Todos los días utilizamos diferentes aplicaciones, herramientas y sistemas en línea, tanto en la computadora como en el teléfono inteligente. Pero, ¿sabías que detrás de estos programas hay una gran estructura organizativa, desarrollada por la arquitectura de software?

Esta área de Tecnologías de la Información (TI) es responsable del análisis estratégico de los componentes operativos antes de crear soluciones viables para una tecnología, considerando desempeño, escalabilidad, interoperabilidad, compatibilidad y desempeño.

¿Quieres entender mejor el tema? Entonces, sigue este artículo y aprende sobre el concepto y los principales tipos de arquitectura de software adoptados en sitios web, redes sociales, programas y sistemas operativos. ¡Buena lectura!

¿Qué es la arquitectura de software?

La arquitectura de software permite comprender las diferencias entre lenguajes , sistemas operativos y entornos informáticos, es decir, cualquier componente tecnológico puede ser utilizado para integrar una solución arquitectónica. Es fundamental porque optimiza el trabajo de diseñadores y desarrolladores , permitiendo que una aplicación esté dentro de los estándares básicos necesarios para funcionar asertivamente.

El área es importante para automatizar nuevos procesos o mejorar los existentes. Así, los proyectos desarrollados por el arquitecto de software acaban reduciendo los riesgos asociados al sistema. En definitiva, las tecnologías materializan el software de forma funcional y adecuada para resolver una solución de negocio.

Además de la elección de algoritmos y estructuras de datos, la arquitectura implica:

  • Decisiones sobre las estructuras que formarán el sistema;
  • Control;
  • Protocolos de comunicación, sincronización y acceso a datos;
  • Asignación de funcionalidad a los elementos del sistema;
  • Distribución física de los elementos de escalabilidad;
  • Rendimiento y otros atributos de calidad.

La arquitectura de software de un sistema abarca la forma en que se organizan sus partes, incluidos aspectos como el comportamiento de esta estructura y los componentes responsables de realizar un conjunto específico de funciones. En otras palabras: es un modelo repetible bajo el cual se puede desarrollar un sistema.

La elección de la arquitectura influye en aspectos como el rendimiento, la calidad, la facilidad de mantenimiento y la escalabilidad, por lo que esta decisión tiene un gran impacto en el éxito del proyecto, especialmente a largo plazo.

Actualmente son varios los principios y patrones que se utilizan en los sistemas y normalmente los proyectos desarrollados no se limitan a un solo estilo o arquitectura. Más bien, son una combinación de patrones que juntos forman el sistema completo.

¿Por qué hacer un proyecto de arquitectura de software?

Diseñar una arquitectura que facilite la comprensión de los componentes es fundamental porque, a medida que se desarrolla software, crece su tamaño y complejidad, aumentando también el problema de diseño y superando las estructuras de datos y algoritmos.

Entre los aspectos que es necesario observar en este proceso, se debe prestar atención a cuestiones como: los protocolos de comunicación, la atribución de funcionalidades a determinadas partes y la estructura de control.

Esta estructuración busca facilitar la organización de los componentes y mejorar la flexibilidad y portabilidad del sistema, generando un mantenimiento mucho más sencillo. Incluso porque, un código bien estructurado y organizado facilita la creación de interfaces bien definidas con componentes y funcionalidades ya probadas, permitiendo la reutilización del código y mejorando la asistencia.

La implementación de una arquitectura de software trae varios beneficios al sistema. Entre ellos, los tres principales son:

  • Rendimiento: los sistemas mal estructurados pueden convertirse en un gran problema cuando se trata de rendimiento. Si hay una demanda imprevista de más capacidad, se convierte en un problema, tanto por el laborioso mantenimiento como por el retraso que provoca. Pero, al tener una arquitectura bien definida, será posible atender las demandas de manera práctica, teniendo la capacidad de expandirse y manejar un mayor volumen de datos.
  • Escalabilidad: depender de un software mal diseñado puede ser un gran inconveniente, principalmente debido a la alta dependencia de los recursos digitales. Por ello, es fundamental contar con una arquitectura que permita escalar el sistema rápidamente, facilitando los procesos y evitando retrasos en los horarios y bugs posteriores.
  • Flexibilidad: otra ventaja de la arquitectura de software es la flexibilidad que aporta al sistema. Este es un aspecto muy importante, ya que cada empresa tiene sus particularidades y necesita sistemas que se adapten a sus necesidades.

