El desarrollo de software ha recorrido un largo camino desde hace unos años. Hoy en día existen fragmentos de código ya hechos y marcos de trabajo que facilitan la vida de los desarrolladores. A esto se suman las plataformas sin código que hacen que el desarrollo de aplicaciones de software sea aún más sencillo y rápido. Y en este camino, hemos visto ciertos modelos de construcción y arquitecturas que han hecho posible esta optimización.
Muchos proyectos que utilizan microservicios han visto sus beneficios. No existe una definición precisa para la arquitectura de microservicios, pero hay algunos aspectos comunes a todos los proyectos que la emplean. Debido a las innovaciones que están surgiendo en la entrega escalable, el diseño orientado al dominio y la automatización de la infraestructura, los microservicios son cada vez más populares. Echemos un vistazo a la arquitectura de microservicios y a lo que vino antes.
¿Qué son los microservicios?
Un estilo arquitectónico de microservicios es un enfoque único para crear productos de software. Su objetivo es concentrarse en la creación de unidades de una sola función con conexiones y acciones claras. Cada uno de estos módulos se encarga de una función determinada y puede interactuar con otros sistemas de software a través de sencillas pasarelas API para resolver capacidades y problemas empresariales más complicados.
A medida que más y más empresas han comenzado a adoptar metodologías como el modelo ágil, los microservicios se han generalizado. Este estilo arquitectónico tiene muchos beneficios y es utilizado por marcas famosas como Netflix, Amazon, PayPal y muchas otras. Los sistemas de software pueden ampliarse más rápidamente gracias a las arquitecturas de microservicios. Esto se debe principalmente a que reduce el tiempo para añadir nuevas capacidades a su aplicación.
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Este estilo arquitectónico fue creado teniendo en cuenta las capacidades del negocio y puede ser desplegado por separado utilizando un equipo de despliegue completamente automatizado. Estos servicios, que pueden programarse en diferentes lenguajes de programación y utilizar diversos métodos de almacenamiento de datos, se gestionan mínimamente de forma centralizada. El uso de pasarelas de API puede simplificar también muchos procesos.
La gente suele confundir el estilo arquitectónico de microservicios con la arquitectura orientada a servicios. La arquitectura de microservicios está muy cerca de lo que algunos partidarios de SOA han favorecido. Aunque algunos entusiastas de los microservicios rechazan el apelativo SOA, otros ven los microservicios como una arquitectura orientada a servicios.
Arquitectura monolítica
Todas las actividades de la arquitectura monolítica están estrechamente conectadas y funcionan como una plataforma unificada. Esto implica que la arquitectura monolítica completa debe ampliarse si un componente del programa sufre un aumento de la demanda. A medida que la base de código de una aplicación monolítica se amplía, añadir nuevas funcionalidades o actualizar las existentes resulta más complicado. Esta complicación restringe la innovación y dificulta la aplicación de conceptos novedosos. Como incluyen muchas operaciones interdependientes y estrechamente vinculadas, los diseños monolíticos suponen un mayor riesgo en caso de que un solo componente cometa algún error.
En una arquitectura de microservicios, cada proceso de la aplicación es realizado como un servicio por componentes separados. Cada servicio tiene una función particular y está diseñado teniendo en cuenta las capacidades del negocio. Cada componente puede actualizarse, lanzarse y ampliarse para responder a la demanda de funcionalidades particulares del programa, ya que funcionan por separado.
Características principales de los microservicios
Estas son algunas de las principales características de la arquitectura de microservicios:
Múltiples elementos
La arquitectura de microservicios puede dividirse en varias operaciones de componentes separados. Esto permite el despliegue, la modificación y el redespliegue de servicios por separado sin poner en peligro la estructura del sistema. En lugar de volver a desplegar aplicaciones completas, sólo habría que modificar un servicio específico de esta manera. Sin embargo, esta estrategia tiene inconvenientes, como las costosas llamadas remotas en lugar de las realizadas en el proceso y las mayores complicaciones a la hora de distribuir las tareas entre los elementos.
Diseñada para las empresas
Normalmente, la arquitectura de microservicios se estructura en función de los objetivos y las capacidades de la empresa. La arquitectura de microservicios utiliza grupos interfuncionales, en los que varios equipos de desarrollo tienen un enfoque particular, a diferencia de una estrategia convencional de crecimiento monolítico. Cada grupo produce productos particulares basados en servicios únicos que se comunican a través de un bus de mensajería.
