Estrategia de sistemas resilientes
Introducción
El camino de un buen prototipo a una plataforma exitosa con miles de usuarios es una de las etapas más desafiantes en la vida de cualquier producto digital. Las decisiones tomadas sobre la arquitectura, la infraestructura y el diseño del sistema de cualquier producto pueden marcar la diferencia entre que un producto despegue con una gran demanda y que se derrumbe bajo la presión de su éxito durante este período de transformación. Desarrollar el conocimiento sobre cómo crear sistemas que sean lo suficientemente escalables y elegantes como para sobrevivir en el intrincado mundo de la rápida adquisición de usuarios y el crecimiento a largo plazo se ha convertido en algo fundamental para todas las organizaciones que desean sobrevivir en un entorno complicado. El cambio a un modo de servicio que atiende a cientos o miles de usuarios plantea algunos retos especiales que van mucho más allá de la mera ampliación de la capacidad. Este desarrollo requiere un cambio radical en la forma de pensar con respecto a la arquitectura del sistema, la protección de datos, la optimización de la experiencia del usuario y las operaciones. Los mejores productos son aquellos que prevén estos problemas y toman medidas estratégicas antes de que alcancen niveles críticos, de modo que, incluso cuando experimentan un crecimiento explosivo, ofrecen una experiencia de usuario fluida.
Ideas clave
El entorno online contemporáneo ofrece posibilidades especiales para atraer a un gran número de usuarios en un breve periodo de tiempo, pero también plantea amenazas que la mayoría de las empresas no pueden resolver de forma satisfactoria. Cuando un producto alcanza un éxito rápido, los sistemas que lo respaldan se ven sometidos a una presión sin precedentes, lo que pone de manifiesto fallos sistémicos en la arquitectura y el diseño. Estos problemas se producen en muchas variantes diferentes, como la lentitud de las bases de datos y la sobrecarga de los servidores, la ralentización de las interfaces de usuario y el deterioro de la funcionalidad.
En las primeras etapas del desarrollo de un producto, no es raro que se haga mucho hincapié en la funcionalidad del producto y en su alineación con el mercado, y que se preste poca o ninguna atención a la escalabilidad. Aunque este método puede tener sentido dentro de las limitaciones de recursos y debido a las restricciones de tiempo, también puede dar lugar a una deuda técnica, que puede resultar más costosa a medida que crece la base de usuarios.
Ideas clave
Adaptar soluciones a escala a los sistemas existentes suele ser mucho más caro que la inversión necesaria para tener en cuenta estas consideraciones en las primeras fases de desarrollo. La degradación del rendimiento rara vez se distribuye de manera uniforme entre los componentes del sistema. En cambio, es más probable que los cuellos de botella aparezcan en un lugar concreto, como:
- Consulta de bases de datos.
- Sistema de almacenamiento de archivos.
- Integración con terceros.
La única forma de distinguir estos posibles puntos débiles antes de que se conviertan en problemas cruciales es mediante una supervisión exhaustiva, pruebas de carga y planificación de capacidades estratégicas. Las organizaciones que se muestran proactivas a la hora de abordar estos ámbitos suelen descubrir que unas inversiones relativamente pequeñas en optimización pueden tener un efecto drástico en la resiliencia del sistema. También se produce un cambio en el patrón de comportamiento de los usuarios con el aumento de la escala de los productos. Los primeros usuarios suelen tener características de uso distintas a las de los usuarios habituales, como una mayor tolerancia a los problemas ocasionales de rendimiento y una mayor disposición a dar su opinión sobre los problemas del sistema. Con más usuarios, los requisitos de fiabilidad y rendimiento crecen exponencialmente, y el diseño de un sistema sólido no es solo un requisito técnico, sino una ventaja competitiva.
Contenido principal
Para empezar con buenas estrategias de escalabilidad, es necesario evaluar a fondo las capacidades actuales del sistema y descubrir los posibles límites de crecimiento. Este procedimiento de evaluación debe examinar cada parte de la pila tecnológica, incluidas las interfaces de usuario front-end y los sistemas de procesamiento de datos back-end. Uno de los problemas de escalabilidad más conocidos es el rendimiento de las bases de datos, en el que la optimización de las consultas, la indexación y la agrupación de conexiones son extremadamente importantes a medida que aumenta el volumen de datos.
