Guía completa para implementar microservicios en AWS

No es ningún secreto que los microservicios de AWS son una herramienta popular para la optimización de costes y la escalabilidad, pero no son precisamente un instrumento 'plug-and-play'. Configurar todo un ecosistema que funcione sin problemas y aproveche todos los beneficios de los microservicios no es tarea fácil. Hoy, JetBase explicará cómo hacerlo, por qué vale la pena y qué desafíos puedes encontrar en el camino.

Emprender una transformación de tu arquitectura es una tarea desalentadora, incluso con la promesa de que los microservicios de AWS cambiarán tu rendimiento. Así que, primero, centrémonos en por qué necesitas hacerlo, viéndolo desde la perspectiva de aquellos con sistemas heredados.

Las desventajas de las arquitecturas monolíticas

Quizás la dificultad más prominente de trabajar con una arquitectura monolítica es su rigidez y su falta de posibilidades de escalado integradas. Sin embargo, dedicaremos una sección aparte a esto, y aquí podemos abordar otras fallas. Por un lado, solo puedes usar una única pila tecnológica, lo que limita tu capacidad para experimentar y usar diferentes frameworks. 

Además, la arquitectura monolítica no es un espacio adecuado para implementar la integración continua/entrega continua (CI/CD), que son herramientas importantes para la eficiencia. Por último, dificulta la colaboración, ya que todo tu equipo necesitará tener el mismo conjunto de habilidades, y trabajar en diferentes partes del sistema podría llevar a conflictos y errores.

Desafíos de escalabilidad y flexibilidad

A diferencia de la arquitectura de microservicios de AWS, la arquitectura monolítica tiene los mismos recursos y funciones trabajando en todos los procesos, lo que resulta en un techo de rendimiento muy estricto. Todavía permite cierto escalado, pero nunca superará a un sistema que distribuye la carga de manera uniforme. Como resultado, la arquitectura monolítica ha perdido gran parte de su popularidad, con un 74% de las empresas utilizando microservicios.

Ahora que hemos establecido las fallas del sistema antiguo, hablemos de las promesas del nuevo. Comenzaremos con una introducción sencilla a los microservicios en AWS y lo que hacen.

Comprendiendo la arquitectura de microservicios

Los microservicios son una colección de servicios pequeños que operan independientemente unos de otros, cada uno enfocado en su propio propósito específico. Se pueden cambiar, actualizar o reemplazar fácilmente sin afectar otras partes del ecosistema, lo que permite a las empresas mantener sus operaciones en funcionamiento incluso durante el mantenimiento. Esta autonomía es posible gracias a las conexiones API y funciona muy bien para grandes empresas.

Características principales de los microservicios de AWS

AWS lidera el mercado global de infraestructura en la nube con una cuota de aproximadamente el 39%, y su oferta de microservicios se beneficia de la misma escala y madurez. También se distinguen por su alta calidad y versatilidad. Esta sección buscará destacarlas.

Características clave de los microservicios en AWS

Con los recursos ilimitados de Amazon, los microservicios en AWS presumen de una seguridad de primer nivel, utilizando configuraciones de permisos granulares para controlar el acceso y ejecutando la autorización a través de microservicios. También son reconocidos por su tolerancia a fallos, ya que el tiempo de inactividad para los servicios de AWS es muy raro. La lista de interrupciones sustanciales es más corta a lo largo de décadas que la que algunos servicios tienen en un año.

AWS también fomenta la integración de CI/CD y la promueve con herramientas de despliegue rápido, eliminando la necesidad de gestionar la infraestructura. Su vasto ecosistema, en cambio, soporta una profunda interconectividad con un esfuerzo mínimo por parte de los usuarios.

La migración de la arquitectura monolítica a microservicios es un proceso bien estudiado que conlleva ciertos obstáculos a superar; estas lecciones también se aplican a los microservicios de AWS. Para darte un poco de ánimo para el trabajo que tienes por delante, hablemos de todos los beneficios que tu negocio obtiene con esta transición.

Escalabilidad y flexibilidad mejoradas

Como cada microservicio depende de sus propios recursos, puedes añadir tantos como quieras, expandiendo tus procesos sin afectar el rendimiento. Además, si decides reorientar, cada uno de ellos puede configurarse para servir a un propósito diferente sin interrumpir ningún otro proceso.

