Unidad 2. Arquitectura de aplicaciones distribuidas

Desarrollo de Aplicaciones Para Ambientes Distribuidos

UNIDAD 2

ARQUITECTURA DE APLICACIONES DISTRIBUIDAS.

INTRODUCCIÓN

El avance en las tecnologías de redes comenzó a dibujar un horizonte en el que

las aplicaciones se comunicarían entre sí y en el que los procesos de una

aplicación se distribuirían entre diferentes equipos, cada uno con características

que les permitirán aumentar la eficacia y la disponibilidad de la aplicación. Se

comenzó a separar la lógica de las aplicaciones para situarla en el nivel más

conveniente y conceptos como “cliente” y “servidor” fueron cobrando cada vez

más sentido. Tras algunos años de indecisión, los protocolos de red se

estandarizaron y hacia mediados de los años 90 Internet se convirtió en la primera

revolución auténtica del siglo XXI, provocando no sólo un vuelco en las relaciones

sociales y económicas sino también, por supuesto, un cambio completo de

paradigma en la arquitectura de las aplicaciones informáticas.

Las aplicaciones se convierten, así, en aplicaciones distribuidas. Sin arriesgarnos

a proporcionar una definición académica que puede encontrarse muy fácilmente

en Internet, diremos informalmente que una aplicación distribuida es aquella cuyo

objetivo final se alcanza mediante la ejecución de diversos procesos

independientes que por lo general se ejecutan en equipos diferentes y que de una

forma u otra se pasan datos entre ellos mediante protocolos de comunicaciones

bien establecidos.

ARQUITECTURA DE APLICACIONES DISTRIBUIDAS.

¿Qué es una arquitectura?

Es un nivel de diseño que hace foco en aspectos más allá de los algoritmos y

estructuras de datos de la computación, el diseño y especificaciones de la

estructura global del sistema es un nuevo tipo de problema, la forma que se

considera para formar algo.

¿Qué es una aplicación distribuida?

Es una aplicación con distintos componentes que se ejecutan separados,

normalmente en diferentes plataformas conectadas.


¿A qué se refiere la distribución?

La distribución se refiere a la construcción de software por partes, a las cuales le

son asignadas un conjunto específico de responsabilidades dentro de un sistema.

Esta distribución como bien enunciaba la definición formal, habla de que las partes

o componentes se encuentran en entornos separados, sin embargo, lo que tiene

implícito esta definición, es que para realizar esta separación física primero debe

tenerse clara la separación lógica de las partes de una aplicación, esto quiere

decir que programáticamente existe una forma de separar o agrupar los

componentes.

La separación física no es en todas la ocasiones en “maquinas diferentes” de

acuerdo a la arquitectura también puede ser la ubicación de un conjunto de

funcionalidades en archivos, rutas o montadas sobre tecnologías diferentes dentro

de la misma máquina.

Cuando hablamos de distribución lógica lo entenderemos como separación por

“capas” y cuando hablemos de distribución física usaremos el término separación

en “niveles”. “Las capas dentro de una arquitectura son un conjunto de servicios

especializados que pueden ser accesibles por múltiples clientes y que deben ser

fácilmente reutilizables”.

Una capa puede contener muchos componentes, un mismo componente puede

ubicarse en varias capas de acuerdo a su naturaleza y a las consideraciones

explicitas de la arquitectura.

¿Qué es una arquitectura en ambiente distribuido?

Describe la estructura y la organización de los componentes del software, sus

propiedades y la conexión entre ellos para formar el sistema; la cantidad y la

granularidad de comunicación que se necesita para la interacción y los protocolos

de interfaz usada por la comunicación.

En una aplicación distribuida en n-capas los diferentes elementos que integran la

aplicación se agrupan de forma lógica según la funcionalidad que reciben o

suministran al o desde el resto de los elementos. Así, algunos elementos se


limitarán a recibir peticiones de datos mientras que otros interactuarán con el

usuario y su función será principalmente la de solicitar a otros elementos la

información que el usuario precisa.

Una vez agrupada la funcionalidad en capas lógicas es fácil relacionar unas con

otras. El usuario interactuará con la capa de presentación, solicitando datos o

desencadenando acciones. Las solicitudes serán atendidas por la capa de

negocios, que se encargará de su gestión o de la traducción necesaria para que la

capa de servidor realice la tarea solicitada. La capa de servidor debe proporcionar

datos los cuales se devolverán a la capa de negocios, la cual los gestionará o

transmitirá a la capa de presentación.

La figura 2.1 ilustra este esquema.

Esquema lógico de las capas en una aplicación distribuida

Es importante notar que el esquema que mostramos es un esquema lógico, no

físico. El modo de distribuir físicamente las capas (en diferentes ejecutables o

DLL, o en diferentes equipos) se corresponderá con el esquema lógico en todo o

en parte, pero no necesariamente existirá una correspondencia exacta entre la


distribución lógica de los elementos y su distribución física. La capa de negocios

podría residir en diferentes máquinas, por ejemplo, o las entidades de negocio y la

capa de servidor podrían formar parte de la misma DLL.

2.1 CAPA DE INTERFAZ DE USUARIO

La capa de presentación o interfaz de usuario se refiere al mecanismo de

interacción del usuario con el sistema.

Es la que ve el usuario (también se la denomina "capa de usuario"), presenta el

sistema al usuario, le comunica la información y captura la información del usuario

en un mínimo de proceso (realiza un filtrado previo para comprobar que no hay

errores de formato). También es conocida como interfaz gráfica y debe tener la

característica de ser "amigable" (entendible y fácil de usar) para el usuario. Esta

capa se comunica únicamente con la capa de negocio.

