¿Qué es la arquitectura sin servidor?

La arquitectura sin servidor es una estrategia de desarrollo de software en la que los desarrolladores pueden ejecutar aplicaciones sin gestionar la infraestructura subyacente. En el modelo de computación sin servidor, el proveedor de la nube se encarga de la configuración, el mantenimiento y el escalado de la infraestructura, lo que elimina la necesidad de instalar sistemas operativos y lenguajes de ejecución, bases de datos y servicios de cola y, por tanto, da más tiempo a los desarrolladores. Así, los desarrolladores solo tienen que escribir e implementar lógica empresarial, lo que les permite desarrollar aplicaciones de alta calidad con mayor rapidez.

El modelo sin servidor se basa en eventos, es decir, las funciones se activan a través de eventos procedentes de fuentes como solicitudes HTTP, modificaciones de bases de datos o subidas de archivos. Este enfoque es perfecto para aplicaciones que requieren agilidad y flexibilidad, ya que puede ampliarse fácilmente. Los nuevos servicios que se añaden al sistema pueden simplemente escuchar y responder a los eventos que ya están circulando.

Plataformas como AWS Lambda eliminan la necesidad de gestionar el servidor, y ofrecen un modelo de pago por ejecución, según el cual solo se cobra a los desarrolladores por lo que utilizan, y no por servidores potencialmente improductivos. La infraestructura inactiva no aporta ningún valor y puede aumentar los costes operativos. Sin embargo, en el modelo sin servidor, esa es la responsabilidad del proveedor de la nube. En la computación sin servidor, iniciar y detener funciones requiere solo una fracción de segundo. Gracias a ello, las funciones se adaptan a cargas de trabajo impredecibles mejor que las máquinas virtuales o los contenedores, que a veces pueden tardar minutos en escalar, lo que deriva en periodos más largos con un exceso o una falta de aprovisionamiento.

Con el paso de los años, las arquitecturas de la nube han evolucionado significativamente, desde las máquinas virtuales (VM) hasta la tecnología sin servidor. En un principio, las máquinas virtuales eran la opción habitual porque permitían ejecutar varios sistemas operativos en una sola máquina física. Fueron el primer paso para eliminar la necesidad de hardware, y una de las principales razones por las que las empresas empezaron a migrar a la nube.

Sin embargo, este enfoque no era óptimo, ya que las máquinas virtuales seguían siendo pesadas. Cada máquina virtual debía contar con un paquete de software completo con sistema operativo, bibliotecas y herramientas, lo que ralentizaba el proceso de escalado. Estas deficiencias llevaron al desarrollo de la contenedorización, que abrió la puerta a que los desarrolladores pudieran ejecutar múltiples aplicaciones en una sola instalación del sistema operativo. No obstante, incluso entonces, el proceso era laborioso y los desarrolladores de aplicaciones tenían que gestionar los clústeres de contenedores y su infraestructura subyacente.

La tecnología sin servidor es la solución más reciente a los inconvenientes que sigue presentando la nube. Liberar a los desarrolladores de aplicaciones de la carga de mantener la infraestructura les permite centrarse en la creación de nuevas funciones. Además, la arquitectura sin servidor combina a la perfección con las arquitecturas de microservicios modernas y, si se utiliza correctamente, puede ahorrar dinero a las empresas en términos de nóminas e infraestructura.

¿La arquitectura sin servidor es igual a la arquitectura de microservicios?

El modelo sin servidor y los microservicios son dos enfoques de la computación en la nube y la arquitectura de software.

En la siguiente tabla se muestra una descripción general de sus diferencias:

La arquitectura sin servidor tiene como objetivo evitar al usuario la gestión del servidor y la escalabilidad. Por otro lado, la arquitectura de microservicios se centra en dividir grandes bases de código en fragmentos más pequeños y manejables. En el modelo sin servidor, los desarrolladores escriben e implementan funciones efímeras y sin estado, que se ejecutan como respuesta a eventos. Por el contrario, los microservicios permiten la implementación y gestión de servicios completos y autónomos, que gestionan sus propios estados y almacenamiento.

Tanto la arquitectura sin servidor como los microservicios tienen ventajas, y pueden utilizarse en paralelo. Por ejemplo, cuando se desarrolla un sistema con una arquitectura de microservicios, suele ser más sencillo añadir servicios sin servidor a esa arquitectura más adelante. Añadirlos en una arquitectura monolítica puede ser más complicado.

