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Banco de dados na nuvem: as 5 melhores soluções e por que você precisa delas

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Yifat Perry

2022-04-19

Decidir migrar um banco de dados corporativo do storage de data center local para a nuvem é uma grande mudança tecnológica.

Executar um banco de dados baseado em nuvem facilita o crescimento dos seus bancos de dados de acordo com as suas necessidades, além de permitir o aumento ou a redução sob demanda para acomodar esses períodos de pico de trabalho. Você também pode ficar tranquilo em relação a quaisquer preocupações com segurança e disponibilidade, já que a nuvem permite a replicação de bancos de dados em várias localizações geográficas, além de várias opções de backup e recuperação.

A pergunta imediata que você precisa responder é como deseja que esse banco de dados seja executado na nuvem: você muda de estratégia e segue com uma das ofertas de banco de dados como serviço (banco de dados como serviço, DBaaS) dos principais provedores de nuvem, ou opta pela abordagem de armazenamento gerenciado para um banco de dados construído em recursos de IaaS na nuvem?

Neste blog, discutiremos as vantagens e desvantagens de ambas as opções e como NetApp Cloud Volumes ONTAP pode ajudar você a enfrentar os desafios de executar um banco de dados baseado em nuvem.

Este texto faz parte de uma extensa série de guias sobre violação de dados.

Neste artigo:

Benefícios de um banco de dados na nuvem
Bancos de dados tradicionais vs. bancos de dados como serviço vs. storage gerenciado
5 melhores soluções de banco de dados na nuvem
Desafios comuns de bancos de dados na nuvem

Benefícios de um banco de dados na nuvem

Aqui estão os principais benefícios dos bancos de dados em nuvem:

Maior agilidade e inovação— você pode configurar e desativar bancos de dados na nuvem rapidamente. Essa velocidade facilita testes, operacionalização e validação mais ágeis de novas ideias de negócios. Se você decidir não operacionalizar o projeto, pode abandonar o banco de dados e partir para a próxima inovação.
Tempo de lançamento no mercado mais rápido— os bancos de dados em nuvem eliminam a necessidade de configurar hardware ao criar um novo produto. Você pode lançar o banco de dados na nuvem em minutos.
Riscos reduzidos— você pode aproveitar bancos de dados seguros na nuvem para reduzir riscos em toda a organização usando o banco de dados como serviço (banco de dados como serviço). Os fornecedores de nuvem usam automação para aplicar as melhores práticas e funcionalidades de segurança e diminuir a probabilidade de erro humano. Esses fornecedores também oferecem acordos de nível de serviço (SLAs) e recursos automatizados de alta disponibilidade para reduzir ou eliminar a perda de receita devido a períodos de inatividade.
Redução de custos— os fornecedores de nuvem oferecem modelos de preços flexíveis, como assinaturas de pagamento por uso, para flexibilidade e agilidade. Você também pode aproveitar o dimensionamento dinâmico para provisionar para estado estável e aumentar para demanda máxima. Esses processos automatizados também podem ser reduzidos quando a demanda retornar ao normal.

Bancos de dados tradicionais vs. bancos de dados como serviço vs. storage gerenciado

Bancos de dados tradicionais exigem que as empresas provisionem toda a infraestrutura e os recursos necessários para gerenciar seus bancos de dados localmente. A nuvem revolucionou o setor de bancos de dados ao disponibilizar esses recursos sob demanda, permitindo que as empresas troquem CAPEX por OPEX. Os provedores de serviços em nuvem também oferecem serviços de migração de banco de dados para ajudar você a migrar seus dados para a nuvem.

Um banco de dados como serviço (DBaaS) é um serviço de banco de dados em nuvem que assume o gerenciamento da infraestrutura e dos recursos subjacentes necessários para bancos de dados em nuvem. Isso permite que as empresas aproveitem os serviços na nuvem enquanto liberam a equipe para se concentrar em outras tarefas. Em organizações de menor porte, o uso de banco de dados como serviço permite que as empresas comecem rapidamente, sem a necessidade de vários especialistas, já que, em muitos casos, um banco de dados como serviço pode ser configurado rapidamente com apenas alguns cliques.