Los tipos de interfaces de software más comunes son las aplicaciones de

ventanas y web. Los tipos de interfaces de hardware más comunes son el ratón, el

teclado, el micrófono, pantallas táctiles, dispositivos de imagen y audio.

Está formada por los formularios y los controles que se encuentran en los

formularios, capa con la que interactúan el usuario y es responsable de obtener

datos de la capa siguiente, mostrarlos, validar entradas de datos, enviarlas a la

siguiente capa donde pueden dividirse en: presentación, código de interfaz de

usuario.

La capa de presentación o interface de usuario la constituye el software con el que

el usuario interactúa para operar con la aplicación. Es probablemente la parte más

trabajosa de la misma, ya que es muy frecuente que aplicaciones cuyas reglas de

negocio sean relativamente sencillas tengan en cambio un interfaz de usuario

complejo y vistoso que le proporcione al usuario una experiencia de manejo fácil y

agradable. Además, mientras que en la creación de reglas de negocio

normalmente sólo interviene un tipo de programación, preferentemente basada en

lenguajes, en la preparación del interfaz de usuario suelen mezclarse varias

disciplinas, como el diseño o la usabilidad.


Un error frecuente en la creación de los interfaces de usuario consiste en olvidar

que las reglas de negocio no se hallan en el interfaz, sino en los objetos

subyacentes que residen en las capas inferiores de la solución. La capa de

presentación no es más que un sistema de presentación y manejo de datos que se

obtienen y se actualizan con los objetos de negocio comunes para todas las

aplicaciones que los usan. Si se olvida este aspecto se puede caer en la tentación

de colocar reglas de negocio en el interfaz de usuario, imposibilitando la

reutilización de las mismas y complicando la distribución y despliegue de la

aplicación. Por lo tanto, una regla de oro a observar en toda aplicación distribuida

es que la capa de presentación ha de ser completamente independiente de las

reglas de negocio, y su función se limitará a la presentación y manejo de los datos

de la aplicación, que obtendrá mediante el uso de los objetos de la capa de

negocios comentados en la sección anterior.

Esto convierte a la capa de presentación en una mera fachada de los procesos

que son gestionados por la capa de negocios. Las capas de presentación suelen

ser “delgadas”, es decir, contienen pocas líneas de código, ya que su función

principal está cubierta por las características de los elementos “visuales” que las

componen. Una tendencia creciente es la separación entre diseño y código, ya

existente, por ejemplo, en las aplicaciones web dinámicas.

2.2 CAPA DE MANEJO DE DATOS

La capa de negocios o de manejo de datos, es donde residen los programas que

se ejecutan, se reciben las peticiones del usuario y se envían las respuestas tras

el proceso. Se denomina también capa de negocio (e incluso de lógica del

negocio) porque es aquí donde se establecen todas las reglas que deben

cumplirse.

Esta capa se comunica con la capa de presentación, para recibir las solicitudes y

presentar los resultados, y con la capa de datos, para solicitar al gestor de base de

datos almacenar o recuperar datos de él. También se consideran aquí los

programas de aplicación.


División de la capa de manejo de datos

La capa de negocios representa el grueso de la lógica de funcionamiento de la

aplicación distribuida. En esta capa se sitúan las normas de acceso a datos, la

lógica de tratamiento de los mismos, y en general cualquier elemento de la

aplicación que pueda reutilizarse. El objetivo de la creación de esta capa

“intermedia” es aislar la capa de presentación de la capa de servidor, de forma que

las estructuras de datos subyacentes y la lógica que las utilizan sean

independientes de la capa de presentación. De esta forma, también, el

mantenimiento de las normas de negocio será más sencillo y, sobre todo,

será reutilizable desde cualquier capa de presentación, sea del tipo que sea.

A pesar de que se suele utilizar el nombre de capa de negocios para referenciar a

todos los elementos que componen esta capa intermedia de software, por lo

general la capa de negocios suele dividirse en dos tipos de elementos, atendiendo

a la función que desempeñan en la capa.

La figura 2.3 ilustra los elementos típicos que suelen aparecer en las capas de

negocios.


Figura 2.3: Esquema lógico de las capas en una aplicación distribuida

Lógica de negocios

Cuando las aplicaciones adquieren cierto volumen o las entidades implicadas

tienen cierta complejidad, la lógica de acceso a datos por sí sola no es suficiente

para encapsular convenientemente el acceso a las entidades de datos. En estos

casos será necesario añadir objetos más complejos que a su vez encapsulen los

objetos de acceso a datos y los expongan de forma más sencilla a las capas

superiores, facilitando su manejo.

Además, en las aplicaciones distribuidas con cierto tamaño es frecuente encontrar

reglas de negocio que no tienen nada que ver con el acceso a datos, sino que

constituyen mecanismos aparte que de una forma o de otra es deseable extraer

de la capa de presentación para su reutilización o para que su mantenimiento sea

sencillo.

Estas necesidades implican a menudo la creación de una capa adicional de lógica

que llamaremos lógica de negocios. Los elementos de la lógica de negocios ya no

se conectan a los orígenes de datos ni representan a las entidades de datos

subyacentes, sino que utilizan los objetos de acceso a datos y las entidades de

negocio, siendo pues una especie de “cliente” de la lógica de acceso a datos.