Preparación de la infraestructura
La preparación para el escalado es una cuestión importante en lo que respecta a la infraestructura. La elasticidad y la asignación de recursos son una gran ventaja de las soluciones basadas en la nube, aunque deben configurarse cuidadosamente para poder aprovechar todo su potencial. Cuando se hacen correctamente, las políticas de autoescalado, las políticas de equilibrio de carga y las redes de distribución de contenidos pueden contribuir en gran medida a mejorar la capacidad de respuesta y la fiabilidad del sistema. Sin embargo, estas herramientas deben complementarse con potentes sistemas de supervisión, que ofrezcan visibilidad en tiempo real del rendimiento del sistema y de las métricas de la experiencia del usuario.
Arquitectura de la aplicación
Las decisiones sobre la arquitectura de la aplicación que se toman en las primeras fases del desarrollo tienen efectos de gran alcance en las características de escalabilidad. Aunque los monolitos únicos son más fáciles de desarrollar e implementar en un primer momento, pueden resultar muy difíciles de escalar cuando cambian los requisitos. Las soluciones de microservicios son más flexibles y tienen la ventaja de poder escalarse de forma aislada, sin embargo, son más complejas en lo que respecta a la coordinación y el mantenimiento de la coherencia de los datos dentro de los servicios. La solución arquitectónica es óptima en función de las necesidades del producto, la competencia del equipo y el crecimiento previsto.
Escala de forma inteligente: obtén tu evaluación de arquitectura.
Evita costosos errores de escalabilidad con la evaluación de sistemas expertos y recomendaciones de optimización.
ContáctanosContenido principal
Estrategias de almacenamiento en caché
Las técnicas de almacenamiento en caché son otro aspecto importante de la preparación para el escalado. Mediante el uso de varias etapas de almacenamiento en caché, incluido el almacenamiento en caché del cliente basado en el navegador, los sistemas de almacenamiento en caché distribuidos basados en el servidor, etc., se puede minimizar significativamente la carga en los servidores y mejorar el tiempo de respuesta. Se sabe que estos sistemas son difíciles de diseñar para garantizar la coherencia de los datos y la invalidación de la caché, pero, al mismo tiempo, no es raro que resulten muy rentables en términos de retorno de la inversión del esfuerzo de optimización del rendimiento.
Gestión de datos
Las estrategias utilizadas en la gestión de datos también se vuelven cada vez más sofisticadas con el aumento de la base de usuarios. Existen:
- Fragmentación de bases de datos.
- Implementación de réplica de lectura.
- Política de archivo de datos.
- Procedimientos de recuperación de copias de seguridad.
El cambio de estructuras de bases de datos de un solo servidor a sistemas de bases de datos distribuidas debe tomarse en serio para garantizar que la integridad de los datos y el rendimiento de las consultas no se vean comprometidos en el proceso, con el fin de dar cabida a más usuarios simultáneamente.
Optimización del frontend
A veces se le da menos prioridad a la optimización del frontend en comparación con el escalado del backend, pero los problemas de rendimiento del lado del cliente suelen ser la razón por la que la experiencia del usuario empeora. La optimización de imágenes, la agrupación de JavaScript, la minificación de CSS y las estrategias de carga progresiva también pueden ser de gran utilidad para mejorar el rendimiento percibido, a pesar de que los tiempos de respuesta del servidor sean idénticos. Estas optimizaciones son especialmente importantes cuando la base de usuarios comienza a diferir en términos de tipos de dispositivos, entornos de red y regiones geográficas.
Consideraciones de seguridad
La cuestión de la seguridad aumenta con la escala de los sistemas. Las medidas de control de acceso, los estándares de cifrado de datos y la limitación de la tasa de API cobrarán cada vez más importancia a medida que crezca la base de usuarios. La aplicación de medidas exhaustivas de vigilancia de la seguridad y respuesta a incidentes en las primeras fases del proceso de escalado puede ayudar a mitigar las pequeñas vulnerabilidades y evitar que se conviertan en grandes brechas, ya que la visibilidad de la actividad dentro del sistema se reduce con la escala.
