Introducción a los sistemas distribuidos: Guía definitiva

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A medida que nuestro mundo se vuelve cada vez más tecnológico y más y más empresas atraviesan su proceso de transformación digital, nuestros requisitos en términos de computación están ganando complejidad. En la actualidad, tanto las personas como las empresas están en modo «siempre activo».

Esperamos tener acceso constante a sistemas distribuidos compuestos por aplicaciones empresariales, sociales y de entretenimiento, desde cualquier dispositivo, lugar y momento del día.

Este estado de cosas relativamente reciente, obviamente, plantea desafíos nunca antes vistos. Sin embargo, los sistemas complejos bien diseñados están inevitablemente sujetos a fallas e interrupciones en algún momento, y el papel de los sistemas distribuidos, es decir, prácticamente todas las aplicaciones de software modernas de una forma u otra, es garantizar que sean lo más discretas posible.

La pregunta no es tanto Si debería pasar a un sistema distribuido, pero cuándo y cómo. Echemos un vistazo a cómo funcionan los sistemas distribuidos y sus principales ventajas.

Sistemas distribuidos

¿Cómo funcionan los sistemas distribuidos?

Prácticamente todas las aplicaciones de software de estos días son sistemas de software distribuidos de algún tipo. En pocas palabras, cuando alguien habla de sistemas distribuidos, a lo que se refiere es a un conjunto de programas informáticos complejos que funcionan juntos hasta el punto en que el usuario final los ve como un solo sistema.

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Estas máquinas funcionan una junto a la otra y, por lo tanto, pueden fallar sin tener que apagar todo el sistema. Los componentes están ubicados en computadoras de red separadas y operan pasándose mensajes entre sí.

Hay muchos ejemplos diferentes de sistemas distribuidos. Estos incluyen, entre otros, redes de telecomunicaciones, redes informáticas, algoritmos de enrutamiento, redes peer-to-peer, comunidades de realidad virtual, juegos en línea multijugador masivo y sistemas de reserva, como los que utilizan las aerolíneas.

Tomemos el ejemplo de Netflix, un producto de gran éxito con el que están familiarizadas muchas personas en todo el mundo. Si bien en el extremo del usuario ve una plataforma simplificada y fácil de usar, la realidad es mucho más compleja de lo que parece. Para brindarle lo que necesita, el sistema comprende la funcionalidad de inicio de sesión, un motor de búsqueda integrado, perfiles de usuario, algoritmos de recomendación, bases de datos, plataformas de entrega de contenido y más.

Lo mismo ocurre con muchas otras aplicaciones de software que utilizamos en nuestro día a día y en nuestra vida empresarial. Esto incluye mercados como Amazon, aplicaciones de mensajería y software profesional como Salesforce.

Al mismo tiempo, las tareas relativamente sencillas, como recuperar datos de una base de datos o ejecutar programas, se vuelven mucho más complicadas cuando las lleva a cabo en una colección de máquinas en lugar de en una sola.

¿Cómo funcionan los sistemas distribuidos?

Beneficios de los sistemas distribuidos para uso empresarial

Las ventajas potenciales de utilizar sistemas distribuidos son numerosas. Los factores más importantes son la resistencia y la seguridad de los datos. Veámoslo de esta manera: si mantiene todos sus huevos en una canasta (es decir, dependiendo de un solo servidor), se está volviendo vulnerable a una pérdida importante de datos si ese servidor falla.

Si, por otro lado, el sitio web de su empresa depende de un conjunto distribuido de servidores, probablemente seguirá funcionando si uno de ellos deja de funcionar.

La velocidad es otra ventaja importante de los sistemas distribuidos en lugar de los sistemas de una sola computadora. En una base de datos distribuida, las consultas se enrutan al servidor con los datos de un usuario determinado.

Esto se opone a sobrecargar un solo servidor con solicitudes no específicas. Los sistemas distribuidos también permiten a las empresas evitar los cuellos de botella al dirigir las consultas hacia los servidores que están físicamente más cerca de ellos o que se benefician de una conexión de red más rápida.

Una cosa que es extremadamente importante para las empresas es la escalabilidad, y los servidores distribuidos bien diseñados hacen que esto sea mucho más fácil. En algunos casos, es posible simplemente agregar los nodos y la funcionalidad necesarios y ya está en camino.

En un panorama empresarial cada vez más competitivo, es esencial que las empresas garanticen un alto nivel de rendimiento y confiabilidad y puedan escalar la potencia de las computadoras según sea necesario.

Beneficios de los sistemas distribuidos

Principales desafíos del uso de un sistema distribuido

Si bien los sistemas distribuidos son un regalo del cielo desde el punto de vista empresarial cuando se trata de resiliencia y escalabilidad, plantean una cierta cantidad de desafíos, principalmente relacionados con su complejidad cuando se trata de depuración, construcción y diseño.

Muchos sistemas distribuidos están diseñados específicamente para la empresa que los utiliza. Esto agrega una capa adicional de complejidad cuando, lamentablemente, surgen problemas.

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Un problema que suele surgir con bastante frecuencia es el de la supervisión del desempeño. Uno de los principales objetivos de los sistemas distribuidos, como comentamos anteriormente, es la fiabilidad. Incluso si falla un nodo, el resultado debe ser indistinguible para el usuario final.

Por lo tanto, es esencial poder detectar fácilmente los puntos de falla y resolver rápidamente el problema en cuestión. En este caso, la observabilidad se convierte en un desafío debido a la escalabilidad limitada de los sistemas de monitoreo tradicionales.

La latencia también puede convertirse en un problema para los usuarios finales. Cuanto más distribuido esté el sistema, más difícil será garantizar la coherencia. Esto puede llevar a que los ingenieros tengan que hacer concesiones entre disponibilidad y latencia.

Y a medida que la tecnología avanza a pasos agigantados, surgen nuevos desafíos para los sistemas distribuidos. Uno obvio, pero sin embargo extremadamente importante, es el de la seguridad. Con los sistemas de próxima generación que integran una gama cada vez mayor de dispositivos informáticos, la seguridad se está convirtiendo en una preocupación importante.

Sumado a esto, más y más datos significan más y más almacenamiento. La informática distribuida tendrá que centrarse en algoritmos y sistemas de almacenamiento cada vez más eficientes.

En pocas palabras, una arquitectura excelente es esencial para garantizar un gran retorno de su inversión en TI.

Martín de Diego
Martín es un reportero que se unió a CuantoTech en 2020, y cubre una amplia gama de temas de TI y política tecnológica. Anteriormente, Martín escribió para Network World de IDG durante 5 años, donde cubrió Microsoft, Google, el código abierto, la computación en la nube, la virtualización, los centros de datos y mucho más. Martín proviene de la Universidad Politécnica de Madrid, donde estudió periodismo y literatura, antes de pasar el inicio de su carrera escribiendo sobre el gobierno, el medio ambiente, la salud y la tecnología médica para varias revista de máxima actualidad.
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