Lógica de acceso a datos

La lógica de acceso a datos incluye los elementos necesarios para que la

aplicación se conecte a orígenes de datos y recupere estructuras de datos que

serán utilizadas por el resto de la aplicación. En una aplicación distribuida, los

únicos elementos que se conectan a la base de datos son los objetos de acceso a

datos, y el resto de elementos de la aplicación se limitan a enlazar con estos

objetos para solicitar datos y enviar órdenes a los orígenes de datos.

Los motivos para encapsular todo el acceso a datos en la lógica de acceso a datos

son múltiples. En primer lugar, no será necesario distribuir la información de

conexión por todo el sistema, ya que el único punto desde el que se efectuará el

acceso directo a los orígenes de datos será el equipo en el que resida físicamente

la lógica de acceso a datos. Tampoco será necesario distribuir el software cliente

del SGBD por diferentes máquinas, lo que facilita el mantenimiento y la instalación

de la aplicación. Además, encapsular la lógica de acceso a datos permite que la

aplicación sea agnóstica respecto al origen de datos, es decir, puede realizar sus

tareas sin tener la necesidad de saber en qué SGBD concreto residen los datos, ni

en qué punto de la red se halla el servidor, lo que facilita la configuración del

sistema. Este sistema posibilita la utilización de varios SGBD en una aplicación o

facilita la migración de un SGBD a otro. También permite que la aplicación ignore

la estructura real de los orígenes de datos, ya que es la propia lógica de acceso a

datos la que expondrá las estructuras con las que trabajará la aplicación,

acomodándolas a las necesidades de la misma.

Otro factor importante es la reutilización. La separación de esta lógica permite

reutilizar los componentes de acceso a datos en diversas aplicaciones sin

necesidad de copiar el código y manteniendo la coherencia en el comportamiento

del acceso a datos en todas ellas.

A pesar de que otros elementos, como los que componen la lógica de negocios,

son opcionales, los elementos de lógica de acceso a datos deben estar presentes

en toda arquitectura distribuida que se diseñe, debido a las ventajas que aportan.


2.3 CAPA DE PROCESAMIENTO DE DATOS

Es donde residen los datos y es la encargada de acceder a los mismos. Está

formada por uno o más gestores de bases de datos que realizan todo el

almacenamiento de datos, reciben solicitudes de almacenamiento o recuperación

de información desde la capa de negocio.

El acceso a datos se refiere al medio a través del cual podemos acceder y

manipular los datos persistentes de un sistema.

El almacenamiento de datos se refiere a la forma en que se encuentran guardados

dichos datos, por ejemplo, en archivos o bases de datos.

Servicio.

En esta capa encontraremos los procesos de la aplicación que se encargan

recibir las peticiones de las capas superiores y, si es necesario, devolver los

datos solicitados. Esta función será desempeñada por un servicio.

Los servicios son procesos que se ejecutan en los equipos servidores y que se

mantienen a la escucha esperando que los procesos cliente les soliciten

funcionalidad o datos. Por lo general los servicios residen en equipos

dedicados cuya configuración y características físicas están especialmente

diseñadas para realizar esta función.

Servicios de base de datos

Los servicios de base de datos son los más frecuentes en las aplicaciones

distribuidas. Los SGBD como SQL Server u Oracle disponen de toda la

infraestructura de servicios necesarios para que los equipos cliente les realicen

peticiones y para responder a ellas. Se ejecutan como un servicio de forma

totalmente desatendida, se enlazan al protocolo de red para escuchar

peticiones de otros equipos, gestionan la concurrencia de las llamadas e

incorporan mecanismos de seguridad propios o integrables con el directorio

activo.

Una de las características más importantes de los SGBD es que nos


permiten crear reglas de negocio. Estas reglas pueden invocarse remotamente

desde los clientes y se escriben en lenguajes propios del SGBD (Transact-

SQL en el caso de SQL Server, por ejemplo). Los SGBD compilan y ejecutan

de la forma más óptima posible estas reglas, de modo que su ejecución

siempre es de alto rendimiento.

Casi todas las aplicaciones y servicios necesitan almacenar y obtener acceso a

un determinado tipo de datos. Por ejemplo, una aplicación comercial

necesitaría almacenar datos de productos, clientes y pedidos.

Al trabajar con datos debe determinar:

El almacén de datos que utiliza.

El diseño de los componentes utilizados para obtener acceso al almacén

de datos.

El formato de los datos pasados entre componentes y el modelo de

programación necesario para ello la aplicación o servicio puede disponer

de uno o varios orígenes de datos, los cuales pueden ser de tipos

diferentes. La lógica utilizada para obtener acceso a los datos de un

origen de datos se encapsulará en componentes lógicos de acceso a

datos que proporcionan los métodos necesarios para la consulta y

actualización de datos. Los datos con los que la lógica de la aplicación

debe trabajar están relacionados con entidades del mundo empresarial

que forman parte de la empresa. En determinados escenarios, puede

disponer de componentes personalizados que representan estas

entidades, mientras que en otros puede decidir trabajar con datos

utilizando directamente conjuntos de datos ADO.NET o documentos

XML.


En la figura 2.11 se muestra cómo la capa de datos lógicos de una

aplicación consta de uno o varios almacenes de datos y describe una

capa de componentes lógicos de acceso a datos utilizados para

recuperar y manipular los datos en dichos almacenes.

Figura 2.11. Componentes de Datos

La mayoría de las aplicaciones utilizan una base de datos relacional

como almacén principal de los datos de la aplicación. También se puede

utilizar el almacén de Web Microsoft Exchange Server, bases de datos

heredadas, el sistema de archivos o servicios de administración de

documentos.