Facilidad de enrutamiento
Al igual que el sistema tradicional UNIX, los microservicios toman consultas, las analizan y luego producen una respuesta. Otras pilas tecnológicas, como los buses de servicios empresariales, funcionan a la inversa. Las soluciones de alta tecnología se utilizan para la secuenciación de mensajes, el enrutamiento y la implementación de restricciones empresariales. Los microservicios contienen tuberías que transportan los flujos de almacenamiento de datos y puntos finales inteligentes que evalúan la gestión de datos y emplean la lógica.
Descentralizado
Las técnicas tradicionales de gobierno centralizado podrían ser mejores porque los microservicios abarcan una diversidad de sistemas. La gobernanza descentralizada es favorecida por el ecosistema de microservicios para que sus creadores puedan proporcionar herramientas que otros puedan utilizar para abordar los mismos problemas. La arquitectura de microservicios favorece la descentralización de los sistemas de información. En los sistemas monolíticos, varias aplicaciones empresariales comparten un único almacenamiento lógico de datos. Al mismo tiempo, cada servicio suele mantener su gestión de datos en un sistema de microservicios.
Resistente a los fallos
La arquitectura de microservicios está hecha para manejar los fallos. Es bastante factible que un servicio se rompa porque muchos servicios diferentes interactúan entre sí. En estos casos, el usuario debe salir suavemente del sistema mientras permite que sus servicios cercanos sigan funcionando. La gestión de los microservicios, sin embargo, ayuda a disminuir la posibilidad de un mal funcionamiento. Este requisito hace que los microservicios sean más difíciles que los diseños monolíticos.
Evolutivo
La arquitectura de microservicios es una estructura evolutiva y es apropiada para las redes evolutivas. En este tipo de sistemas, es imposible predecir completamente qué máquinas se pondrán en contacto con el programa en el futuro. Muchos programas comienzan con un diseño monolítico basado en el dominio, pero pueden cambiarse gradualmente a microservicios que se comunican sobre una arquitectura monolítica anterior utilizando pasarelas API cuando surgen nuevas necesidades.
Ventajas de los microservicios
La estructura de componentes separados de la arquitectura de microservicios tiene muchos beneficios. Cada una de las características que hemos mencionado anteriormente contribuye a ello. Muchos de los productos de software que se construyen hoy en día dependen de la automatización de la infraestructura, y los microservicios pueden ayudar a ello. Algunas de las ventajas de la arquitectura de microservicios que debes conocer son
Agilidad
Mediante el uso de microservicios de agilidad se pueden organizar grupos más pequeños y autónomos que asuman la responsabilidad de sus operaciones. Los empleados pueden trabajar de forma más autónoma y eficiente dentro de un entorno definido y limitado. No tienen que preocuparse por la eficiencia y el funcionamiento de los demás equipos de desarrollo y componentes. Los tiempos de los ciclos de desarrollo se acortan. Esto puede aumentar el rendimiento global de la empresa.
Escalado adaptable
Gracias a los microservicios, cada operación puede ampliarse de forma autónoma para satisfacer los requisitos del software que soporta. Esto hace posible que los equipos de desarrollo escalen adecuadamente sus requisitos de automatización de la infraestructura, calculen el coste de una función y garanticen la disponibilidad del servicio en caso de aumento de la demanda. Es más probable que las empresas necesiten ampliar una determinada unidad del producto en lugar de todo el producto. Este proceso se simplifica considerablemente con la arquitectura de microservicios.
Despliegue sencillo
La integración del negocio y el despliegue son posibles gracias a los microservicios, lo que hace que sea sencillo probar nuevos conceptos y reducir la escala si algo no encaja. El bajo precio del fracaso fomenta la innovación y facilita la actualización del código. Sólo con nuevas ideas se puede estar por delante de la competencia, y la arquitectura de microservicios lo hace más fácil.
Independencia técnica
La arquitectura de microservicios no se adhiere a una filosofía de uno para todos. Los equipos pueden seleccionar la solución ideal para abordar sus problemas particulares. Es posible que un mismo modelo o herramienta sólo sirva para algunos de los componentes, y en función de sus necesidades, pueden elegir los que deseen. Esto da a cada módulo, y a su vez a cada equipo que trabaja con él, independencia técnica.
