Serie: Aprende conmigo
Diseñar sistemas que funcionen a gran escala no es tarea fácil. Requiere una comprensión profunda de cómo los componentes se comunican, cómo se gestionan los datos y cómo se protege la disponibilidad del servicio. En este artículo, exploraremos los pilares de la arquitectura de software moderna basándonos en los principios fundamentales de la ingeniería de sistemas.
Consiste en distribuir el tráfico entrante a través de múltiples servidores para asegurar que ningún nodo individual se vea sobrepasado [1]. Esto permite una alta disponibilidad y escalabilidad horizontal.
El almacenamiento en caché guarda datos de acceso frecuente en memoria para reducir la latencia [1]. En lugar de consultar siempre la base de datos (que es lenta), el sistema responde instantáneamente desde la memoria RAM.
Ejemplo: Guardar el perfil de un usuario activo para no consultarlo en cada carga de página.
Las redes de entrega de contenidos almacenan activos estáticos (imágenes, JS, CSS) en servidores perimetrales distribuidos geográficamente. Los usuarios descargan el contenido desde el nodo más cercano, reduciendo drásticamente la latencia [1].
Desacopla componentes permitiendo que los "productores" pongan mensajes en una cola para que los "consumidores" los procesen de forma asíncrona [1].
A diferencia de las colas simples, este patrón permite que múltiples consumidores reciban el mismo mensaje desde un "tópico" o tema específico [2].
Actúa como un punto de entrada único para las solicitudes de los clientes. Maneja tareas transversales como el enrutamiento, la autenticación, la limitación de tasa y la traducción de protocolos [2].
Monitorea las llamadas a servicios externos. Si las fallas superan un umbral, detiene temporalmente los intentos para evitar que el sistema falle por completo (fallos en cascada) [2].
En arquitecturas dinámicas (como Kubernetes), las instancias de servicios aparecen y desaparecen. Service Discovery rastrea automáticamente estas instancias para que los componentes se localicen entre sí dinámicamente [2].
Divide conjuntos de datos masivos en múltiples nodos basándose en una "clave de fragmentación" (shard key) [2]. Esto permite escalar bases de datos que han crecido demasiado para un solo servidor.
Controla el número de peticiones que un cliente puede hacer en un tiempo determinado para proteger el servicio de sobrecargas o abusos [3].
Distribuye datos entre nodos de forma que se minimiza la reorganización cuando se añaden o eliminan servidores del clúster [3]. Es vital para sistemas de caché distribuida.
Añade o elimina automáticamente recursos de cómputo (instancias de servidores) basándose en métricas definidas como el uso de CPU o tráfico entrante [3].
| Concepto | Función Principal | Beneficio Clave |
|---|---|---|
| Load Balancing | Distribución de tráfico | Evita cuellos de botella [1] |
| Sharding | Partición de datos | Manejo de Big Data [2] |
| Circuit Breaker | Gestión de fallos | Resiliencia del sistema [2] |
| Auto Scaling | Elasticidad de recursos | Eficiencia de costos [3] |
Este contenido ha sido elaborado basándose en el material educativo de ByteByteGo sobre conceptos de arquitectura de sistemas.
Nota: No se encontraron URLs externas específicas en los documentos originales, la información es una síntesis de la guía visual "12 Architectural Concepts Developers Should Know".