requisitos, fazendo com que determinadas estratégias tecnológicas sejam redescobertas ou deixadas de lado.
Nessa linha, na próxima série de artigos, falarei sobre algumas das tecnologias relacionadas a aplicações que ganharão força nos próximos anos, especialmente à medida que avançamos rumo a uma estrutura de entrega de aplicações mais amplamente distribuída e à consolidação do papel da borda. Mas, antes, é útil analisar por que e como chegamos ao ponto em que estamos hoje.
Estágio 1: A era dos data centers
Vamos começar nossa jornada voltando cerca de 20 anos, quando a prestação digital de serviços empresariais (o termo "aplicações" ainda não fazia parte do vocabulário da época) era realizada por meio de data centers privados, pertencentes às próprias empresas e operados por elas. Essa estratégia técnica era suficiente e adequada para aquele período, principalmente porque, naquela época, apenas as operações mais críticas para os negócios eram "digitalizadas". Alguns exemplos de operações empresariais digitais daquele período eram:
- Um varejista on-line "digitalizaria" apenas a experiência de compra do cliente e, talvez, a gestão de estoque.
- Uma companhia aérea apenas "digitalizaria" os sistemas de reservas e pagamentos.
- O governo apenas "digitalizaria" fluxos de trabalho transacionais de alto valor, como o pagamento de impostos.
Dado que apenas um pequeno número de fluxos de trabalho empresariais — ou seja, os mais importantes — era disponibilizado digitalmente e concebido no contexto de uma organização empresarial típica daquele período (equipes verticalmente integradas e concentradas em um mesmo local, com controle centralizado da organização e da infraestrutura de TI), era natural que isso se refletisse, em termos organizacionais, em um data center de propriedade centralizada e gerenciado pela TI, executando "aplicações" monolíticas desenvolvidas, em sua maioria ou integralmente, internamente. Infraestrutura, segurança e aplicações (anteriormente chamadas de "serviços empresariais") formavam uma única pilha verticalmente integrada. Assim, em um sentido bastante concreto, a pilha de tecnologia — centralizada e monolítica — reproduzia as estruturas organizacionais e empresariais.
Estágio 2: A Era da Nuvem
A etapa seguinte na evolução das aplicações e de sua pilha de tecnologia foi impulsionada pela expansão da "digitalização" para fluxos de trabalho empresariais secundários. Essa nova etapa ampliou o conjunto de fluxos de trabalho digitais, passando a incluir não apenas aqueles voltados para os clientes — que também se tornaram commodities, como demonstra a proliferação de aplicativos nas lojas de aplicativos —, mas também os fluxos de trabalho operacionais internos da organização, muitas vezes considerados parte da tendência de transformação digital empresarial.
Consequentemente, as empresas foram obrigadas a repensar suas estratégias de organização dos negócios. Uma implicação específica foi a maior ênfase na eficiência de custos e na agilidade, diante do desafio de lidar com rápidas mudanças na escala dos negócios. Isso direcionou o modelo de pagamento para uma precificação baseada no consumo, pagando pelo que é efetivamente utilizado, em vez de ter que pagar antecipadamente e provisionar recursos para uma carga maior apenas prevista. Em termos financeiros, o modelo de financiamento da infraestrutura de aplicações migrou cada vez mais do CapEx, com investimento inicial, para a estratégia de OpEx, com pagamento conforme o uso. Outra tendência simultânea no mesmo período, também relacionada à eficiência de custos e à agilidade, foi a adoção de uma força de trabalho mais distribuída geograficamente, o que gerou a necessidade de uma conectividade 24 horas por dia, 7 dias por semana, mais abrangente e confiável do que no passado.
As repercussões desses requisitos — a digitalização de um número muito maior de fluxos de trabalho empresariais, o desejo pela flexibilidade do modelo de custos OpEx e a necessidade de conectividade global 24 horas por dia, 7 dias por semana — levaram naturalmente a um ambiente propício à criação de uma rede global de data centers virtuais de grande porte e alta disponibilidade, cuja utilização era cobrada conforme o consumo. E assim nasceu a nuvem pública.
Além disso, uma vez lançadas as bases da nuvem pública, criou-se um ciclo de feedback positivo que se reforçava continuamente. À medida que a nuvem pública amadurecia como plataforma de aplicações, ela começou a incorporar grande parte da infraestrutura de rede de baixo nível que antes era gerenciada pela TI empresarial tradicional. Consequentemente, o escopo das equipes de Operações de Rede diminuiu em muitas empresas, que passaram a concentrar seus esforços na Implantação e Entrega de Aplicações (também conhecida como "DevOps") e na Segurança de Aplicações (também conhecida como "SecOps"). Evidentemente, isso não ocorreu em todos os casos; provedores de serviços e grandes empresas tinham a necessidade e a capacidade de realizar internamente as operações de rede (NetOps) para seus fluxos de trabalho mais críticos ou sensíveis.
