Construindo aplicativos em nuvem do zero: 10 etapas

Na era digital acelerada de hoje, o desenvolvimento de aplicativos baseados em nuvem revolucionou a forma como as empresas operam e os usuários interagem com o software. Escolher o provedor de nuvem certo é essencial. Com sua imensa escalabilidade, aliada à economia e à acessibilidade, os aplicativos em nuvem, ou aplicativos nativos da nuvem, tornaram-se parte integrante das empresas modernas orientadas para a tecnologia. Neste artigo, exploraremos os aspectos fundamentais do desenvolvimento de aplicativos em nuvem do zero e forneceremos um guia passo a passo para ajudá-lo a compreender o processo completamente.

Compreendendo os aplicativos em nuvem

Antes de nos aprofundarmos nos aspectos técnicos dos aplicativos na nuvem, é crucial obter uma compreensão clara do que é um aplicativo em nuvem e como eles diferem dos aplicativos tradicionais. Os desenvolvedores de aplicativos em nuvem criam software que pode operar pela Internet e ser acessível a partir de aplicativos móveis em qualquer dispositivo com conexão à Internet. Ao contrário dos aplicativos tradicionais que precisam ser instalados e executados em dispositivos individuais, os aplicativos em nuvem são hospedados em servidores remotos por provedores de serviços em nuvem, proporcionando assim aos usuários a conveniência de acessá-los de qualquer lugar.

O papel e os benefícios da tecnologia em nuvem nos negócios atuais impulsionados pela tecnologia são imensos. Eles permitem a colaboração perfeita entre equipes, acessibilidade de dados de vários locais por meio de armazenamento em nuvem e a capacidade de aumentar ou diminuir recursos com base na demanda. Além disso, também reduzem significativamente os custos de infraestrutura e manutenção, permitindo que as empresas se concentrem nas suas competências essenciais e desenvolvam uma aplicação baseada na nuvem que atenda às suas necessidades específicas.

Componentes principais de um aplicativo em nuvem

Os aplicativos em nuvem são categorizados em três tipos principais, cada um servindo a propósitos específicos e representando uma solução em nuvem diferente:

1. Frontend: O frontend é a interface do usuário com a qual os usuários interagem para acessar e usar o aplicativo. Inclui o design junto com os aspectos de layout e experiência do usuário do aplicativo.
2. Backend: O backend é o principal componente de processamento do aplicativo. Ele lida com a lógica de negócios e processa as solicitações do usuário, garantindo a funcionalidade suave do aplicativo.
3. Bancos de dados: os bancos de dados armazenam e gerenciam os dados do aplicativo. Um aplicativo em nuvem geralmente usa bancos de dados escalonáveis ​​e distribuídos para lidar com grandes volumes de dados e acomodar bases crescentes de usuários.
4. APIs (Interfaces de Programação de Aplicativos): APIs permitem a comunicação e troca de dados entre diferentes componentes de software dentro do aplicativo e com serviços externos. As APIs facilitam a integração com outros aplicativos e permitem que desenvolvedores terceirizados desenvolvam com base no aplicativo.

Tipos de aplicativos em nuvem

Os aplicativos em nuvem são categorizados em três tipos principais, cada um servindo a propósitos específicos:

1. Software como serviço (SaaS): os aplicativos SaaS são softwares totalmente desenvolvidos e hospedados, acessíveis por meio de navegadores da web. Eles atendem aos usuários finais e fornecem uma ampla gama de funcionalidades, como e-mail, juntamente com gerenciamento de relacionamento com o cliente (CRM) e pacotes de produtividade como Google Workspace ou Microsoft Office 365.
2. Plataforma como serviço (PaaS): PaaS fornece uma plataforma e um ambiente para os desenvolvedores criarem, implantarem e gerenciarem aplicativos sem se preocuparem com o gerenciamento da infraestrutura. Ele oferece um conjunto de ferramentas e serviços para desenvolvimento de aplicativos e permite que os desenvolvedores se concentrem em escrever código e construir recursos.
3. Infraestrutura como serviço (IaaS): IaaS oferece recursos de computação virtualizados pela Internet que permitem aos usuários alugar infraestrutura de TI com base no pagamento conforme o uso. Isso inclui máquinas virtuais, juntamente com armazenamento e rede, proporcionando às empresas flexibilidade e economia de custos no gerenciamento de sua infraestrutura.