Estrategias de prueba
Las estrategias de prueba deben cambiar para adaptarse a las necesidades de escalabilidad. Las pruebas de estrés, las pruebas de carga y las prácticas de ingeniería del caos también ayudan a encontrar los puntos débiles del sistema antes de que afecten a los usuarios reales. Estos métodos de prueba son costosos tanto en términos de herramientas como de desarrollo del proceso, aunque ofrecen información muy valiosa sobre el comportamiento del sistema cuando se somete a diferentes condiciones de estrés.
Procesos operativos
Los sistemas escalados también exigen una gran evolución en los procesos operativos. Los sistemas de supervisión y notificación deben ser capaces de proporcionar información útil y no bombardear a los equipos con falsos positivos. Los procedimientos de implementación deben ser tales que las actualizaciones no provoquen interrupciones del servicio y se pueda realizar una rápida reversión. Los procesos de atención al cliente deben adaptarse para dar cabida a más solicitudes de asistencia, manteniendo al mismo tiempo la calidad del servicio.
Recomendaciones prácticas
Establecer una supervisión exhaustiva
Establece sistemas de supervisión exhaustivos que hagan un seguimiento tanto de las métricas técnicas como de los indicadores de la experiencia del usuario. Esta doble estrategia permitirá identificar posibles problemas de forma temprana y tomar decisiones basadas en datos. Los indicadores importantes que deben utilizarse son:
- Tiempos de respuesta
- Tasas de error
- Rendimiento de las consultas a la base de datos.
- Patrones de interacción de los usuarios entre los distintos componentes del sistema.
Adoptar el escalado incremental
Adopta medidas de escalado incrementales que permitan un crecimiento gradual y no aumentos bruscos. La estrategia permitirá a los equipos descubrir y solucionar problemas hasta el último momento, minimizando el peligro de que se produzca un desastre durante los momentos de mayor actividad. Ten en cuenta que se pueden considerar sistemas de limitación de la incorporación de usuarios o de indicadores de funciones en los que se pueden implementar funciones.
Invertí en pruebas automatizadas y canales de implementación que sean capaces de soportar iteraciones muy rápidas y sistemas estables. Estos sistemas son más importantes cuando el proceso de pruebas manuales y la implementación del sistema ya no son viables debido a que la base de usuarios es grande y la arquitectura del sistema es más complicada.
Recomendaciones prácticas
Gestión del conocimiento
Establece una cultura de documentación exhaustiva y de intercambio de conocimientos que permita a los miembros del equipo ampliar sus conocimientos. La probabilidad de que unos pocos miembros del equipo posean conocimientos críticos aumenta enormemente a medida que aumenta la complejidad de los sistemas.
Planificación financiera
Modelos financieros: Desarrolla modelos para escalar los costes y preparar los requisitos de inversión en infraestructura. Se pueden comprender las implicaciones económicas de diversas estrategias de escalado, lo que permitirá tomar mejores decisiones con respecto a las opciones arquitectónicas y el momento de realizar inversiones de optimización.
Conclusión
El cambio a dar servicio a miles de usuarios es un hito en los productos digitales, que debe planificarse y pensarse cuidadosamente en términos de diseño del sistema y procesos operativos. Lo que cuenta en esta etapa es el éxito no solo en términos de disponibilidad técnica, sino igualmente en términos de preparación organizativa para cambiar los procesos y prácticas con el fin de facilitar las operaciones a escala. Los sistemas resilientes suelen diseñarse teniendo en cuenta el crecimiento durante su fase de diseño y, lo que es más importante, la escalabilidad en cada decisión arquitectónica y proceso operativo. Aunque las soluciones de escalabilidad retroactivas pueden superar los límites de capacidad inmediatos, tienden a utilizar una cantidad considerable de recursos y conllevan mayores riesgos que los preparativos de escalabilidad proactivos. Las empresas que han logrado superar este cambio suelen salir mejor posicionadas en términos de base técnica, procesos operativos y conocimiento de sus usuarios y sistemas. Estas capacidades son ventajas competitivas que resultan útiles para seguir creciendo e innovando en mercados más competitivos. El coste de la preparación para la escalabilidad no es solo un requisito técnico, sino también una oportunidad estratégica para crear ventajas competitivas a largo plazo en los entornos digitales en rápida evolución.
