En el mundo de la arquitectura de software, la evolución es constante. Los microservicios han sido durante mucho tiempo la piedra angular de la construcción de sistemas distribuidos ágiles y escalables. Sin embargo, con la creciente demanda de una mayor modularidad, flexibilidad y eficiencia, surge una nueva tendencia: los nanoservicios. Estas diminutas unidades de funcionalidad prometen llevar la descomposición de aplicaciones a un nivel aún más granular. En este post, exploraremos cómo pasar de los robustos microservicios a los ágiles nanoservicios, analizando sus beneficios, desafíos y mejores prácticas para esta emocionante transición.
Vamos a desarrollar paso a paso una aplicación para el diseño de sistemas de software, transitando de estructuras monolíticas hacia microservicios mediante la aplicación de patrones y principios. Además, procederemos a optimizar arquitecturas, teniendo en cuenta distintos aspectos fundamentales de los pilares de microservicios.
Diseño
A lo largo del tiempo, el avance en el desarrollo de software se apartó de las arquitecturas monolíticas usuales, impulsado por las complejidades vinculadas al código fuertemente entrelazado. En una arquitectura monolítica, la totalidad del software de la aplicación se erige como una única entidad estrechamente conectada, lo que dificulta su escalabilidad, mantenimiento e implementación.
En contraposición, la arquitectura de microservicios divide la aplicación en servicios pequeños e independientes que se comunican entre sí mediante API. Cada microservicio se enfoca en una capacidad empresarial específica y puede ser desarrollado, desplegado y gestionado de manera autónoma. Esto facilita tanto el escalado como el mantenimiento de la aplicación, así como la implementación de cambios sin afectar al sistema completo. Por ende, los microservicios son adoptados en numerosos proyectos mediante el uso de enfoques nativos de la nube, que posibilitan la computación distribuida a través de servicios más reducidos.
Recientemente, la dirección ha evolucionado hacia los nanoservicios, los cuales son servicios aún más pequeños y detallados, brindando funcionalidades específicas. Este método proporciona un control y una administración más detallados de los servicios, aunque también presenta nuevos retos, como el aumento de la sobrecarga de comunicación de red y la necesidad de una orquestación avanzada.
Si nos sumergimos en un procedimiento detallado para la planificación de sistemas de software y transitamos de enfoques monolíticos a microservicios, se puede constatar que nuestro viaje de concepción arquitectónica será:
Y perfeccionar arquitecturas tomando en consideración distintos aspectos de los fundamentos de microservicios. Puedes identificar los pasos que vamos a seguir:
- Iterar la arquitectura de diseño de las instalaciones a la nube sin
- servidor
- Evoluciona la arquitectura monolítica a microservicios
- basados en eventos
- Diseño del sistema de refactorización para manejar millones de solicitudes
- Aplicar las mejores prácticas con patrones y principios de diseño de microservicios
De macroservicios a nanoservicios
Si nos detenemos a examinar desde diversas perspectivas, procederemos a desglosar nuestra estructura de servicios desde Macro-servicios hasta Nano-servicios. Puedes apreciar la imagen que se presenta a continuación.
Esto se inicia con la modalidad Monolítica, que consiste en macroservicios donde todos los servicios empresariales se despliegan como un único conjunto en el servidor de aplicaciones y comparten la misma base de datos.
Sigue con la modalidad de microservicios, que son desarrollados, implementados y gestionados de forma autónoma, estableciendo comunicaciones con servicios de acoplamiento flexible.
Por último, avanzaremos con la elaboración de los nanoservicios. Estos están diseñados para llevar a cabo una única función, de modo que la salida se expone a través de un punto de conexión de API específico y realiza una tarea específica.
¿Qué enfoque arquitectónico deberíamos optar?
Entonces, ahora podemos plantearnos una interrogante. La cuestión es:
Al dar inicio a una nueva aplicación, ¿qué paradigma arquitectónico deberíamos elegir? ¿Monolítico? ¿Microservicios? ¿Sin servidor?
