Desarrollo de arquitectura escalable

Un tweet afortunado o una mención en el momento oportuno es suficiente para generar un aumento inesperado en el tráfico de cualquier aplicación de software. Por eso hoy en día es tan importante pensar en la escalabilidad a la hora de diseñar una nueva aplicación.

La arquitectura escalable es lo que evitará que una aplicación y sus servidores colapsen cada vez que se produzca un aumento en el tráfico. Debe evitar perder ganancias y terminar con clientes frustrados.

Las empresas deben tener un plan para desarrollar una arquitectura escalable a fin de crear sistemas que manejen afluencias repentinas de usuarios. Los superiores y directivos de la empresa deben entender qué es realmente la arquitectura escalable, por qué es importante y cuáles son sus principales componentes.

Los equipos y desarrolladores también deben conocer los principios detrás de una aplicación web escalable y cómo diseñarlas, así como los diferentes tipos de métodos de escalamiento y cómo trabajar con una empresa de desarrollo web para crear aplicaciones web escalables.

Una arquitectura escalable en una aplicación web (o una aplicación web escalable) es lo que le permite manejar cualquier número de visitantes (o solicitudes) que interactúan simultáneamente con la aplicación web. Maneja tanto un gran volumen de usuarios como un bajo volumen de usuarios sin el riesgo de quedarse sin recursos de backend.

Luego, la aplicación web puede aprovisionar o revocar sus recursos según la demanda actual, sin comprometer su integridad. Ampliar el software y el hardware del sistema es lo que permite que la aplicación maneje una carga de trabajo mayor.

Hoy en día existe una gran variedad de aplicaciones que brindan experiencias similares a sus usuarios. Si una aplicación web no se carga lo suficientemente rápido, no está disponible todo el tiempo y falla cada vez que aumenta el tráfico, los usuarios no tendrán problemas para pasar a la competencia.

Las empresas que no inviertan en escalabilidad y en una arquitectura de aplicaciones escalable desde el inicio de sus proyectos acabarán enfrentándose a muchos problemas:

• El rendimiento de las aplicaciones web disminuye con el aumento de visitantes activos.
• Los tiempos de carga de las páginas aumentan a medida que las empresas de comercio electrónico actualizan su inventario con la arquitectura web tradicional.
• Agregar nuevo código a cada nuevo producto o servicio resulta lento y costoso. También es engorroso y potencialmente peligroso para la arquitectura web y la integridad de la aplicación seguir agregando código nuevo.

Dar prioridad a la escalabilidad soluciona todos estos problemas. Esto también conduce a menores costos de mantenimiento, una mejor experiencia de usuario y una mayor agilidad y flexibilidad de las aplicaciones. Otros beneficios de invertir en escalabilidad en una arquitectura web incluyen:

• Menos errores
• Menos tiempo para implementar cambios
• Ciclo de vida extendido de los productos y servicios ofrecidos.
• Lealtad a la marca

Otra característica interesante de la arquitectura web escalable es que funciona en ambos sentidos. Si una empresa tiene menos demanda fuera de temporada, tendrá la capacidad de reducir su red con la misma facilidad con la que la aumentó. Esto es muy útil cuando se trata de reducir los costos de TI.

La creación de una aplicación web escalable implica muchas características diferentes. Sin embargo, los componentes estándar de la arquitectura de una aplicación web son fundamentalmente los mismos. He aquí un vistazo más de cerca a cada uno:

• Front-end : El front-end de una aplicación es la parte que interactúa directamente con el usuario. Escalar la interfaz de una aplicación web evita retrasos cuando un usuario realiza muchas acciones al mismo tiempo. Una cantidad considerable de problemas percibidos en el frontend en realidad son causados ​​por el backend.
• Proceso interno : el backend de una aplicación web refleja cada paso necesario para crear el frontend. Influye en la mayor parte del rendimiento de la aplicación.
• Base de datos : La base de datos es la que recopila y almacena todos los datos relacionados con la aplicación. Debido a que pueden contener grandes volúmenes de datos, las bases de datos también requieren escalamiento. Para ello, las empresas suelen recurrir a procesos e índices informáticos distribuidos.

