ARQUITECTURA DE APLICACIONES DISTRIBUIDAS

Desarrollo de Aplicaciones para Ambientes Distribuidos

Arquitectura De Aplicaciones Distribuidas

Instituto tecnológico el Llano Aguascalientes.

Juan Carlos Barcenas Ibarra

UNIDAD 2 ARQUITECTURA DE APLICACIONES DISTRIBUIDAS.

INTRODUCCIÓN

El avance en las tecnologías de redes comenzó a dibujar un horizonte en el

que las aplicaciones se comunicarían entre sí y en el que los procesos de

una aplicación se distribuirían entre diferentes equipos, cada uno con

características que les permitirán aumentar la eficacia y la disponibilidad

de la aplicación. Se comenzó a separar la lógica de las aplicaciones para

situarla en el nivel más conveniente y conceptos como “cliente” y “servidor”

fueron cobrando cada vez más sentido.

Tras algunos años de indecisión, los protocolos de red se estandarizaron y hacia

mediados de los años 90 Internet se convirtió en la primera revolución auténtica del

siglo XXI, provocando no sólo un vuelco en las relaciones sociales y económicas sino

también, por supuesto, un cambio completo de paradigma en la arquitectura de las

aplicaciones informáticas.

Las aplicaciones se convierten, así, en aplicaciones distribuidas. Sin arriesgarnos a

proporcionar una definición académica que puede encontrarse muy fácilmente en

Internet, diremos informalmente que una aplicación distribuida es aquella cuyo

objetivo final se alcanza mediante la ejecución de diversos procesos independientes

que por lo general se ejecutan en equipos diferentes y que de una forma u otra se

pasan datos entre ellos mediante protocolos de comunicaciones bien establecidos.

ARQUITECTURA DE APLICACIONES DISTRIBUIDAS.

¿Qué es una arquitectura?

Es un nivel de diseño que hace foco en aspectos más allá de los algoritmos y

estructuras de datos de la computación, el diseño y especificaciones de la estructura

global del sistema es un nuevo tipo de problema, la forma que se considera para

formar algo.

¿Qué es una aplicación distribuida?

Es una aplicación con distintos componentes que se ejecutan separados,

normalmente en diferentes plataformas conectadas.





¿A qué se refiere la distribución?

La distribución se refiere a la construcción de software por partes, a las cuales le son

asignadas un conjunto específico de responsabilidades dentro de un sistema.

Esta distribución como bien enunciaba la definición formal, habla de que las partes o

componentes se encuentran en entornos separados, sin embargo, lo que tiene implícito

esta definición, es que para realizar esta separación física primero debe tenerse clara

la separación lógica de las partes de una aplicación, esto quiere decir que

programáticamente existe una forma de separar o agrupar los componentes.

La separación física no es en todas la ocasiones en “maquinas diferentes” de acuerdo a

la arquitectura también puede ser la ubicación de un conjunto de funcionalidades en

archivos, rutas o montadas sobre tecnologías diferentes dentro de la misma máquina.

Cuando hablamos de distribución lógica lo entenderemos como separación por

“capas” y cuando hablemos de distribución física usaremos el término separación en

“niveles”.

“Las capas dentro de una arquitectura son un conjunto de servicios especializados que

pueden ser accesibles por múltiples clientes y que deben ser fácilmente reutilizables”.

Una capa puede contener muchos componentes, un mismo componente puede ubicarse

en varias capas de acuerdo a su naturaleza y a las consideraciones explicitas de la

arquitectura.

¿Qué es una arquitectura en ambiente distribuido?

Describe la estructura y la organización de los componentes del software, sus

propiedades y la conexión entre ellos para formar el sistema; la cantidad y la

granularidad de comunicación que se necesita para la interacción y los protocolos de

interfaz usada por la comunicación.