O armazenamento gerenciado para bancos de dados em nuvem é um modelo mais próximo dos bancos de dados tradicionais. Em vez de depender de um serviço de banco de dados, você pode criar um banco de dados na nuvem de sua escolha utilizando os recursos nativos de computação e storage IaaS disponíveis. Na prática, esse banco de dados funcionaria exatamente como seu sistema legado local, exceto que a infraestrutura foi virtualizada.

Uma opção para armazenamento gerenciado de banco de dados é Cloud Volumes ONTAP, que introduz funcionalidades de eficiência de dados e automação que reduzem o custo e a sobrecarga de mão de obra na execução de bancos de dados em nuvem.

5 melhores soluções de banco de dados na nuvem

Amazon Web Service (AWS)

AWS é uma plataforma de computação em nuvem que oferece mais de 200 serviços distribuídos em diversos bancos de dados. AWS utiliza 84 Zonas de Disponibilidade (AZs) em 26 regiões geográficas ao redor do mundo. Ela opera com base no modelo de responsabilidade compartilhada, gerenciando a infraestrutura subjacente para garantir que os clientes possam se concentrar em outros aspectos de sua TI.

Aqui estão as soluções populares de banco de dados da AWS:

Amazon Aurora— este mecanismo de banco de dados relacional é compatível com MySQL e PostgreSQL. Ele combina a simplicidade e a relação custo-benefício dos bancos de dados de código aberto com a velocidade e a disponibilidade dos bancos de dados comerciais.
Amazon DynamoDB— isso oferece um banco de dados de chave-valor e documento totalmente gerenciado. Ele proporciona desempenho de milissegundos de um dígito em escala e oferece segurança incorporada, armazenamento em cache carregado na memória para aplicações em escala de internet, além de backup e restauração.
Amazon ElastiCache—um serviço web para implantar, operar e dimensionar um cache em memória na nuvem. Ele permite recuperar informações de caches em memória gerenciados, em vez de depender de bancos de dados baseados em disco. Como resultado, o desempenho de seus aplicativos web melhora.
Amazon MemoryDB for Redis— este serviço de banco de dados carregado na memória durável é compatível com Redis. Ele oferece desempenho ultrarrápido, projetado especialmente para aplicações baseadas em arquiteturas de microsserviços.
Amazon Neptune— este serviço de banco de dados gráfico totalmente gerenciado é rápido e confiável. Ele facilita a criação e a execução de aplicativos com conjuntos de dados altamente conectados.
Amazon Relational Database Service (Amazon RDS)—um serviço gerenciado para ajudar você a configurar, dimensionar e operar bancos de dados relacionais na nuvem. Ele oferece capacidade com custo eficiente e dimensionável e automatiza tarefas administrativas demoradas, como provisionamento de hardware, aplicação de patches, backup e configuração de banco de dados.
Amazon Quantum Ledger Database (QLDB)—este banco de dados de registro totalmente gerenciado fornece um registro de transações imutável, transparente e criptograficamente verificável. Uma autoridade central confiável é proprietária do registro. Ele rastreia cada alteração nos dados do aplicativo e mantém um histórico completo das alterações ao longo do tempo.
Amazon Timestream— este serviço totalmente gerenciado oferece um banco de dados de séries temporais para aplicações de IoT e operacionais. É rápido e escalável, facilitando o armazenamento e a análise de trilhões de eventos diários a 1/10 do custo de um banco de dados relacional.
Amazon DocumentDB (com compatibilidade com MongoDB)— este serviço gerenciado oferece um banco de dados de documentos. É rápido, altamente disponível, escalável e suporta cargas de trabalho do MongoDB.

Microsoft Azure

Azure é a plataforma de computação em nuvem da Microsoft. Oferece mais de 200 serviços e produtos para ambientes locais, em nuvem e em nuvem híbrida. Azure protege sua infraestrutura subjacente, oferecendo diversos recursos e serviços para ajudar os clientes a proteger suas informações e cargas de trabalho e crescer em escala.