Cuando la aplicación recupera datos de la base de datos, puede hacerlo

utilizando un formato de conjunto de datos DataReader. A continuación

los datos se transfieren entre las capas y los distintos niveles de la

aplicación y, finalmente, uno de los componentes los utilizará. Tal vez

desee utilizar formatos de datos diferentes para recuperar, pasar y

utilizar datos; por ejemplo, puede utilizar los datos de un conjunto de

datos para llenar las propiedades de un objeto de entidad personalizado.


No obstante, debería intentar mantener una coherencia en cuanto al tipo

de formato utilizado, ya que mejorará probablemente el rendimiento y la

facilidad de mantenimiento de la aplicación para presentar sólo un

conjunto limitado de formatos, evitando así la necesidad de capas de

traducción adicionales y de familiarizarse con API diferentes.

En las siguientes secciones se describe la elección de almacenes de

datos, el diseño de los componentes lógicos de acceso a datos y las

distintas posibilidades disponibles de representación de datos.

Almacenes de datos. Entre los tipos de almacenes habituales se

encuentran:

Bases de datos relacionales. Las bases de datos relacionales, como las

bases de datos SQL Server, proporcionan funcionalidad de administración

de un gran volumen de datos transaccionales de alto rendimiento con

capacidades de seguridad, operaciones y transformación de datos. Las

bases de datos relacionales también alojan instrucciones y funciones

complejas de lógica de datos en forma de almacenamientos almacenados

que se pueden utilizar como un entorno eficaz para los procesos

empresariales con un gran volumen de datos.

Bases de datos de mensajería. Puede almacenar datos en el almacén

Web de Exchange Server, lo que resulta especialmente útil si la aplicación

está centrada en el grupo, el trabajo en grupo o mensajes y no desea

basarse en otros almacenes de datos que pueden necesitar que se

administren de forma independiente. Sin embargo, los almacenes de datos

de mensajes suelen presentar menores capacidades de rendimiento,

escalabilidad, disponibilidad y administración que los sistemas de

administración de bases de datos relacionales completas (RDBMS) y, por

tanto, es relativamente no habitual que las aplicaciones que utilicen el

almacén de datos proporcionado por un producto de mensajería.


Sistema de archivos. Puede decidir almacenar los datos en sus propios

archivos en el sistema de archivos. Estos archivos pueden presentar su

propio formato o el formato XML con un esquema definido para los

propósitos de la aplicación.

Hay un gran número de otros almacenes (como bases de datos XML,

servicios de procesamiento analítico en línea y bases de datos de

almacenamiento de datos, entre otros) pero no son el objeto de análisis de

esta guía.

Componentes lógicos de acceso a datos Independientemente del

almacén de datos utilizado, la aplicación o el servicio utilizarán

componentes lógicos de acceso a datos para obtener acceso a los

datos. Estos componentes abstraen la semántica del almacén de datos

subyacente y la tecnología de acceso a datos (como ADO.NET) y

proporcionan una interfaz simple de programación para la recuperación y

realización de operaciones con datos.

Los componentes lógicos de acceso a datos suelen implementar un patrón

de diseño sin estado que separa el procesamiento empresarial de la lógica

de acceso a datos. Cada uno de estos componentes suele proporcionar

métodos para realizar operaciones Create, Read, Update y Delete (CRUD)

relacionadas con una entidad empresarial determinada de la aplicación (por

ejemplo, Order). Los procesos empresariales pueden utilizar estos

métodos. La interfaz de usuario pueden utilizar las consultas específicas

para procesar los datos de referencia (como una lista de tipos de tarjetas de

crédito válidos).

Cuando la aplicación contiene varios componentes lógicos de acceso a

datos, puede resultar útil utilizar un componente de ayuda de acceso a

datos genéricos para administrar las conexiones de las bases de datos,

ejecutar comandos y almacenar parámetros en caché, entre otros. Los

componentes lógicos de acceso a datos proporcionan la lógica necesaria


para obtener acceso a datos empresariales específicos, mientras que el

componente de ayuda para el acceso a datos centraliza el desarrollo de API

de acceso a datos y la configuración de la conexión a éstos, permitiendo de

esta forma la reducción de código duplicado. Un componente de ayuda de

acceso a datos bien diseñado no debe repercutir negativamente en el

rendimiento y proporciona una ubicación central para el ajuste y

optimización del acceso a datos. Microsoft proporciona Data Access

Application Block para .NET, que se puede utilizar como un componente de

ayuda de acceso a datos genéricos en la aplicación al utilizar bases de

datos SQL Server.

En la figura 2.12 se muestra el uso de componentes lógicos de acceso a

datos para obtener acceso a datos.

Figura 2.12. Componentes lógicos de acceso a datos


Observe los siguientes puntos en la figura 2.12:

1. Los componentes lógicos de acceso a datos exponen métodos para

insertar, eliminar, actualizar y recuperar datos, incluyendo la provisión de

funcionalidad de paginación al recuperar grandes cantidades de datos.

2. Puede utilizar un componente de ayuda de acceso a datos para

centralizar la administración de la conexión y todo el código relacionado con un

origen de datos específico.

3. Se recomienda implementar las consultas y operaciones de datos como

procedimientos almacenados (si es compatible con el origen de datos) para

mejorar el rendimiento y la facilidad de mantenimiento.

Agentes de servicios.

Cuando un componente empresarial requiere el uso de la funcionalidad

proporcionada por un servicio externo, tal vez sea necesario hacer uso de

código para administrar la semántica de la comunicación con dicho servicio.