Código reutilizable
El código desglosado en componentes manejables y bien definidos permite a los equipos utilizar sus funcionalidades de diversas maneras. Un servicio creado para un propósito específico puede ser la base de otra funcionalidad. Como resultado, los programadores pueden añadir nuevas funcionalidades a una aplicación sin tener que empezar desde cero con su código. La alternativa sería escribir código similar repetidamente, lo que resulta redundante y frustrante para los desarrolladores.
Resiliencia
En un programa de software complicado es inevitable que se produzcan ciertos errores y equivocaciones. Es ineficaz que todo el sistema tenga que cerrarse por un error en una unidad. La resistencia de un programa a los fallos aumenta gracias a la autonomía de los servicios. Una arquitectura monolítica hace posible que el fallo de un elemento haga caer todo el programa. Los programas que utilizan microservicios responden a la ruptura total del servicio reduciendo la capacidad en lugar de colapsar. Sólo hay que arreglar el elemento averiado, y los demás módulos pueden seguir funcionando como siempre.
¿Cómo se empieza con una arquitectura de microservicios?
Como hemos visto anteriormente, la arquitectura de microservicios tiene varias ventajas. Es una buena opción a considerar para su próximo proyecto. Pero, ¿por dónde empezar? Una estructura básica que puedes seguir es comenzar con un sistema monolítico y pasar a una arquitectura de microservicios más adelante. Puedes dividir y estructurar a tus empleados en equipos y asignarles trabajo.
Ayudaría que recordaras tener una estructura de diseño funcional mientras empiezas con los microservicios. También es importante desplegar y alojar los componentes separados de forma independiente. Intente optar por opciones de gestión de datos que sean específicas para el servicio. También ayuda adoptar la mejor tecnología que pueda encontrar y centralizar las operaciones.
Ejemplos de microservicios
Muchas empresas tecnológicas destacadas emplean microservicios con diversos fines, como simplificar su arquitectura, acelerar el desarrollo de software y mejorar la capacidad de respuesta y actualización de sus sistemas. El desarrollo de técnicas de automatización de la infraestructura también ha contribuido a la adopción generalizada de esta arquitectura. Estos son algunos líderes del mercado que emplean la arquitectura de microservicios en sus sistemas:
Amazon
El sitio web comercial de Amazon era un monolito con intrincados vínculos entre sus operaciones de varios niveles cuando empezó. Esto requería un cuidadoso desarrollo de software cada vez que había que realizar una actualización o una tarea de escalabilidad para garantizar que nada fallara. Esta estrategia era habitual en la época. La arquitectura monolítica se utilizaba para desarrollar incluso iniciativas tecnológicas a gran escala llevadas a cabo por grandes corporaciones.
Pero a medida que la base de usuarios de Amazon crecía, contrataron a más personas para trabajar en ella, lo que dio lugar a una base de código más grande. Como resultado, la arquitectura se volvió más difícil de cambiar, aumentando los costes de procesamiento y alargando el ciclo de vida del desarrollo.
Para resolver estos problemas, Amazon dividió sus grandes sistemas monolíticos en aplicaciones empresariales más pequeñas y autónomas. Los desarrolladores examinaron el código fuente en las primeras etapas y aislaron las secciones de código que realizaban un único propósito. A continuación, las unidades se encerraban en una capa de servicios web una vez terminada ésta. Por ejemplo, se crearon distintos módulos para diferentes botones y calculadoras. En la actualidad, Amazon desarrolla y distribuye productos como AWS y Apollo, lo que facilita a otras empresas la adopción de microservicios.
Netflix
Netflix es un precursor en la industria de la arquitectura de microservicios, al igual que Amazon. Cuando el gigante del streaming se encontró con varios problemas de escalabilidad e interrupciones del servicio, comenzó su reubicación en 2008.
Cuando un sistema de gestión de datos de Netflix se colapsó, bloqueando los envíos de DVD a los suscriptores durante tres días, la empresa se dio cuenta de que era el momento de cambiar a los microservicios. Netflix eligió a Amazon Web Services (AWS) como proveedor de la nube para cumplir sus objetivos de migración a la nube.
En 2009, Netflix comenzó a convertir su arquitectura monolítica, función por función, en una arquitectura de microservicios. Comenzó convirtiendo su plataforma de scripts de películas no orientada al usuario para que se ejecutara en la nube AWS utilizando una arquitectura de microservicios solitaria. Empezó a migrar sus sistemas de consumo a microservicios poco después y terminó el proceso en 2012.
