Arquitectura sin Servidor: Qué es, Beneficios y Limitaciones

Enviar más rápido, construir impulso y aumentar la cuota de mercado es el sueño de cualquier líder empresarial.

Pero las limitaciones de infraestructura, como la gestión de servidores heredados, son una de las muchas cosas que les impiden cumplir esos sueños. Como desarrollador, quieres construir y enviar productos más rápido, pero terminas preocupándote por la provisión de servidores, el escalado y el mantenimiento. Ir sin servidor no solo termina con estos problemas, sino que también te ayuda a salir al mercado más rápido de la manera más rentable.

La arquitectura sin servidor elimina las tareas de gestión de servidores para que los desarrolladores como tú puedan centrarse únicamente en la lógica de negocio y el código. Como resultado, escalas aplicaciones más rápido, mejoras la planificación de capacidad y te adaptas a las necesidades cambiantes del negocio. Sigue leyendo para aprender los conceptos básicos de la arquitectura sin servidor, su importancia, casos de uso y cómo el software de virtualización de servidores apoya las funciones sin servidor.

En la arquitectura sin servidor, los proveedores de servicios en la nube gestionan los sistemas de bases de datos, servidores y almacenamiento en lo que respecta al escalado, mantenimiento y provisión. También mejoran la eficiencia operativa con la asignación de recursos, balanceadores de carga y despliegue de código.

Además, los kits de desarrollo de software (SDKs), interfaces de línea de comandos (CLIs) y entornos de desarrollo integrados (IDEs) de los proveedores de servicios facilitan la codificación, prueba y despliegue de aplicaciones sin servidor. 

Cómo funciona la arquitectura sin servidor

La arquitectura sin servidor funciona al abstraer la gestión de servidores y permitir a los desarrolladores escribir códigos en respuesta a funciones desencadenadas por eventos como solicitudes de protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP) o cambios de datos. Los proveedores de servicios en la nube ejecutan estas funciones en entornos aislados, lo que significa que los desarrolladores no tienen que preocuparse por el escalado o la provisión de servidores. 

Por ejemplo, una empresa de comercio electrónico que utiliza sin servidor puede manejar fácilmente el proceso de pago cuando los clientes realizan pedidos en su sitio web. En este caso, el evento de pedido desencadena una función sin servidor que estima los costos de envío, procesa el pago a través de una solución de pasarela de pago y actualiza el inventario. Un proveedor de la nube realiza automáticamente toda la función en un entorno aislado. 

El equipo de desarrollo puede dedicar más tiempo a refinar la lógica de la función sin servidor, escribir el código de procesamiento de pagos, integrar bases de datos de gestión de inventario, desplegar funciones y solucionar problemas. 

Cómo funciona una arquitectura sin servidor, paso a paso

Normalmente, una arquitectura sin servidor pasa por estas etapas.

• Despliegue de código implica que los desarrolladores escriban códigos junto con la lógica de comportamiento para diferentes funciones.
• Disparadores de eventos son actividades de usuario como cambios en la base de datos, cargas de archivos y solicitudes HTTP, que activan diferentes funciones.
• Invocación de funciones ocurre cuando la arquitectura impulsada por eventos de un proveedor de la nube invoca una función en respuesta a un evento.
• Ejecución aislada es libre de interferencias. Ocurre en un entorno ofrecido por el proveedor de la nube.
• Escalado automático aumenta o disminuye el número total de funciones según la carga de trabajo entrante.
• Asignación de recursos ayuda a ejecutar funciones con recursos como memoria y unidades centrales de procesamiento (CPUs).
• Ejecución y respuesta marcan el final del procesamiento de datos, la generación de respuestas y la interacción con servicios. Las bases de datos o cachés sin servidor almacenan información contextual adicional durante la ejecución.
• Salida es la respuesta final a la solicitud. Se comparte con quien invocó la función al principio.
• Desasignación de recursos ocurre cuando la empresa de servicios en la nube devuelve los recursos de la función.

Arquitectura sin servidor vs. arquitectura contenedorizada

La diferencia clave aquí es que la arquitectura sin servidor depende de funciones desencadenadas por eventos y abstrae la gestión de servidores, mientras que la arquitectura contenedorizada crea contenedores que contienen aplicaciones y sus dependencias. La contenedorización de la arquitectura requiere que los desarrolladores gestionen manualmente las herramientas de orquestación de contenedores. 

La arquitectura contenedorizada emplea la virtualización basada en contenedores para combinar aplicaciones y sus dependencias en contenedores aislados. Como resultado, los desarrolladores pueden estar seguros de una ejecución consistente, independientemente de los entornos. Las empresas utilizan software de registro de contenedores como Docker y sistemas de orquestación como Kubernetes para gestionar, escalar y simplificar el despliegue de aplicaciones. 

Beneficios de la arquitectura sin servidor

La arquitectura sin servidor ofrece a las empresas múltiples beneficios, incluyendo escalabilidad, eficiencia de costos, tiempo de comercialización más rápido y flexibilidad para diseñar aplicaciones impulsadas por eventos.