Aqui estão soluções populares de banco de dados do Azure:

Azure Cosmos DB— este banco de dados multimodal totalmente gerenciado oferece distribuição global pronta para uso. Ele fornece diversos recursos, incluindo replicação multi-mestre, latência de leitura/gravação de um dígito em milissegundos e escalonamento automático.
Azure SQL Database— você pode implantar esse serviço de banco de dados gerenciado localmente por meio do Azure Arc ou usar a versão em nuvem. Ele oferece diversos recursos, incluindo aprendizado de máquina, descoberta de dados, escalabilidade, migração simplificada e segurança incorporada.
Azure Database for MySQL— este serviço de banco de dados totalmente gerenciado é baseado na versão comunitária do MySQL. Ele amplia esses recursos, oferecendo segurança incorporada, dimensionamento independente de recursos de storage e proteção avançada contra ameaças.
Azure Database for PostgreSQL— este banco de dados totalmente gerenciado funciona no Azure ou localmente por meio do Azure Arc. Ele oferece diversos recursos, incluindo análises de desempenho inteligentes, escalonamento horizontal via Hyperscale e segurança incorporada.
Azure Database for MariaDB— este banco de dados totalmente gerenciado é baseado na versão comunitária do MariaDB. Ele amplia os recursos principais, oferecendo alta disponibilidade, segurança incorporada e escalabilidade.
Azure Cache for Redis— este banco de dados carregado na memória totalmente gerenciado oferece latência de um dígito em milissegundos. Ele também oferece segurança incorporada e escalabilidade flexível.

Google Cloud

Google Cloud é um fornecedor de computação em nuvem que oferece diversos serviços e produtos. A infraestrutura está distribuída em 29 regiões de nuvem e 88 zonas, garantindo que esses serviços estejam disponíveis em mais de 200 países e territórios. O fornecedor tem compromisso com o open source, ajudando as organizações a evitar o aprisionamento tecnológico e a estabelecer implementações de várias nuvens e nuvem híbrida.

Aqui estão as soluções populares de banco de dados do Google Cloud:

Google Cloud SQL—este serviço gerenciado oferece bancos de dados MySQL, SQL Server e PostgreSQL baseados na nuvem. Ele ajuda a reduzir os custos de manutenção e a automatizar diversas tarefas de banco de dados, incluindo provisionamento, backups, alta disponibilidade, recuperação de desastres-failover e gerenciamento da capacidade de storage.
Cloud Spanner— este banco de dados de nível empresarial é distribuído globalmente e oferece forte consistência, com disponibilidade de até 99,999%. Seu objetivo é combinar os benefícios da escalabilidade horizontal não relacional com a estrutura de um banco de dados relacional.
Bare Metal Solution— este serviço fornece hardware para executar cargas de trabalho especializadas com baixa latência no Google Cloud. É ideal para migrar um banco de dados Oracle para o Google Cloud.
Cloud Firestore— este banco de dados de documentos sem servidor é fortemente consistente, oferecendo até 99,999% de disponibilidade. É otimizado para o desenvolvimento de aplicações, funciona como backend como serviço e escala sob demanda.
Google Cloud Bigtable— essa tabela com poucos elementos pode ser dimensionada para milhares de colunas e bilhões de linhas, suportando o armazenamento de terabytes ou petabytes de dados. Você pode usá-lo para armazenar grandes quantidades de dados com chave única e baixa latência.
Memorystore— este serviço gerenciado oferece um armazenamento de dados carregado na memória para Redis e Memcached hospedado no Google Cloud. Ele automatiza diversas tarefas, incluindo provisionamento, failover, aplicação de patches e replicação. Você pode usá-lo para armazenamento de dados carregado na memória e dados transitórios.

Oracle Cloud

Oracle é uma corporação americana que oferece diversos produtos e serviços, incluindo bancos de dados e serviços de nuvem. O fornecedor possui uma infraestrutura global de data centers em 20 países, atendendo clientes em 37 regiões de nuvem. Oracle oferece soluções para implantação local, várias nuvens e nuvem híbrida.

