Sin servidor frente a microservicios: ¿qué arquitectura es mejor para su empresa?

Cuando las empresas necesitan crear una aplicación, una de las decisiones más importantes que deben tomar sus líderes es qué tipo de desarrollo de software utilizar. Si bien hay muchas arquitecturas de software para elegir, las arquitecturas sin servidor y de microservicios son cada vez más populares debido a su escalabilidad, flexibilidad y rendimiento. Además, dado que se espera que el gasto en servicios en la nube se duplique en los próximos cuatro años, tanto las instancias sin servidor como las de microservicios deberían crecer rápidamente, ya que se utilizan ampliamente en entornos de computación en la nube.

Si bien las arquitecturas sin servidor generalmente son las preferidas por las empresas emergentes y las empresas que necesitan construir y escalar rápidamente, los microservicios son más populares entre las organizaciones que requieren una gestión más práctica de la infraestructura de backend. Todas las empresas líderes en tecnología de computación en la nube ofrecen soluciones sin servidor y de microservicios, incluidas Microsoft Azure, Amazon, IBM y Google Cloud.

A continuación, se ofrece una descripción más detallada de lo que hace que los servicios sin servidor y los microservicios sean únicos, y cómo elegir cuál es el más adecuado para usted.

Sin servidor, también conocido como arquitectura o computación sin servidor, es un enfoque para el desarrollo de software que permite a los desarrolladores crear y ejecutar código de aplicación sin tener que preocuparse por administrar la infraestructura subyacente.

En un entorno sin servidor, las tareas rutinarias de mantenimiento, como la instalación de sistemas operativos (SO) y actualizaciones de software, la gestión de la seguridad, la supervisión y otras, se subcontratan a un proveedor de servicios en la nube (CSP).

A pesar de su nombre, un marco sin servidor no significa computación sin servidores. Sin embargo, en las plataformas sin servidor, el CSP (en lugar del desarrollador) maneja el aprovisionamiento de servidores, liberándolos para que se centren en el código y la lógica empresarial. Otra ventaja de las aplicaciones sin servidor es que permiten a los proveedores de la nube aprovisionar recursos en un modelo bajo demanda, que es más flexible y rentable. Con la tecnología sin servidor, la facturación comienza cuando comienza la ejecución del código y finaliza cuando este finaliza. Junto con la infraestructura como servicio (IaaS) y la función como servicio (FaaS), la tecnología sin servidor se ha convertido en una oferta líder de servicios en la nube.

Los microservicios, también conocidos como arquitectura de microservicios, son un enfoque arquitectónico de computación en la nube en el que toda la aplicación se compone de muchas partes más pequeñas independientes e interconectadas. Las aplicaciones de microservicios suelen tener su propia pila que incluye una base de datos y un modelo de gestión de bases de datos.

Los microservicios se comunican mediante una combinación de transferencia de estado representacional (API REST), transmisión de eventos y agentes de mensajes. Por lo general, los microservicios se clasifican por sus capacidades comerciales (por ejemplo, microservicios para motores de búsqueda o procesamiento de pedidos en línea), con un servicio de separación de líneas llamado contexto acotado.

Al igual que sin servidor, la suerte de los microservicios está estrechamente relacionada con la de la infraestructura en la nube. Con el crecimiento exponencial de los casos de uso de infraestructura en la nube en todo el mundo, se espera que el gasto en microservicios alcance los 6 mil millones de dólares en los próximos cuatro años.

Si bien a menudo se habla de los microservicios en el contexto de su definición arquitectónica, puede ser más fácil comprender su valor comercial si se los observa a través de la lente de sus beneficios empresariales más populares:

• Cambie o actualice el código sin afectar el resto de una aplicación.
• Cambie pilas y lenguajes de programación fácilmente.
• Utilice componentes altamente escalables que sean independientes entre sí.

Tanto las arquitecturas sin servidor como las de microservicios comparten el objetivo de mejorar la flexibilidad y escalabilidad de las aplicaciones complejas. Si bien comparten muchas similitudes, hay algunas diferencias importantes para considerar, incluidas las siguientes:

Tanto los enfoques sin servidor como los microservicios se consideran "altamente escalables", lo que significa que permiten que las soluciones de software agreguen usuarios sin dejar de lograr un alto nivel de rendimiento.

La diferencia radica en el nivel de control frente al nivel de automatización que las dos arquitecturas ofrecen a una organización. Las tecnologías sin servidor permiten que las funciones individuales se escalen automáticamente según los eventos desencadenantes, mientras que los microservicios permiten que cada servicio se escale de forma independiente, bajo demanda. Si bien el enfoque de microservicios requiere una configuración más manual, también brinda a los desarrolladores más control.

