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Plano Informativo | 13/04/2024 | 11:50
¿Cuáles son los estilos de arquitecturas de software?
Conoce cómo funcionan los 4 principales estilos de arquitectura de software e identifica cuál es el que mejor se adapta a tus necesidades.
Elegir un estilo de arquitectura adecuado es la base fundacional para el desarrollo de software. Cada línea de código, cada interacción, se apoya en una estructura, un patrón cuidadosamente diseñado, que define su flujo y funcionamiento.
Gracias a herramientas como un diagrama de red online, que permite visualizar los detalles de la red y realizar revisiones de seguridad de alta calidad, se pueden identificar dependencias o visualizar la estructura y las interacciones del sistema mientras se traza la topología de la red, lo que contribuye enormemente a la construcción de una estructura sólida y funcional.
Sin embargo, surge una pregunta previa fundamental, ¿cuál será el o los estilos de arquitecturas que se utilizarán para el proyecto? Con una amplia variedad de opciones a disposición, cada una con sus propias ventajas y desafíos, la elección de este elemento será el vector fundamental que siente las bases para todo el proceso de diseño y desarrollo.
En este artículo, exploraremos los 4 principales estilos de arquitecturas de software, desglosando sus características, ventajas y desventajas, con el objetivo de brindarte una visión completa que te permita seleccionar el estilo que mejor se adapte a las necesidades y características de tu proyecto.
Antes de adentrarnos específicamente en los diferentes estilos, vamos a repasar en qué consiste una arquitectura de software.
Imagina que estás construyendo una casa. Antes de comenzar, necesitas un plano que defina la estructura general, la distribución de las habitaciones, la ubicación de las aberturas, los materiales que se utilizarán, etc. De la misma manera, la arquitectura de software es el plano que define la estructura y organización de un sistema de software.
Se trata del diseño fundamental y estructural de un sistema de software que define la organización y las interacciones entre sus componentes. Este enfoque arquitectónico proporciona una visión de alto nivel del sistema, permitiendo a los desarrolladores comprender su estructura y comportamiento global.
La arquitectura de software se compone de una serie de elementos, entre los cuales se incluyen:
Los componentes.
Las conexiones entre los distintos componentes.
Los requisitos no funcionales.
La tecnología.
El estilo de arquitectura.
La elección del estilo de arquitectura es esencial, ya que estos patrones y principios generales serán los que guiarán todo el proceso de diseño y desarrollo del software, partiendo de la organización inicial de los componentes, las interfaces y las relaciones en el sistema.
La elección del estilo arquitectónico adecuado depende de los requisitos del sistema y de las necesidades específicas del proyecto. Sin embargo, existen tanto ventajas como desventajas asociadas a cada uno de los diferentes estilos de arquitecturas de software.
Ahora que ya sabes qué es una arquitectura de software y, más precisamente, qué son los diferentes estilos de arquitectura, pasaremos a desarrollar esta pieza clave de la mano de un análisis de los principales 4 estilos de arquitectura de software.
La arquitectura monolítica es uno de los enfoques más tradicionales para diseñar sistemas de software.
En este modelo, todas las funcionalidades del sistema se implementan y despliegan como una sola unidad, dentro de una única aplicación o proceso. En otras palabras, todo el código del sistema se encuentra dentro de un único monolito, por lo que todas las partes comparten el mismo espacio de memoria y se comunican directamente entre sí.
En este estilo de arquitectura el código se ejecuta como un único proceso, lo que significa que todas las partes del sistema están estrechamente acopladas y dependen unas de otras.
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Simplicidad de desarrollo: al tener todas las funcionalidades dentro de un solo monolito, el desarrollo y la depuración del sistema pueden ser más simples y directos. Es ideal para proyectos pequeños o para equipos con poca experiencia.
Facilidad de Implementación: debido a su naturaleza unificada, es más fácil de implementar y desplegar en comparación con arquitecturas distribuidas.
Rendimiento: al evitar la sobrecarga de comunicación entre componentes separados, los sistemas monolíticos pueden tener un rendimiento más rápido.
Escalabilidad limitada: a medida que el sistema crece, puede volverse más difícil escalar verticalmente (agregar más recursos a la misma instancia) debido a la dependencia de un único proceso.