Algunos otros factores que influyen en la escalabilidad de las aplicaciones web incluyen codificación limpia, servicios de terceros, hardware y marco utilizados.

Principios de aplicaciones web escalables

El desarrollo de aplicaciones web escalables implica una amplia variedad de procesos y opciones que varían según la visión y las necesidades de la empresa. Sin embargo, el desarrollo de una arquitectura escalable sigue algunos principios básicos:

Actuación

Mantener un alto nivel de rendimiento durante un aumento de nuevos visitantes es fundamental para brindar una buena experiencia de usuario y promover la lealtad a la marca. El sistema siempre debe tener la capacidad de cumplir con los requisitos de diseño esperados.

Disponibilidad continua

La disponibilidad de la aplicación está directamente relacionada con la accesibilidad continua y la provisión de funciones. Lo ideal es que siempre haya una aplicación web disponible. Cada vez que una aplicación deja de funcionar, la empresa que la respalda sufre pérdidas de beneficios y una mala reputación.

Fiabilidad

Factores de confiabilidad desde la perspectiva y expectativas del usuario. Una aplicación debe tener la capacidad de devolver datos actuales y registrar y almacenar datos nuevos sin utilizar entradas antiguas o datos inexactos. Este principio crea buenas experiencias para los clientes a largo plazo.

Rápida recuperación de datos

Para recuperar datos, la aplicación principal depende del rápido funcionamiento de los servicios de bases de datos. Una aplicación bien diseñada es capaz de garantizar una rápida recuperación de datos, evitando cuellos de botella de información que aumentan los tiempos de carga de las páginas.

Trazabilidad de averías

Para mantener y actualizar continuamente una aplicación, es importante realizar un seguimiento constante de cualquier problema que pueda ocurrir. El seguimiento de los defectos facilita su reparación, especialmente si han ocurrido anteriormente.

Algunos otros principios extremadamente importantes detrás del desarrollo de aplicaciones web escalables incluyen la capacidad de administración, la adaptabilidad y la seguridad.

Diseño de aplicaciones web escalables

Diseñar aplicaciones web escalables requiere mucha toma de decisiones que ayuden a la empresa a satisfacer sus necesidades. Independientemente de si una empresa crea una aplicación desde cero o escala una existente, hay algunos pasos que se deben seguir para optimizar el proceso.

#1 Comprender las expectativas de las partes interesadas y recopilar los requisitos

El primer paso es gestionar las expectativas de las partes interesadas y proporcionarles información y razones suficientes para justificar su inversión. Por ejemplo, es probable que las partes interesadas no apoyen la inversión en el escalamiento de aplicaciones si el motivo para hacerlo es que todos los demás lo están haciendo.

#2 Identificar posibles problemas de escalabilidad

Las empresas deben identificar cualquier problema específico relacionado con la escalabilidad de sus aplicaciones. Al recopilar métricas de desempeño, podrán identificar áreas que necesitan mejorar. Algunos ejemplos de datos que las empresas deberían recopilar incluyen:

• Puntuaciones Apdex
• Tasas de error
• Solicitar tarifas
• Otras métricas de escalabilidad, como la utilización de la memoria, el uso de la CPU, el disco y la E/S de la red.

#3 Establecer una solución de plataforma como servicio (PaaS)

Una solución PaaS es una configuración de infraestructura que ayuda a mejorar rápidamente el rendimiento y la escalabilidad de una aplicación. En PaaS, una plataforma de computación en la nube de terceros proporciona los recursos de software y hardware necesarios.

Esto significa que cada vez que una empresa necesita actualizar los requisitos de su aplicación, simplemente necesita ponerse en contacto con su proveedor de PaaS y que él se encargue de todo. Hace que sea mucho más fácil escalar sin tener que invertir en recursos de infraestructura.