Nuevamente, cuando se trata de desarrollo, la diferencia entre implementar un enfoque sin servidor y microservicios se reduce al nivel de control que requiere su organización.

Los microservicios necesitan que cada servicio y función se construya, pruebe y despliegue de forma independiente mediante un contenedor como los creados por Docker o una orquestación de contenedores como Kubernetes. Si bien este enfoque ofrece más personalización que la tecnología sin servidor, también requiere más coordinación, tiempo y supervisión por parte de los desarrolladores.

Por otro lado, la tecnología sin servidor está diseñada para ciclos rápidos de desarrollo y despliegue con alta agilidad y complejidad reducida. En una arquitectura sin servidor, la gestión de la infraestructura subyacente, como la instalación y configuración de un sistema operativo, la gestión de servidores y la actualización de software, se subcontrata a un CSP. Esto permite empaquetar, desplegar y escalar automáticamente las funciones de la aplicación.

En una arquitectura sin servidor, todo el aprovisionamiento, la gestión y el escalado de la infraestructura son gestionados por un tercero (normalmente un CSP), lo que permite a los desarrolladores centrarse exclusivamente en la lógica empresarial y en escribir y desplegar código.

Además, en un modelo sin servidor, el código se ejecuta más cerca del usuario, lo que disminuye su latencia y mejora la velocidad y el rendimiento. Sin embargo, aunque los desarrolladores pueden centrarse más en escribir código en un modelo sin servidor, tienen poco o nulo control sobre la infraestructura subyacente, como el sistema operativo o el aprovisionamiento de servidores.

En una arquitectura de microservicios, los desarrolladores deben gestionar la pila que admite cada microservicio que planean desplegar. Esto incluye cualquier infraestructura aplicable, procesos de desarrollo y configuraciones de red. Si bien los microservicios ofrecen un mayor control sobre el entorno de desarrollo, también requieren un mayor nivel de experiencia para los desarrolladores cuando se trata de DevOps, la metodología que permite el desarrollo de aplicaciones.

La granularidad se refiere a cuánto se desglosa un sistema en partes más pequeñas. Tanto los enfoques sin servidor como los microservicios se consideran más detallados que su predecesor, la arquitectura monolítica.

La arquitectura monolítica combina todas las funcionalidades de una aplicación, como la interfaz de usuario, la lógica y las operaciones de base de datos, que separan las soluciones sin servidor y los microservicios. La simplicidad de la arquitectura monolítica era, y sigue siendo, atractiva para algunas empresas que necesitan desarrollar aplicaciones sencillas con un enfoque singular.

La arquitectura basada en microservicios es más detallada que la arquitectura monolítica, pero no tan detallada como el enfoque sin servidor. La arquitectura de microservicios descompone las aplicaciones monolíticas en servicios más pequeños e independientes que se pueden desplegar por separado. La arquitectura sin servidor es aún más detallada. Los modelos sin servidor desglosan cada aplicación en funciones individuales que son incluso más pequeñas que los servicios. En una arquitectura sin servidor, cada función representa un fragmento de lógica empresarial y solo se ejecuta cuando se activa por un evento específico.

En un entorno sin servidor, la gestión de la infraestructura crítica necesaria para desarrollar y desplegar código se externaliza a un CSP, incluyendo el tiempo de ejecución: el entorno en el que una aplicación o servicio se programa para ejecutarse. Esto significa que los datos que se almacenan mientras se ejecuta una función se pierden en el instante en que se completa la función.

Las arquitecturas de microservicios, por otro lado, a menudo se ejecutan en máquinas virtuales, o VM, dedicadas, lo que les permite almacenar su estado.

Las arquitecturas de microservicios suelen ser menos rentables que las de sin servidor debido a sus modelos de facturación. Mientras que las funciones sin servidor se facturan de acuerdo con la cantidad de eventos que activan el despliegue del código, los microservicios requieren que los costos se paguen por adelantado en función del aprovisionamiento de infraestructura y otros recursos.

Con una arquitectura de microservicios, las organizaciones pagan por los recursos independientemente de si se utilizarán, mientras que en una arquitectura sin servidor, a los usuarios solo se les factura por uso.

Dependiendo de las necesidades de una organización, es posible combinar lo mejor de las arquitecturas sin servidor y de microservicios en un modelo conocido como "microservicios sin servidor".

Los microservicios sin servidor son una infraestructura híbrida en la que los microservicios se crean como una función sin servidor. Las funciones sin servidor son muy adecuadas para los microservicios debido a su alta escalabilidad, y se pueden combinar fácilmente con servicios gestionados, lo que a veces reduce el costo de una operación de microservicios.