Uber
Debido a las barreras de expansión, Uber también decidió salir de su estructura monolítica, similar a la de Amazon y Netflix. La red de viajes compartidos encontró dificultades para combinar sus operaciones internacionales en rápida expansión, así como ineficiencias en la creación e introducción de nuevos servicios. Llegó a un punto en el que incluso las actualizaciones y ajustes básicos del sistema requerían programadores altamente cualificados debido a la complicada estructura de la aplicación.
Uber dividió su aplicación monolítica en una arquitectura de microservicios impulsada por la nube para resolver los problemas que traía. Pronto le siguieron microservicios específicos para las operaciones de la empresa, como la gestión de datos de viajes y la gestión de clientes.
¿Son los microservicios el futuro?
La arquitectura de microservicios es un concepto sólido con importantes ventajas para el desarrollo y la implantación de sistemas corporativos. Varios programadores y empresas han estado utilizando estrategias para explotar pasarelas de API que pueden ser categorizadas como microservicios sin adoptar nunca el apelativo o incluso identificar su comportamiento como SOA.
Algunas pilas tecnológicas tratan de resolver los problemas que la arquitectura de microservicios intenta solucionar, como UDDI. Sin embargo, son complicadas de implementar y no se suelen utilizar en los sistemas más recientes. Teniendo en cuenta la creciente complejidad y las necesidades de comunicación de los programas SaaS, la tecnología vestible y el Internet de las cosas, es evidente que la arquitectura de microservicios tiene un futuro auspicioso.
Uno de los problemas a los que se enfrentan los microservicios es que cada unidad se vuelve cada vez más codependiente con el tiempo. Las API Gateways, así como el descubrimiento de servicios, son bastante útiles en esta situación. La construcción de una pasarela de API permite que todos los usuarios entren a través de un único punto, de modo que las pasarelas de API pueden ofrecer varias API a los clientes. El API Gateway puede emplear adicionalmente medidas de seguridad, como la confirmación de la autorización del cliente para enviar la solicitud.
¿Cómo ayuda AppMaster?
Como hemos mencionado antes, el desarrollo sin código está redefiniendo realmente la forma en que los desarrolladores abordan la codificación. Ha hecho posible que una persona normal construya sus ideas en productos de software incluso sin lenguajes de programación diferentes o sin experiencia. Los avances de muchas plataformas y herramientas útiles sin código también han facilitado este proceso.
AppMaster es una de esas plataformas donde puedes construir tus productos desde cero, ¡incluso sin codificar! Puedes crear código para todo tipo de aplicaciones y no preocuparte por contratar a todo un equipo de desarrolladores. Es un proceso mucho más sencillo y menos costoso. No debes preocuparte por la propiedad del código que crees, ya que te pertenecerá sólo a ti.
Como estilo arquitectónico moderno, la arquitectura de microservicios es un estilo arquitectónico muy bueno y estable para desarrollar aplicaciones y proyectos complejos. La plataforma de AppMaster está construida sobre el principio de backends de microservicios y frentes de microservicios. Todo se escala dinámicamente, gracias al estilo arquitectónico. Esto significa que el escalado automático es posible si tenemos un aumento de carga en algún componente. Esto es gracias a la separación de todos los componentes en la arquitectura de microservicios.
En lugar de tener que escalar todo el producto, lo que puede consumir recursos innecesarios, ahora podemos escalar sólo un componente que realizará específicamente una determinada tarea requerida. Además, ofrecemos a nuestros clientes microservicios de backend con la ayuda de un diseñador a través de nuestra plataforma. Pueden crear muchos microservicios de backend utilizando sólo nuestra plataforma.
Conclusión
Si eres completamente nuevo en el sistema de arquitectura de microservicios, es mejor empezar con algo pequeño. Empieza tu proyecto con uno o dos componentes o módulos. Con el tiempo y la experiencia, puedes ir escalando poco a poco. Este proceso será un poco más fácil si ya tienes un sistema monolítico básico.
Hemos visto qué es la arquitectura de microservicios y cuáles son sus múltiples beneficios. Las aplicaciones modernas no pueden trabajar con un estilo arquitectónico monolítico sin enfrentarse a problemas eventualmente. Aunque la arquitectura de microservicios tiene algunas complicaciones, es una opción mucho mejor que su contraparte. La arquitectura de microservicios hace posible que las aplicaciones de software escalen y sean más innovadoras.