• Eficiencia de costos: Tradicionalmente, las empresas que utilizan servidores siempre provisionaban recursos en función de la carga de trabajo esperada. El resultado era subutilización o sobreaprovisionamiento. La computación sin servidor permite a las empresas disfrutar de una asignación dinámica de recursos con escalado automático. En consecuencia, las empresas ahorran dinero porque no pagan por recursos inactivos.
• Productividad mejorada y tiempo de comercialización más rápido: La mejor parte de sin servidor es que una plataforma en la nube maneja todo lo relacionado con la infraestructura subyacente. Las empresas pueden centrarse en refinar códigos y desplegarlos más rápido. Además, la falta de responsabilidades de gestión de infraestructura ayuda a los equipos de DevOps a depurar más rápido, colaborar mejor y responder a las demandas del mercado rápidamente. 
• Reducción de tareas de mantenimiento rutinarias: La arquitectura sin servidor promueve la gestión cero de servidores, lo que significa que las empresas no tienen que perder tiempo en mejorar la fiabilidad de las aplicaciones, abordar fallos de hardware o depender de trabajos relacionados con servidores. El proveedor de la nube es responsable de todas las tareas de mantenimiento rutinarias, como configuraciones de seguridad, actualizaciones de software y gestión de parches. 
• Alta disponibilidad y escalabilidad: Las empresas aman sin servidor porque puede soportar servicios tolerantes a fallos y altamente disponibles. Con los sistemas de conmutación por error y recuperación ante desastres de un proveedor de la nube, tu sistema se mantendrá funcional incluso en caso de fallos de hardware u otros. Las plataformas de computación sin servidor también cuentan con capacidades de escalado automático, lo que te permite ofrecer un rendimiento óptimo durante picos de tráfico o cargas de trabajo cambiantes. 
• Mejor experiencia del usuario: Las plataformas sin servidor mejoran la satisfacción del usuario al reducir la latencia y ofrecer respuestas casi de inmediato. Esta flexibilidad es extremadamente importante para aplicaciones orientadas al usuario como dispositivos de internet de las cosas (IoT), juegos y aplicaciones de transmisión en vivo. Proviene de la capacidad de la arquitectura sin servidor para integrarse con diferentes fuentes y procesar datos de estos sistemas. 

Desafíos de la arquitectura sin servidor

A pesar de sus capacidades de escalado, la arquitectura sin servidor plantea numerosos desafíos, como el bloqueo de proveedores, la latencia de inicio en frío y la falta de control sobre la infraestructura. Las organizaciones suelen abordar estos desafíos reduciendo su dependencia de proveedores únicos y evaluando los requisitos de la aplicación desde el principio. 

• Latencia de inicio en frío: La arquitectura sin servidor sigue la asignación dinámica de recursos después de la invocación de funciones. A veces, experimenta un inicio en frío, especialmente cuando una función se activa por primera vez o después de estar inactiva durante un tiempo. Este retraso en el backend de la provisión de recursos, la carga de dependencias y la inicialización del entorno de ejecución crea latencia.
  
  Como resultado, los usuarios pueden experimentar retrasos inesperados en el frontend. Considera hablar con tu proveedor sobre técnicas de calentamiento y optimización del proceso inicial de una función para evitar la latencia. 
• Tiempo de ejecución limitado: Las funciones tienen límites de tiempo de ejecución en una plataforma sin servidor. Por ejemplo, puedes configurar el tiempo de ejecución de cada función de AWS Lambda a 15 minutos. Del mismo modo, las funciones de Azure tienen un límite de tiempo de 5 minutos. Esta restricción plantea desafíos a los equipos de desarrollo que trabajan en tareas de procesamiento de datos complejas y que consumen mucho tiempo o cálculos. En tales casos, considera rediseñar las aplicaciones para que puedan completar eficientemente las tareas dentro del límite de tiempo.
• Bloqueo de proveedores: Las empresas a veces dependen de los servicios y APIs de un solo proveedor de la nube por conveniencia. Sin embargo, cada proveedor sigue integraciones propietarias, modelos de despliegue y servicios. Como resultado, las organizaciones pueden experimentar dificultades al cambiar a un entorno local o migrar a otro servicio en la nube en el futuro. Usar APIs estandarizadas para el desarrollo de aplicaciones y optar por una estrategia multinube puede ayudar a las empresas a abordar estos desafíos. 
• Falta de control y recursos: Dado que los servicios sin servidor eliminan la infraestructura subyacente, puede no ser posible para las organizaciones personalizar o controlar el entorno.
  