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Introducción
El camino de un buen prototipo a una plataforma exitosa con miles de usuarios es una de las etapas más desafiantes en la vida de cualquier producto digital. Las decisiones tomadas sobre la arquitectura, la infraestructura y el diseño del sistema de cualquier producto pueden marcar la diferencia entre que un producto despegue con una gran demanda y que se derrumbe bajo la presión de su éxito durante este período de transformación. Desarrollar el conocimiento sobre cómo crear sistemas que sean lo suficientemente escalables y elegantes como para sobrevivir en el intrincado mundo de la rápida adquisición de usuarios y el crecimiento a largo plazo se ha convertido en algo fundamental para todas las organizaciones que desean sobrevivir en un entorno complicado. El cambio a un modo de servicio que atiende a cientos o miles de usuarios plantea algunos retos especiales que van mucho más allá de la mera ampliación de la capacidad. Este desarrollo requiere un cambio radical en la forma de pensar con respecto a la arquitectura del sistema, la protección de datos, la optimización de la experiencia del usuario y las operaciones. Los mejores productos son aquellos que prevén estos problemas y toman medidas estratégicas antes de que alcancen niveles críticos, de modo que, incluso cuando experimentan un crecimiento explosivo, ofrecen una experiencia de usuario fluida.
Ideas clave
El entorno online contemporáneo ofrece posibilidades especiales para atraer a un gran número de usuarios en un breve periodo de tiempo, pero también plantea amenazas que la mayoría de las empresas no pueden resolver de forma satisfactoria. Cuando un producto alcanza un éxito rápido, los sistemas que lo respaldan se ven sometidos a una presión sin precedentes, lo que pone de manifiesto fallos sistémicos en la arquitectura y el diseño. Estos problemas se producen en muchas variantes diferentes, como la lentitud de las bases de datos y la sobrecarga de los servidores, la ralentización de las interfaces de usuario y el deterioro de la funcionalidad.
En las primeras etapas del desarrollo de un producto, no es raro que se haga mucho hincapié en la funcionalidad del producto y en su alineación con el mercado, y que se preste poca o ninguna atención a la escalabilidad. Aunque este método puede tener sentido dentro de las limitaciones de recursos y debido a las restricciones de tiempo, también puede dar lugar a una deuda técnica, que puede resultar más costosa a medida que crece la base de usuarios.
Ideas clave
Adaptar soluciones a escala a los sistemas existentes suele ser mucho más caro que la inversión necesaria para tener en cuenta estas consideraciones en las primeras fases de desarrollo. La degradación del rendimiento rara vez se distribuye de manera uniforme entre los componentes del sistema. En cambio, es más probable que los cuellos de botella aparezcan en un lugar concreto, como:
- Consulta de bases de datos.
- Sistema de almacenamiento de archivos.
- Integración con terceros.
La única forma de distinguir estos posibles puntos débiles antes de que se conviertan en problemas cruciales es mediante una supervisión exhaustiva, pruebas de carga y planificación de capacidades estratégicas. Las organizaciones que se muestran proactivas a la hora de abordar estos ámbitos suelen descubrir que unas inversiones relativamente pequeñas en optimización pueden tener un efecto drástico en la resiliencia del sistema. También se produce un cambio en el patrón de comportamiento de los usuarios con el aumento de la escala de los productos. Los primeros usuarios suelen tener características de uso distintas a las de los usuarios habituales, como una mayor tolerancia a los problemas ocasionales de rendimiento y una mayor disposición a dar su opinión sobre los problemas del sistema. Con más usuarios, los requisitos de fiabilidad y rendimiento crecen exponencialmente, y el diseño de un sistema sólido no es solo un requisito técnico, sino una ventaja competitiva.
Contenido principal
Para empezar con buenas estrategias de escalabilidad, es necesario evaluar a fondo las capacidades actuales del sistema y descubrir los posibles límites de crecimiento. Este procedimiento de evaluación debe examinar cada parte de la pila tecnológica, incluidas las interfaces de usuario front-end y los sistemas de procesamiento de datos back-end. Uno de los problemas de escalabilidad más conocidos es el rendimiento de las bases de datos, en el que la optimización de las consultas, la indexación y la agrupación de conexiones son extremadamente importantes a medida que aumenta el volumen de datos.