Por ejemplo, los componentes empresariales de la aplicación comercial

descrita anteriormente podría utilizar un agente de servicios para

administrar la comunicación con el servicio de autorización de tarjetas de

crédito y utilizar un segundo agente de servicios para controlar las

conversaciones con el servicio de mensajería. Los agentes de servicios

permiten aislar las idiosincrasias de las llamadas a varios servicios desde la

aplicación y pueden proporcionar servicios adicionales, como la asignación

básica del formato de los datos que expone el servicio al formato que

requiere la aplicación.

2.4 INTEGRACION DE SISTEMAS HEREDADOS

Un sistema heredado (o sistema legacy) es un sistema informático (equipos

informáticos o aplicaciones) que ha quedado anticuado pero continúa siendo

utilizado por el usuario (típicamente una organización o empresa) y no se quiere o

no se puede reemplazar o actualizar de forma sencilla.

Los sistemas heredados no son sólo sistemas de software de aplicación. Son


sistemas socio-técnicos, por lo que incluyen procesos de negocio, software de

aplicación, software de apoyo y sistema hardware.

Aunque la funcionalidad que un sistema heredado ofrece a los procesos

empresariales puede estar disponible a través de una tecnología más moderna, la

posibilidad de una interrupción del servicio durante la actualización de sistemas

puede impedir una migración hacia el uso de sistemas más nuevos, o incluso la

puede impedir dada la dificultad percibida en la conversión del contenido heredado

para ajustarse a los nuevos modelos de contenido y formatos.

Muchos sistemas heredados todavía se utilizan porque solucionan bien el

problema y reemplazarlos sería demasiado costoso.

Las compañías gastan mucho dinero en sistemas informáticos y, para obtener un

beneficio de esa inversión, el software o el hardware debe utilizarse varios años.

El tiempo de vida de los sistemas informáticos es muy variable, pero muchos

sistemas grandes se pueden llegar a utilizar hasta más de 20 años. Muchos de

estos sistemas antiguos aún son importantes para sus respectivos negocios, es

decir, las empresas cuentan con los servicios suministrados por estos sistemas y

cualquier fallo en estos servicios tendría un efecto serio en el funcionamiento de la

organización. Estos sistemas antiguos reciben el nombre de sistemas heredados.

Lo habitual es que los sistemas heredados, que ya suponen un problema para una

empresa u organización por la dificultad para sustituirlos, no sean los mismos

sistemas que originalmente se empezaron a utilizar en la empresa. Obviamente la

modernización de estos sistemas anticuados es deseable, pero muchas veces no

es muy asequible, no sólo por razones económicas sino también por razones

críticas de entrega de servicios

Muchos factores externos e internos, como el estado de las economías nacional e

internacional, los mercados cambiantes, los cambios en las leyes, los cambios

de administración o la reorganización estructural, conducen a que los negocios

experimenten cambios continuos.

El enfoque del problema de las aplicaciones heredadas es el de evitar cualquier

modificación en los sistemas heredados que pueda poner en peligro la entrega de

servicios; este enfoque también elimina la formación de los usuarios del sistema


heredado al nuevo sistema, con el beneficio evidente del ahorros de costes y

tiempos en la adquisición de nuevo equipamiento y el período de adaptación

requerido para utilizarlo.

Además que estos cambios generan o modifican los requerimientos del sistema de

información, por lo que éste va sufriendo cambios conforme cambian los negocios.

Por esta razón, los sistemas heredados incorporan un gran número de

actualizaciones hechas a lo largo de su vida útil. Muchas personas diferentes

pueden haber estado involucradas en la realización de estas modificaciones a lo

largo del tiempo, y es inusual para cualquier usuario o administrador del

sistema tener un conocimiento completo del mismo, sobre todo cuando éste tiene

una cierta envergadura.

Riesgos de la migración de un sistema heredado

Los sistemas heredados son considerados potencialmente problemáticos

por numerosos ingenieros de software por diversos motivos. Dichos

sistemas a menudo operan en ordenadores obsoletos y lentos, cuyo

mantenimiento tiene elevados costes y son difíciles de actualizar por falta

de componentes adecuados o de mantenimiento.

Costes de mantenimiento de un sistema heredado

Seguir utilizando los sistemas heredados evita los mencionados riesgos del

reemplazo, pero hacer cambios al sistema existente en vez de cambiarlo

por uno más moderno puede ser más costoso puesto que éste es cada vez

más viejo

Alternativas

Los negocios que tienen sistemas informáticos anticuados se enfrentan a

un dilema fundamental. Si continúan utilizando los sistemas heredados y

realizan los cambios requeridos, sus costos se incrementarán de forma

inevitable. Si deciden reemplazar sus sistemas heredados con nuevos

sistemas, esto tendrá un coste y puede ocurrir que los nuevos sistemas no

provean apoyo efectivo al negocio como lo hacen los sistemas heredados

Mantener el sistema heredado

Muchos negocios están buscando técnicas de ingeniería de software que


prolonguen el tiempo de vida de los sistemas heredados y que reduzcan los

costos de seguir utilizando estos sistemas

Los sistemas heredados son considerados por las organizaciones de TI

como elementos destacados dentro del nuevo concepto de empresa. Los

usuarios ya no preguntan cómo librarse de sus sistemas heredados, sino

que buscan formas para aprovechar el valor de negocio de estos sistemas

heredados.

¿Qué es la integración de sistemas heredados?

La integración de sistemas heredados puede definirse como la reutilización de

sistemas y aplicaciones heredadas existentes, que se logra mediante la

integración con aplicaciones corporativas desarrolladas recientemente.