Aqui estão soluções populares de banco de dados Oracle na nuvem:

Oracle Autonomous Database—esta é uma solução completa de banco de dados em nuvem para data lakes, data marts, processamento de dados em lote e geração de relatórios operacionais. A Oracle emprega aprendizado de máquina para automatizar totalmente as tarefas do banco de dados. Ela oferece maior desempenho, segurança, eficiência operacional e confiabilidade.
Oracle Database Service— este serviço permite criar e gerenciar instâncias do Oracle Database na Oracle Cloud Infrastructure (OCI). Você pode provisionar bancos de dados em máquinas virtuais (VMs) com servidores bare metal com storage flash NVMe local ou volumes de block storage.
Oracle Exadata Cloud@Customer— este serviço combina o desempenho do Oracle Exadata com a flexibilidade, o preço acessível e a simplicidade de um serviço de banco de dados gerenciado.
Oracle Exadata—este serviço oferece uma arquitetura altamente segura para executar Oracle Database. Ele pode acelerar o tempo de lançamento no mercado para cargas de trabalho essenciais e reduzir a presença local do data center.
Oracle MySQL HeatWave— este serviço permite que você execute cargas de trabalho OLAP e OLTP diretamente do seu banco de dados MySQL. Ele elimina a necessidade de movimentação de dados demorada, cara e complexa e de integração com bancos de dados analíticos.
Oracle NoSQL Database Cloud Service—este serviço oferece throughput sob demanda e provisionamento baseado em armazenamento. Ele suporta modelos de dados colunares, de chave-valor e documentos, oferecendo garantias flexíveis de transação.

IBM Cloud

IBM Cloud é um fornecedor de computação em nuvem que oferece mais de 170 serviços e produtos. A infraestrutura global do fornecedor inclui 60 data centers distribuídos em seis regiões e 19 zonas de disponibilidade. Como a maioria dos provedores de nuvem renomados, IBM Cloud oferece soluções para várias nuvens e infraestrutura de nuvem híbrida, além de programas de proteção de dados e conformidade com a nuvem.

Aqui estão soluções populares de banco de dados da IBM:

IBM Cloud Databases for PostgreSQL— esta é uma oferta de banco de dados como serviço (banco de dados como serviço) para PostgreSQL. Ela fornece alta disponibilidade, recuperação de ponto no tempo (PITR), réplicas de leitura e orquestração de backup.
IBM Cloud Databases para MySQL— este é um serviço gerenciado que ajuda a simplificar a implantação e o dimensionamento de bancos de dados relacionais MySQL na nuvem.
IBM Db2 on Cloud— este é um banco de dados SQL em nuvem totalmente gerenciado. Ele oferece recuperação de ponto no tempo, equipe de operações dedicada, tecnologia de alta disponibilidade e recuperação de desastres (HADR), suporte a regiões de várias zonas e escalabilidade independente.
IBM Cloudant— este banco de dados distribuído e totalmente gerenciado é otimizado para aplicativos web e móveis de rápido crescimento e cargas de trabalho pesadas. Ele pode escalar elasticamente a taxa de transferência e o armazenamento e possui um SLA de 99,99%.
IBM Cloud Databases for MongoDB—este serviço oferece diversos recursos do MongoDB, incluindo documentos JSON avançados, transações com múltiplos documentos, APIs autênticas e uma linguagem de consulta poderosa. Além disso, o serviço automatiza tarefas de administração de banco de dados, como alta disponibilidade, criptografia, planejamento de infraestrutura e backup.
IBM Cloud Databases for DataStax—esta é uma solução Apache Cassandra de nível empresarial que oferece alto desempenho, confiabilidade comprovada e flexibilidade de carga de trabalho.
IBM Cloud Databases for Elasticsearch— este serviço combina o poder da indexação de um banco de dados de documentos JSON com a flexibilidade de um mecanismo de busca de texto completo. O resultado é uma ferramenta poderosa para análise de dados avançada de big data, preenchimento automático, catálogos prontos para uso, análise de logs, análise de blockchain e monitoramento.
IBM Cloud Databases for Redis— este serviço pode ajudá-lo a usar contadores, listas, HyperLogLogs e filas para lidar com problemas complexos de dados.
IBM Cloud Hyper Protect banco de dados como serviço— este serviço fornece ambientes de banco de dados em nuvem corporativos de alta disponibilidade para cargas de trabalho com dados confidenciais. Ele utiliza a tecnologia LinuxONE para oferecer criptografia de dados incorporados com escalabilidade vertical e desempenho.
IBM Db2 Warehouse on Cloud— este serviço gerenciado oferece um data warehouse elástico na nuvem para escalonamento independente de computação e armazenamento.