#4 Implementar una aplicación web escalable

Una vez que todo lo demás esté configurado, es hora de implementar la aplicación web escalable. Después de la implementación, las empresas deben monitorear de cerca el rendimiento en tiempo real y ajustar sus líneas de base según las necesidades de la aplicación. Los desarrolladores también pueden tomarse un tiempo para experimentar con diferentes tipos de implementación, configuraciones de infraestructura y diseños finales para el cliente.

Hay otros factores que los desarrolladores deben tener en cuenta al diseñar aplicaciones web escalables. Echemos un vistazo a algunos de ellos.

• Elegir una arquitectura de múltiples niveles: un modelo de software de múltiples niveles contiene tres componentes que consisten en el cliente, la aplicación y el servidor de base de datos. Cada una de estas capas realiza sólo funciones esenciales específicas, lo que mejora enormemente el rendimiento y la escalabilidad.
• Quitar trabajo del núcleo: distribuir la mayor cantidad de trabajo posible por toda la aplicación, lejos del núcleo, evitará cuellos de botella innecesarios que pueden ocurrir cuando la cantidad de clientes activos excede los recursos disponibles. Esto incluye herramientas como un equilibrador de carga, múltiples servidores y un sitio web escalable.
• Preferir el escalamiento horizontal al vertical: el escalamiento horizontal implica agregar más recursos en lugar de invertir en recursos más poderosos, que es lo que implica el escalamiento vertical. Agregar recursos es una forma más rápida y económica de aumentar la capacidad.
• Hacer uso del almacenamiento en la nube: el uso del almacenamiento en la nube evita algunas de las cargas asociadas con la dependencia de servidores físicos. Las empresas no necesitan preocuparse por la seguridad, el mantenimiento del hardware y la infraestructura.

Escala horizontal, vertical y diagonal.

Las empresas tienen la opción de escalar sus aplicaciones de tres formas diferentes. El escalado horizontal, vertical y diagonal tienen sus ventajas y también sus desventajas.

escala horizontal

La escalabilidad horizontal, también conocida como “ampliación horizontal”, implica agregar más nodos, servidores, procesos o máquinas a la infraestructura existente para aumentar el rendimiento general. Básicamente, el sistema se divide en componentes más pequeños y se separa en máquinas individuales, aumentando la cantidad de recursos que realizan la misma función al mismo tiempo.

Esta es una forma rápida y rentable de aumentar el rendimiento de una aplicación web. Sólo requiere comprar recursos adicionales y programarlos para realizar una función determinada.

Escala vertical

El escalado vertical, o “scaling up”, se refiere al aumento de la potencia de las máquinas actuales que trabajan detrás de una aplicación web. Este aumento de potencia conduce en última instancia a una mejora del rendimiento general. Las mejores características incluyen CPU más rápidas, memoria cada vez más rápida, discos duros más grandes y más rápidos y otras características.

La actualización continua a funciones más potentes requiere una enorme inversión financiera. Además, los componentes potentes de alta gama pueden ser más difíciles de encontrar, lo que significa que llevará más tiempo actualizar su sistema.

escala diagonal

La escala diagonal es una combinación de escala horizontal y vertical. Combina la actualización a componentes más potentes y la adición de nuevos componentes al sistema. En teoría, este es el mecanismo de escalamiento más eficaz cuando se trata de optimización de costos y rendimiento.

Sin embargo, decidir entre estos tres tipos de escalamiento dependerá en última instancia de la aplicación en cuestión, las expectativas y requisitos, y muchas otras variables.

Marcos de aplicaciones web escalables populares

Como se mencionó anteriormente, los desarrolladores pueden elegir entre muchos marcos para diseñar sus aplicaciones web escalables. Algunos de los marcos de aplicaciones web escalables más populares incluyen Node.js, Django y Ruby on Rails.