Este enfoque permite a los desarrolladores concentrarse en crear funciones más especializadas que las típicas de un entorno sin servidor (pero sin el inconveniente de gestionar la infraestructura). La combinación de arquitecturas sin servidor y de microservicios produce muchos de los mismos beneficios que el uso de las arquitecturas de forma independiente, incluidas la escalabilidad, la rentabilidad y la flexibilidad. Sin embargo, también hay algunos desafíos que vale la pena considerar.

1. Límites de las funciones: definir los límites de las funciones puede ser problemático en un entorno de microservicios sin servidor, y los equipos de desarrollo a menudo tienen dificultades para definir los roles de cada función. A veces, esto hace que extiendan la lógica a través de demasiadas funciones hasta que ya no tenga sentido.
2. Rendimiento: es difícil garantizar que el rendimiento de las aplicaciones se mantenga alto en cualquier entorno sin servidor debido a varios problemas; en particular, uno llamado "arranques en frío". Los arranques en frío ocurren cuando una función se activa después de un período de inactividad. Puede causar retrasos de dos o tres segundos cuando se requiere una nueva instancia de contenedor y no hay contenedores tibios disponibles.
3. Monitoreo: puede ser difícil monitorear aplicaciones en arquitecturas de microservicios sin servidor y descubrir dónde está la causa principal de un problema. Las aplicaciones pueden crearse a partir de numerosos microservicios y funciones, lo que dificulta el seguimiento de las solicitudes a través del entorno, necesarias para comprender muchos problemas comunes.

A medida que el uso de la computación en la nube continúa creciendo y las empresas buscan nuevas formas de aprovechar la tecnología para crear nuevo valor comercial, los casos de uso tanto sin servidor como de microservicios se están expandiendo.

En los últimos años se ha visto un crecimiento masivo en los casos de uso empresarial para aplicaciones de inteligencia artificial (IA) y machine learning (ML), especialmente en IA generativa. Específicamente, la tecnología sin servidor ayuda a habilitar algo llamado IA basada en eventos, donde un flujo constante de inteligencia informa las capacidades de toma de decisiones en tiempo real.

La nube híbrida combina y unifica la nube pública, la nube privada y la infraestructura on premises para crear una infraestructura de TI única, flexible y rentable. La tecnología sin servidor ayuda a las empresas que están adoptando una estrategia de nube híbrida proporcionando la agilidad, flexibilidad y escalabilidad que la tecnología necesita.

La tecnología sin servidor reduce drásticamente el costo y la complejidad de escribir y desplegar código para aplicaciones de datos. Los entornos sin servidor permiten a los desarrolladores centrarse en su código y lógica empresarial, en lugar de en todas las tareas rutinarias de gestión de la infraestructura.

Si bien los microservicios no son necesarios para los entornos de computación en la nube, sus arquitecturas los hacen una excelente opción debido a sus componentes de aplicación distribuidos. Las arquitecturas de microservicios permiten que el servicio y las funciones funcionen de forma independiente y se desplieguen para dar soporte a una aplicación. Además, la alta escalabilidad de los microservicios significa que pueden ejecutar varias instancias en un servidor, otra ventaja para los entornos de computación en la nube.

Las aplicaciones que necesitan que los datos se procesen casi en tiempo real, como las que admiten vehículos autónomos o la transmisión de video, son particularmente adecuadas para los microservicios. Los microservicios permiten que las operaciones se ejecuten en tiempo real para que puedan ofrecer resultados inmediatos, lo que permite que este tipo de aplicaciones funcionen.

La refactorización, cuando una empresa decide rediseñar sus capacidades de TI, es un caso de uso común para las arquitecturas de microservicios. A menudo, los departamentos de TI buscan refactorizar un modelo monolítico hacia algo más flexible y eficiente, que los microservicios pueden ofrecer.

Elegir la arquitectura adecuada para su aplicación es una de las decisiones más importantes que puede tomar su empresa. Aquí hay algunas preguntas para ayudar a determinar si las arquitecturas sin servidor o de microservicios son una buena opción:

• ¿Qué tipo de aplicación está creando?
• ¿Qué tan rápido debe construirse?
• ¿Cuánto está dispuesto a gastar?
• ¿Cuánto control necesita tener sobre su infraestructura subyacente?
• ¿Qué tan complejo espera que sea el proceso?
• ¿Planea hacer varias iteraciones?

Si bien estas son solo una muestra de las preguntas que puede considerar, deberían ayudar a crear una infraestructura para tomar su decisión.

Por lo general, las empresas que buscan moverse rápido e iterar suelen elegir una arquitectura sin servidor, mientras que las empresas con aplicaciones más complejas y exigentes, y a las que no les importa un ciclo de desarrollo más largo, optan por los microservicios. Pero estas son generalizaciones amplias, y debe considerar las fortalezas y debilidades de ambas tecnologías antes de tomar una decisión.

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