Desafios de banco de dados em nuvem

Quer você opte por um banco de dados como serviço ou decida gerenciar um banco de dados construído com componentes de nuvem por conta própria, ainda existem algumas áreas que você precisa considerar antes de decidir se a abordagem que você escolheu atenderá às suas necessidades.

Limitações de tamanho: isso pode ser uma diferença importante entre as opções de banco de dados como serviço e armazenamento gerenciado. As ofertas de banco de dados como serviço expandiram sua capacidade máxima ao longo dos anos, agora oferecendo recursos de escalonamento automático, mas ainda apresentam limites rígidos quando se trata de armazenamento. Você vai escalar além da capacidade que as instâncias de banco de dados como serviço acomodam? Bancos de dados de nível empresarial precisam da capacidade de crescer ao longo do tempo. Existem maneiras de superar esses limites com armazenamento gerenciado, tanto com o uso de camadas de dados para camadas de armazenamento mais econômicas quanto com maior capacidade de escalonamento.

Proteção de Dados: seu banco de dados pode estar na nuvem, mas ainda precisa ser feito backup e protegido. Embora um banco de dados como serviço geralmente venha com snapshots e backups diários prontos para uso, essas funcionalidades costumam ser insuficientes em cenários de nível empresarial. Existem opções de armazenamento gerenciado que podem ajudar aqui, como o Cloud Volumes ONTAP, que oferece cópias de snapshot de ponto no tempo do seu banco de dados, além de alta disponibilidade incorporada que garante que você nunca perca objetivos rigorosos de RPO=0 e RTO<60 segundos.

Desempenho de armazenamento: o desempenho do banco de dados também é uma consideração na nuvem. Na nuvem pública, o desempenho da sua camada de storage geralmente está atrelado à quantidade de capacidade provisionada.

O que você pode fazer nesse caso? Suas opções são provisionar capacidade em excesso para obter o desempenho necessário do seu serviço de banco de dados gerenciado ou optar por uma das opções de disco mais caras. Se suas cargas de trabalho apresentarem grandes picos de desempenho, isso significa que o armazenamento necessário para o seu banco de dados como serviço pode aumentar significativamente seus custos.

Clonagem de banco de dados: clonar um banco de dados é uma tarefa comumente necessária para desenvolvimento/teste. No entanto, isso pode ter um grande impacto no seu desempenho e custos, dependendo da sua opção de banco de dados em nuvem.

Com um banco de dados como serviço, os clones do seu banco de dados baseado em nuvem são essencialmente cópias completas do seu banco de dados, o que significa que toda a capacidade subjacente do seu banco de dados é duplicada (ou mais se você precisar de mais de um clone). Agora, existem exceções a essa regra, como com AWS RDS Aurora que possui RDS Fast Database Cloning.

Na clonagem rápida de banco de dados do RDS, o banco de dados clonado aponta de volta para o banco de dados de origem, portanto, nenhuma cópia de dados está envolvida. Quaisquer alterações ou gravações vão para novas páginas do banco de dados para não impactar o banco de dados de origem. Isso oferece boa economia de custos e acesso rápido a clones de banco de dados, mas a desvantagem potencial é que você está atualmente limitado a 15 clones para bancos de dados MySQL ou PostgreSQL. Em cenários de desenvolvimento/teste, 15 cópias geralmente representam um gargalo.