Estos marcos generalmente se consideran algunos de los mejores para la programación escalable, ya que manejan fácilmente múltiples solicitudes sin interrupción, admiten un diseño de aplicaciones limpio y pragmático y permiten a los desarrolladores crear aplicaciones web extremadamente rápido.

Muchas de las aplicaciones más populares dependen de este tipo de marcos para su escalabilidad. Otros tipos de marcos disponibles incluyen ASP.NET, AngularJS, React, Yii y Laravel.

Aplicaciones populares altamente escalables

Algunas de las aplicaciones más populares hasta la fecha se centraron inicialmente en la arquitectura web escalable. Con esto pudieron adaptarse al creciente número de usuarios, satisfaciendo constantemente sus necesidades y requerimientos.

Precisamente por eso, estas aplicaciones basadas en una aplicación web escalable siguen siendo las favoritas en comparación con sus competidores a lo largo del tiempo. A continuación se muestra una breve lista de algunas de las aplicaciones altamente escalables más populares:

• Día libre
• Pequeño
• buzón
• Evernote
• menta

Trabajando con BairesDev para construir aplicaciones comerciales de arquitectura escalable

En lugar de crear sus propios equipos de desarrollo, muchas empresas prefieren trabajar con un proveedor de subcontratación para crear aplicaciones comerciales de arquitectura escalable. La subcontratación tiene muchos beneficios cuando se trata de crear una aplicación web escalable.

Es mucho más rentable trabajar con proveedores subcontratados que contratar desarrolladores internos. Las empresas no tienen que perder su valioso tiempo en extensos procesos de reclutamiento e incorporación para encontrar a los empleados adecuados, ni tienen que invertir en capacitar a su talento actual en la creación de arquitecturas empresariales o orientadas a servicios.

Los proveedores de subcontratación simplemente cumplirán con los requisitos de cada empresa y proporcionarán los mejores expertos en el campo que serían ideales para el trabajo en cuestión. Los reclutadores tienen acceso a una rica reserva de talentos con amplios conjuntos de habilidades.

Al trabajar con proveedores de subcontratación, las empresas pueden mantener el enfoque en las operaciones principales mientras experimentan un rápido desarrollo en sus proyectos. Otros beneficios clave de la subcontratación de proyectos de desarrollo de aplicaciones escalables incluyen seguridad, flexibilidad, reducción de riesgos y soporte empresarial integral.

Para trabajar con un proveedor de subcontratación para crear aplicaciones comerciales de arquitectura escalable, las empresas deben seguir unos sencillos pasos:

#1 Determinar los requisitos del proyecto

En esta etapa, las empresas deben determinar plazos de entrega, recursos, limitaciones, objetivos y presupuestos. También deben tener una idea de las habilidades y cualificaciones específicas que buscan en el talento.

#2 Elige una ubicación y un modelo de colaboración

Una vez que se definen los requisitos, las empresas deberían comenzar a revisar las ubicaciones preferibles y los modelos de colaboración. Es importante estudiar los grupos de talentos disponibles en diferentes países, comparar el ingreso promedio esperado, comprender la infraestructura legal y comercial local, y más.

#3 Seleccione el proveedor adecuado

Aquí es donde las empresas eligen el proveedor de subcontratación con el que trabajarán. Al tomar una decisión, las empresas deben considerar factores como la historia de la empresa, su trayectoria, testimonios, experiencia en el campo, cartera y prácticas de protección.

#4 Crea un contrato

El último paso consiste en negociar y firmar el contrato. Aquí, los equipos de negociación o consultores preparan una descripción de todos los detalles que rodean el proyecto y ambas partes llegan a un acuerdo sobre los términos que mejor funcionan a su favor.

A algunas empresas todavía les resulta difícil confiar sus proyectos de arquitectura web escalable en manos de proveedores externos y arquitectos web. Sin embargo, teniendo en cuenta la gran cantidad de beneficios que aporta, puede que valga la pena intentarlo con un proyecto pequeño para empezar.

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