La integración de sistemas heredados brinda un método no intrusivo para reutilizar

aplicaciones críticas que residen en sistemas heredados, como un sistema

mainframe o AS/400. El poder utilizar estos recursos existentes tiene muchas

ventajas, entre ellas un riesgo reducido y ahorros significativos.

Riesgo reducido por medio de fiabilidad, disponibilidad y facilidad de

mantenimiento (RAS, por su sigla en inglés)

Para muchas organizaciones, la decisión inicial de recurrir al uso de un equipo

mainframe o AS/400 se basaba en la estabilidad sin precedentes del sistema. El

término RAS fue acuñado por IBM, y se refiere a la fiabilidad, disponibilidad y

facilidad de mantenimiento de un sistema.

Según IBM, para que un sistema se considere fiable debe ser capaz de realizar

pruebas de auto-verificación de errores, y rápidamente aplicar cualquier

actualización necesaria para recuperarse de estos problemas sin interacción

manual. El concepto de disponibilidad se refiere a la capacidad del sistema de

recuperarse de los problemas sin alterar el correcto funcionamiento del resto de

sus áreas. Además de la auto-verificación de errores y la auto-recuperación

aislada de esos errores, un sistema debería ser también capaz de determinar la

causa de la falla. Esto se conoce como facilidad de mantenimiento.

Paul Baquet, un analista de sistemas señor de Duke Health Technology Solutions


afirma: "En términos de estabilidad, el mainframe es probablemente el equipo más

adecuado para procesar transacciones. Nosotros atendemos las necesidades de

2000 usuarios finales en todo momento, de modo que contar con esa clase de

flexibilidad nos permite continuar apoyando el entorno de los servicios de salud,

mientras el mainframe procesa aplicaciones y las deriva a otros sistemas". La

integración de sistemas heredados permite a las organizaciones capitalizar esta

solidez comprobada y utilizarla como base para nuevas aplicaciones de negocios.

Seguridad

Cuando se trata de proteger los datos y recursos TI de una organización, la

plataforma Power de IBM incorpora características avanzadas de autenticación y

cifrado, así como recursos de control de gastos y administración. Se pueden

implementar políticas de seguridad tanto a nivel de sistema como de usuario.

Estas herramientas ayudan a las organizaciones a asegurar sus datos frente a

amenazas de seguridad internas y externas, satisfacer o exceder el alcance de las

regulaciones de seguridad y políticas de cumplimiento, y apoyar las auditorías de

seguridad. La integración de estas herramientas con el sistema operativo facilita el

proceso de administración y provee una fiabilidad superior. La línea pSeries

admite herramientas de gestión de seguridad diseñadas tanto para la plataforma

como para el nivel corporativo.

Escalabilidad

Para adaptarse al crecimiento de un negocio, los sistemas deben ser escalables.

Los sistemas heredados, como el mainframe, son reconocidos por su

escalabilidad. Los sistemas escalables pueden adaptarse para utilizar una

cantidad adecuada de recursos de sistema, como memoria, procesadores y

almacenamiento, a fin de funcionar eficientemente y con independencia del

tamaño o la complejidad de la red.

Ahorros en costos

La integración de sistemas heredados permite a las organizaciones ahorrar dinero

por medio del aprovechamiento de recursos existentes, que ya han demostrado su

capacidad para incrementar el retorno de la inversión (ROI). Muchos de estos

sistemas heredados han estado funcionando por décadas y han resistido el paso


del tiempo en lo que hace a RAS; fiabilidad, disponibilidad y escalabilidad. En la

mayoría de los casos, la implementación de tecnologías completamente nuevas y

la portación de los datos existentes a estos nuevos sistemas suponen costos

prohibitivos.

En una encuesta reciente auspiciada por BMC software, el 95% de los 1100

gerentes de TI encuestados indicó que el mainframe seguiría cumpliendo un rol

central en su infraestructura de tecnología de la información. El 65% de ellos

declaró que su uso de la plataforma seguiría creciendo. Los sistemas fiables,

disponibles y fáciles de mantener, y que además son seguros y escalables,

brindan ventajas demasiado numerosas como para ser ignoradas por cualquier

organización que desee mantener un control racional de los costos.

La integración de sistemas heredados permite que las organizaciones aprovechen

estas ventajas y las integren con tecnologías actuales.

2.5 DISTRIBUCIÓN DE ELEMENTOS DE UNA APLICACIÓN.

Se refiere a la construcción de software por partes, a las cuales les son asignadas

un conjunto específico de responsabilidades dentro de un sistema.

También se refiere a la necesidad de distribuir los elementos de un sistema

dependiendo de las características y necesidades del lugar.

Una aplicación distribuida es una aplicación con distintos componentes que se

ejecutan en entornos separados, normalmente en diferentes plataformas

conectadas a través de una red.

La distribución habla de que las partes o componentes se encuentran en entornos

separados, entonces para realizar la separación física, primero se debe de tener

clara la separación lógica de las partes de una aplicación.

Hay componentes de diferentes tipos: Ejecutables páginas web, librerías,

controles, Procedimientos almacenados servicios web…Ejemplo: Paquetería de

office, Corel, Reproductor Windows etc.

Los ejecutables se refieren a programas o aplicaciones de escritorio que corren

sobre un sistema operativo.

Una página web es una fuente de información adaptada para worldwide web


(WWW) que es accesible mediante un navegador de internet y normalmente forma

parte de un sitio web.

