¿Qué son los microservicios y cuáles son sus ventajas?

Un microservicio es una unidad de software autónoma, diseñada para realizar una función específica. Son como pequeñas piezas en un rompecabezas complejo, cada una cumpliendo una función específica, pero todas trabajando juntas para crear una imagen completa.

Normalmente, cuando una empresa desarrolla su primera plataforma, comienza a construir sobre una arquitectura monolítica donde todos los servicios de la empresa están interconectados. Funcionalidades como la gestión de usuarios, comercio, contenido, buscador e inventario viven en una sola plataforma.

Este enfoque suele ser efectivo y simple para empresas pequeñas y medianas. En un principio, permite al equipo técnico y operativo satisfacer la mayoría de los requerimientos del negocio de forma rápida y sencilla.

Sin embargo, a medida que la empresa crece y sus necesidades aumentan, esta arquitectura se vuelve insostenible. Si la empresa necesita escalar un servicio, se verá obligada a escalar toda la estructura. Asimismo, si se requieren cambios en un servicio específico, el equipo técnico deberá coordinarse para realizar esas modificaciones sin afectar al sistema completo.

Una arquitectura basada en microservicios puede solucionar estos problemas.

¿Qué es un microservicio?

Los microservicios son un tipo de arquitectura de software que separa todos los servicios de una aplicación en módulos pequeños e independientes.

En lugar de tener una arquitectura altamente acoplada donde todos los servicios residen en una sola aplicación, se puede construir una arquitectura en la que cada servicio sea un componente separado.

Las funcionalidades de una plataforma, como la gestión de contenidos, administración de usuarios, manejo de órdenes, pagos, inventario o buscador pueden ser descompuestos en servicios separados. Cada uno de estos servicios pueden ser desarrollados, desplegados, actualizados y escalados individualmente sin impactar al resto de la estructura.

Al ser módulos separados, los equipos de trabajo pueden trabajar de forma independiente y paralela para construir, implementar y optimizar cada uno de los servicios.

Así mismo, cada microservicio puede ser construido con tecnologías diferentes. Por ejemplo, se puede usar Java para un servicio que requiere un alto rendimiento, Python para un servicio que requiere un análisis de datos complejo y Node.js para un servicio que requiere una interacción rápida con el usuario. De esta manera una aplicación puede acceder a las mejores herramientas para cada una de las funcionalidades.

Características de los microservicios

Ya hemos definido qué son los microservicios, ahora explicaremos cuáles son sus características:

• Autónomos e independientes: los servicios que se componen de una arquitectura de microservicios se pueden desarrollar, implementar, operar y escalar sin afectar el funcionamiento de otros servicios. Además, estos no necesitan compartir ninguno de sus códigos o implementaciones con otros servicios.

• Especializados: cada servicio está diseñado para un conjunto de capacidades y se enfoca en resolver un problema específico

• Simplificados: en cuanto a la gestión de grandes aplicaciones empresariales.

• Escalables: cada microservicio se puede adaptar a la cantidad de usuarios que estén utilizándolos sin afectar al resto.

Diferencias entre Arquitectura Monolítica y Arquitectura de Microservicios

Ya hemos visto en qué consiste una arquitectura de microservicios, sin embargo, la arquitectura monolítica consiste en una aplicación grande y acoplada que se ejecuta como un solo servicio. Esto significa que si un proceso de la aplicación experimenta un pico de demanda, se debe escalar toda la aplicación.

El mantenimiento o mejora de una estructura monolítica se vuelve compleja a medida que crece la base de código, esto limita la experimentación de nuevos servicios. Además de que aumentan el riesgo de  disponibilidad de la aplicación.

Por el lado de la arquitectura de microservicios, hemos visto que un programa puede crearse con componentes independientes que ejecutan un solo proceso como un servicio independiente, y como estos se comunican a través de una interfaz bien definida mediante API. 

Comunicación entre los microservicios

Cada microservicio tiene su base de datos y se comunica con el resto mediante mecanismo ligeros, normalmente utilizando una API REST, es decir, mediante código HTTP (un mensaje que el servidor de un sitio envía al navegador para indicar si una solicitud puede ser cumplida o no).

• Síncrona: el intercambio de la información se hace en tiempo real y ambos microservicios deben estar disponibles simultáneamente.

• Asíncrona: permite la comunicación aunque los microservicios no estén disponibles simultáneamente. Además de que no presenta un bloqueo en caso de que uno de los dos microservicios esté saturado.