Existem opções de armazenamento gerenciado disponíveis que podem fornecer funcionalidades de clonagem mais flexíveis. NetApp FlexClone^® permite criar um número ilimitado de clones graváveis, instantaneamente e com uso eficiente de espaço.

Lift and Shift: se você está migrando suas cargas de trabalho para a nuvem, um dos primeiros desafios que encontrará é descobrir como executar suas cargas de trabalho na nuvem. A ideia de banco de dados como serviço parece ótima, mas você sabe como usá-los? Você está usando um banco de dados especializado? Seu banco de dados “se encaixa” em um modelo de banco de dados como serviço? O que você não sabe e quão preparada está sua equipe para lidar com situações que possam surgir?

Ao optar por uma implementação de banco de dados tradicional, muitas dessas preocupações desaparecem e você pode simplesmente continuar processando na nuvem.

Um banco de dados como serviço oferece um modelo pré-construído para seu banco de dados. Ele não é personalizável e pode exigir que você altere a forma como seu banco de dados ou o aplicativo que depende desse banco de dados funciona. Com armazenamento gerenciado para componentes baseados em nuvem, há mais flexibilidade e adaptabilidade, o que pode minimizar a curva de aprendizado e os “problemas inesperados” ao migrar suas cargas de trabalho para a nuvem.

Operações em nuvem híbrida/multicloud: Uma das principais diferenças entre como banco de dados como serviço e as opções de armazenamento gerenciado diferem está em quão bem podem facilitar operações em nuvem híbrida e multicloud em seus data centers locais ou, possivelmente, entre provedores de nuvem pública. Os banco de dados como serviço de nuvem pública são muito poderosos, mas não são diretamente compatíveis entre si. Isso significa que mover suas cargas de trabalho de banco de dados para, de ou entre as nuvens exigirá uma configuração manual mais complexa.

Com o uso de algumas opções de armazenamento gerenciado, isso pode ser muito mais fácil, já que a camada de gerenciamento de dados pode orquestrar perfeitamente entre os diferentes ambientes de armazenamento, estejam eles em uma nuvem diferente ou on-premises. Por exemplo, se você já utiliza NetApp on-premises, pode aproveitar o SnapMirror^® para mover seus dados para e através das nuvens e, com a mesma facilidade, mover as cargas de trabalho de volta para on-premises.

Resumo

A nuvem oferece grande flexibilidade para executar suas cargas de trabalho de banco de dados, seja de forma tradicional ou como serviço. O caminho que você escolher no debate entre banco de dados em nuvem e banco de dados tradicional dependerá dos desafios que você enfrenta e do que é mais importante para o seu negócio. Se você está procurando um serviço que transfira muitas das tarefas padrão de gerenciamento de banco de dados e infraestrutura, então você tem uma ampla variedade de opções e provedores de nuvem para escolher e obter as vantagens dos bancos de dados em nuvem.

Se um nível mais elevado de adaptabilidade, escalabilidade, proteção e controle do seu banco de dados for importante, o armazenamento gerenciado para um banco de dados em nuvem provavelmente será a melhor escolha. NetApp Cloud Volumes ONTAP é a plataforma de gerenciamento de dados da NetApp que atua como a camada de storage gerenciado para armazenamento no Google Cloud, AWS e Azure. Bancos de dados em nuvem que utilizam o Cloud Volumes ONTAP se beneficiam de funcionalidades de storage gerenciado, como alta disponibilidade, eficiências para reduzir os custos de armazenamento de dados de nuvem, proteção de dados aprimorada, maior desempenho e muito mais.

Esta é a primeira publicação da nossa série sobre banco de dados na nuvem. As próximas publicações abordarão mais diretamente tipos específicos de banco de dados, incluindo SQL, Oracle e bancos de dados NoSQL, como Hadoop ou MongoDB, assim como opções de banco de dados em diferentes nuvens.

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