Tiempo de comercialización reducido

Al comparar la arquitectura regular y un ejemplo de microservicios de AWS, una de las primeras cosas que te llamará la atención es lo eficiente que es el desarrollo con esta última. La capacidad de iterar rápidamente, producir actualizaciones y desplegarlas resulta en lanzamientos más rápidos. Así que, si tienes una característica novedosa y quieres lanzarla antes de que los competidores tengan la oportunidad de hacer lo mismo, los microservicios te ayudarán.

Rentabilidad con modelos de pago por uso

En lugar de comprometerte con una suscripción con tarifas elevadas, donde los gastos permanecen iguales independientemente del uso, los microservicios de AWS ofrecen un modelo alternativo. Puedes optar por pagar solo por los recursos que realmente uses cada mes. Así, escalarías tus gastos de forma adecuada con el crecimiento de tu negocio, sin gastar nunca más de lo necesario.

Mejor aislamiento de fallos y resiliencia

Otra diferencia importante entre la arquitectura monolítica y los microservicios en AWS es el hecho de que una parte del sistema que falla no significa absolutamente nada para el resto de tu infraestructura. Tu equipo puede realizar fácilmente el mantenimiento de un servicio o reemplazarlo por completo sin que otros procesos se vean afectados en absoluto. Como resultado, tu ecosistema es mucho menos propenso a experimentar tiempos de inactividad.

Los microservicios en AWS tienen mucha variedad, y queremos señalar los principales que serán relevantes para la mayoría de las empresas:

Sin más preámbulos, ¡entremos de lleno!

AWS Lambda

Una de las opciones de microservicios de AWS más conocidas, Lambda es un servicio basado en eventos, ideal para ejecutar código en respuesta a solicitudes de API, acciones de usuario y procesos basados en temporizador. Es serverless (sin servidor), lo que no requiere ningún esfuerzo por tu parte para escalar sus operaciones o ejecutar el código que subas.

Amazon ECS y EKS

Ambos te ayudan esencialmente a construir y controlar contenedores, aunque EKS es específicamente para clústeres de Kubernetes. Mantener tus aplicaciones en contenedores es excelente para fines de privacidad y seguridad, así como para un equilibrio de carga sencillo a través de la asignación de recursos. Ambos dependen de instancias EC2 o de un servicio Fargate sin servidor para funcionar, y ambas opciones son bastante buenas. Sin embargo, Fargate es ciertamente más fácil de gestionar en general, mientras que EC2 es mejor para aquellos que buscan un control total.

Amazon SQS y SNS

Los microservicios de AWS se pueden usar para enviar notificaciones a los suscriptores en un flujo multicanal con la ayuda de Simple Notification Service o SNS. Se complementa con Simple Queue Service o SQS, que permite a los administradores programar mensajes, ya sea para su entrega a los usuarios o para la comunicación entre sistemas.

AWS API Gateway

Este servicio se explica bastante bien por su nombre, sirviendo como un conjunto de gestión para las API en tu ecosistema. Ayuda a mantener las llamadas seguras, encolar solicitudes según sea necesario y conectar las aplicaciones cliente y tu infraestructura de backend. API Gateway también automatiza el equilibrio de carga para asegurar que tus servicios nunca se ralenticen por un tráfico abrumador.

Amazon RDS y DynamoDB

RDS es bastante extenso en lo que respecta a los microservicios de AWS, automatizando las copias de seguridad, la replicación y el escalado de bases de datos. Se encarga completamente de la gestión de bases de datos, permitiéndote concentrarte en otras tareas. Aquellos que deseen que su base de datos sea NoSQL y resistente al tráfico pueden usar DynamoDB en su lugar, que también se autoescala y se centra en la baja latencia, asegurando un rendimiento estable.

Nos gustaría mostrar cómo los microservicios encajan realmente en un ecosistema empresarial, incluyendo descripciones de sus capas principales y un diagrama de arquitectura de microservicios de AWS.

