Arquitectura de Microservicios: Características, ventajas y ejemplos reales

​La arquitectura en la nube apareció como un enfoque fundamental para las aplicaciones de software. Al mismo tiempo, introdujo los microservicios para que el proceso de desarrollo fuera más productivo.

La necesidad de microservicios es obvia, pero hay muchos casos en los que los usuarios ven esta palabra, pero apenas entienden su significado. Hay muchas confusiones relacionadas con los microservicios, así que vamos a discutirlas en este artículo.

Aquí obtendrá toda la información necesaria sobre la arquitectura de microservicios (MA), aplicaciones de la vida real con MA, y algunas ventajas y desventajas de su uso.

​Comprensión de los microservicios

MA es un enfoque para el desarrollo de aplicaciones en el que los servicios son de pequeño tamaño y se despliegan de forma independiente. En otras palabras, este tipo de arquitectura une servicios y los orquesta en un marco.

Los servicios están unidos con API que ayuda con la interacción entre los elementos del sistema. Cada servicio dentro del marco tiene independencia y eso influye drásticamente en la facilidad de mantenimiento y desarrollo.

La arquitectura de microservicios es una opción ideal para aquellas empresas que buscan una mayor escalabilidad y agilidad. La independencia de los microservicios prácticamente simplifica la actualización de cada servicio sin fusionarse con todo el sistema de una aplicación. 

​Definición del concepto de microservicios

El concepto principal de los microservicios es la descomposición. Esto es algo muy importante que se debe hacer para determinar la estructura de los microservicios. Por lo tanto, vamos a sumergirnos un poco más en los enfoques de descomposición:

• Descomposición del caso de uso. En este caso concreto, se puede utilizar Amazon como ejemplo. Así, aplica microservicios particulares para el envío de pedidos.
• Descomposición de las capacidades de negocio. Aquí cada microservicio específico es responsable de una parte particular de la operación del negocio. Por ejemplo, la planificación de recursos empresariales o ERP se puede utilizar para la automatización de procesos en RRHH, sistemas financieros, compras, fabricación, etc.
• Descomposición de recursos. En este escenario, todas las operaciones de determinados campos están cubiertas por microservicios. Si tomamos Spotify como ejemplo, su microservicio se aplica para la gestión de cuentas de usuario. De este modo, es posible alcanzar ese nivel de personalización en el que las funcionalidades son más profundas.  

Estrategias para garantizar la coherencia de los datos

La arquitectura de microservicios es beneficiosa para la resiliencia y la escalabilidad, sin embargo, la coherencia de los datos puede ser un gran desafío en este sistema. Para iluminar algunos riesgos, es necesario comprender mejor cómo funciona todo y disponer de estrategias prácticas.

Así, cada servicio dentro del marco tiene su propia base de datos. La sincronización de todas las bases de datos se produce durante la operación.

Para lograr una gran coherencia dentro de un sistema, se puede utilizar SAGA. Las Secuencias de Acciones Agregadas funcionan dividiendo las transacciones en varias más pequeñas. Están aisladas, de modo que si falla una, otras transacciones la compensan. Existen dos enfoques: orquestación y coreografía. El primero tiene un servicio central que se encarga de la coordinación de las operaciones y su orden. En la coreografía, todos los servicios deciden las acciones de forma independiente.

Otra gran estrategia es el uso de bloqueos distribuidos. Puede haber algunos problemas potenciales cuando varios servicios tienen recursos compartidos. Para resolver este problema, puedes utilizar sistemas como ZooKeeper o Redis. Con los bloqueos distribuidos, sólo un servicio puede realizar cambios en el recurso en un momento determinado.

Aplicaciones reales que demuestran la arquitectura de microservicios

Walmart

Un buen ejemplo del uso de la arquitectura de microservicios es Walmart. La arquitectura se implementó en 2012 tras constantes problemas durante los picos de actividad de los clientes. El flujo de trabajo era imperfecto y, debido a los problemas del sistema, se produjo un notable descenso de los ingresos.

Después de auditar el sistema existente, la empresa decidió cambiar a microservicios. Con la ayuda de este enfoque, fue posible redistribuir las tareas y simplificar así el flujo de trabajo.

He aquí algunos resultados tras la transición:

• El consumo de energía del ordenador se redujo al 40%.
• Gracias al cambio de arquitectura, el gasto en hardware se redujo a un mínimo del 20% y a un máximo del 50% en algunos casos.
• Se hizo posible lograr un uso completo de las aplicaciones móviles. Así, los microservicios aumentaron la cantidad de conversiones a través de otro flujo de compras.
• Se evitó el tiempo de inactividad durante las rebajas de Navidad, el Black Friday y otros picos de actividad de los clientes.

El enfoque de Spotify

Otra empresa que ha elegido la arquitectura de microservicios es Spotify. Según estadísticas recientes, hay más de 75 millones de usuarios activos y un sistema monolítico complejo puede traer más retos que ayudar al buen funcionamiento del servicio.