Preparación de la infraestructura
La preparación para el escalado es una cuestión importante en lo que respecta a la infraestructura. La elasticidad y la asignación de recursos son una gran ventaja de las soluciones basadas en la nube, aunque deben configurarse cuidadosamente para poder aprovechar todo su potencial. Cuando se hacen correctamente, las políticas de autoescalado, las políticas de equilibrio de carga y las redes de distribución de contenidos pueden contribuir en gran medida a mejorar la capacidad de respuesta y la fiabilidad del sistema. Sin embargo, estas herramientas deben complementarse con potentes sistemas de supervisión, que ofrezcan visibilidad en tiempo real del rendimiento del sistema y de las métricas de la experiencia del usuario.
Arquitectura de la aplicación
Las decisiones sobre la arquitectura de la aplicación que se toman en las primeras fases del desarrollo tienen efectos de gran alcance en las características de escalabilidad. Aunque los monolitos únicos son más fáciles de desarrollar e implementar en un primer momento, pueden resultar muy difíciles de escalar cuando cambian los requisitos. Las soluciones de microservicios son más flexibles y tienen la ventaja de poder escalarse de forma aislada, sin embargo, son más complejas en lo que respecta a la coordinación y el mantenimiento de la coherencia de los datos dentro de los servicios. La solución arquitectónica es óptima en función de las necesidades del producto, la competencia del equipo y el crecimiento previsto.
Escala de forma inteligente: obtén tu evaluación de arquitectura.
Evita costosos errores de escalabilidad con la evaluación de sistemas expertos y recomendaciones de optimización.
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Estrategias de almacenamiento en caché
Las técnicas de almacenamiento en caché son otro aspecto importante de la preparación para el escalado. Mediante el uso de varias etapas de almacenamiento en caché, incluido el almacenamiento en caché del cliente basado en el navegador, los sistemas de almacenamiento en caché distribuidos basados en el servidor, etc., se puede minimizar significativamente la carga en los servidores y mejorar el tiempo de respuesta. Se sabe que estos sistemas son difíciles de diseñar para garantizar la coherencia de los datos y la invalidación de la caché, pero, al mismo tiempo, no es raro que resulten muy rentables en términos de retorno de la inversión del esfuerzo de optimización del rendimiento.
Gestión de datos
Las estrategias utilizadas en la gestión de datos también se vuelven cada vez más sofisticadas con el aumento de la base de usuarios. Existen:
- Fragmentación de bases de datos.
- Implementación de réplica de lectura.
- Política de archivo de datos.
- Procedimientos de recuperación de copias de seguridad.
El cambio de estructuras de bases de datos de un solo servidor a sistemas de bases de datos distribuidas debe tomarse en serio para garantizar que la integridad de los datos y el rendimiento de las consultas no se vean comprometidos en el proceso, con el fin de dar cabida a más usuarios simultáneamente.
Optimización del frontend
A veces se le da menos prioridad a la optimización del frontend en comparación con el escalado del backend, pero los problemas de rendimiento del lado del cliente suelen ser la razón por la que la experiencia del usuario empeora. La optimización de imágenes, la agrupación de JavaScript, la minificación de CSS y las estrategias de carga progresiva también pueden ser de gran utilidad para mejorar el rendimiento percibido, a pesar de que los tiempos de respuesta del servidor sean idénticos. Estas optimizaciones son especialmente importantes cuando la base de usuarios comienza a diferir en términos de tipos de dispositivos, entornos de red y regiones geográficas.
Consideraciones de seguridad
La cuestión de la seguridad aumenta con la escala de los sistemas. Las medidas de control de acceso, los estándares de cifrado de datos y la limitación de la tasa de API cobrarán cada vez más importancia a medida que crezca la base de usuarios. La aplicación de medidas exhaustivas de vigilancia de la seguridad y respuesta a incidentes en las primeras fases del proceso de escalado puede ayudar a mitigar las pequeñas vulnerabilidades y evitar que se conviertan en grandes brechas, ya que la visibilidad de la actividad dentro del sistema se reduce con la escala.