As principais diferenças entre esses tipos de aplicativos em nuvem estão em seus usuários-alvo e no nível de controle que oferecem, pois os aplicativos SaaS são voltados para usuários finais, pois os tornam ideais para empresas que desejam fornecer soluções prontas para uso sem a necessidade para instalação ou manutenção. Considerando que a maioria dos serviços PaaS são adequados para desenvolvedores e empresas que buscam construir aplicativos personalizados sem o incômodo de gerenciar a infraestrutura subjacente. Além disso, o IaaS atende empresas que exigem controle total sobre sua infraestrutura, tornando-o assim uma escolha adequada para equipes de TI ou empresas com necessidades complexas de infraestrutura.

Pré-requisitos para construir aplicativos em nuvem

Antes de embarcar na jornada de construção de aplicativos em nuvem, existem certos pré-requisitos que os aspirantes a desenvolvedores de aplicativos em nuvem devem considerar. Esses pré-requisitos ajudam a obter o conhecimento e as habilidades essenciais necessárias para criar e implantar aplicativos baseados em nuvem com sucesso. A compreensão desses elementos fundamentais estabelecerá uma base sólida para o desenvolvimento de soluções de nuvem robustas e escaláveis.

Conhecimentos e habilidades essenciais

1. Linguagens de programação: A proficiência nas principais linguagens de programação é vital para construir aplicativos na nuvem. Algumas das linguagens mais comumente usadas incluem Python, Java e C#. Cada linguagem oferece vantagens distintas e é adequada para diferentes cenários de aplicação. Por exemplo, a simplicidade e a legibilidade do Python tornam-no uma escolha preferida para desenvolvimento rápido, enquanto a robustez do Java é adequada para aplicações empresariais de grande escala.
2. Conceitos de nuvem: Compreender os conceitos fundamentais da computação em nuvem é crucial. Familiarize-se com conceitos como infraestrutura como serviço (IaaS) e software como serviço (SaaS). Compreender modelos de implantação em nuvem, como nuvens públicas e híbridas, também será benéfico.
3. Arquitetura do aplicativo: O conhecimento dos princípios da arquitetura de aplicativos é essencial para projetar aplicativos escaláveis ​​e de fácil manutenção na nuvem. Conceitos como microsserviços e arquitetura sem servidor, juntamente com conteinerização, são essenciais para o desenvolvimento moderno de aplicativos em nuvem.
4. Desenvolvimento web: Um aplicativo em nuvem é acessado predominantemente por meio de navegadores da web e dispositivos móveis. Conseqüentemente, é necessário um conhecimento sólido de tecnologias de desenvolvimento web como JavaScript e suas estruturas para criar interfaces de usuário envolventes e responsivas.
5. Gerenciamento de banco de dados: Um aplicativo em nuvem depende fortemente de bancos de dados para armazenar e gerenciar dados. Compreender vários tipos de bancos de dados, como bancos de dados relacionais e NoSQL, e saber como interagir com eles por meio de consultas e APIs é vital.
6. Melhores práticas de segurança: A segurança é uma prioridade máxima quando os aplicativos estão na nuvem. O conhecimento das melhores práticas de segurança, como criptografia com autenticação e autorização, ajudará a proteger dados confidenciais e a proteger contra ameaças cibernéticas.
7. Conceitos de rede: Esses aplicativos interagem com diversos serviços e componentes pela Internet. Compreender conceitos de rede como DNS e balanceamento de carga ajudará a otimizar o desempenho do aplicativo.
8. Ferramentas DevOps: A familiaridade com ferramentas e práticas DevOps é valiosa para agilizar os processos de desenvolvimento, teste e implantação. Ferramentas como Jenkins e Docker permitem colaboração e automação eficientes.

Escolhendo a linguagem de programação certa

A escolha da linguagem de programação pode impactar significativamente a eficiência e a produtividade da aplicação em nuvem e da própria equipe de desenvolvimento. Diferentes linguagens de programação oferecem recursos e vantagens exclusivas, por isso é essencial selecionar uma que esteja alinhada aos requisitos do projeto e à experiência da equipe.

