Carlos Rojas Kramer Universidad Cristóbal Colón Modelos aplicativos Carlos Rojas Kramer Universidad Cristóbal Colón

Agenda Conceptos Modelos “simples” Arquitectura de dos niveles Arquitecturas de tres niveles Arq. Empresarial distribuida/colaborativa

Conceptos

Flexibilidad La facilidad con la cual un sistema o componente puede ser modificado para ser usado en aplicaciones o entornos diferentes a aquellos para los cuales fue específicamente diseñado.

Mantenibilidad La facilidad con la cual un sistema o componente puede ser modificado para corregir fallas, mejorar su rendimiento, adicionar funcionalidad u otros atributos, o para adaptarlo a los cambios de su entorno.

Reusabilidad El grado en que un módulo de software puede ser usado en más de un programa de computadora o sistema de software.

Escalabilidad La facilidad con la cual un sistema o componente puede ser modificado para abarcar el área de problema (lo cual generalmente queda asociado con el “tamaño” de la solución que provee)

Modelos “simples”

Modelo centralizado (1) La capacidad total de cómputo del sistema reside en un computador central (host o anfitrión) Los usuarios interactúan con el host a través de terminales Las terminales son consideradas dispositivos periféricos controlados por el host Las terminales envían al host lo que el usuario teclea y despliegan en pantalla lo que el host les transmite

Modelo centralizado (2) Es típicamente la arquitectura operativa de un mainframe o minicomputadora. Las terminales pueden ser emuladas mediante computadoras personales o workstations No es fácil disponer de interfaz de usuario gráfica

Modelo de compartición de archivos up/down No corresponde al modelo cliente/servidor Existe un sistema central Los usuarios disponen de PCs El sistema central transfiere a la PC los archivos El trabajo se ejecuta en la PC Interfaz gráfica disponible

Modelo de compartición de archivos cliente/servidor Los archivos residen en computadoras que ejecutan procesos de servicio de compartición de archivos Las aplicaciones corren en otras computadoras, que son clientes del servicio Los archivos de datos no necesitan ser transmitidos completos para poder ser utilizados

Modelo cliente/servidor de datos El servicio de compartición de archivos es sustituido por un servicio de base de datos. Los clientes hacen al servidor peticiones propias de un DBMS (por ej: tipo SQL) El tráfico en la red logra reducirse de manera importante Mucho mejor acceso concurrente a datos Manejo de la seguridad enriquecido

Arquitectura de dos niveles

Origen La arquitectura de software de dos niveles (two tier software architecture) es un modelo aplicativo desarrollado en los 80s, a partir del modelo de compartición de archivos

En qué consiste? Consiste de tres componentes: Interfaz de usuario Manejo del proceso (lógica de aplicación) Manejo de datos (archivos y BD) Distribuidos en dos niveles: Cliente Servidor

Distribución La interfaz de usuario queda ubicada exclusivamente del lado cliente El manejo de datos queda ubicado exclusivamente del lado servidor El manejo del proceso (lógica de aplicación) queda dividido entre el lado cliente y el lado servidor.

Pueden existir múltiples clientes y también múltiples servidores, ejecutándose en diferentes computadoras de una red Generalmente los clientes demandan servicios mediante comandos SQL o llamados a procedimientos remotos.

La lógica de aplicación está frecuentemente más cargada hacia el lado cliente Los servidores de datos pueden realizar parte de la lógica de aplicación mediante: procedimientos guardados (stored procedures) disparadores (triggers)

NOTA: La conectividad entre niveles puede ser dinámicamente cambiada dependiendo de los requerimientos del datos y servicios que el cliente tenga.

Propósitos Mejorar la usabilidad permitiendo una interfaz de usuario más amigable (gráfica, basada en formas, etc) Mayor escalabilidad que la arquitectura de servicio de archivos Mejora a la flexibilidad, al permitir compartir datos, usualmente en entornos homogéneos.

Requiere muy poca intervención de operadores Se utiliza frecuentemente en sistemas de procesamiento de información no muy complejos y no críticos en tiempo

Costos y limitaciones Escalabilidad: Existe un límite en la cantidad de clientes, debido a que, por cuestiones de rendimiento, los clientes y servidores mantienen conexiones abiertas. Las conexiones deben ser mantenidas mediante mensajes keep-alive aún cuando no se realiza procesamiento, incrementando con ello el tráfico en la red.

Costos y limitaciones (cont) Escalabilidad: Poner lógica de aplicación en procedimientos guardados requiere mayor poder de procesamiento en el lado servidor Interoperabilidad: Los procedimientos guardados pueden limitar la capacidad de interoperar entre diversos DBMS

Costos y limitaciones (cont) Administración y configuración: Los cambios a la lógica de aplicación requieren actualización de los clientes Los clientes no siempre son homogéneos Procesos por lotes: El cliente se queda atado al servidor hasta el final de un proceso por lotes, sin importar dónde se está realizando.

Arquitecturas de tres niveles

Origen Las arquitecturas de tres niveles (three tier architectures o three layer architectures) surgieron en los 90s para solucionar las limitaciones de la arquitectura de dos niveles.

En qué consisten? Son como la arquitectura de dos niveles, pero con un tercer nivel agregado entre la interfaz de usuario y el nivel de manejo de datos. En este nuevo nivel (intermedio) se ubica la lógica de aplicación, y provee funciones como: encolamiento, ejecución de lógica de aplicación y manejo en etapas de los datos.

Distribución La interfaz de usuario queda exclusivamente en el lado cliente (usuario) La lógica de aplicación queda en el nivel intermedio, el cual da servicio al nivel de interfaz y es cliente del nivel de manejo de datos El nivel de manejo de datos es servidor del nivel intermedio.

Pueden existir muchos clientes, muchos servidores del nivel intermedio y muchos servidores de datos

Propósito del nivel intermedio Provee servicios de manejo de procesamiento que pueden ser compartidos por múltiples aplicaciones Centraliza la lógica de procesamiento Los cambios a las aplicaciones se vuelven más manejables, pues basta aplicarlos en la ubicación correspondiente en el nivel intermedio.

Control de las transacciones y encolamientos asíncronos para asegurar la terminación confiable de transacciones. Manejar la integridad de base de datos distribuida mediante el uso de Commit de dos fases.

Ventajas (vs 2 niveles) Mayores: Rendimiento Flexibilidad Mantenibilidad Reusabilidad Escalabilidad Mantiene la complejidad del procesamiento distribuido invisible al usuario.

Ventajas (cont) Facilita el desarrollo de software porque cada nivel y componente puede estar basado en una plataforma diferente. Facilita la conversión de sistemas legacy debido a que es posible conservar los servicios de datos originales a lo largo del proceso de conversión.

Multi-nivel o multi-capas En ocasiones es conveniente dividir la funcionalidad del nivel intermedio en dos o más niveles. En este caso suele llamarse al modelo multi-nivel o multi-capas.

Variantes de tres niveles Con monitor de transacciones Con servidor de mensajes Con servidor de aplicaciones Con arquitectura ORB

Arquitectura empresarial distribuida/colaborativa

Características La arquitectura empresarial distribuida/colaborativa está basada en tecnología ORB Se basa en el uso de modelos de negocio compartidos y reusables en una escala empresarial.

Un modelo de objetos representa todos los aspectos del negocio. Las nuevas aplicaciones se construyen en base al modelo del negocio y tecnología de computación distribuida. Es en sí un paradigma, más que propiamente una arquitectura.