Los desarrolladores pueden implementar tecnología sin servidor para desarrollar microservicios, y los proveedores de infraestructura sin servidor fomentan esta práctica. Los desarrolladores también pueden utilizarla para desarrollar software que siga diferentes patrones como monolitos. Del mismo modo, es posible crear microservicios con tecnología sin servidor, como contenedores o máquinas virtuales. De hecho, los microservicios existían mucho antes de que se lanzaran las primeras plataformas sin servidor.

¿En qué se diferencian los modelos FaaS y PaaS?

El modelo de plataforma como servicio (PaaS) era, y sigue siendo, un enfoque común de la computación en la nube antes de que se lanzara la función como servicio (FaaS). Los proveedores de PaaS ofrecían a los desarrolladores un servicio integral que les permitía crear, implementar y gestionar sus aplicaciones en máquinas virtuales o contenedores, lo que eliminaba gran parte de la carga que normalmente conllevan estas tecnologías.

Entonces, ¿en qué se diferencian los modelos FaaS y PaaS?

La siguiente tabla incluye las principales diferencias:

La PaaS es una solución completa de desarrollo y gestión de aplicaciones con la que los desarrolladores pueden gestionar sus implementaciones de inicio a fin. Incluye bases de datos, middleware y herramientas para configurar y gestionar aplicaciones basadas en la nube.

El modelo FaaS es una alternativa de computación a las máquinas virtuales y los contenedores. Según este modelo, los desarrolladores pueden centrarse en escribir la lógica empresarial como una función, mientras la plataforma gestiona la infraestructura. Cada función se centra en resolver un problema específico y se ejecuta para una instancia de ese problema. Por el contrario, los contenedores son sistemas con estado que no se inician y detienen entre tareas. FaaS también elimina los gastos generales de mantenimiento y configuración que conllevan otros enfoques, pero generalmente puede verse como un componente básico de bajo nivel para crear aplicaciones nativas de la nube.

FaaS es un subconjunto de PaaS diseñado para ejecutar funciones en un entorno sin servidor. En PaaS, donde se pueden utilizar contenedores, máquinas virtuales o funciones, los desarrolladores suele implementar y gestionar aplicaciones completas. En FaaS, los desarrolladores definen funciones y especifican los eventos que activan su ejecución.

Aunque el modelo FaaS adopta un enfoque de nivel inferior, ofrece a los desarrolladores muchas ventajas, como escalabilidad, aprovisionamiento de recursos y tolerancia a fallos. Las cargas de trabajo que antes se consideraban demasiado pequeñas para justificar la asignación de un servidor específico son posibles con FaaS.

¿Cuáles son las ventajas de la arquitectura sin servidor?

Los desarrolladores de aplicaciones pueden entregar soluciones con más rapidez, menos carga operativa y un ahorro de costes considerable.

Gracias a sus múltiples ventajas, la tecnología sin servidor ha abierto las puertas de la nube a las organizaciones que, de otro modo, hubieran carecido de los recursos suficientes para desarrollar sus propias soluciones. Entre las principales ventajas se incluyen las siguientes:

1. Operaciones optimizadas
2. Escalabilidad automática
3. Rentabilidad
4. Entrega rápida
5. Resiliencia mejorada

1. Operaciones optimizadas

La computación sin servidor optimiza las operaciones al eliminar la necesidad de aprovisionar, configurar y gestionar los servidores. Según salaryexpert.com, un ingeniero capaz de gestionar un clúster de contenedores basado en Kubernetes cuesta aproximadamente 135 000 dólares al año; un coste elevado para iniciarse en el desarrollo de aplicaciones en la nube. Aunque los costes por ejecución de una tarea en una plataforma FaaS pueden ser más elevados, el hecho de que se necesite menos personal puede hacer que la opción sin servidor sea la más adecuada.

La arquitectura sin servidor permite a las organizaciones centrarse en atender a sus clientes en lugar de perder tiempo en tareas relacionadas con la infraestructura. Las empresas pueden dedicar más recursos a sus actividades centrales y aportar más valor en menos tiempo. Además, la optimización de las operaciones reduce la barrera de entrada para las organizaciones que no se han planteado el desarrollo de soluciones internas con infraestructura de la nube.

2. Escalabilidad automática

Antes, las soluciones de escalado automático no siempre estaban a la altura. La infraestructura subyacente se basaba en máquinas virtuales o contenedores. Los usuarios informaban de tiempos de arranque para una máquina virtual con una nueva instalación de Red Hat Enterprise Linux 8 de alrededor de un minuto, y esa era la referencia sin el software de aplicación instalado.