En una aplicación distribuida en n-capas los diferentes elementos que integran la

aplicación se agrupan de forma lógica según la funcionalidad que reciben o suministran

al o desde el resto de los elementos. Así, algunos elementos se limitarán a recibir

peticiones de datos mientras que otros interactuarán con el usuario y su función será

principalmente la de solicitar a otros elementos la información que el usuario precisa.

Una vez agrupada la funcionalidad en capas lógicas es fácil relacionar unas con otras.

El usuario interactuará con la capa de presentación, solicitando datos o

desencadenando acciones. Las solicitudes serán atendidas por la capa de negocios, que





se encargará de su gestión o de la traducción necesaria para que la capa de servidor

realice la tarea solicitada. La capa de servidor debe proporcionar datos los cuales se

devolverán a la capa de negocios, la cual los gestionará o transmitirá a la capa de

presentación.

La figura 2.1 ilustra este esquema.

Esquema lógico de las capas en una aplicación distribuida. Es importante notar que el

esquema que mostramos es un esquema lógico, no físico.

El modo de distribuir físicamente las capas (en diferentes ejecutables o DLL, o en

diferentes equipos) se corresponderá con el esquema lógico en todo o en parte, pero

no necesariamente existirá una correspondencia exacta entre la distribución lógica de

los elementos y su distribución física. La capa de negocios podría residir en diferentes

máquinas, por ejemplo, o las entidades de negocio y la capa de servidor podrían formar

parte de la misma DLL.





2.1 CAPA DE INTERFAZ DE USUARIO.

La capa de presentación o interfaz de usuario se refiere al mecanismo de interacción

del usuario con el sistema.

Es la que ve el usuario (también se la denomina "capa de usuario"), presenta el sistema

al usuario, le comunica la información y captura la información del usuario en un mínimo

de proceso (realiza un filtrado previo para comprobar que no hay errores de formato).

También es conocida como interfaz gráfica y debe tener la característica de ser

"amigable" (entendible y fácil de usar) para el usuario. Esta capa se comunica

únicamente con la capa de negocio.

Los tipos de interfaces de software más comunes son las aplicaciones de ventanas y

web. Los tipos de interfaces de hardware más comunes son el ratón, el teclado, el

micrófono, pantallas táctiles, dispositivos de imagen y audio.

Está formada por los formularios y los controles que se encuentran en los formularios,

capa con la que interactúan el usuario y es responsable de obtener datos de la capa

siguiente, mostrarlos, validar entradas de datos, enviarlas a la siguiente capa donde

pueden dividirse en: presentación, código de interfaz de usuario.

La capa de presentación o interface de usuario la constituye el software con el que el

usuario interactúa para operar con la aplicación. Es probablemente la parte más

trabajosa de la misma, ya que es muy frecuente que aplicaciones cuyas reglas de

negocio sean relativamente sencillas tengan en cambio un interfaz de usuario complejo

y vistoso que le proporcione al usuario una experiencia de manejo fácil y agradable.

Además, mientras que en la creación de reglas de negocio normalmente sólo interviene

un tipo de programación, preferentemente basada en lenguajes, en la preparación del

interfaz de usuario suelen mezclarse varias disciplinas, como el diseño o la usabilidad.

Un error frecuente en la creación de los interfaces de usuario consiste en olvidar que

las reglas de negocio no se hallan en el interfaz, sino en los objetos subyacentes que

residen en las capas inferiores de la solución. La capa de presentación no es más que

un sistema de presentación y manejo de datos que se obtienen y se actualizan con los

objetos de negocio comunes para todas las aplicaciones que los usan. Si se olvida este





aspecto se puede caer en la tentación de colocar reglas de negocio en el interfaz de

usuario, imposibilitando la reutilización de las mismas y complicando la distribución y

despliegue de la aplicación. Por lo tanto, una regla de oro a observar en toda aplicación

distribuida es que la capa de presentación ha de ser completamente independiente de

las reglas de negocio, y su función se limitará a la presentación y manejo de los datos

de la aplicación, que obtendrá mediante el uso de los objetos de la capa de negocios

comentados en la sección anterior.

