El mundo ha cambiado, y también lo ha hecho la manera en la que se desarrollan las aplicaciones. Hemos pasado de sistemas estáticos y poco dinámicos a unos adaptados a las necesidades del mercado. 

El resultado ha sido una arquitectura que apuesta por la escalabilidad y flexibilidad basada en los microservicios y contenedores, que son sistemas de desarrollo con principios de agilidad.

Lo anterior parece demasiado técnico, aunque la verdad no es difícil entenderlo. Pero necesitamos explicártelo a detalle, y es justo lo que haremos hoy.

¿Estás listo para aprender más al respecto? Si es así, ¡Comenzamos!

Microservicios y contenedores, la base de la arquitectura

En el presente, la arquitectura para el desarrollo de aplicaciones comprende la escalabilidad y la flexibilidad como sus dos principales ejes. Al combinar ambos elementos, es posible desarrollar proyectos que están adaptados a las necesidades de los clientes y que cumplen con las demandas del mercado.

De la arquitectura se desprenden dos conceptos básicos que son los microservicios y los contenedores que están muy relacionados. Pero los explicaremos por separado para comprenderlo en su totalidad:

Los microservicios

Los microservicios tienen lugar en la nube y se presentan como módulos o componentes ligeros que son independientes, pero permiten el acople con otros microservicios. Es decir, aunque una misma aplicación contenga múltiples microservicios aislados, todos pueden conectarse, y el acoplamiento es lo que permite que la aplicación funcione.

La arquitectura de microservicios ha surgido luego de la arquitectura monolítica. La última es un sistema tradicional y poco flexible que no permitía la división de módulos independientes, sino que entendía la estructura de la aplicación como un todo sin variación alguna.

Sobre la arquitectura monolítica, funcionaba con servidores físicos o virtuales que tenían que estar en ejecución. Entonces la escalabilidad y disponibilidad estaba sujeta al hardware.

En cambio, en la arquitectura de microservicios, la escalabilidad está permitida, pues reacciona a la carga de trabajo y las necesidades, lo que mejora el funcionamiento de la aplicación.

Los contenedores

Los contenedores y los microservicios están conectados. No puede existir uno sin otro y se debe a que los microservicios se presentan como una arquitectura, mientras que los contenedores son la infraestructura de la arquitectura.

Los contenedores se encargan de empaquetar las aplicaciones en componentes independientes que contienen microservicios y que funcionan en conjunto.

El sistema se basa en la fragmentación de partes de la aplicación. Las fragmentaciones se ordenan de acuerdo a sus funciones, lo que ayuda a que la eficiencia operativa aumente porque las operaciones se ejecutan por separado.

Por ejemplo, si en el futuro una aplicación que ha finalizado su desarrollo, necesita incorporar nuevas características, lo que se hará será aplicar los cambios en los contenedores específicos, o agregar nuevos contenedores sin que esto requiera una inversión excesiva de capital y tiempo.

¿Cómo se relacionan los microservicios y contenedores?

La relación entre microservicios y contenedores es estrecha porque son los elementos que conforman la arquitectura de una aplicación. Para comprender cuál es su relación, usemos un ejemplo:

Imagina que una tienda ha comprado un cargamento (aplicación) de 500.000 zapatillas (microservicios) de diferentes tallas, modelos y colores.

Para que las zapatillas lleguen a su destino tienen que ser empaquetadas y organizadas. Así que lo que hacen los transportistas es agrupar las zapatillas en cajas grandes (contenedores) para ser enviadas.

Así, cuando la mercancía llegue, ya estará clasificada y si el receptor quiere sacar a la venta un modelo, talla y color de zapatilla específico, revisará el contenedor adecuado, en lugar de buscar entre todas las zapatillas cuál es la que quiere vender.

Ahora volviendo a la arquitectura de microservicios, el cargamento completo es la aplicación, los microservicios son las zapatillas, y las cajas grandes son los contenedores.