Las librerías se refieren bibliotecas o conjunto de clases que contiene lógica de

programación implementada como servicios que pueden ser utilizados desde otras

librerías o aplicaciones.

Ejemplo: Java(java.io, java.lang), Netbeans entre otros.

2.6 INTEGRACIÓN DE TECNOLOGÍAS HETEROGÉNEAS Y

HOMOGÉNEAS.

Existen diferentes motivos para la heterogeneidad y homogeneidad. Una razón

son los cambios tecnológicos que siempre se dan en un periodo de tiempo corto.

En este contexto, dichos cambios se refieren a mejor calidad, mejor desempeño,

costos más económicos, seguridad, entre otras características que se toman en

cuenta. Otra razón es que la diversidad en una red de computadoras puede

hacerla más resistente que cualquier problema dado en algún tipo de máquina,

sistema operativo o aplicación son poco probables que afecten a otros sistemas

corriendo en diferentes sistemas operativos y aplicaciones.

Homogéneo

En los sistemas homogéneos, todos los sitios emplean idéntico software de

gestión de base de datos, son conscientes de la existencia de los demás sitios y

acuerdan cooperar en el procesamiento de las solicitudes de los usuarios


Un sistema distribuido homogéneo tiene múltiples conexiones de datos; integra

múltiples recursos de datos. Los sistemas homogéneos se parecen a un sistema

centralizado, pero en lugar de almacenar todos los datos en un solo lugar los

datos se distribuyen en varios sitios comunicados. No existen usuarios locales y

todos ellos accedan la base de datos global. El esquema global es la unión de

todas las descripciones de datos locales y las vistas de los usuarios se definen

sobre el esquema global.

Heterogéneo

Las tecnologías Heterogéneas son aquellas donde Sitios diferentes utilizan

diferentes DBMS, siendo cada uno esencialmente autónomo. Es posible que

algunos sitios no sean conscientes de la existencia de los demás y quizás

proporcionen facilidades limitadas para la cooperación en el procesamiento de

transacciones. La heterogeneidad se debe a que los datos de cada BD son de

diferentes tipos o formatos. El enfoque heterogéneo es más complejo que el

enfoque homogéneo.

Ventajas

La potencia que ofrece multitud de computadores conectados en red usando grid

es prácticamente ilimitada, además de que ofrece una perfecta integración de

sistemas y dispositivos heterogéneos, por lo que las conexiones entre diferentes

maquinas no generan ningún problema. Se trata de una solución altamente

escalable, potente y flexible ya que evitaran problemas de falta de recursos

(cuellos de botellas) y nunca queda obsoleta, debido a la posibilidad de modificar

el número de características de sus componentes.

Conclusión

Los sistemas homogéneos son los que están basados en un mismo tipo de

aplicación lo que permite una integración más rápida.

Los sistemas heterogéneos manejan diferentes tipos de aplicaciones en los

diferentes sitios lo que provoca que cada equipo pueda ser autónomo y la

cooperación entre los diferentes sitios es más complicada, costosa y no siempre

posible.


2.7 SERVICIOS DE LA ARQUITECTURA (EMAIL, WEB, BASE DE DATOS,

APLICACIONES, TRANSACCIONES, SISTEMAS OPERATIVOS,

FIREWALL)

Servicio Web

Es un conjunto de protocolos y estándares que sirven para intercambiar datos

entre aplicaciones. Distintas aplicaciones de software desarrolladas en lenguajes

de programación diferente y ejecutada sobre cualquier plataforma pueden utilizar

los servicios web para intercambiar datos en redes de ordenadores como internet.

Protocolos utilizados:

XML: Es el formato estándar para los datos que se vayan a intercambiar.

SOAP o XML-RPC: Protocolos sobre los que se establece el intercambio.

HTTP, FTP, o SMTP: Los datos en XML también pueden enviarse de una

aplicación a otra mediante protocolos normales ya bien conocidos.

WSDL: Es el lenguaje de la interfaz pública para los servicios Web.

UDDI: Protocolo para publicar la información de los servicios Web.

WS-Security: Protocolo de seguridad aceptado como estándar por OASIS.

Estos servicios proporcionan mecanismos de comunicación estándares

entre diferentes aplicaciones, que interactúan entre sí para presentar

información dinámica al usuario. Para proporcionar interoperabilidad y

extensibilidad entre estas aplicaciones, y que al mismo tiempo sea posible

su combinación para realizar operaciones complejas, es necesaria una

arquitectura de referencia estándar.

El siguiente gráfico muestra cómo interactúa un conjunto de Servicios Web:

Según el ejemplo del gráfico, un usuario (que juega el papel de cliente

dentro de los Servicios Web), a través de una aplicación, solicita

información sobre un viaje que desea realizar haciendo una petición a una

agencia de viajes que ofrece sus servicios a través de Internet. La agencia


de viajes ofrecerá a su cliente (usuario) la información requerida. Para

proporcionar al cliente la información que necesita, esta agencia de viajes

solicita a su vez información a otros recursos (otros Servicios Web) en

relación con el hotel y la compañía aérea. La agencia de viajes obtendrá

información de estos recursos, lo que la convierte a su vez en cliente de

esos otros Servicios Web que le van a proporcionar la información

solicitada sobre el hotel y la línea aérea. Por último, el usuario realizará el

pago del viaje a través de la agencia de viajes que servirá de intermediario

entre el usuario y el servicio Web que gestionará el pago.

