¿Qué es la arquitectura de microservicios?

La arquitectura basada en microservicios representa un enfoque moderno de desarrollo de software que descompone aplicaciones complejas (en ocasiones denominadas aplicaciones monolíticas) en componentes más pequeños e independientes para facilitar su gestión. El enfoque ha cobrado popularidad debido a las ventajas que aporta al desarrollo ágil de software y a la seguridad de las aplicaciones.

En este artículo, analizaremos los conceptos básicos y las ventajas de la arquitectura de microservicios. Para empezar, abordemos los orígenes y la historia de los microservicios.

La evolución de los microservicios

Tradicionalmente, los desarrolladores de software creaban las aplicaciones utilizando una arquitectura monolítica. De acuerdo con este enfoque, todos los componentes de una aplicación están estrechamente integrados en una sola unidad más grande, lo que genera diversas limitaciones, como problemas de escalabilidad, mantenimiento e implementación.

A medida que los sistemas creados a partir de este enfoque aumentaban en tamaño y complejidad, estas limitaciones se volvieron cada vez más difíciles de gestionar. Desarrollar nuevas funciones, corregir errores o mantener la aplicación pasaron a convertirse en tareas que cada vez requerían más tiempo y recursos.

De esta necesidad de dar con un modo más flexible y escalable de desarrollar aplicaciones de software surgió la arquitectura de microservicios. En la arquitectura de microservicios, la aplicación de software está compuesta por servicios débilmente acoplados que se implementan de forma independiente y que se comunican entre sí mediante protocolos ligeros. Analicemos en más detalle en qué consiste este enfoque.

Características clave de la arquitectura de microservicios

Las aplicaciones desarrolladas de acuerdo con la arquitectura de microservicios presentan estas características:

• Servicios débilmente acoplados: cada microservicio se diseña para que sea independiente y autónomo.
• Principio de responsabilidad única: cada microservicio se centra en una sola responsabilidad o dominio. Esto garantiza que siga siendo fácil entender y mantener cada microservicio.
• Implementación independiente: los microservicios puede implementarse, actualizarse y escalarse de forma independiente unos de otros, lo que reduce el riesgo de fallo en todo el sistema en cualquier etapa. Además, la implementación independiente simplifica el proceso se actualizar partes concretas de la aplicación.
• Gobernanza descentralizada: cuando los equipos trabajan en los distintos microservicios, cada uno tiene la autonomía de escoger las herramientas y tecnologías más adecuadas para los requisitos de cada microservicio.
• Aislamiento de fallos: si un microservicio falla, no provoca necesariamente el fallo de la aplicación al completo. Esto mejora la resiliencia general de la aplicación, ya que muchos componentes de la misma siguen disponibles, mientras el equipo procura resolver el problema en el microservicio afectado.

Arquitectura de microservicios frente a arquitectura orientada a servicios (SOA)

La arquitectura de microservicios suele compararse con la arquitectura orientada a servicios (SOA). La SOA es un enfoque relacionado con el diseño de software y presenta algunas diferencias clave. Ambas arquitecturas comparten el diseño modular, pero difieren en el nivel de detalle, en la implementación y en la comunicación entre servicios.

En las SOA normalmente los servicios no están tan fragmentados y pueden encargarse de varias funciones, lo que contrasta con los microservicios, que son más específicos y ligeros y cada uno se centra en sus respectivas responsabilidades. Además, las aplicaciones desarrolladas en la SOA suelen implementar servicios juntos como parte de una sola aplicación más grande.

Por último, la SOA suele utilizar un bus de servicios empresarial (ESB) para la comunicación y la transformación de datos entre servicios, mientras que los microservicios suelen comunicarse a través de colas de mensajes o protocolos ligeros como HTTP con API REST.

Las API son fundamentales para los microservicios, ya que les permiten comunicarse sin estar vinculados entre sí. El uso de API, a diferencia de un ESB central (en las SOA), evita la dependencia de un único punto de fallo.

La contenedorización es otro aspecto esencial de la arquitectura de microservicios que no se replica en las SOA. Con las tecnologías de contenedorización y orquestación (como Docker y Kubernetes), los equipos pueden empaquetar e implementar microservicios en sus entornos aislados. La contenedorización aporta portabilidad, escalabilidad y eficiencia de recursos a la implementación de aplicaciones basadas en microservicios.

Ventajas de adoptar los microservicios

¿Qué ventajas aporta la adopción de microservicios?