Entonces, en cada contenedor se incluyen diferentes microservicios que pueden operar de manera independiente. Así, cuando se necesite hacer un cambio, no se tiene que alterar toda la aplicación, sino solo el contenedor con los microservicios específicos.

¿Cómo se gestionan los contenedores?

Ya que sabemos que los contenedores agrupan y almacenan microservicios, es fundamental puntualizar cómo se ejecutan. Para hacerlo se emplean sistemas Kubernetes y Docker y te explicamos cómo funcionan y cuál es la mejor:

Docker

Aunque es útil, Docker no es la favorita de la mayoría de los desarrolladores. Entre sus funciones tiene la capacidad de crear e implementar los contenedores de una aplicación, pero al momento de la ejecución y la gestión, presenta complicaciones que afectan la escalabilidad.

Kubernetes

Kubernetes, a diferencia de Docker, sí es la favorita entre los desarrolladores. Se trata de una plataforma de código abierto que ayuda con la orquesta de sistemas y la ejecución de los contenedores en la nube.

La principal diferencia entre Docker y Kubernetes es que el primero es un tipo de ejecución, mientras que el segundo es una plataforma, lo que centra las operaciones en un mismo sitio, y hace que la gestión de los contenedores mejore.

Beneficios de los microservicios y contenedores

Si comparamos la arquitectura monolítica con los microservicios y contenedores, encontramos diferentes beneficios, y algunos de ellos son:

Agilidad

Los microservicios sirven para organizar los elementos dispersos de una aplicación en componentes más pequeños e independientes. Al hacer la separación, cada elemento funciona por separado, lo que permite que las operaciones se realicen más rápido, lo que mejora el rendimiento.

Escalabilidad

Con los microservicios, cada uno de los servicios son escalables, y la escalabilidad se da de forma independiente y no en conjunto. Que sea por separado permite que se cumpla con las demandas de la infraestructura, que el desarrollo de los proyectos sea preciso y que cada servicio permanezca disponible aunque la demanda aumente.

Fácil implementación

La arquitectura de microservicios es flexible, y adaptable, por lo que se pueden hacer implementaciones de manera sencilla.

Por ejemplo, si hay un error, se hacen actualizaciones de códigos independientes sin que afecte a toda la aplicación. Eso reduce los costes por errores, y mantiene la aplicación en constante evolución.

Mayor libertad

Aunque los pasos sean similares, con los microservicios los procesos son diferentes, así que no hay un diseño único. El desarrollo de cada proyecto será distinto y se pueden elegir las herramientas o métodos que mejor se adapten al plan.

Código reutilizable

Al estar divididos, los microservicios son pequeños y están bien definidos. Así que el código que se usó antes puede repetirse para ser implementado en otras funciones. Por lo que sí se ha hecho el código para un microservicio de texto, se puede emplear para otra característica similar sin que sea necesario escribir el código desde cero.

Resistencia a los errores

Los errores son frecuentes en el desarrollo de aplicaciones. Si se ha aplicado una arquitectura monolítica, un error mínimo puede hacer que toda la aplicación falle. En cambio, si hay un error en uno de los microservicios, como están empaquetados, solo será necesario solucionar ese error, sin que afecte al resto de microservicios y tampoco a la aplicación.

Flexibilidad

La flexibilidad es la clave para el éxito del desarrollo porque permite que las aplicaciones puedan adaptarse a los cambios del mercado. Tal sería el caso de una red social agrega una nueva funcionalidad, pero sin afectar el resto de los componentes que la aplicación ya tenía.

Mantenimiento

El mantenimiento es más sencillo si se tiene una estructura de microservicios, que una arquitectura monolítica, porque el mantenimiento se hará por partes pequeñas, en lugar de abordar todo al mismo tiempo.

¿Cuándo es recomendable usar microservicios?

