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Aplicaciones nativas de la nube

¿Qué es una arquitectura de aplicaciones?

Una arquitectura de aplicaciones describe los patrones y las técnicas que se utilizan para diseñar y desarrollar aplicaciones. La arquitectura le proporciona un plan y las prácticas recomendadas que debe seguir al momento de diseñar una aplicación, de modo que obtenga una aplicación bien estructurada.

Los patrones de diseño de software pueden ayudarlo a diseñar una aplicación. Un patrón es la solución replicable a cierto problema.

Puede vincularse con otros para crear arquitecturas de aplicaciones más generales. En lugar de volver a crear toda la infraestructura completa, puede usar los patrones de diseño actuales, lo cual además garantiza que todo funcione como es debido.

En una arquitectura de aplicaciones habrá servicios de frontend y de backend. El desarrollo de frontend se refiere a la experiencia del usuario con la aplicación, mientras que el desarrollo de backend implica proporcionar acceso a los datos, los servicios y otros sistemas actuales que permiten el funcionamiento de la aplicación.

La arquitectura es el punto de partida o el roadmap para diseñar una aplicación, pero usted deberá tomar decisiones de implementación que no forman parte de la arquitectura. Por ejemplo, un primer paso es elegir un lenguaje de programación en el que pueda escribir la aplicación.

Hay muchos lenguajes de programación que se utilizan para desarrollar los sistemas de software. Algunos de ellos se pueden utilizar para diseñar ciertos tipos de aplicaciones, como Swift para las aplicaciones móviles o JavaScript para el desarrollo del frontend.

JavaScript, combinado con HTML y CSS, es uno de los más populares para el desarrollo de aplicaciones web en la actualidad.

Otros lenguajes de programación conocidos son Ruby, Python, Swift, TypeScript, Java, PHP y SQL, entre otros. El lenguaje que se utilice para diseñar una aplicación dependerá del tipo de aplicación, los recursos de desarrollo disponibles y los requisitos.

Antes las aplicaciones se escribían como una sola unidad de código, en la que todos los elementos compartían los mismos recursos y espacio de memoria. A este estilo de arquitectura se le conoce como monolito.

Las arquitecturas modernas de aplicaciones suelen tener un bajo acoplamiento y utilizan microservicios e interfaces de programación de aplicaciones (API) para conectar los servicios, los cuales proporcionan la base para las aplicaciones nativas de la nube.

El desarrollo nativo de la nube es una forma de acelerar el diseño de aplicaciones nuevas, optimizar las actuales y proporcionar un desarrollo uniforme y una experiencia de gestión automatizada en las nubes privadas, públicas e híbridas.

Elección de una arquitectura de aplicaciones

Al decidir qué arquitectura de aplicaciones usar para una nueva aplicación, o al evaluar su arquitectura actual, comience por determinar sus objetivos estratégicos.

Esto le permitirá diseñar una arquitectura que respalde sus objetivos, en lugar de elegir primero una arquitectura y luego intentar que la aplicación encaje en su estructura.

Considere la frecuencia con la que desea lanzar actualizaciones para satisfacer las necesidades operativas o de los clientes, así como las funciones que se requieren para los objetivos empresariales o las necesidades de desarrollo.

La capacidad para brindar nuevos servicios y funciones a los clientes con rapidez es una de las características competitivas fundamentales que puede ofrecer una empresa y que marcan la diferencia. Si las empresas agilizan el desarrollo, pueden lanzar características nuevas con mayor frecuencia, así como implementar las actualizaciones en cuanto descubren un punto vulnerable.

En la actualidad, las principales arquitecturas de aplicaciones, basadas en las relaciones entre los servicios, son la arquitectura monolítica y N-tier (con conexión directa), los microservicios (sin acoplamiento) y las arquitecturas basadas en eventos y orientadas al servicio (de bajo acoplamiento).

La arquitectura en capas y N-tier

Es un tipo de arquitectura tradicional que se suele utilizar para diseñar aplicaciones on-premise y empresariales, y que por lo general se asocia con aplicaciones heredadas.

En esta arquitectura, hay varias capas o niveles (a menudo tres, pero puede haber más) que componen la aplicación, y cada una tiene su propia responsabilidad.

Las capas ayudan a gestionar las dependencias y a ejecutar funciones lógicas. En una arquitectura en capas, estas se organizan de forma horizontal, así que solo pueden utilizar las funciones de las capas inferiores.

Una capa solo puede utilizar los recursos de la que está inmediatamente debajo de ella, o de cualquiera de las inferiores.

Arquitectura monolítica

Los monolitos son otro tipo de arquitectura asociado con los sistemas heredados; son pilas de aplicaciones únicas que contienen todas las funciones dentro de cada aplicación. Tienen conexión directa, tanto en la interacción entre los servicios como en la manera en que se desarrollan y distribuyen.

Esto implica que al actualizar o ampliar un solo aspecto de una aplicación monolítica, habrá una repercusión en toda esa aplicación y en la infraestructura subyacente.

Un solo cambio en el código de la aplicación implica volver a lanzarla por completo. Por eso las actualizaciones y las nuevas versiones suelen darse una o dos veces al año y no deben incluir características nuevas, sino solo el mantenimiento general.

En cambio, las arquitecturas más modernas intentan lanzar servicios por función o por capacidad comercial para proporcionar más agilidad.