1. Phyton: Python é conhecido por sua simplicidade, legibilidade e extensas bibliotecas, tornando-o uma excelente escolha para prototipagem e desenvolvimento rápidos. Ele também é excelente na análise de dados, juntamente com tarefas de aprendizado de máquina e scripts.
2. Java: A independência e robustez da plataforma Java tornam-no uma opção atraente para aplicações empresariais de grande escala. É adequado para projetos que exigem alto desempenho e estabilidade.
3. JavaScript: JavaScript fornece várias estruturas que o tornaram a linguagem preferida para desenvolvimento web front-end. O Node.js também está se tornando cada vez mais popular para desenvolvimento de back-end.
4. Rubi: A sintaxe elegante do Ruby e o foco na felicidade do desenvolvedor fazem dele uma ótima opção para construir aplicações web com a estrutura Ruby on Rails.
5. C#: É comumente usado para desenvolver aplicativos na estrutura Microsoft .NET e é adequado para soluções em nuvem baseadas em Windows.

Ao selecionar uma linguagem de programação é importante considerar fatores como a complexidade do projeto, juntamente com a experiência da equipe e as capacidades de integração com outros serviços e plataformas em nuvem.

Guia passo a passo para desenvolvimento de aplicativos em nuvem

A criação de um aplicativo em nuvem do zero compreende um conjunto de etapas definidas. Esta seção se aprofunda nas etapas de desenvolvimento de um aplicativo em nuvem, cobrindo tudo, desde a fase de design até a implantação. Vamos mergulhar!

Etapa 1: Projetando seu aplicativo

A etapa inicial para construir um aplicativo em nuvem envolve seu design. É fundamental estabelecer a finalidade juntamente com as funcionalidades e o público-alvo da aplicação. Com base em seus requisitos, selecione uma plataforma de computação em nuvem, como arquiteturas sem servidor ou monolíticas. Além disso, é necessário criar modelos de dados para representar a estrutura dos dados do seu aplicativo.

Etapa 2: Estabelecendo sua infraestrutura em nuvem

Depois que o design do aplicativo estiver finalizado, é hora de configurar a infraestrutura em nuvem. Você pode escolher uma plataforma em nuvem, como Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure ou Google Cloud Platform (GCP). Continue configurando os recursos de computação e armazenamento do seu ambiente de nuvem. É essencial considerar aspectos de escalabilidade e segurança para garantir que seu aplicativo possa lidar com eficiência com o aumento das demandas de processamento de dados e permanecer protegido contra ameaças.

Etapa 3: Desenvolvimento de Aplicativos

Com a infraestrutura instalada, é hora de iniciar o desenvolvimento do seu aplicativo. Comece escrevendo código para implementar as funcionalidades definidas durante a fase de design. Se você não possui experiência interna, considere a opção de contratar desenvolvedores de nuvem. Desenvolva a interface de usuário frontend e a lógica backend, conectando-as por meio de interfaces de programação de aplicativos (APIs). Uma equipe de desenvolvimento coesa é crucial para fornecer uma experiência de usuário ideal.

Etapa 4: testando seu aplicativo

Os testes desempenham um papel vital para garantir que seu aplicativo em nuvem seja confiável e tenha um bom desempenho. É importante realizar testes unitários para verificar a funcionalidade de cada componente individualmente. Além disso, testes de carga abrangentes devem ser realizados para avaliar o desempenho do aplicativo sob níveis de atividade do usuário. Se algum bug ou problema de desempenho for identificado durante o teste, é essencial abordar tais soluções.

Etapa 5: implantando seu aplicativo

Após a conclusão do teste, é hora de implantar seu aplicativo em nuvem. Isso envolve definir as configurações em sua plataforma de nuvem. Para garantir o desempenho durante horários de pico, é recomendável implementar o escalonamento automático. O escalonamento automático ajusta automaticamente os recursos de computação com base na demanda do usuário. Além disso, configurar o monitoramento é importante para acompanhar o desempenho dos aplicativos com o uso e identificar quaisquer erros que possam ocorrer.