Esto convierte a la capa de presentación en una mera fachada de los procesos que son

gestionados por la capa de negocios. Las capas de presentación suelen ser “delgadas”,

es decir, contienen pocas líneas de código, ya que su función principal está cubierta

por las características de los elementos “visuales” que las componen. Una tendencia

creciente es la separación entre diseño y código, ya existente, por ejemplo, en las

aplicaciones web dinámicas.

2.2 CAPA DE MANEJO DE DATOS

La capa de negocios o de manejo de datos, es donde residen los programas que se

ejecutan, se reciben las peticiones del usuario y se envían las respuestas tras el

proceso. Se denomina también capa de negocio (e incluso de lógica del negocio) porque

es aquí donde se establecen todas las reglas que deben cumplirse.

Esta capa se comunica con la capa de presentación, para recibir las solicitudes y

presentar los resultados, y con la capa de datos, para solicitar al gestor de base de

datos almacenar o recuperar datos de él. También se consideran aquí los programas de

aplicación.

División de la capa de manejo de datos

La capa de negocios representa el grueso de la lógica de funcionamiento de la

aplicación distribuida. En esta capa se sitúan las normas de acceso a datos, la lógica de

tratamiento de los mismos, y en general cualquier elemento de la aplicación que pueda

reutilizarse. El objetivo de la creación de esta capa “intermedia” es aislar la capa de

presentación de la capa de servidor, de forma que las estructuras de datos

subyacentes y la lógica que las utilizan sean independientes de la capa de

presentación. De esta forma, también, el mantenimiento de las normas de negocio será





más sencillo y, sobre todo, será reutilizable desde cualquier capa de presentación, sea

del tipo que sea.

A pesar de que se suele utilizar el nombre de capa de negocios para referenciar a

todos los elementos que componen esta capa intermedia de software, por lo general la

capa de negocios suele dividirse en dos tipos de elementos, atendiendo a la función

que desempeñan en la capa.

La figura 2.3 Ilustra los elementos típicos que suelen aparecer en las capas de negocios.

Figura 2.3: Esquema lógico de las capas en una aplicación distribuida.





Lógica de negocios.

Cuando las aplicaciones adquieren cierto volumen o las entidades implicadas tienen

cierta complejidad, la lógica de acceso a datos por sí sola no es suficiente para

encapsular convenientemente el acceso a las entidades de datos. En estos casos será

necesario añadir objetos más complejos que a su vez encapsulen los objetos de acceso

a datos y los expongan de forma más sencilla a las capas superiores, facilitando su

manejo.

Además, en las aplicaciones distribuidas con cierto tamaño es frecuente encontrar

reglas de negocio que no tienen nada que ver con el acceso a datos, sino que

constituyen mecanismos aparte que de una forma o de otra es deseable extraer de la

capa de presentación para su reutilización o para que su mantenimiento sea sencillo.

Estas necesidades implican a menudo la creación de una capa adicional de lógica que

llamaremos lógica de negocios. Los elementos de la lógica de negocios ya no se

conectan a los orígenes de datos ni representan a las entidades de datos subyacentes,

sino que utilizan los objetos de acceso a datos y las entidades de negocio, siendo pues

una especie de “cliente” de la lógica de acceso a datos.

Lógica de acceso a datos:

La lógica de acceso a datos incluye los elementos necesarios para que la aplicación se

conecte a orígenes de datos y recupere estructuras de datos que serán utilizadas por

el resto de la aplicación. En una aplicación distribuida, los únicos elementos que se

conectan a la base de datos son los objetos de acceso a datos, y el resto de elementos

de la aplicación se limitan a enlazar con estos objetos para solicitar datos y enviar

órdenes a los orígenes de datos.

