Patrones de diseño de microservicios para los equipos de DevOps
Los patrones de diseño de microservicios son estrategias para resolver los problemas diarios de creación y mantenimiento de una arquitectura de microservicios. Este enfoque divide una aplicación extensa en servicios pequeños e independientes. Estos patrones son cruciales en DevOps, que se centra en la entrega de software rápida y fiable.
Esta guía explora patrones de diseño valiosos en los microservicios, como las puertas de enlace de API, los disyuntores y el origen del evento. Examina sus roles, sus principales beneficios y la forma en que las nuevas estrategias de microservicios se integran en el panorama de DevOps de una empresa.
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¿Qué son los microservicios?
Los microservicios son un enfoque arquitectónico en el que los desarrolladores crean una aplicación a partir de un conjunto de servicios pequeños e independientes. Cada servicio se ejecuta y se comunica a través de mecanismos sencillos, normalmente una API basada en HTTP.
Las ventajas de los microservicios son numerosas. Permiten a los equipos actualizar e implementar pequeñas partes de una aplicación de forma independiente, lo que hace que el proceso sea más ágil y menos arriesgado.
Esta modularidad permite a los equipos ajustar un microservicio sin miedo a derribar toda la aplicación. Es la combinación perfecta con los principios de integración continua e implementación continua (CI/CD) de realizar cambios frecuentes e incrementales y garantizar la innovación y la estabilidad continuas en los proyectos de Open DevOps.
La función de los patrones de diseño de microservicios
Con los patrones de diseño de la arquitectura de microservicios, los equipos pueden abordar dificultades habituales de la creación de arquitecturas de microservicios. Ofrecen soluciones probadas, que simplifican el desarrollo y el diseño de aplicaciones.
Con los patrones de diseño de microservicios, los equipos pueden centrarse en crear funciones únicas en lugar de perder el tiempo con problemas habituales. Vendrían a ser unas prácticas recomendadas que ofrecen orientación para crear microservicios más eficientes y resilientes.
Patrones de diseño de microservicios habituales
Los microservicios tienen algunos patrones de diseño básicos, y tener conocimientos de DevOps es una buena forma de aprovechar sus ventajas inherentes. Estos métodos probados ofrecen soluciones a las dificultades más habituales, como dirigir el tráfico a través de una puerta de enlace de API o evitar sobrecargas con un disyuntor. Cada patrón tiene su propio método para resolver incidencias con los microservicios.
Estos son algunos de los patrones de diseño de microservicios más habituales:
Puerta de enlace de API
Una puerta de enlace de API es la puerta de entrada para todas las interacciones de los clientes con los microservicios. Agrega las solicitudes de diferentes clientes, las dirige a los microservicios correspondientes y recopila las respuestas. Este patrón simplifica la experiencia del lado del cliente y ofrece una interfaz unificada con servicios individuales.
Es práctico para gestionar cuestiones transversales, como la autenticación, el registro y la terminación de SSL.
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Disyuntor
El patrón de disyuntor sirve como interruptor de seguridad para la red. Cuando una llamada de servicio falla repetidamente, el disyuntor se activa, lo que evita que aumente tensión y un posible fallo de todo el sistema. A continuación, comprueba periódicamente la resolución del problema, lo que permite una recuperación controlada. Este patrón mejora la resiliencia del sistema, ya que permite gestionar con soltura las interrupciones del servicio.
Origen del evento
El origen del evento registra los cambios en el estado de un sistema como una serie de eventos. En lugar de almacenar únicamente el estado actual, este patrón registra la serie completa de acciones que condujeron a ese estado. Este enfoque proporciona un registro de auditoría fiable y puede simplificar las transacciones complejas y la recuperación de errores. También permite reproducir los eventos para reconstruir estados pasados.
CQRS
La segregación de responsabilidades de comandos y consultas (CQRS) consiste en dividir las operaciones de la base de datos en comandos (que modifican los datos) y consultas (que leen los datos).
Esta separación optimiza el almacenamiento y el rendimiento de los datos, al escalar de forma independiente las cargas de trabajo de lectura y de escritura. Es práctico en los sistemas en los que la naturaleza y el volumen de las lecturas y escrituras varían de forma significativa.
Saga
El patrón de saga se ocupa de transacciones complejas en varios microservicios dividiéndolas en operaciones más pequeñas y manejables. Cada servicio gestiona su parte de la transacción. Si un paso falla, la saga inicia acciones de compensación para mitigar el impacto del fallo en las operaciones anteriores.
Este método permite realizar transacciones distribuidas y, al mismo tiempo, mantener la autonomía de cada microservicio, lo que contribuye a la coherencia de los datos sin dependencias estrechas.