Essa história representou a primeira fase da Era da Nuvem, na qual a nuvem pública podia ser vista como uma espécie de data center terceirizado, com compartilhamento de tempo e recursos — em outras palavras, a abstração da nuvem pública era a Infraestrutura como Serviço (IaaS).
A fase seguinte da Era da Nuvem foi impulsionada por duas novas percepções de negócios distintas, ambas tendo como pré-requisito o paradigma da Fase 1/IaaS. A primeira dessas constatações empresariais foi possibilitada pela capacidade de separar a entrega de valor para o negócio da implementação responsável pelo fluxo de trabalho digital. Mais especificamente, as empresas agora podiam começar a vislumbrar uma estratégia de execução na qual as camadas inferiores da infraestrutura tecnológica — que passaram a ser gerenciadas como um serviço fornecido pela nuvem pública — pudessem ser dissociadas das principais preocupações dos líderes empresariais, relacionadas à proposta de valor e aos diferenciais competitivos da empresa.
A segunda observação empresarial foi que, à medida que mais fluxos de trabalho tradicionais eram digitalizados e automatizados, os processos de negócios de nível mais alto podiam ser ajustados e otimizados em intervalos de tempo muito menores. Um artigo separado aborda esse efeito em mais detalhes, explicando como os fluxos de trabalho digitais evoluem da simples automação de tarefas para a otimização digital (também conhecida como "expansão digital") e, por fim, chegam às ampliações de negócios assistidas por IA. Como exemplos dessa tendência, fluxos de trabalho tão diversos quanto ajuste de preços, programação de horários dos funcionários e gestão de estoque se beneficiaram da rápida adaptabilidade, e o termo "agilidade empresarial" foi cunhado.
Essas duas percepções levaram a uma revelação no mundo dos negócios, pois as empresas perceberam que muitas vezes era mais econômico terceirizar as áreas que não faziam parte de suas competências essenciais. Isso, por sua vez, resultou em um acordo comercial vantajoso para todos entre as empresas e seus parceiros provedores de nuvem, no qual ambos os lados se sentiram motivados a aprimorar ainda mais os serviços oferecidos pela nuvem pública, reduzindo assim a sobrecarga tecnológica adicional para as empresas. Esse conceito foi então ampliado pela nuvem pública para disponibilizar recursos de plataforma de nível mais elevado, como bancos de dados, sistemas de arquivos, gateways de API e plataformas de computação sem servidor, novamente como serviços na nuvem pública. Além disso, os provedores de nuvem pública também passaram a oferecer a integração de serviços complementares, principalmente nas áreas de gerenciamento de desempenho e segurança.
Como resultado, à medida que a era da nuvem avançou para além do modelo de IaaS da Fase 1, surgiram os paradigmas da Fase 2 da Nuvem: Plataforma como Serviço (PaaS) e Software como Serviço (SaaS). Com a Fase 2 da Nuvem, a maior parte — ou até mesmo a totalidade — da infraestrutura necessária para dar suporte a uma aplicação podia ser terceirizada pela empresa para provedores de nuvem, que conseguiam otimizar a infraestrutura em escala e disponibilizar uma equipe maior de especialistas para se concentrar em qualquer serviço de aplicação amplamente necessário. Embora isso tenha permitido que a empresa concentrasse seu orçamento de tecnologia na lógica central do negócio, muitas vezes também causava um efeito colateral indesejável (do ponto de vista da empresa): a dependência de um provedor de nuvem específico. Para mitigar esse efeito, as empresas buscaram definir e codificar a expressão do valor central de seus negócios usando tecnologias independentes de fornecedor, especialmente nas principais áreas de APIs e modelos de computação. Para isso, utilizaram as tecnologias de API REST e gRPC, apoiadas por um modelo de computação virtualizado e conteinerizado — o Kubernetes.
Estágio 3: Digitalização de objetos e processos físicos
O terceiro estágio, que está surgindo atualmente, na evolução dos "aplicativos" é impulsionado pela digitalização das atividades cotidianas que raramente consideramos fluxos de trabalho. Ao contrário dos Estágios 1 e 2, nos quais foram principalmente os processos empresariais e um pequeno conjunto de fluxos transacionais de consumidores que migraram para o ambiente on-line, este estágio consiste na criação de experiências digitais onipresentes e perfeitamente integradas às ações da nossa "vida humana" cotidiana. O conjunto completo de casos de uso ainda está se revelando, mas já vislumbramos o caminho rico e multifacetado que temos pela frente em casos de uso emergentes que aproveitam tecnologias como realidade aumentada, sistemas automatizados de vigilância residencial e gerenciamento de energia em nível de rede. Essas soluções interagem de forma significativa com o mundo físico real, muitas vezes usando dispositivos inteligentes — veículos autônomos, assistentes digitais, câmeras e todos os tipos de eletrodomésticos inteligentes.