Los motivos para encapsular todo el acceso a datos en la lógica de acceso a datos son

múltiples. En primer lugar, no será necesario distribuir la información de conexión por

todo el sistema, ya que el único punto desde el que se efectuará el acceso directo a los

orígenes de datos será el equipo en el que resida físicamente la lógica de acceso a

datos. Tampoco será necesario distribuir el software cliente del SGBD por diferentes

máquinas, lo que facilita el mantenimiento y la instalación de la aplicación.

Además, encapsular la lógica de acceso a datos permite que la aplicación sea agnóstica





respecto al origen de datos, es decir, puede realizar sus tareas sin tener la necesidad

de saber en qué SGBD concreto residen los datos, ni en qué punto de la red se halla el

servidor, lo que facilita la configuración del sistema. Este sistema posibilita la

utilización de varios SGBD en una aplicación o facilita la migración de un SGBD a otro.

También permite que la aplicación ignore la estructura real de los orígenes de datos,

ya que es la propia lógica de acceso a datos la que expondrá las estructuras con las

que trabajará la aplicación, acomodándolas a las necesidades de la misma.

Otro factor importante es la reutilización. La separación de esta lógica permite

reutilizar los componentes de acceso a datos en diversas aplicaciones sin necesidad de

copiar el código y manteniendo la coherencia en el comportamiento del acceso a datos

en todas ellas.

A pesar de que otros elementos, como los que componen la lógica de negocios, son

opcionales, los elementos de lógica de acceso a datos deben estar presentes en toda

arquitectura distribuida que se diseñe, debido a las ventajas que aportan.

2.3 CAPA DE PROCESAMIENTO DE DATOS

Es donde residen los datos y es la encargada de acceder a los mismos. Está formada

por uno o más gestores de bases de datos que realizan todo el almacenamiento de

datos, reciben solicitudes de almacenamiento o recuperación de información desde la

capa de negocio.

El acceso a datos se refiere al medio a través del cual podemos acceder y manipular

los datos persistentes de un sistema.

El almacenamiento de datos se refiere a la forma en que se encuentran guardados

dichos datos, por ejemplo, en archivos o bases de datos.

* Servicios

En esta capa encontraremos los procesos de la aplicación que se encargan recibir las

peticiones de las capas superiores y, si es necesario, devolver los datos solicitados.

Esta función será desempeñada por un servicio.





Los servicios son procesos que se ejecutan en los equipos servidores y que se

mantienen a la escucha esperando que los procesos cliente les soliciten funcionalidad o

datos. Por lo general los servicios residen en equipos dedicados cuya configuración y

características físicas están especialmente diseñadas para realizar esta función.

* Servicios de base de datos

Los servicios de base de datos son los más frecuentes en las aplicaciones distribuidas.

Los SGBD como SQL Server u Oracle disponen de toda la infraestructura de servicios

necesarios para que los equipos cliente les realicen peticiones y para responder a ellas.

Se ejecutan como un servicio de forma totalmente desatendida, se enlazan al

protocolo de red para escuchar peticiones de otros equipos, gestionan la concurrencia

de las llamadas e incorporan mecanismos de seguridad propios o integrables con el

directorio activo.

Una de las características más importantes de los SGBD es que nos permiten crear

reglas de negocio. Estas reglas pueden invocarse remotamente desde los clientes y se

escriben en lenguajes propios del SGBD (Transact-SQL en el caso de SQL Server, por

ejemplo). Los SGBD compilan y ejecutan de la forma más óptima posible estas reglas,

de modo que su ejecución siempre es de alto rendimiento.

Casi todas las aplicaciones y servicios necesitan almacenar y obtener acceso a un

determinado tipo de datos. Por ejemplo, una aplicación comercial necesitaría

almacenar datos de productos, clientes y pedidos.

Al trabajar con datos debe determinar:

* El almacén de datos que utiliza.

* El diseño de los componentes utilizados para obtener acceso al almacén de datos.