Etapa 6: Monitoramento e Manutenção

Depois que seu aplicativo for implantado, é crucial monitorar seu desempenho. Use as ferramentas de monitoramento integradas fornecidas pela plataforma de nuvem escolhida para rastrear métricas como tempos de resposta e utilização de recursos. Considere usar soluções de monitoramento de terceiros para obter insights. Além disso, manutenção e atualizações regulares devem ser realizadas para garantir que seu aplicativo continue funcionando

Etapa 7: Implementando Integração Contínua e Implantação Contínua (CI/CD)

A implementação de práticas de CI/CD pode agilizar bastante os processos de desenvolvimento e implantação de seu aplicativo. Ao adotar essas práticas você pode automatizar as etapas envolvidas no ciclo de vida do seu software, tornando-o mais eficiente e confiável.

Automatize o processo de teste e integração para implantar seu aplicativo configurando pipelines de CI/CD. Isso garante que as alterações sejam exaustivamente testadas e implementadas na produção de forma eficiente, reduzindo assim o risco de erros e tempo de inatividade.

Etapa #8: Otimizando o Aplicativo

A otimização é um processo contínuo para melhorar o desempenho do seu aplicativo em nuvem, juntamente com a economia e a experiência do usuário. Revise continuamente o feedback do usuário e as métricas do aplicativo para identificar áreas de melhoria. Você também deve otimizar consultas de código e banco de dados para melhorar os tempos de resposta. Concentre-se na otimização de custos dimensionando corretamente os recursos de computação com base no uso real.

Etapa 9: Dimensionando o aplicativo

À medida que seu aplicativo em nuvem ganha popularidade, ele pode sofrer aumento no tráfego de usuários e no volume de dados. Para lidar com esse crescimento, você pode implementar o escalonamento automático para ajustar dinamicamente os recursos conforme a demanda flutua. Além disso, você também pode utilizar o balanceamento de carga para distribuir o tráfego de entrada uniformemente entre vários servidores para garantir experiências de usuário tranquilas, mesmo durante cargas altas.

Passo #10: Garantindo Segurança e Conformidade

A segurança é fundamental para aplicativos na nuvem. Você deve realizar auditorias de segurança regularmente para identificar vulnerabilidades e ameaças potenciais. Implemente práticas recomendadas de segurança, como criptografia de dados com APIs seguras e controles de acesso para proteger informações confidenciais do usuário. Garanta a conformidade com os regulamentos relevantes e padrões do setor.

Seguindo este guia passo a passo, você pode construir com segurança um aplicativo em nuvem robusto e escalonável. Lembre-se de que o processo não termina com a implantação. O monitoramento contínuo com otimização oportuna e medidas de segurança é vital para garantir o sucesso de longo prazo do seu aplicativo de nuvem privada.

Melhores práticas para construir aplicativos na nuvem

A construção de aplicativos na nuvem exige a adesão às melhores práticas para garantir que as soluções baseadas na nuvem sejam eficazes e seguras. Nesta seção discutiremos as principais práticas recomendadas para o desenvolvimento de aplicativos em nuvem bem-sucedidos.

Foco na segurança

Quando se trata de aplicações em nuvem, a segurança deve ser uma prioridade. Esses aplicativos lidam com dados do usuário e frequentemente interagem com outros aplicativos e serviços pela Internet. Para garantir uma base de segurança, aqui estão algumas práticas recomendadas.

1. Criptografando dados: Um passo fundamental é a implementação de mecanismos de criptografia para proteger os dados durante a transmissão e o armazenamento. A utilização de protocolos de criptografia como SSL/TLS leva a uma comunicação segura.
2. Protegendo APIs: É importante projetar APIs tendo a segurança em mente e impor mecanismos de autenticação e autorização para acesso à API. O controle do acesso às APIs pode ser implementado usando técnicas como chaves de API com tokens OAuth ou JWT, o que é crucial.
3. Gerenciamento de identidade e acesso (IAM): Políticas rigorosas de IAM devem ser implementadas para regular o acesso dos utilizadores aos recursos e dados. Ao utilizar controles de acesso baseados em funções (RBAC), permissões apropriadas podem ser concedidas com base nas funções do usuário.
4. Auditorias regulares de segurança: A realização de auditorias de segurança de rotina e testes de penetração ajuda a identificar vulnerabilidades e pontos fracos em seu aplicativo. A resolução imediata de quaisquer descobertas melhora a posição de segurança do aplicativo.
5. Monitoramento e registro: O estabelecimento de mecanismos de monitoramento e registro permite o rastreamento e a análise das atividades do aplicativo. Isso garante a detecção de quaisquer incidentes de segurança ou ameaças potenciais.
6. Gerenciamento de patches: É essencial manter o aplicativo e a infraestrutura subjacente atualizados com patches e atualizações de segurança. A revisão e aplicação regular desses patches ajuda a proteger contra vulnerabilidades conhecidas.