Do ponto de vista empresarial, essa próxima transição dará muito mais ênfase à experiência do usuário do consumidor digital. Esse foco na experiência do usuário, aliado à constatação de que os dispositivos, e não os seres humanos, constituirão a maioria dos clientes diretos dos processos digitais, significa que os requisitos de experiência do usuário do consumidor digital serão muito mais diversificados do que nas etapas anteriores da evolução digital. Essa próxima transição, da Etapa 2 para a Etapa 3, será diferente da anterior (da Etapa 1 para a Etapa 2). Especificamente, esse próximo passo não será uma simples progressão extrapolada das métricas habituais de experiência digital (ou seja, "torná-la mais rápida e reduzir a latência"), mas consistirá em oferecer à "aplicação" um conjunto muito mais amplo de opções para equilibrar as prioridades na entrega da aplicação, permitindo que a experiência seja adaptada aos requisitos do consumidor digital no contexto do caso de uso em questão.
Do ponto de vista de um profissional de tecnologia, os requisitos de negócios implicam que a maior diversidade de requisitos relacionados à experiência de consumo exigirá a criação de um meio igualmente flexível e adaptável para ponderar, especificar e otimizar métricas comuns de entrega de aplicações: latência, largura de banda, confiabilidade e disponibilidade. Por exemplo, um sistema de experiência de realidade aumentada pode exigir latência muito baixa e alta largura de banda, mas ser mais tolerante à perda de uma pequena parcela do tráfego de rede. Por outro lado, uma câmera residencial usada em um sistema de alarme pode exigir alta largura de banda, mas tolerar uma latência (relativamente) maior, da ordem de segundos. Um medidor inteligente pode tolerar tanto uma latência elevada quanto uma baixa largura de banda, mas pode exigir altos níveis de confiabilidade eventual, ainda que não imediata, para que todo o consumo de energia seja registrado.
O projeto e a arquitetura de um sistema flexível e adaptável o suficiente para atender às necessidades desta próxima etapa da "digitalização" exigirão um mecanismo que permita que os diversos componentes envolvidos na entrega de uma experiência digital sejam facilmente distribuídos e, quando necessário, migrados entre diferentes locais ao longo do caminho de entrega da aplicação. A distribuição desses componentes da aplicação deverá ser ajustada às necessidades de entrega — latência, largura de banda e confiabilidade — determinadas pelos requisitos da experiência do usuário, e os sistemas precisarão se adaptar continuamente às mudanças no ambiente e na carga. Por último, mas não menos importante, os aspectos de segurança da aplicação — gerenciamento de identidades, proteção contra malware e detecção de violações — precisarão acompanhar de forma integrada os componentes da aplicação à medida que eles se deslocarem pelo caminho de entrega da aplicação.
Avançando rumo ao futuro
Então, em termos mais concretos, o que isso significa em relação ao ponto em que estamos hoje? Significa o seguinte:
- Primeiro, como a maioria dos consumidores de experiências digitais será composta por outros aplicativos e serviços digitais, o papel das APIs e do gerenciamento de APIs ganhará ainda mais destaque.
- Em segundo lugar, o conjunto de locais de entrega de aplicações que temos hoje — o data center, a nuvem e os serviços fornecidos pela nuvem — não será suficiente para atender às necessidades do futuro. Mais especificamente, para oferecer experiências mais completas aos clientes, precisaremos disponibilizar aspectos da experiência com aplicações digitais mais perto do usuário final, usando tecnologias como borda inteligente, serviços de conteúdo e computação no caminho de entrega e SD-WAN no caminho de entrega. Talvez seja necessário até mesmo estender o caminho de entrega das aplicações para usar tecnologias de sandbox no lado do cliente.
- Terceiro, a borda será cada vez mais o ponto de "entrada" para a entrega da experiência digital e, portanto, ganhará maior importância como o principal ponto de orquestração dessa entrega.
- Por fim, quando se trata de segurança, ela não só deve ser intrínseca e abrangente, como também deve ser independente da forma como os componentes da aplicação estão distribuídos ao longo do caminho de entrega da aplicação.
Esses três últimos tópicos serão o foco dos próximos artigos desta série, nos quais falaremos sobre a "borda" e os rumos que ela está tomando e, em seguida, sobre como é uma visão de segurança verdadeiramente independente de localização.
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