Mamparos
El patrón de mamparos ("bulkhead"), que lleva el nombre de las particiones de un barco, limita los fallos a un solo servicio o grupo de servicios. Aísla partes de la aplicación para que, si una se sobrecarga o falla, las demás sigan funcionando. Este aislamiento mejora la tolerancia a los fallos y la resiliencia del sistema.
Base de datos por servicio
Con la base de datos por servicio, cada microservicio tiene una base de datos dedicada. Esto evita que las llamadas a la base de datos de un servicio afecten a otros. Garantiza un acoplamiento flexible y una alta cohesión, con lo que los servicios son más resilientes a los cambios y más fáciles de escalar y mantener.
Cómo implementar patrones de diseño de microservicios
Implementar patrones de diseño en microservicios implica una serie de decisiones arquitectónicas estratégicas y prácticas de programación específicas. Aquí te ofrecemos un enfoque práctico para integrar estos patrones en tu arquitectura:
- Ve poco a poco. Empieza con un alcance manejable para entender los aspectos técnicos de un sistema distribuido. Esto incluye aprender a gestionar los errores con soltura y a escalar los componentes individuales de forma eficaz.
- Conoce cada patrón. Estudia los patrones y entiende cómo encajan en tu arquitectura.
- Utiliza el desarrollo iterativo. Aborda la creación de microservicios como un proceso. Implementa un patrón cada vez, evalúa su impacto y, a continuación, repite el proceso.
- Utiliza las herramientas de forma eficaz. Utiliza herramientas como Compass de Atlassian, que reúne las complejidades de la arquitectura de microservicios en una plataforma unificada para supervisar, organizar y mantener tus servicios.
- Adquiere experiencia y amplía. A medida que adquieras más confianza con los patrones y las herramientas, amplía gradualmente tu panorama de microservicios extrayendo más servicios y depurando los existentes.
Examina patrones de diseño de microservicios con Compass
La implementación de estos patrones de diseño es una forma excelente de que los equipos de DevOps compilen, escalen y mantengan una arquitectura de microservicios. Mediante prácticas de programación y decisiones arquitectónicas estratégicas específicas, los equipos pueden simplificar el desarrollo y el diseño de las aplicaciones y, al mismo tiempo, abordar incidencias habituales relacionadas con la creación de arquitecturas de microservicios.
Una buena manera de hacerlo consiste en utilizar herramientas como Compass para agilizar la gestión de las arquitecturas de microservicios mediante la fusión de los resultados de ingeniería y los detalles de la colaboración en equipo en una sola plataforma unificada. Compass es una plataforma de experiencia extensible para desarrolladores que reúne la información suelta sobre los procesos de ingeniería y la colaboración del equipo en un lugar centralizado que permite hacer búsquedas. Es adaptable y recopila sin esfuerzo información diversa en un solo lugar de fácil acceso.
Patrones de diseño de microservicios: preguntas frecuentes
¿Qué tendencias hay en los patrones de diseño de microservicios para los equipos de DevOps?
Entre las nuevas tendencias está la integración de los microservicios con la informática sin servidor, la contenedorización y la influencia de la informática perimetral o "del edge". Si estás al día de estas tendencias, tus proyectos de DevOps podrán incorporar prácticas ágiles, ser más rentables y estar preparados para futuros desafíos.
¿Qué dificultades son habituales al implementar patrones de diseño de microservicios?
Algunas complicaciones habituales a la hora de implementar patrones de diseño son la complejidad, las dificultades en las pruebas y el mantenimiento de la coherencia en un sistema distribuido. Algunas estrategias pueden marcar una gran diferencia:
- Divide el proceso en partes más pequeñas y manejables. Utiliza herramientas y marcos que simplifiquen el desarrollo de microservicios. Céntrate en un patrón cada vez y construye tu arquitectura de forma gradual.
- Implementa pruebas automatizadas para que cada microservicio funcione de la forma esperada.
Utiliza protocolos y herramientas estandarizados en todo el sistema distribuido.
¿Cómo pueden los equipos de DevOps integrar los patrones de diseño de microservicios en sus canalizaciones de CI/CD?
Integrar los patrones de diseño de la arquitectura de microservicios en canalizaciones de CI/CD es una medida estratégica para los equipos de DevOps. Empieza con la implementación automática para poder gestionar sin problemas las actualizaciones frecuentes e incrementales intrínsecas a los microservicios.
Las pruebas exhaustivas confirman la funcionalidad de cada microservicio de forma aislada y que todo funciona de forma armoniosa tras la integración. La monitorización y la observabilidad son fundamentales para vigilar el estado y el rendimiento de cada microservicio.
El proceso de integración exige que tus prácticas de DevOps y la arquitectura de microservicios estén en sintonía. Estos elementos se armonizan y allanan el camino para un flujo de trabajo de desarrollo e implementación con más eficiencia, resiliencia y capacidad de respuesta.
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