Las características fundamentales de la arquitectura de microservicios se reflejan muy claramente en las ventajas que ofrece:

• Escalabilidad: dado que los microservicios se pueden escalar de manera independiente, la organización puede asignar recursos con eficiencia en función de las necesidades de cada servicio. Gracias a este control detallado sobre qué recursos de microservicios ampliar (o reducir) se pueden asignar los recursos de manera más óptima.
• Flexibilidad: la gobernanza descentralizada propia de los microservicios da más libertad a los desarrolladores y sus equipos, gracias a lo cual pueden escoger las herramientas y tecnologías que les permitan trabajar con más rapidez, sin verse perjudicados por las decisiones tecnológicas de otros equipos, fomentando así la innovación y la adaptabilidad.
• Disminución del plazo de comercialización: los cambios en un microservicio no requieren una reconstrucción e implementación completa del sistema. Cuando los microservicios se pueden implementar de forma independiente, se pueden entregar funciones y actualizaciones más rápidamente.
• Simplificación del mantenimiento y las actualizaciones: el principio de responsabilidad única facilita a los desarrolladores la comprensión, el mantenimiento y la actualización de microservicios individuales. Pueden centrarse en el microservicio del que son responsables, utilizando la API del microservicio como el contacto a través del cual interactuarán otros microservicios.
• Resiliencia: el aislamiento de fallos ayuda a garantizar que el fallo en un microservicio no afecta a la aplicación en su totalidad. Con ello se mejora la fiabilidad del sistema, así como su disponibilidad y tiempo de actividad, lo que se traduce en resultados finales positivos para la organización en su conjunto.

Además, en comparación con la arquitectura monolítica, la arquitectura de microservicios presenta algunas ventajas en términos de seguridad de la aplicación:

• Aislamiento: debido a que cada microservicio se ejecuta en su propio entorno aislado, que se aproveche una vulnerabilidad en un servicio, no necesariamente pondrá en peligro al resto de servicios. Este aislamiento limita potencialmente la onda expansiva de un ataque.
• Controles de acceso detallados: como entidades independientes, los microservicios pueden tener directivas de autenticación y autorización específicas basadas en las necesidades y requisitos únicos de cada uno.
• Aplicación de parches más rápida y sencilla: debido a que los microservicios pueden actualizarse e implementarse de forma independiente, el descubrimiento de una vulnerabilidad en un microservicio puede gestionarse rápidamente con la aplicación inmediata de parches y la reimplementación de ese servicio. No es necesario desmontar, parchear, reconstruir y volver a implementar toda la aplicación.

Aunque una arquitectura de microservicios aporta ciertas ventajas de seguridad, hay un par de debilidades a tener en cuenta. Específicamente, la naturaleza distribuida de los microservicios y el aumento del número de interacciones entre servicios podrían aumentar el área de ataque de una aplicación.

Mejores prácticas para proteger los microservicios

Para proteger los microservicios, recomendamos seguir las siguientes mejores prácticas:

• Implementa seguridad de las API: al ser la interfaz entre los microservicios (tráfico este-oeste) y, en ocasiones, de solicitudes externas (tráfico norte-sur), las API deben protegerse mediante mecanismos de autenticación, autorización y validación de entradas.
• Utiliza TLS: los datos en tránsito que entran y salen de los microservicios deben cifrarse para evitar el acceso no autorizado y la manipulación.
• Incorpora principios de Zero Trust: incorpora principios de confianza cero para proteger la comunicación entre servicios. Asume que ningún microservicio es fiable por defecto. Mediante la aplicación de métodos de autenticación y autorización sólidos, puedes garantizar que solo los microservicios legítimos puedan comunicarse entre sí.
• Implementa herramientas de monitorización y registro: monitoriza continuamente las interacciones entre servicios y regístralas. De este modo, podrás detectar y responder a posibles incidentes de seguridad de manera efectiva.
• Incorpora herramientas de seguridad de contenedores: estas herramientas de seguridad de contenedores garantizan que los contenedores están configurados correctamente y que se analizan periódicamente en busca de vulnerabilidades, lo que proporciona una capa adicional de defensa.

Cómo puede ayudarte CrowdStrike

Con herramientas de seguridad de contenedores como CrowdStrike Falcon^® Cloud Security puedes reforzar significativamente la posición de seguridad de las aplicaciones creadas en una arquitectura de microservicios. La plataforma proporciona información detallada sobre las cargas de trabajo, los contenedores, las imágenes, los registros y las bibliotecas en la nube, lo que permite detectar, responder e investigar de manera rápida y precisa las amenazas. Esto garantiza que ningún aspecto del entorno en la nube se queda sin supervisar.

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