Estrategias de prueba
Las estrategias de prueba deben cambiar para adaptarse a las necesidades de escalabilidad. Las pruebas de estrés, las pruebas de carga y las prácticas de ingeniería del caos también ayudan a encontrar los puntos débiles del sistema antes de que afecten a los usuarios reales. Estos métodos de prueba son costosos tanto en términos de herramientas como de desarrollo del proceso, aunque ofrecen información muy valiosa sobre el comportamiento del sistema cuando se somete a diferentes condiciones de estrés.
Procesos operativos
Los sistemas escalados también exigen una gran evolución en los procesos operativos. Los sistemas de supervisión y notificación deben ser capaces de proporcionar información útil y no bombardear a los equipos con falsos positivos. Los procedimientos de implementación deben ser tales que las actualizaciones no provoquen interrupciones del servicio y se pueda realizar una rápida reversión. Los procesos de atención al cliente deben adaptarse para dar cabida a más solicitudes de asistencia, manteniendo al mismo tiempo la calidad del servicio.
Recomendaciones prácticas
Establecer una supervisión exhaustiva
Establece sistemas de supervisión exhaustivos que hagan un seguimiento tanto de las métricas técnicas como de los indicadores de la experiencia del usuario. Esta doble estrategia permitirá identificar posibles problemas de forma temprana y tomar decisiones basadas en datos. Los indicadores importantes que deben utilizarse son:
- Tiempos de respuesta
- Tasas de error
- Rendimiento de las consultas a la base de datos.
- Patrones de interacción de los usuarios entre los distintos componentes del sistema.
Adoptar el escalado incremental
Adopta medidas de escalado incrementales que permitan un crecimiento gradual y no aumentos bruscos. La estrategia permitirá a los equipos descubrir y solucionar problemas hasta el último momento, minimizando el peligro de que se produzca un desastre durante los momentos de mayor actividad. Ten en cuenta que se pueden considerar sistemas de limitación de la incorporación de usuarios o de indicadores de funciones en los que se pueden implementar funciones.
Invertí en pruebas automatizadas y canales de implementación que sean capaces de soportar iteraciones muy rápidas y sistemas estables. Estos sistemas son más importantes cuando el proceso de pruebas manuales y la implementación del sistema ya no son viables debido a que la base de usuarios es grande y la arquitectura del sistema es más complicada.
Recomendaciones prácticas
Gestión del conocimiento
Establece una cultura de documentación exhaustiva y de intercambio de conocimientos que permita a los miembros del equipo ampliar sus conocimientos. La probabilidad de que unos pocos miembros del equipo posean conocimientos críticos aumenta enormemente a medida que aumenta la complejidad de los sistemas.
Planificación financiera
Modelos financieros: Desarrolla modelos para escalar los costes y preparar los requisitos de inversión en infraestructura. Se pueden comprender las implicaciones económicas de diversas estrategias de escalado, lo que permitirá tomar mejores decisiones con respecto a las opciones arquitectónicas y el momento de realizar inversiones de optimización.
Conclusión
El cambio a dar servicio a miles de usuarios es un hito en los productos digitales, que debe planificarse y pensarse cuidadosamente en términos de diseño del sistema y procesos operativos. Lo que cuenta en esta etapa es el éxito no solo en términos de disponibilidad técnica, sino igualmente en términos de preparación organizativa para cambiar los procesos y prácticas con el fin de facilitar las operaciones a escala. Los sistemas resilientes suelen diseñarse teniendo en cuenta el crecimiento durante su fase de diseño y, lo que es más importante, la escalabilidad en cada decisión arquitectónica y proceso operativo. Aunque las soluciones de escalabilidad retroactivas pueden superar los límites de capacidad inmediatos, tienden a utilizar una cantidad considerable de recursos y conllevan mayores riesgos que los preparativos de escalabilidad proactivos. Las empresas que han logrado superar este cambio suelen salir mejor posicionadas en términos de base técnica, procesos operativos y conocimiento de sus usuarios y sistemas. Estas capacidades son ventajas competitivas que resultan útiles para seguir creciendo e innovando en mercados más competitivos. El coste de la preparación para la escalabilidad no es solo un requisito técnico, sino también una oportunidad estratégica para crear ventajas competitivas a largo plazo en los entornos digitales en rápida evolución.