Arquitectura de microservicios

Los microservicios no son solo un tipo de arquitectura, sino también un modo de abordar la escritura del software. Con ellos, las aplicaciones se dividen en sus elementos más pequeños, que son independientes entre sí. Cada uno de dichos elementos o procesos es un microservicio.

Los microservicios se encuentran distribuidos y tienen un nivel bajo de acoplamiento, para no influir en los demás. Esta arquitectura aporta beneficios tanto de escalabilidad dinámica como de tolerancia a fallos: los servicios individuales se pueden ampliar según sea necesario, sin necesidad de una infraestructura pesada o pueden realizar una conmutación por error sin afectar otros servicios.

El objetivo de usar una arquitectura de microservicios es distribuir un software de calidad con mayor rapidez. Usted puede desarrollar múltiples microservicios de forma simultánea, sin necesidad de volver a diseñar o implementar toda la aplicación después de realizar cambios, ya que los servicios se implementan de forma independiente.

Gracias a ello, varios desarrolladores pueden trabajar en sus servicios individuales al mismo tiempo, en lugar de actualizar toda la aplicación, lo que reduce el tiempo de desarrollo y permite lanzar características nuevas con mayor frecuencia.

Junto con los equipos de DevOps y API, los microservicios en contenedores constituyen la base de las aplicaciones nativas de la nube.

Arquitectura basada en eventos

En un sistema como este, la captura, la comunicación, el procesamiento y la permanencia de los eventos son la estructura central de la solución. Esto difiere del modelo tradicional basado en solicitudes.

Los eventos son aquellos sucesos o cambios significativos en el estado del hardware o el software de un sistema. Los eventos suceden con estímulos internos o externos.

La arquitectura basada en eventos permite un acoplamiento mínimo, lo cual la convierte en una buena opción para las arquitecturas de aplicaciones distribuidas y modernas.

Esta arquitectura está compuesta por consumidores y productores de eventos. El productor detecta los eventos y los representa como mensajes. No conoce al consumidor del evento ni el resultado que generará este último.

Después de la detección de un evento, este se transmite del productor a los consumidores a través de los canales de eventos, donde se procesan de manera asíncrona con una plataforma de procesamiento de eventos.

Una arquitectura de este tipo puede basarse en un modelo de publicación/suscripción o en un modelo de flujo de eventos.

El modelo publicación/subscripción se basa en las suscripciones a un flujo de eventos. Con este modelo, una vez que se genera o publica un evento, este se envía a los suscriptores que necesitan estar informados al respecto.

Difiere del modelo de transmisión de eventos, en el cual los consumidores no se suscriben a un flujo de eventos, sino que pueden leerlo desde cualquiera de sus partes y unirse a él en cualquier momento.

Los eventos se captan a medida que ocurren desde sus fuentes, como las redes, las aplicaciones y los dispositivos del Internet de las cosas (IoT). Esto permite que los productores y los consumidores de eventos compartan información sobre el estado y la respuesta en tiempo real.

Arquitectura orientada al servicio

La arquitectura orientada al servicio (SOA) es un estilo consolidado de diseño de software que se asemeja al estilo de la arquitectura de microservicios.

La SOA estructura las aplicaciones en servicios independientes y reutilizables que se comunican a través de un bus de servicios empresariales (ESB).

En esta arquitectura, cada uno de los servicios individuales se organiza en torno a un proceso empresarial específico, y todos cumplen con un protocolo de comunicación (como SOAP, ActiveMQ o Apache Thrift) y se exhiben a través de la plataforma de un ESB. Una aplicación de frontend utiliza este conjunto de servicios, integrado a través de un ESB, para ofrecer valor a una empresa o un cliente.

Cómo puede ayudarlo Red Hat con el desarrollo de aplicaciones

Las soluciones de Red Hat mejoran la agilidad de su empresa gracias a que dividen las aplicaciones monolíticas en microservicios, las gestionan, las organizan y administran los datos que generan, para que sus equipos puedan ofrecer soluciones de calidad con mayor rapidez a los clientes.

Además, podrá crear aplicaciones empresariales nuevas pensando en el futuro. Esto le permitirá diseñar aplicaciones nativas de la nube ágiles y fácilmente escalables e integrarlas al resto de su empresa desde el comienzo.

No necesita renovar por completo los sistemas actuales para obtener beneficios importantes. El open source, los estándares abiertos y nuestros años de experiencia nos permiten ayudarlo a encontrar una solución basada en microservicios adecuada para su empresa.

Gracias a nuestra cartera de productos open source, que incluye Red Hat® Enterprise Linux®, Red Hat OpenShift® y Red Hat Middleware, consideramos que estamos muy bien posicionados para asociarnos con empresas que deben transformarse para competir en los mercados dinámicos e impulsados por el software.

La base para las aplicaciones nativas de la nube

Red Hat OpenShift

Ejecute los microservicios en una plataforma de contenedores para desarrolladores basada en la nube, que se concentre en la integración continua con la organización de la empresa a través de Kubernetes.

Red Hat Middleware

Red Hat Middleware junto con Red Hat OpenShift ofrecen un entorno uniforme e integrado para implementar, distribuir y expandir sus aplicaciones nativas de la nube en cualquier entorno y durante todo el ciclo de vida de la aplicación.

Las aplicaciones nativas de la nube tienen mucho más que ofrecer