Estándares de arquitectura de software

Un patrón arquitectónico es una solución estudiada, probada y documentada para un problema recurrente. Ayudando en la toma de decisiones del proyecto de software, como cuál será su uso y las funciones y relaciones de cada subsistema, es este modelo el que define la estructura fundamental del programa. Los principales tipos de arquitectura de software son:

Capas (capas)

Más comúnmente utilizados en programas de comercio electrónico, los módulos y componentes del software están organizados en capas de funcionalidad, que se pueden deconstruir en diferentes servicios.

Client-server (cliente-servidor)

Utilizado en aplicaciones bancarias y de correo electrónico, en este estándar el procesamiento de la información se divide en distintos módulos y procesos, uno de los cuales se encarga de mantener la información y el otro de obtener los datos.

Modelo-vista-controlador (MVC)

El patrón MVC separa el diseño del software en tres capas independientes: el modelo (manipulación de la lógica de datos), la vista (la interfaz de usuario) y el controlador (flujo de la aplicación), lo que facilita el mantenimiento del código que se puede reutilizar en otros proyectos.

Microservicios (microsserviços)

El modelo se basa en múltiples servicios y componentes para desarrollar una estructura modular. Es el estándar más utilizado por desarrolladores y arquitectos de software, ya que permite escalabilidad e independencia de módulos, que pueden utilizar diferentes lenguajes.

Tubos y filtros (PF)

Empleado en el Shell de Linux y en reproductores de video en diferentes formatos, este tipo se basa en una arquitectura lineal, utilizando los componentes computacionales como filtros, que reciben una entrada, la transforman a partir de uno o más algoritmos y generan una salida para un canal de comunicación.

Punto a punto (P2P)

En Peer-to-Peer, todos los pares son clientes y servidores, es decir, cada computadora es un proveedor de servicios independiente de un servidor central.

Arquitectura Orientada a Servicios (SOA)

SOA ayuda en la creación del proceso de búsqueda, definición y gestión de los servicios disponibles, facilitando la operación de grandes empresas, como Nubank y Amazon, que utilizan este modelo arquitectónico.

Publicar-Suscribir (Pub/Sub)

El principal patrón arquitectónico de las redes sociales como Instagram y Spotify, el modelo Publish-Subscribe conecta editores (editores) y suscriptores (suscriptores). Los editores envían mensajes a los suscriptores, a quienes se notifica cada vez que hay contenido nuevo disponible.

El mercado de la arquitectura de software

Para las empresas, la arquitectura de software apunta a cumplir con una visión orientada a los negocios, especialmente aquellas que tienen la tecnología como premisa en su modelo de negocios, como Nubank, Facebook, Uber, entre otras.

Entre los beneficios que trae la arquitectura de software al mundo corporativo, podemos destacar: la reducción de riesgos para el negocio; el alineamiento de expectativas entre los diferentes sectores de la empresa; crear aplicaciones flexibles y de calidad; integración con diferentes lenguajes y sistemas y seguridad de aplicaciones.

Para atender este mercado, el arquitecto debe tener un sentido crítico para evaluar nuevas formas de aplicar tecnologías o incluso sugerir algo nuevo, además de definir la estructura del sistema que un equipo implementa en la aplicación. Además, para convertirse en este profesional es necesario tener experiencia en varias áreas como diseño, dominios, tecnología, así como conocimientos metodológicos.

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