La selección del enfoque arquitectónico se basa en diversos factores, como el tamaño y la complejidad del sistema de software, el grado de escalabilidad y mantenibilidad necesarios, los procesos de desarrollo e implementación, y las restricciones técnicas y empresariales.
No existe una solución predefinida para esta interrogante, siempre dependerá de su proyecto. La arquitectura de software siempre toma en consideración las compensaciones. Por lo tanto, debe reflexionar sobre los aspectos positivos y negativos, y calcular los beneficios del diseño.
En general, podemos afirmar que para sistemas de menor tamaño o menor complejidad, una arquitectura monolítica puede ser adecuada y más fácil de administrar. Para sistemas más extensos y complejos, una arquitectura basada en microservicios puede proporcionar la escalabilidad, capacidad de mantenimiento y agilidad necesarias.
Sin embargo, una de las prácticas recomendadas es que también puede configurar su estructura de manera transitoria y emplear arquitecturas mixtas conjuntamente. Puede establecer microservicios y hacer que algunas secciones sean macroservicio y otras partes sin servidor. O podemos denominar a este método como un enfoque híbrido que fusiona elementos de arquitectura monolítica y de microservicios, lo cual puede ser adecuado. Por ejemplo, algunas áreas del sistema pueden crearse como microservicios, mientras que otras se integran en una arquitectura monolítica. Puede encontrar la Arquitectura Mixta (enfoque híbrido) como se ilustra en la imagen:
Al trabajar en una arquitectura de software a gran escala, es imperativo considerar la posibilidad de maximizar los beneficios de los diferentes enfoques arquitectónicos, como macroservicios, microservicios y funciones sin servidor. La esencia radica en implementar cuidadosamente estas estructuras en los casos de uso apropiados según los requisitos de su proyecto.
Consideraciones de diseño
También podemos explorar las consideraciones verticales de nuestras estructuras. Examinaremos las arquitecturas de microservicios en su totalidad; estos son los pilares de los microservicios:
- Descomposición de microservicios: desglose de microservicios
- Comunicaciones de microservicios (comunicación basada en mensajes de sincronización/asincrónica, API Gws)
- Gestión de datos de microservicios (bases de datos / consultas / comandos)
- Gestión de transacciones de microservicios
- Almacenamiento en caché distribuido de microservicios
- Implementaciones de microservicios con contenedores y orquestadores
- Resiliencia de microservicios con registro, rastreo y estado distribuidos
Mediante la aplicación de patrones y prácticas de diseño específicas para microservicios. Refactorizar arquitecturas con distintos elementos de los fundamentos de microservicios; descomposición, comunicaciones, gestión de datos, implementación, etc. Puede encontrar las consideraciones verticales como se muestra en la imagen:
De acuerdo con esta representación visual, podemos evaluar y verificar cualquier estructura al revisar todas estas consideraciones verticales. Por ejemplo, al diseñar arquitecturas de microservicios, también debemos tener en cuenta la elección de la base de datos, la coherencia de los datos y la administración de transacciones distribuidas para los escenarios de uso de extremo a extremo.
Conclusiones
La elección del enfoque arquitectónico adecuado se convierte en un elemento crucial en el desarrollo de software, ya que su impacto se extiende a las necesidades y metas específicas del sistema, así como a las capacidades técnicas y la cultura organizacional. No existe una talla única para todos, y la determinación de la arquitectura óptima requiere una evaluación minuciosa de las compensaciones y requisitos en juego. Este proceso implica sopesar cuidadosamente factores como la escalabilidad, la mantenibilidad y la flexibilidad, adaptándose a la naturaleza única del proyecto. Además, es vital considerar la evolución futura del sistema y su capacidad para satisfacer las demandas cambiantes. La toma de decisiones informada sobre la arquitectura implica, por lo tanto, un análisis estratégico que abarca tanto las características técnicas del sistema como la alineación con los objetivos organizacionales. En resumen, adoptar el enfoque arquitectónico adecuado requiere una comprensión profunda y equilibrada de los factores en juego, garantizando así que la estructura subyacente respalde de manera efectiva el éxito a largo plazo del proyecto.