Capa de interfaz de usuario

La capa de microservicios de AWS a través de la cual tus usuarios interactuarán con aplicaciones y servicios, que puede incluir tanto la interfaz visual como cualquier dispositivo conectado. El contenido aquí se gestiona a través de Cloudfront como una Red de Entrega de Contenidos (CDN), ofreciendo transferencias seguras y de baja latencia. También utiliza S3 para el almacenamiento de objetos.

Capa de microservicios

La capa real de microservicios en AWS cuenta con los servicios en contenedores que ejecutan tus operaciones, utilizando herramientas como Lambda y Docker. El primero ejecuta código y lo escala según sea necesario, mientras que Docker mantiene los procesos independientes y seguros entre sí.

Capa de datos y almacenamiento

Aquí, almacenarás los datos necesarios para operar tus aplicaciones, almacenándolos en caché en la memoria para reducir la carga en tu base de datos. También necesitarás almacenamiento de objetos (como S3 que mencionamos antes) y un servicio de base de datos completo como DynamoDB para almacenar datos más allá de la caché. Esto te permite ser más flexible con el almacenamiento sin penalizar el rendimiento.

Por último, echa un vistazo a este diagrama de arquitectura de microservicios de AWS para tener una idea visual de cómo funcionan las cosas.

Una vez que hemos repasado las capas, acerquémonos y hablemos de establecer la base correcta para tus microservicios. Se trata de optimizar el entorno de AWS para tus necesidades y evitar posibles lagunas en la conectividad.

Configuración inicial y planificación

Comienza tu viaje hacia los microservicios de AWS mapeando los servicios que deseas utilizar y configurando la infraestructura de AWS necesaria. Esto puede significar crear suficientes instancias, configurar Kubernetes o ECS y establecer espacios en contenedores para tus aplicaciones. No te lances a todo a la vez, concéntrate en establecer solo los microservicios necesarios al principio.

Comunicación entre microservicios

Hay tres tipos principales de comunicación para elegir:

Selección y configuración de la base de datos adecuada

Tu elección de base de datos se dividirá entre tres opciones: SQL, NoSQL y NewSQL. Sin embargo, lo más probable es que el tipo que hayas estado utilizando hasta ahora sea la opción óptima para el futuro, aunque solo sea porque cambiar puede ser lento y complicado. Además, busca bases de datos que ofrezcan alto rendimiento y baja latencia.

Al configurar, elige si deseas asignar una única base de datos a todo el entorno u optar por el modelo más complejo de una base de datos por servicio. Esto les permite ser independientes y responder más rápido a cualquier solicitud que reciban.

Configuración de herramientas DevOps de AWS

DevOps puede mejorar los beneficios que obtienes de los microservicios de AWS, y todo lo que realmente requiere es la adopción de herramientas de AWS relevantes como CodePipeline, CloudFormation o Systems Manager. Una vez que hayas reunido tus instrumentos, establece un control de versiones para navegar por los cambios y revertir cuando sea necesario fácilmente. También necesitarás monitorear los cambios a través de CloudWatch, compilando datos y visualizándolos.

Ciertamente, no todo en la arquitectura de microservicios será sencillo y fácil. Pero si utilizas AWS, puedes hacer que el proceso sea un poco más fiable de navegar. Aquí te explicamos cómo.

Gestión de interacciones de servicios complejas

Si tu intención es tener un sistema con interconectividad compleja donde los procesos puedan necesitar comunicarse de formas impredecibles y únicas, necesitarás los protocolos asíncronos de AWS. Estos permitirán que los servicios reaccionen y realicen su función incluso si parte del ecosistema aún no se ha activado o no está involucrado en la tarea en absoluto, eludiendo la lógica tradicional. EventBridge ayudará con esto, manteniendo todo conectado sin comprometer la independencia de los servicios.

Garantizar la seguridad y la integridad de los datos

Una de las principales razones para alojar tus microservicios en AWS es que ofrece amplias protecciones de seguridad y herramientas de monitoreo automatizadas. Como resultado, tus datos siempre estarán cifrados y protegidos mediante protocolos de autorización de múltiples etapas y gestión de acceso. Esto es esencial para cualquier negocio, ya que las fugas de datos podrían ser enormemente perjudiciales y costosas.