Dificultad de mantenimiento: con el tiempo, puede volverse difícil de mantener, ya que todas las funcionalidades están estrechamente acopladas dentro del mismo código base.
Fallo único: si el componente monolítico falla, todo el sistema se cae.
Este estilo de arquitectura organiza las funcionalidades del sistema en capas horizontales, donde cada capa representa un nivel de abstracción y responsabilidad, y se encarga de una función específica.
Capas comunes:
Capa de presentación o interfaz de usuario: maneja las solicitudes del usuario y le muestra la información.
Capa de lógica de negocio o aplicación: contiene la lógica del sistema y coordina las operaciones entre diferentes componentes.
Capa de acceso a datos o persistencia: se encarga de acceder y manipular los datos almacenados en la base de datos o en otros sistemas de almacenamiento.
Las capas están dispuestas de manera jerárquica y solo interactúan con las capas adyacentes. Cada una se comunica con las demás a través de interfaces bien definidas y la información fluye de forma unidireccional, desde la capa de presentación hasta la capa de acceso a datos y viceversa.
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Separación de responsabilidades: promueve una clara separación de responsabilidades, lo que facilita la comprensión y el mantenimiento del sistema.
Modularidad y reutilización: cada capa del sistema puede considerarse como un módulo independiente, lo que facilita la reutilización de código y la implementación de cambios sin afectar otras partes del sistema.
Escalabilidad: la separación en capas permite escalar diferentes partes del sistema de manera independiente.
Posibilidad de acoplamiento excesivo: si no se implementa correctamente, puede conducir a un acoplamiento excesivo entre las capas, lo que dificulta la modificación y la evolución del sistema.
Rendimiento: la comunicación entre capas puede afectar el rendimiento del sistema.
Complejidad: el patrón en capas puede ser más complejo de entender y desarrollar.
Este enfoque separa la lógica de la presentación y la interacción del usuario en tres componentes:
Modelo: representa la lógica de negocio y los datos subyacentes de la aplicación.
Vista: es la interfaz de usuario de la aplicación.
Controlador: actúa como intermediario entre el modelo y la vista.
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Reutilización de código: al dividir la aplicación elementos independientes, se facilita la reutilización de código y la implementación de cambios sin afectar otras partes del sistema.
Facilidad de pruebas: debido a su estructura modular, este patrón es más fácil de probar de forma unitaria.
Escalabilidad: puede escalarse de forma independiente.
Complejidad inicial: la implementación de este patrón puede requerir un esfuerzo inicial adicional.
Posible sobrecarga: la comunicación constante entre el modelo, la vista y el controlador puede generar un overhead, especialmente en sistemas con alto tráfico.
Este es un enfoque arquitectónico compuesto de dos componentes fundamentales que interactúan entre sí para realizar operaciones y compartir recursos:
Cliente: es la aplicación o dispositivo que solicita servicios o recursos al servidor.
Servidor: es la aplicación o sistema responsable de proporcionar los servicios solicitados por los clientes. Recibe las solicitudes, procesa la información y envía las respuestas de vuelta a los clientes.
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Escalabilidad: permite escalar fácilmente el sistema agregando más servidores para manejar un mayor volumen de solicitudes de los clientes.
Seguridad: al controlar el acceso a los recursos a través del servidor, se pueden implementar medidas de seguridad robustas.
Disponibilidad: el servidor puede estar disponible para varios clientes simultáneamente.
Dependencia de la red: el funcionamiento depende en gran medida de la disponibilidad y fiabilidad de la red.
Latencia: las comunicaciones entre el cliente y el servidor pueden introducir latencia en el sistema, especialmente en redes de baja velocidad o alta congestión, lo que puede afectar la experiencia del usuario.
Red entre pares
Arquitectura orientada a eventos (EDA)
Arquitectura de Microservicios
Como hemos explorado en este artículo, cada uno de los diferentes estilos de arquitectura de software tiene sus propias características, ventajas y desafíos, por lo que es crucial identificar el o los patrones que mejor se adapten a las necesidades específicas del proyecto en cuestión.
No existe una fórmula mágica ni un estilo único que se adapte a todos los proyectos. La elección debe ser el resultado de un análisis cuidadoso, ponderando las características de cada estilo y sus implicaciones en el desarrollo y la evolución del sistema.
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