Arquitectura de aplicaciones web: Componentes, modelos y tipos

Nota del editor: La elección del tipo de arquitectura de aplicaciones web y el modelo de componentes es uno de los más importantes pero desafiantes en el desarrollo de aplicaciones web. A continuación, ScienceSoft le brinda toda la información necesaria para tomar una decisión inteligente e informada. Si aún tiene dudas o necesita ayuda profesional para implementar una solución web, no dude en ponerse en contacto con nuestro equipo de desarrollo de aplicaciones web.

A lo largo de las tres décadas de su presencia en el mercado de TI, ScienceSoft ha sido testigo del cambio lento pero constante del software local al software basado en la web. A pesar de mi amor y respeto por el software local, no podemos negar el hecho de que hoy en día las aplicaciones web son la mejor manera de asegurarse de que su concepto de software llegue a una amplia audiencia y reciba el retorno de la inversión que se merece.

En este artículo, desglosaré los términos clave de desarrollo web, le informaré sobre los diferentes tipos de arquitectura de aplicaciones web y le ayudaré a elegir la correcta.

 Arquitectura de aplicaciones web

Terminología clave

Componentes de aplicaciones web

Antes de comenzar, aseguremos que estamos en la misma página con respecto a los términos técnicos clave relacionados con la web. Es decir, los dos componentes estructurales de la aplicación web en los que se compone cualquier aplicación web: lado cliente y lado servidor.

Un cliente es una representación fácil de usar de la funcionalidad de una aplicación web con la que interactúa un usuario. Escrito en HTML, JavaScript y CSS, existe dentro del navegador web del usuario y no necesita ningún ajuste específico relacionado con el sistema operativo o el dispositivo.

Para construir un servidor necesita PHP, Java,. NET, Python, Ruby on Rails o Node.habilidades de desarrollo de js. Este lado generalmente consta de al menos dos partes más: servidor web con lógica de aplicación (o el centro de control principal) y base de datos (almacenamiento de todos los datos persistentes). Si amplía este lado, significa que aumenta el número de servidores web y bases de datos para aumentar el rendimiento y la estabilidad de su aplicación web.

Arquitectura de aplicaciones web

La arquitectura de aplicaciones web es un patrón de interacción entre los componentes de la aplicación web. La forma en que se planifica esta interacción determina la resiliencia, el rendimiento y la seguridad de una futura aplicación web.

Sin embargo, hay al menos dos formas diferentes en que los componentes de la aplicación web pueden interactuar entre sí, y el término “arquitectura” puede volverse ambiguo. En este artículo, utilizo el término “modelo de componentes de aplicaciones web” para ayudarlo a diferenciar fácilmente la arquitectura que se centra en el número de instancias de servidor web/base de datos de la que se ocupa de la distribución lógica de la aplicación.

Modelos de componentes de aplicaciones web

ScienceSoft siempre recuerda a sus clientes que optar por la arquitectura de componentes de aplicaciones web adecuada contribuye a la calidad del rendimiento de la aplicación web futura. Echemos un vistazo a los pros y los contras de los posibles modelos.

Un servidor web (con base de datos)

Este es el modelo más simple y arriesgado, donde una sola base de datos es parte del único servidor de la aplicación web. Si el servidor se cae, también lo hace la aplicación web. En ScienceSoft, no solemos sugerir el uso de este modelo a menos que su aplicación web sea un proyecto de prueba o una práctica privada.

Dos+ servidores web, una base de datos

La idea detrás de este modelo es que un servidor web no tiene que almacenar datos: incluso cuando obtiene información de un cliente, el servidor web la procesa, escribe los datos en la base de datos (ubicada en una máquina físicamente separada) y se olvida de ello.

Con al menos dos servidores web, reduce significativamente los riesgos de fallos. Incluso si uno de los servidores web nunca se cae, otro se apodera inmediatamente; todas las solicitudes se reenvían automáticamente al nuevo servidor y la aplicación web sigue ejecutándose. Sin embargo, con una sola base de datos, todavía tiene riesgos de rendimiento: si se bloquea, todo el sistema también se bloqueará.

Dos+ servidores web, dos + bases de datos

Este modelo puede considerarse el más a prueba de fallos: ni los servidores web ni las bases de datos tienen puntos únicos de fallo. Cuando nuestros proyectos de desarrollo web involucran más de 5 servidores web o bases de datos, ScienceSoft instala equilibradores de carga que analizan todas las solicitudes entrantes y las asignan astutamente para mantener la carga de trabajo bajo control.

Lo más probable es que la condición de “base de datos dos+” le haya dejado preguntándose sobre la forma en que funcionan los datos en este modelo, y la verdad es que es otra opción que debe tomar. Su primera opción es almacenar datos idénticos en cada una de sus máquinas de base de datos. Nuestra experiencia demuestra que no se necesitan más de 2 bases de datos en este caso, ya que cuando una está inactiva, la otra puede reemplazarla, sin pérdidas.

Su alternativa es distribuir uniformemente los datos entre sus bases de datos. A pesar de la ventaja obvia de ahorrar espacio de almacenamiento, esta opción plantea el riesgo de que algunos datos no estén disponibles temporalmente en caso de que se bloquee la base de datos. Para garantizar el mejor rendimiento de la aplicación web, en ScienceSoft generalmente combinamos los dos enfoques y replicamos los datos críticos mientras distribuimos el resto.

