En los últimos años las empresas están migrando los datos y las cargas de trabajo a la nube por todas las ventajas que ofrece esta tecnología y está provocando un aumento de las arquitecturas de microservicios. Una tendencia en las medianas y grandes empresas que actúa como motor de su Transformación Digital al tratarse de arquitecturas muy escalables, flexibles y que permiten la innovación.

¿Qué es una arquitectura de microservicios?

Históricamente, los programas se desplegaban todos juntos en una misma máquina o servidor. Con el tiempo, y con la adopción del diseño basado en dominios, la arquitectura tendió a separar los programas en módulos o subdivisiones del programa con un propósito homogéneo.

Esto, aunque hace los programas más mantenibles, sigue teniendo el problema de seguir estando en la misma máquina.

La aparición de la tecnología de despliegue de software usando contenedores, que simplifica y automatiza la creación de máquinas virtuales homogéneas, da paso a la introducción de la arquitectura de microservicios.

La arquitectura de microservicios está formada por pequeñas partes de código que se ejecutan de manera independiente para permitir cambios en el software de forma simple y rápida cuando sea necesario o resolver cualquier problema sin interferir en los procesos ni interrumpir la actividad.

En la arquitectura de microservicios cada parte de código, llamada módulo o simplemente servicio, se despliega en una máquina independiente, lo que ofrece muchas ventajas.

Esta solución se ha expandido rápidamente entre las medianas y grandes empresas por superar las limitaciones de las arquitecturas monolíticas y aportar muchos beneficios.

¿Cuáles son las ventajas competitivas de una arquitectura de microservicios?

Estos son los beneficios más destacados que ofrece esta tecnología y que la convierten en realmente interesante:

1. Modularidad: Al funcionar cada servicio de manera autónoma, cada uno se puede crear y desplegar con independencia del resto. Además, es más robusto y tolerante a fallos, sobre todo ante pequeñas fallas, que las arquitecturas monolíticas.
2. Escalabilidad: Cada una de las partes es perfectamente escalable tanto de forma horizontal como vertical en función de las necesidades de procesamiento y cómputo que requiera el negocio, pudiendo definir reglas de escalado para absorber picos de usos en el servicio ofrecido a los usuarios.
3. Versatilidad: (desarrollos políglotas). En una arquitectura de microservicios se pueden usar diferentes lenguajes de programación y tecnologías, lo cual aumenta la capacidad de adaptación de las aplicaciones desarrolladas. De esta manera, permite es elegir el lenguaje óptimo para el problema a resolver.
4. Mejor distribución de los equipos de trabajo: Cuando se trabaja con esta arquitectura se pueden crear pequeños grupos de trabajo para trabajar desarrollos de forma independiente y probarlos sin implicar a los demás procesos de desarrollo ni interferir en su actividad.
5. Ahorro de costes: Los microservicios permiten disminuir los costes de mantenimiento de la infraestructura ajustando los servidores al tráfico generado por los usuarios, ampliando y disminuyendo de forma dinámica. Permiten también la actualización en un tiempo mínimo. Además de poderse almacenar en distintos servidores para escalar y aprovechar los recursos eficientemente y aumentar así el rendimiento de los recursos infrautilizados pudiendo escoger entre usar estrategias de infraestructura en clouds híbridos (AWS, Google Cloud o Azure), en CPDs privados o en una combinación de ambas.
6. CI/CD Integración continua/Entrega continua: Una estrategia de microservicios permite también agregar o actualizar (sea el motivo un bug o nueva funcionalidad) de forma segura y, como consecuencia, permite entregar al cliente una mejora del producto en menor tiempo.

La arquitectura reactiva es la «digievolución» de la arquitectura por microservicios y ambos conceptos están interrelacionados.

¿Qué es una arquitectura reactiva y por qué va de la mano con los microservicios?

La arquitectura reactiva está relacionada con los microservicios porque permite que las aplicaciones compuestas por múltiples microservicios trabajen juntas para reaccionar mejor a su entorno y entre sí. Están diseñados para ser más elásticos, resistentes y receptivos mediante el uso de comunicación asincrónica basada en mensajes, que son características útiles para muchos sistemas y aplicaciones diferentes.