  Por ejemplo, es posible que no puedas ajustar configuraciones de red o configuraciones de tiempo de ejecución para cumplir con requisitos específicos. Además, el diseño sin estado de sin servidor no se adapta a aplicaciones que necesitan conexiones continuas o estados compartidos entre ejecuciones. Puedes abordar esta limitación de recursos con la integración de soluciones de almacenamiento, pero terminarás haciendo el sistema más complejo. 
• Desafíos de seguridad: Sin servidor sigue un modelo de responsabilidad compartida en el que los desarrolladores aseguran el código de la aplicación y los proveedores de la nube protegen la infraestructura de amenazas. Además de un control limitado sobre el entorno, las organizaciones luchan con los riesgos de compartir la infraestructura con otras empresas. Por eso es importante adoptar medidas de seguridad, como evaluación de vulnerabilidades, cifrado y métodos de control de acceso. 

Aparte de todos estos desafíos, sin servidor puede plantear una curva de aprendizaje para los desarrolladores que han trabajado previamente con arquitectura tradicional. Como resultado, las organizaciones pueden experimentar ligeros retrasos con los proyectos y cronogramas iniciales. 

Casos de uso de la arquitectura sin servidor

La arquitectura sin servidor es ideal para el procesamiento de datos de IoT, la automatización de tareas, la creación de canalizaciones de datos, el desarrollo de aplicaciones web y la transmisión de datos.

• Aplicaciones web: Los desarrolladores utilizan plataformas sin servidor como Google Cloud y Microsoft Azure Cloud Services para construir aplicaciones web que sirvan contenido dinámico basado en entradas de usuario. Sin servidor también es la opción preferida debido a su capacidad para escalar recursos automáticamente y prevenir el tiempo de inactividad incluso durante picos de tráfico.
• Procesamiento por lotes: Las empresas utilizan sin servidor para crear canalizaciones de datos, realizar tareas de extracción, transformación y carga (ETL), y ejecutar transformación de datos y procesamiento de archivos. Por ejemplo, pueden diseñar funciones que desencadenen el procesamiento de datos bajo demanda mientras minimizan el uso de recursos y los costos operativos. 
• Procesamiento de datos de IoT: La arquitectura sin servidor también es adecuada para procesar datos de sensores de IoT, feeds de redes sociales y registros de actividad de usuarios. Las empresas pueden diseñar disparadores impulsados por eventos para ingerir, procesar y analizar datos, así como iniciar tareas posteriores. Este proceso acelera la entrega de información de datos, ayudando a las empresas a tomar decisiones más rápido. 
• Integración continua (CI) y entrega continua (CD) de canalizaciones: Las empresas a menudo recurren a funciones sin servidor para automatizar diferentes partes de sus canalizaciones CI/CD. Por ejemplo, sin servidor puede desencadenar automáticamente funciones e iniciar el proceso de construcción como respuesta a los compromisos de código. También tiene la capacidad de automatizar el despliegue del entorno de prueba y la provisión de recursos. Como resultado, las empresas no solo mejoran los flujos de trabajo de desarrollo, sino que también mejoran los procesos de entrega de software. 
• Automatización de tareas: Las empresas utilizan sin servidor para automatizar tareas programadas sin depender de recursos de servidor dedicados. Por ejemplo, desarrollan disparadores que inician la sincronización de datos, copias de seguridad y tareas de gestión de bases de datos a intervalos regulares. 

Herramientas para la arquitectura sin servidor

 Desplegar un marco sin servidor requiere que las empresas utilicen una combinación de soluciones de software y servicios. A continuación se presentan las más destacadas que suelen utilizar.

• Plataformas de computación en la nube satisfacen tus requisitos de infraestructura con recursos de computación, almacenamiento y soluciones de red.
• Plataformas de API ayudan a las organizaciones a gestionar el ciclo de vida de la puerta de enlace de API, la autenticación, los puntos finales y la limitación de tasas.
• Soluciones de software de control de versiones permiten a los desarrolladores rastrear cambios en proyectos de software y colaborar para cambiar códigos.
• Herramientas CI/CD automatizan el desarrollo, prueba y despliegue de aplicaciones sin servidor.
• Sistemas de monitoreo de registros escanean y rastrean archivos de registro de aplicaciones, servidores y redes para problemas de seguridad y rendimiento.
• Soluciones de cifrado ayudan a las empresas a proteger datos en reposo, en uso y en tránsito.
• Plataformas de virtualización de servidores se utilizan para crear servidores virtuales independientes a partir de servidores físicos.
• Entornos de desarrollo integrados (IDEs) permiten a los programadores y desarrolladores escribir, probar y depurar códigos sin servidor desde un solo lugar. 

Reescribe el código con sin servidor

Cuando la innovación es la moneda del progreso, los métodos tradicionales ya no son una opción. Si has estado gestionando la infraestructura manualmente, conoces las desventajas de hacerlo todo internamente. Sin servidor te libera de preocuparte por la asignación de recursos, la provisión o los costos de mantenimiento.

En su lugar, te da la libertad de centrarte en la evolución de tu empresa. Ya sea que estés comenzando a construir esa próxima aplicación con Java o creando una maravilla digital usando Python, un entorno sin servidor es la mejor manera de llegar allí.

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