Microservicios y sin servidor

Los tres modelos anteriores a menudo se denominan “Monolíticos” debido a la naturaleza estable y rígida de los servidores web en ellos. Se inventaron microservicios y arquitecturas sin servidor para aportar más agilidad a las aplicaciones web simplificando las actualizaciones y el escalado. En ambos modelos, los servidores web se dividen en componentes más pequeños: ‘servicios’ en microservicios y ‘funciones’ (pequeñas piezas de código en las que se componen los servicios) en sin servidor. Cada uno de estos pequeños componentes existe en un contenedor separado y se trata de forma independiente, lo que facilita su modificación o escalado.

En ScienceSoft, vemos grandes oportunidades de negocio en estos modelos arquitectónicos, ya que, como demostró uno de nuestros proyectos de microservicios, son más baratos de mantener y permiten un tiempo de comercialización más rápido. Sin embargo, debido a la mayor interacción entre varios componentes, los microservicios y las aplicaciones web sin servidor pueden ofrecer un rendimiento más bajo y plantear riesgos de seguridad cuando se implementan incorrectamente.

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Tipos de arquitectura de aplicaciones web

Como siempre recordamos a nuestros clientes, independientemente del modelo, todos los componentes de aplicaciones web funcionan para crear una aplicación web integral. Dependiendo de cómo se distribuya la lógica de la aplicación entre los lados cliente y servidor, puede haber varios tipos de arquitectura de aplicaciones web. Ahora, veamos lo que cada uno de ellos puede ofrecer a su negocio.

Aplicación web HTML heredada

De acuerdo con la arquitectura de aplicación web muy básica, un servidor, que consta de lógica de construcción de páginas web y lógica de negocios, interactúa con un cliente enviando una página HTML completa. Para ver una actualización, el usuario necesita recargar completamente la página o, en otras palabras, que el cliente envíe una solicitud de una página HTML al servidor y cargue todo su código una vez más. Eche un vistazo al diagrama de arquitectura de aplicaciones web de este tipo a continuación.

 Diagrama de arquitectura de aplicaciones web HTML heredado

Este tipo de arquitectura es altamente seguro, ya que todas las lógicas y los datos se almacenan en el servidor y el usuario no tiene acceso a él. Sin embargo, debido a la recarga constante de contenido y al intenso intercambio de datos, es más común para los sitios web estáticos que se están extinguiendo constantemente y están dando paso a tipos de aplicaciones web más ágiles e interactivas.

Aplicación web de widgets

En este tipo, la lógica de construcción de páginas web se reemplaza por servicios web, y cada página del cliente tiene entidades separadas llamadas widgets. Al enviar consultas AJAX a servicios web, los widgets pueden recibir fragmentos de datos en HTML o JSON y mostrarlos sin recargar toda la página.

 Diagrama de arquitectura de aplicaciones web de widgets

Con actualizaciones de widgets en tiempo real, este tipo es más dinámico, compatible con dispositivos móviles y casi tan popular entre nuestros clientes como el siguiente tipo. Sin embargo, siempre recordamos la seguridad disminuida de estas aplicaciones debido a que la lógica de la aplicación se desplazó parcialmente al lado del cliente expuesto. Y según la experiencia de ScienceSoft, esta arquitectura de aplicación web requiere el tiempo de desarrollo más largo.

Arquitectura de aplicación web de una sola página

Con las aplicaciones de una sola página (SPAs), solo descarga una sola página web una vez. En el lado del cliente, esta página tiene una capa de JavaScript que puede comunicarse libremente con los servicios web en el servidor y, utilizando los datos de los servicios web, realizar actualizaciones en tiempo real para sí misma. La forma en que funciona se muestra en el siguiente diagrama de arquitectura de aplicaciones web:

Diagrama de arquitectura de aplicaciones web de una sola página

Los fragmentos de datos transferidos del servidor al cliente aquí son mínimos, especialmente en comparación con el primer tipo. Consideramos que este tipo de aplicación web es muy ágil, sensible y liviano, lo que facilita la transformación de este tipo de aplicación web en una aplicación móvil híbrida con la ayuda de “envoltorios” como Cordova/PhoneGap.

Arquitectura de aplicaciones web progresivas

Las aplicaciones web progresivas se pueden describir como SPAs que introducen características adicionales, como mayor velocidad de rendimiento, notificaciones push, funcionalidad sin conexión e instalación en la pantalla de inicio. Como habrás notado, la mayoría de estas características tienen como objetivo mejorar la usabilidad de las aplicaciones web en dispositivos móviles, y es exactamente por eso que en ScienceSoft creemos que las PWA están aquí para quedarse.

Haga una elección acertada

Al elegir una arquitectura de aplicación web, asegúrese de examinar de cerca las necesidades de su negocio y evaluar todas las opciones posibles. Si todavía está en la cerca y necesita más información para tomar la decisión correcta, no dude en comunicarse con ScienceSoft y solicitar la consulta de nuestro equipo de desarrollo web.

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