Servicio Email

Servicio de red que permite a los usuarios enviar y recibir mensajes

rápidamente a los usuarios enviar y recibir mensajes rápidamente también

denominados mensajes electrónicos o cartas electrónicas mediante

sistemas de comunicación electrónicos.

Aplicaciones para envío y recepción de emails

Los mensajes de email son intercambiados entre hosts que emplean el

protocolo SMTP, con programas llamados agentes de transferencia de

emails. En tanto, los usuarios pueden recibir sus emails de los servidores

empleando protocolos como POP o IMAP; o protocolos propietarios

específicos como Lotus Notes o Microsoft Exchange Servers. También

pueden emplear servicios de webmail para acceder a los emails desde un

navegador web.

Aplicaciones online: Existen servicios online dedicados al webmail

como Gmail, Hotmail, Yahoo! Mail, etc. En general, un usuario debe

registrarse al servicio de e-mail para obtener una cuenta de correo

electrónico.

Aplicaciones de computadora: Algunas aplicaciones que se

utilizan para el envío y recepción de e-mails son: Microsoft Outlook

Express, Microsoft Outlook, Netscape Mail, Eudora y Pegasus Mail.


Base de Datos

Conjunto de datos pertenecientes a un mismo contexto y almacenados

sistemáticamente para su posterior uso. Un servidor de base de datos es un

programa que provee servicios de base de datos a otros programas u otras

computadoras, como es definido por el modelo cliente-servidor. También puede

hacer referencia a aquellas computadoras (servidores) dedicadas a ejecutar esos

programas, prestando el servicio.

Los servidores de datos deben proporcionar mecanismos de comunicación

óptimos, pues de cómo se envíe la información dependerán parámetros tan

importantes como la velocidad de acceso a los datos. Todos los sistemas gestores

analizados cuentan con múltiples configuraciones de protocolos, adaptándose a

los protocolos existentes y estandarizados de la actualidad: TCP/IP, IPX, Banyan,

etc.; es importante no sólo el canal de comunicaciones que está disponible para

los servidores de datos sino también cómo es transmitida la información.

Aplicaciones

Programa informáticos que permiten a un usuario utilizar una computadora con un

fin específico. Son parte del software de una computadora y suelen ejecutarse

sobre el sistema operativo.

¿Qué es un proveedor de servicios de aplicación?

El modelo de negocios Proveedor de Servicios de Aplicación o más conocido en

inglés como ASP (Application Service Provider) permite a una organización utilizar

un software de aplicación bajo el concepto de servicio, sin la necesidad de

comprar licencias, equipos y otros activos, pagando sólo una cuota mensual.

El proveedor esta especializado en manejar volúmenes más eficientes con costos

fijos consiguiendo una mayor calidad de servicio.

Las ventajas del modelo son muchas, entre las cuales podemos destacar:

Menores costos de implementación

Costos de mantenimiento predecible y acordado.


Ahorra la inversión inicial para construir la infraestructura requerida para

correr las aplicaciones

No se requiere disponer de recursos técnicos para la implementación.

Rápida puesta en producción y con menor riesgo.

Mayor seguridad.

Mayor escalabilidad.

Transacción

Una transacción es una interacción con una estructura de datos compleja

compuesta por varios procesos que se han de aplicar uno después del otro.

Firewall

es una parte de un sistema o una red que esta diseñada para bloquear el acceso

no autorizado permitiendo al mismo tiempo comunicaciones autorizadas

cortafuegos, mecanismo de seguridad en internet frente a acceso no autorizados.

RESUMEN

Una arquitectura distribuida es una aplicación con distintos componentes que se

ejecutan separados, normalmente en diferentes plataformas conectadas. La

distribución se refiere a la construcción de software por partes, a las cuales le son

asignadas un conjunto específico de responsabilidades dentro de un sistema.

Esta distribución como bien enunciaba la definición formal, habla de que las partes

o componentes se encuentran en entornos separados, sin embargo, lo que tiene

implícito esta definición, es que para realizar esta separación física primero debe

tenerse clara la separación lógica de las partes de una aplicación, esto quiere

decir que programáticamente existe una forma de separar o agrupar los

componentes.

La capa de presentación o interfaz de usuario se refiere al mecanismo de

interacción del usuario con el sistema.

Es la que ve el usuario (también se la denomina "capa de usuario"), presenta el

sistema al usuario, le comunica la información y captura la información del usuario

en un mínimo de proceso (realiza un filtrado previo para comprobar que no hay


errores de formato). También es conocida como interfaz gráfica y debe tener la

característica de ser "amigable" (entendible y fácil de usar) para el usuario. Esta

capa se comunica únicamente con la capa de negocio.

La capa de negocios o de manejo de datos, es donde residen los programas que

se ejecutan, se reciben las peticiones del usuario y se envían las respuestas tras

el proceso. Se denomina también capa de negocio (e incluso de lógica del

negocio) porque es aquí donde se establecen todas las reglas que deben

cumplirse.

Es donde residen los datos y es la encargada de acceder a los mismos. Está

formada por uno o más gestores de bases de datos que realizan todo el

almacenamiento de datos, reciben solicitudes de almacenamiento o recuperación

de información desde la capa de negocio.

La distribución de estas aplicaciones Se refiere a la construcción de software por

partes, a las cuales les son asignadas un conjunto específico de

responsabilidades dentro de un sistema.

Entre los servicios que ofrece están los servicios de email, web, base de datos,

aplicaciones, transacciones, sistemas operativos, firewall.

Unidad 2. Arquitectura de aplicaciones distribuidas

Documents

Transcript of Unidad 2. Arquitectura de aplicaciones distribuidas