Además, si el servicio de escalado detecta un aumento del tráfico, es posible que las instancias que inicie no se activen lo suficientemente rápido como para responder a ese tráfico. Por ello, las organizaciones se han visto obligadas a pensar más en la planificación de la capacidad y en las formas de evitar el exceso de aprovisionamiento.

Con el modelo FaaS, los tiempos de arranque pueden ser inferiores a un segundo, por lo que las soluciones de escalado reactivo se adaptan al tráfico entrante mucho más rápido y el escalado automatizado se convierte en un enfoque más viable.

3. Rentabilidad

A diferencia de los sistemas de contenedores o máquinas virtuales, que exigen a la empresa pagar por recursos de servidores inactivos, en el modelo sin servidor solo se paga por el tiempo de ejecución. Si una función no se ejecuta, no supondrá ningún coste. De ahí, la gran rentabilidad de los modelos sin servidor.

Según un informe, las empresas han reducido significativamente el importe de sus facturas de AWS gracias a la arquitectura sin servidor. Una organización, por ejemplo, ha pasado de abonar mensualmente 10 000 $ a pagar únicamente 370 $ gracias a la migración de toda su pila a una arquitectura sin servidor.

Además, con los rápidos tiempos de arranque de Faas, las organizaciones pueden escalar todo el sistema hasta miles de invocaciones en cuestión de segundos, lo que les permite ahorrar costes sin sacrificar la flexibilidad ni el rendimiento.

4. Entrega rápida

Las arquitecturas sin servidor también favorecen la agilidad en los procesos de desarrollo e implementación. Las empresas pueden iterar rápidamente e implementar nuevas funcionalidades o actualizaciones sin tener que preocuparse del aprovisionamiento y la gestión de la infraestructura. Gracias a ello, pueden responder con más rapidez a los cambios en la demanda y adelantarse a sus competidores.

5. Resiliencia mejorada

Por último, gracias a su tolerancia a fallos y a su alta disponibilidad, los modelos sin servidor son más resilientes que los contenedores, que requieren que el operador del clúster se encargue de ellos. Los proveedores de la nube se encargan de la redundancia de la infraestructura subyacente y del escalado automático, lo que elimina la necesidad de planificar manualmente la capacidad. Sin embargo, los proveedores de la nube no son responsables de proteger los datos y las cargas de trabajo. Para que tus aplicaciones estén protegidas y sean resilientes, plantéate la adopción de soluciones de seguridad de la nube unificadas que protejan uniformemente toda la infraestructura, como CrowdStrike Falcon^® Cloud Security.

Más allá de máquinas virtuales y contenedores: el modelo sin servidor

La tecnología sin servidor ofrece más posibilidades a los desarrolladores, al liberarles de la carga de gestionar el servidor, y permitirles crear aplicaciones escalables, fiables, rentables y que aportan más valor a sus clientes con menos esfuerzo. Dado que los proveedores de servicios en la nube gestionan la infraestructura, el escalado y la disponibilidad, los desarrolladores pueden dedicar más tiempo a tareas de alto valor, como la creación de funciones, la corrección de errores o la investigación.

A los arquitectos de la nube les alegrará saber que no tienen que conformarse con los microservicios o las arquitecturas monolíticas para recurrir al modelo sin servidor, sino que pueden beneficiarse de operaciones optimizadas, rentabilidad y resiliencia inherente, sin que el diseño de su arquitectura pierda flexibilidad.

Los ingenieros de seguridad también salen claramente beneficiados con la tecnología sin servidor. El proveedor de la nube es el responsable del mantenimiento de la infraestructura, lo que incluye actualizar el software con las correcciones de seguridad pertinentes. Gracias al modelo sin servidor, los equipos de seguridad ya no tienen que preocuparse por dos tareas importantes: la aplicación de parches en las imágenes de las máquinas virtuales y la orquestación de contenedores.

La nube ha tenido como objetivo simplificar el desarrollo de aplicaciones y hacerlo más rentable que las soluciones locales, al eliminar las tareas que no están directamente relacionadas con el valor que las empresas aportan a sus clientes. Las arquitecturas sin servidor ayudan a cumplir este objetivo y, al trasladar al proveedor de la nube la responsabilidad de muchas tareas relativas a la infraestructura y de los costes de recursos inactivos, da un paso más con respecto a las máquinas virtuales.

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