Aunque en general, lo recomendable es usar microservicios y contenedores para el desarrollo de aplicaciones, cada caso es particular. Ahora, hay situaciones en las que es indispensable emplear la arquitectura y algunas de ellas son:

1. Migración

Cuando se migra una aplicación, los microservicios son útiles. Como la aplicación está desglosada en elementos pequeños y compactos, el transporte es más sencillo. Cada microservicio funciona de manera independiente, pero la operación se da en conjunto, lo que hace que la migración sea efectiva.

2. Desarrollo de nuevas soluciones

Es común que se tengan que incorporar nuevas soluciones nativas. Si se tiene una arquitectura monolítica, es complejo desarrollar las soluciones aisladas, porque se tendría que hacer un cambio global. Pero con los microservicios es posible hacer incorporaciones específicas sin que represente demasiado tiempo o dinero. 

3. Al hacer cambios estructurales y organizativos

La arquitectura de microservicios aísla elementos, pero no los ignora. Cada componente es funcional, pero funciona de manera independiente, aunque al final opere en conjunto.

Y al hacer la transición de  estructura monolítica a la de microservicios, también lo hará la organización de los equipos y favorecerá la gestión del tiempo y de los proyectos. 

Ejemplo de aplicación con microservicios

Seguro que usas todos los días aplicaciones con microservicios, pero no te has dado cuenta de ello.

Un caso puede ser el de tiendas de comercio electrónico como Shein o Amazon. Ambas cuentan con una arquitectura de microservicios en la que se llevan a cabo diferentes funcionalidades que operan por separado.

Por ejemplo, cuando entras a Shein, la aplicación te hace recomendaciones de productos, lo que en la interfaz se ejecuta como un microservicio. Luego, al poner en el carrito las cosas que quieres comprar, y vas a la página de procesamiento de pago, ese es otro microservicio.

Aunque sean microservicios diferentes, ambos se ejecutan en la misma interfaz. Y lo mismo sucede con el resto de funcionalidades que tiene la aplicación.

¿Los microservicios son seguros?

Tal como explicamos antes, los microservicios están agrupados por separado y funcionan de manera independiente. Al mismo tiempo, un microservicio aislado está diseñado para interactuar con otro microservicio.

La arquitectura en sí misma favorece la interacción, lo que es positivo para las aplicaciones, pero puede generar vulnerabilidad en la protección de los datos. Es por ello que se tienen que aplicar protocolos de seguridad que sean capaces de proteger los datos que se encuentran en cada extremo. 

Con la intención de evitar los riesgos asociados con la vulnerabilidad del sistema, se emplea un protocolo de autenticación bidireccional (mTLS). Entre todas, es la solución más usada, porque aunque no elimina el riesgo en su totalidad, es capaz de disminuir las posibilidades de que haya intrusión.

Lo que hace el mTLS es procesar las solicitudes que realicen los microservicios aislados. Al hacerlo, se asegura de que la solicitud es segura y que no pertenece a agentes externos que desean acceder a la información. Luego emitirá una autorización independiente que permitirá el intercambio de información entre microservicios.

Otra solución para mantener seguro el sistema es incluir una malla de servicio, que se encarga de cubrir la infraestructura de la aplicación y protege, controla y monitorea las comunicaciones en busca de anomalías. 

El futuro de los microservicios y contenedores

El uso de aplicaciones de la nube se ha vuelto popular, lo que favorece la adopción de la arquitectura de microservicios, y desplaza a la arquitectura monolítica que se ha quedado muy atrás en innovación.

Al mismo tiempo, los usuarios demandan mejores aplicaciones que apuesten por la personalización, y en las que puedan realizar diferentes acciones.

Sobre el futuro del desarrollo de aplicaciones usando contenedores y microservicios, es bastante prometedor. Se espera que los siguientes avances comprendan mejoras que favorezcan la creación de aplicaciones y las experiencias de los usuarios.

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