Para ofrecer la mejor experiencia posible a los clientes, esta empresa ha conseguido alcanzar sus objetivos implementando lo siguiente:

• Cada microservicio tiene un objetivo determinado. Por ejemplo, el análisis del comportamiento de los usuarios ayuda a autogenerar listas de reproducción.
• Todo el sistema se divide en microservicios individuales y autónomos gestionados por equipos de desarrollo independientes.
• Cualquier problema probable se encuentra en un servicio específico para que no influya en la carga de trabajo general.
• Todos los servicios están aislados y por eso son mínimamente dependientes. Debido a este hecho, se hizo posible lograr la coherencia en el servicio al cliente.

PassportScan

La arquitectura de microservicios también se utiliza en PassportScan. Este tipo de arquitectura creó un flujo de trabajo estructurado y, como resultado, los usuarios obtienen una mejor experiencia con el servicio. Los siguientes elementos fueron cubiertos por microservicios:

• Reconocimiento de imágenes
• Almacenamiento de información sensible
• Componentes de pago
• Elementos de reserva
• Gestión de la cuenta de usuario

Este enfoque de las estructuras de datos influyó enormemente en todos los procesos y mejoró el nivel de seguridad en todas las etapas. También simplificó el flujo de trabajo para que no hubiera problemas relacionados con la secuencia de acciones.   

Ventajas y retos de la implantación de una arquitectura de microservicios

He aquí algunas ventajas de la arquitectura de microservicios:

• Lo más beneficioso de los microservicios es su tamaño. Cada microservicio es relativamente pequeño y sólo hace una cosa. Esto minimiza enormemente la cantidad de código que necesita. Así que cuando alguien nuevo entra en un equipo puede tardar menos tiempo en entender una pequeña aplicación que un enorme sistema extendido con muchas peculiaridades.   
• La arquitectura de microservicios se basa en el principio de aislamiento, de modo que es posible dividir los proyectos en varias partes autónomas. Cada parte separada es responsable de desplegar, desarrollar, probar y escalar una parte de una aplicación. Esto hace que los resultados y el progreso sean mucho más rápidos.
• Con un entorno de trabajo así, todo el proceso se vuelve más rápido y productivo. El alcance minimizado ayuda a reducir el número de errores, lo que también supone un ahorro de tiempo.
• El enfoque aislado de la arquitectura de microservicios también simplifica el proceso de resolución de problemas emergentes. Por ejemplo, en caso de una fuga de memoria, la consecuencia estándar es detener el funcionamiento de todo el sistema. Con la elección de la arquitectura de microservicios, este problema sólo se producirá en un servicio, por lo que los demás no se verán afectados.
• La entrega continua de una aplicación es otra de las ventajas que cabe mencionar. La aplicación se divide en varias partes, por lo que resulta mucho más sencillo cambiar algunos componentes sin influir en todo el flujo de trabajo. Así, la aplicación funciona constantemente y al mismo tiempo evoluciona.
• Flexibilidad de la pila tecnológica. Lo mejor es que cada microservicio tiene su propia pila tecnológica y no influye en las demás partes. Es un entorno perfecto para la innovación y la experimentación del equipo.
• Además del despliegue y el mantenimiento, la arquitectura de microservicios facilita mucho las pruebas. Se necesita menos tiempo para finalizar la secuencia de pruebas. Esto, a la larga, también influye en todo el ciclo de desarrollo.
• Como todos los elementos son autocontenidos, es muy fácil mantener la aplicación. No hay ninguna dependencia de elementos que influya inmediatamente en el sistema.
• Y, por supuesto, no olvidemos lo sencillo que es el proceso de despliegue con la arquitectura de microservicios. Todos los servicios se despliegan individualmente, y como en todos los demás procesos, los problemas que surjan no influirán en el sistema en general. 

Desafíos asociados a los microservicios

Todos los tipos de arquitectura tienen algunos retos, los microservicios también tienen un par de cosas que podemos compartir:

• Como ya hemos comentado los microservicios son pequeños y puede haber muchos de ellos por lo que se crea un sistema distribuido de conexiones difícil. Por eso el despliegue se hace mucho más difícil. La complejidad operativa aumenta debido a las numerosas partes móviles dentro del sistema. Los desarrolladores tienen mucho más trabajo relacionado con la cooperación de numerosos servicios.
• Las pruebas de las diversas interacciones entre servicios se hacen mucho más difíciles. No sólo es más difícil, sino que también lleva más tiempo, debido a la compleja estructura del sistema.
• Los desarrolladores necesitan más tiempo para poner en práctica los mecanismos de interacción y hacer frente a posibles problemas.
• La comunicación dentro del equipo debe ser transparente para poder llevar a cabo peticiones multiservicio. Todos los miembros del equipo deben estar plenamente presentes y comprender los procesos en profundidad; de lo contrario, será difícil conseguir un flujo de trabajo perfecto. 

Conclusión

La arquitectura de microservicios se está convirtiendo poco a poco en una forma más popular de crear aplicaciones. Muchas empresas de diversos mercados la aceptan como una opción perfecta para su sector. Ya hemos hablado de los ejemplos de empresas como Walmart, Spotify y PassportScan.

Este método se considera más barato y flexible para el desarrollo de aplicaciones. Además, puede evolucionar y crecer gradualmente junto con el crecimiento de las necesidades del negocio. Las principales ventajas que distinguen a la arquitectura de microservicios de otras opciones son el aislamiento, el mayor nivel de productividad, la simplicidad de las pruebas y el despliegue.