Manejo de fallos en sistemas distribuidos

A quienes utilizan AWS se les recomienda habilitar la limitación de solicitudes (request throttling), lo que ayuda a evitar interrupciones de red en momentos de alto tráfico, así como a limitar las llamadas de reintento por la misma razón. También es mejor limitar la puesta en cola en tales escenarios para evitar prolongar los períodos de alto estrés. Además, aprovecha las copias de seguridad automatizadas y el escalado de recursos de AWS, dejando que el sistema gestione cualquier carga excesiva por sí mismo.

Además de superar los desafíos, aquí tienes algunos consejos generales para trabajar con AWS que resultarán en un entorno más sólido y mejor adaptado a tus operaciones.

Planificación de tu arquitectura de microservicios

Es probable que tengas un número bastante alto de microservicios en AWS, lo que requiere una planificación extensa para mantenerlos todos conectados. Haz que tu equipo elabore diseños para la arquitectura con antelación, discutiendo qué bases de datos elegir y cómo procesar las solicitudes de los usuarios. Sobre todo, debes asegurarte de que estás utilizando la funcionalidad de AWS para crear copias de seguridad fiables y gestionar los datos.

Asegurar un descubrimiento y comunicación eficientes de servicios

Utiliza ECS de Amazon para enrutar los espacios de nombres a través de la API de Cloud Map, automatizando el descubrimiento de servicios y categorizando los servicios mediante nombres separados. De esta manera, será más fácil establecer la comunicación en lotes con todos los servicios en la categoría "BusinessBackend", por ejemplo. Cloud Map también realizará comprobaciones de estado para asegurar que todos los servicios estén en funcionamiento.

Uso de contenedores y servicios sin servidor para microservicios

Adoptar el enfoque sin servidor te libera de la necesidad de gestionar servidores, y AWS está encantado de apoyarlo con servicios como Lambda, que se basan en este modelo. Mientras tanto, los contenedores para microservicios de AWS los mantendrán funcionando de forma independiente y, utilizando categorías, comunicándose a escala sin latencia ni interferencia manual.

Escalado de microservicios según la demanda

La mayoría de los casos de escalado de microservicios en AWS se automatizarán gracias a las características del servicio que controlan el equilibrio de carga y el escalado de recursos, pero también puedes recurrir al escalado horizontal si es necesario. Esto implica simplemente añadir más instancias de un microservicio particular cuando sea necesario, permitiendo que AWS distribuya aún más las cargas de usuario durante los picos de tráfico.

Hemos estado hablando de los microservicios de AWS con una mirada de cerca, pero cambiemos de perspectiva y hablemos de lo que convierte a AWS en el lugar ideal para esta arquitectura. Por un lado, como señalamos anteriormente, cuenta con una riqueza absoluta de servicios que se adaptan a este propósito. Con Lambda, EC2, ECS/EKS y otros, puedes crear una red extensa y resistente de microservicios para tu negocio.

A continuación, AWS se centra en automatizar muchas de las tareas de gestión típicas, en particular el escalado. Esto es excelente, ya que permite que tu entorno siga creciendo con una mínima intervención, soportando cualquier cantidad de tráfico. Lo mismo ocurre con la seguridad, ya que AWS proporciona una encriptación y una gestión de acceso serias, haciendo la mayor parte del trabajo por ti. Combina eso con amplias herramientas de monitoreo, y tendrás un ecosistema hecho a medida para microservicios y empresas que buscan crecer.

Aquí termina nuestra guía sobre microservicios de AWS, pero eso no significa que nuestra capacidad para apoyar a las empresas que migran a la arquitectura de microservicios termine con ella. Te hemos mostrado lo intrincada que puede ser una configuración de microservicios y los desafíos asociados a estos servicios. Por lo tanto, ahora necesitarás experiencia técnica para ejecutar el proceso correctamente y evitar cualquier problema.

JetBase está listo para ser tu socio fiable en esta tarea, con nuestra década de experiencia en la creación de soluciones personalizadas con una arquitectura flexible y resiliente. Hemos utilizado AWS para ciberseguridad y soluciones energéticas, software para la industria médica y entrevistas por vídeo. Esta riqueza de experiencia es nuestro orgullo, junto con nuestro equipo unido que hace de la comunicación y la calidad sus dos prioridades.

Así que, si estás listo para una auditoría técnica gratuita y un desarrollo de primera categoría, envíanos un mensaje.