Para garantir a continuidade do seu negócio em caso de perda de dados ou falhas de sistema, é crucial ter um plano completo para recuperação de desastres e backups regulares de dados. Seguindo essas práticas você pode melhorar a segurança de seus aplicativos de forma eficaz.

Garantindo escalabilidade

Ao desenvolver aplicativos em nuvem, a escalabilidade desempenha um papel importante, pois eles precisam lidar com diversas cargas de usuários e volumes de dados. Aqui estão algumas práticas recomendadas que você pode seguir para criar esses aplicativos.

• Considere adotar uma arquitetura de microsserviços que divida o aplicativo em serviços fracamente acoplados. Isso permite que cada serviço seja dimensionado de forma independente com base na demanda.
• Aproveite os recursos de escalonamento automático oferecidos pelas plataformas em nuvem, que ajustam automaticamente os recursos computacionais de acordo com o tráfego de usuários. Isso garante que seu aplicativo possa lidar com picos na atividade do usuário sem complicações.
• Implemente mecanismos de balanceamento de carga para distribuir uniformemente as solicitações dos usuários entre os servidores. Isso ajuda a evitar que qualquer servidor fique sobrecarregado durante períodos de tráfego.
• Utilize mecanismos de cache para armazenar dados e respostas acessados. O armazenamento em cache reduz significativamente a necessidade de processamento, melhorando, em última análise, o desempenho do aplicativo.
• Considere a implementação de bancos de dados distribuídos que possam ser dimensionados horizontalmente para acomodar volumes crescentes de dados e demandas dos usuários.
• Para tarefas que podem ser executadas independentemente do fluxo do aplicativo, implemente o processamento. Isso ajuda a reduzir gargalos de processamento e melhora a capacidade de resposta do aplicativo.
• Conduza testes de desempenho completos para identificar quaisquer gargalos e limitações na capacidade de escalabilidade dos aplicativos. Utilize ferramentas de teste de carga para simular as cargas do usuário e garantir que o aplicativo possa lidar com elas de maneira eficaz.

Seguindo essas diretrizes, você pode garantir escalabilidade e desempenho ideal para seus aplicativos na nuvem.

Ao priorizar práticas de segurança e escalabilidade, você tem a oportunidade de desenvolver aplicativos baseados em nuvem que não são apenas eficientes e confiáveis, mas também capazes de se adaptar às crescentes demandas dos usuários e, ao mesmo tempo, proteger dados confidenciais de maneira eficaz.

Conclusão

Desenvolver um aplicativo em nuvem do zero pode inicialmente parecer assustador. Com a abordagem e compreensão das principais etapas envolvidas, torna-se uma tarefa alcançável. Ao aproveitar plataformas em nuvem e aderir às práticas recomendadas, você pode criar aplicativos escalonáveis ​​que atendam aos requisitos das empresas modernas. Ao fazer uso dos serviços de desenvolvimento de computação em nuvem, você pode aprimorar ainda mais as possibilidades oferecidas pela computação em nuvem e embarcar em sua jornada no cativante reino do desenvolvimento de aplicativos em nuvem.

Perguntas frequentes

O que é um aplicativo de computação em nuvem?

Um aplicativo de computação em nuvem é um programa de software que opera pela Internet e pode ser acessado a partir de vários dispositivos com conexão à Internet.

Quais são os benefícios de construir um aplicativo em nuvem?

Construir um aplicativo em nuvem oferece vários benefícios, como economia em comparação com a infraestrutura local para seus aplicativos, juntamente com escalabilidade baseada no uso e esforços de manutenção reduzidos.

Como escolho a plataforma de nuvem certa para minha aplicação?

Para escolher a plataforma de nuvem certa, você pode considerar fatores como os serviços oferecidos, os modelos de preços e a compatibilidade com os requisitos da sua aplicação. Conduza pesquisas e experiências completas com provedores de nuvem para tomar uma decisão informada.