* El formato de los datos pasados entre componentes y el modelo de programación

La aplicación o servicio puede disponer de uno o varios orígenes de datos, los cuales

pueden ser de tipos diferentes. La lógica utilizada para obtener acceso a los datos de

un origen de datos se encapsulará en componentes lógicos de acceso a datos que

proporcionan los métodos necesarios para la consulta y actualización de datos. Los

datos con los que la lógica de la aplicación debe trabajar están relacionados con





entidades del mundo empresarial que forman parte de la empresa. En determinados

escenarios, puede disponer de componentes personalizados que representan estas

entidades, mientras que en otros puede decidir trabajar con datos utilizando

directamente conjuntos de datos ADO.NET o documentos XML.

En la figura 2.11 se muestra cómo la capa de datos lógicos de una aplicación consta de

uno o varios almacenes de datos y describe una capa de componentes lógicos de

acceso a datos utilizados para recuperar y manipular los datos en dichos almacenes.

Figura 2.11. Componentes de datos.

La mayoría de las aplicaciones utilizan una base de datos relacional como almacén

principal de los datos de la aplicación. También se puede utilizar el almacén de Web

Microsoft Exchange Server, bases de datos heredadas, el sistema de archivos o

servicios de administración de documentos.





Cuando la aplicación recupera datos de la base de datos, puede hacerlo utilizando un

formato de conjunto de datos DataReader. A continuación los datos se transfieren

entre las capas y los distintos niveles de la aplicación y, finalmente, uno de los

componentes los utilizará. Tal vez desee utilizar formatos de datos diferentes para

recuperar, pasar y utilizar datos; por ejemplo, puede utilizar los datos de un conjunto

de datos para llenar las propiedades de un objeto de entidad personalizado. No

obstante, debería intentar mantener una coherencia en cuanto al tipo de formato

utilizado, ya que mejorará probablemente el rendimiento y la facilidad de

mantenimiento de la aplicación para presentar sólo un conjunto limitado de formatos,

evitando así la necesidad de capas de traducción adicionales y de familiarizarse con

API diferentes.

En las siguientes secciones se describe la elección de almacenes de datos, el diseño de

los componentes lógicos de acceso a datos y las distintas posibilidades disponibles de

representación de datos.

Almacenes de datos

Entre los tipos de almacenes habituales se encuentran:

* Bases de datos relacionales. Las bases de datos relacionales, como las bases de

datos SQL Server, proporcionan funcionalidad de administración de un gran volumen

de datos transaccionales de alto rendimiento con capacidades de seguridad,

operaciones y transformación de datos. Las bases de datos relacionales también

alojan instrucciones y funciones complejas de lógica de datos en forma de

almacenamientos almacenados que se pueden utilizar como un entorno eficaz para los

procesos empresariales con un gran volumen de datos.

* Bases de datos de mensajería. Puede almacenar datos en el almacén Web de

Exchange Server, lo que resulta especialmente útil si la aplicación está centrada en el

grupo, el trabajo en grupo o mensajes y no desea basarse en otros almacenes de datos

que pueden necesitar que se administren de forma independiente. Sin embargo, los

almacenes de datos de mensajes suelen presentar menores capacidades de

rendimiento, escalabilidad, disponibilidad y administración que los sistemas de

administración de bases de datos relacionales completas (RDBMS) y, por tanto, es





relativamente no habitual que las aplicaciones que utilicen el almacén de datos

proporcionado por un producto de mensajería.

* Sistema de archivos. Puede decidir almacenar los datos en sus propios archivos en

el sistema de archivos. Estos archivos pueden presentar su propio formato o el

formato XML con un esquema definido para los propósitos de la aplicación.

Hay un gran número de otros almacenes (como bases de datos XML, servicios de

procesamiento analítico en línea y bases de datos de almacenamiento de datos, entre

otros) pero no son el objeto de análisis de esta guía.

* Componentes lógicos de acceso a datos Independientemente del almacén de datos

utilizado, la aplicación o el servicio utilizarán componentes lógicos de acceso a datos

para obtener acceso a los datos. Estos componentes abstraen la semántica del

almacén de datos subyacente y la tecnología de acceso a datos (como ADO.NET) y

proporcionan una interfaz simple de programación para la recuperación y realización

de operaciones con datos.