Debido a los beneficios que aportan estas arquitecturas, ha crecido su popularidad y su implementación. No obstante, de manera frecuente este paradigma puede ser difícil de comprender y las empresas no siempre tienen claro cómo empezar a implementar los principios reactivos.

¿Cómo se pueden implementar los microservicios?

Los microservicios se implementan con patrones y estos tienen el objetivo principal de desacoplar lo máximo posible todos los componentes. Existen distintos patrones de diseño de microservicios (patrones de arquitectura) y estos son los más destacados:

1. Aggregator o Proxy: El patrón aggregator consiste en un micro o entidad coordinadora/orquestadora (cómo puede ser un Api Gateway) coordina diferentes llamadas entre diferentes microservicios con el fin de componer la llamada final, agregando la información de todas las llamadas.
2. Chained: En este caso se llevan a cabo llamadas consecutivas para componer la información, lo que se conocer como un modelo en cascada/waterfall (de la información y llamadas), un micro llama a otro y así sucesivamente hasta que tiene toda la información.
3. Event driven: En este patrón un microservicio se encarga de publicar un evento y otro microservicio lo consumirá.
4. Asynchronous messaging: Muy similar al anterior, es una estrategia que permite definir servicios que producen eventos y servicios que consumen eventos, y suelen ser coordinados por sistemas de colas (Kafka, RabbitMQ, Amazon MQ, etc.) usando protocolos como AMQP o MQTT.
5. Saga: Este patrón es una secuencia de transacciones locales donde cada transacción actualiza información dentro de un servicio.

A su vez, cada microservicio se puede desarrollar con distintas metodologías de desarrollo de software y entre ellos existen: Principios SOLID, Arquitectura de software Hexagonal (puertos y adaptadores), DDD, TDD, pudiendo escoger cada patrón según las necesidades del servicio.

Todas estas tecnologías están evolucionando mucho y cada vez encontramos nuevas formas de diseñar arquitecturas que aportan más beneficios. Además que el beneficio del uso de estos patrones y metodologías, no es excluyente, es decir es posible usar más de un patrón o metodología conjuntamente.

¿Cuál es el siguiente paso en el diseño de arquitecturas?

Service-mesh y las arquitecturas basadas en eventos (EDA) son las tendencias más incipientes de los últimos años. Poco a poco, se están afianzando en el sector como las mejores formas para gestionar la gran cantidad de situaciones de comunicación que hay en una arquitectura de microservicios (gestión de circuit breaking anidados, patrones de orquestación o problemas de latencias, entre otros), ya que los modelos de comunicación síncronos se ha visto que son insuficientes.

Además dentro del paradigma, encontramos las soluciones serverless, que también se llaman FaaS (Function as a Service).

Serverless empezó a ser popular a partir del 2015, pocos meses después que Amazon lanzara AWS Lambda y su API Gateway. Google Cloud Functions es la solución más popular de la compañía del buscador.

No obstante, las empresas que quieren trabajar con serverless y aprovecharse de todas sus ventajas, así como de su gran velocidad de procesamiento, pero no quieren o no pueden trabajar con la nube pública tienen también opciones on-premise.

Por último, añadir que estas arquitecturas de microservicios tendrán sentido en sistemas o aplicaciones suficientemente complejas, en caso contrario podrán ser más caras en términos de desarrollo y mantenimiento.

La siguiente imagen muestra la diferencia de productividad entre las arquitecturas monolíticas y microservicios respecto a la complejidad del sistema:

En este contexto Nexllence dispone de una amplia experiencia en el desarrollo de las Arquitecturas reactivas para que las empresas puedan ofrecer la mejor experiencia de usuario posible con:

• Una arquitectura orientada a eventos que permite reaccionar en tiempo real a cualquier imprevisto;
• Una arquitectura escalable que habilita la compartición de recursos para un uso óptimo y compartido;
• Diseños responsive que permite interfaces de usuario que le permite la visualización desde cualquier dispositivo de manera elegante y legible;
• Una arquitectura tolerante a fallos, basada en la automatización de los procesos.

Además, proporcionamos microservicios para facilitar el trabajo a los desarrolladores y la implementación de metodologías clave como DDD o el uso de patrones para resolver la complejidad del diseño de arquitecturas inherente en esta tecnología.

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