Componentes de una Arquitectura de microservicios

Los componentes principales de una Arquitectura de Microservicios son:

• Servidor de configuración central: permite manejar la configuración de todos los microservicios desde un solo lugar. Esto facilita el proceso de cambio y actualización de la configuración sin tener que modificar cada microservicio individualmente.

• Servicio de registro/descubrimiento (Service Discovery): es un sistema que ayuda a los microservicios a localizarse entre sí en la red. Es esencial para garantizar la comunicación y cooperación efectiva entre los microservicios.

• Balanceo de carga: este componente distribuye las solicitudes entrantes entre diferentes instancias de un microservicio. Esto mejora la eficiencia y la resistencia al evitar la sobrecarga de una sola.

• Circuit breaker: es un patrón de diseño que ayuda a prevenir la propagación de fallos entre los microservicios. Cuando se detecta un fallo, el Circuit Breaker se "abre" para detener las llamadas a ese servicio, evitando así la propagación del fallo.

• Servidor perimetral (Service Edge): también conocido como API Gateway, actúa como un punto único de entrada a la aplicación, encaminando las solicitudes al microservicio adecuado.

• Centralización de logs: Dado que los microservicios pueden estar distribuidos en diferentes máquinas o incluso en diferentes ubicaciones geográficas, es importante tener un sistema centralizado para recoger y analizar los logs.

• Servidor de autorización: funciona para implementar la capa de seguridad.

• Monitorización: permite mantener un seguimiento del estado y el rendimiento de los microservicios. Esto es crucial para detectar y solucionar problemas de manera rápida y eficaz.

• Orquestación: coordina las interacciones entre los microservicios, especialmente cuando una tarea requiere la cooperación de varios.

• Service Mesh: este componente gestiona la comunicación entre los microservicios. Puede proporcionar características como balanceo de carga, enrutamiento de tráfico, descubrimiento de servicios y seguridad de la comunicación.

Empresas que utilizan una Arquitectura de Microservicios

Ebay, Amazon y Mercadolibre, son algunas de las empresas que cuentan con aplicaciones a gran escala y que han decidido invertir en la evolución hacia los microservicios, donde el mantenimiento y la escalabilidad de sus productos sea mucho más simple, efectivo y rápido. 

El ejemplo más conocido es Netflix, que utiliza un poco más de 700 microservicios para controlar cada una de las muchas partes que compone todo su servicio: un microservicio almacena todas las series que el usuario ve, otro para el pago, otro proporciona al dispositivo del usuario los videos que quiere ver, otro almacena el historial de visualización, otro utiliza los algoritmos de recomendaciones, otro proporciona nombres e imágenes de las películas, entre muchos otros.

Ventajas de los microservicios

Para concluir debemos hablar de un tema más, cuáles son las ventajas de utilizar microservicios:

• Implementación sencilla: permiten la integración continua, lo que facilita probar nuevas ideas y revertirlas si algo no funciona. El bajo costo de los errores permite experimentar, facilita la actualización del código y acelera el tiempo de comercialización de las nuevas características.

• Código reutilizable: un servicio escrito para una determinada función se puede usar como un componente básico para otra característica. Esto permite que una aplicación arranque por sí sola, ya que los desarrolladores pueden crear nuevas capacidades sin tener que escribir código desde cero.

• Escalado flexible: cada servicio puede escalarse de forma independiente para satisfacer la demanda de la característica que respalda. Esto permite adecuarse a las necesidades de la infraestructura, medir con precisión el costo de una característica y mantener la disponibilidad si un servicio experimenta un aumento en la demanda.

• Agilidad: los equipos de trabajo pueden trabajar en un contexto pequeño y bien comprendido, por lo que se convierte en una forma más independiente y rápida. Esto acorta los tiempos del ciclo de desarrollo.

• Resistencia: la independencia del servicio aumenta la resistencia de una aplicación a los errores. Con los microservicios, si hay un error en todo el servicio, las aplicaciones lo manejan degradando la funcionalidad sin bloquear toda la aplicación.

• Libertad tecnológica: en esta arquitectura no se sigue un enfoque de "diseño único". Lo que permite elegir la mejor herramienta para resolver problemas específicos.

Ahora que sabes que los microservicios te ayudarán para crear y conectar tu aplicación o programa, estás preparado para comenzar. Ten en mente el evaluar este tipo de arquitectura estratégicamente, con el fin de determinar el mejor camino para tus desarrollos.