Los componentes lógicos de acceso a datos suelen implementar un patrón de diseño sin

estado que separa el procesamiento empresarial de la lógica de acceso a datos. Cada

uno de estos componentes suele proporcionar métodos para realizar operaciones

Create, Read, Update y Delete (CRUD) relacionadas con una entidad empresarial

determinada de la aplicación (por ejemplo, Order). Los procesos empresariales pueden

utilizar estos métodos. La interfaz de usuario pueden utilizar las consultas específicas

para procesar los datos de referencia (como una lista de tipos de tarjetas de crédito

válidos).

Cuando la aplicación contiene varios componentes lógicos de acceso a datos, puede

resultar útil utilizar un componente de ayuda de acceso a datos genéricos para

administrar las conexiones de las bases de datos, ejecutar comandos y almacenar

parámetros en caché, entre otros. Los componentes lógicos de acceso a datos

proporcionan la lógica necesaria para obtener acceso a datos empresariales

específicos, mientras que el componente de ayuda para el acceso a datos centraliza el

desarrollo de API de acceso a datos y la configuración de la conexión a éstos,

permitiendo de esta forma la reducción de código duplicado. Un componente de ayuda

de acceso a datos bien diseñado no debe repercutir negativamente en el rendimiento y

proporciona una ubicación central para el ajuste y optimización del acceso a datos.

Microsoft proporciona Data Access Application Block para .NET, que se puede utilizar





como un componente de ayuda de acceso a datos genéricos en la aplicación al utilizar

bases de datos SQL Server.

En la figura 2.12 se muestra el uso de componentes lógicos de acceso a datos para

obtener acceso a datos.

Figura 2.12. Componentes lógicos de acceso a datos

Observe los siguientes puntos en la figura 2.12:

1. Los componentes lógicos de acceso a datos exponen métodos para insertar,





eliminar, actualizar y recuperar datos, incluyendo la provisión de funcionalidad de

paginación al recuperar grandes cantidades de datos.

2. Puede utilizar un componente de ayuda de acceso a datos para centralizar la

administración de la conexión y todo el código relacionado con un origen de datos

específico.

3. Se recomienda implementar las consultas y operaciones de datos como

procedimientos almacenados (si es compatible con el origen de datos) para mejorar el

rendimiento y la facilidad de mantenimiento.

* Agentes de servicios. Cuando un componente empresarial requiere el uso de la

funcionalidad proporcionada por un servicio externo, tal vez sea necesario hacer uso

de código para administrar la semántica de la comunicación con dicho servicio. Por

ejemplo, los componentes empresariales de la aplicación comercial descrita

anteriormente podría utilizar un agente de servicios para administrar la comunicación

con el servicio de autorización de tarjetas de crédito y utilizar un segundo agente de

servicios para controlar las conversaciones con el servicio de mensajería. Los agentes

de servicios permiten aislar las idiosincrasias de las llamadas a varios servicios desde

la aplicación y pueden proporcionar servicios adicionales, como la asignación básica del

formato de los datos que expone el servicio al formato que requiere la aplicación.

2.4 INTEGRACION DE SISTEMAS HEREDADOS.

Un sistema heredado (o sistema legacy) es un sistema informático(equipos

informáticos o aplicaciones) que ha quedado anticuado pero continúa siendo utilizado

por el usuario (típicamente una organización o empresa) y no se quiere o no se puede

reemplazar o actualizar de forma sencilla.

Los sistemas heredados no son sólo sistemas de software de aplicación. Son sistemas

socio-técnicos, por lo que incluyen procesos de negocio, software de aplicación,

software de apoyo y sistema hardware.

Aunque la funcionalidad que un sistema heredado ofrece a los procesos empresariales

puede estar disponible a través de una tecnología más moderna, la posibilidad de una

interrupción del servicio durante la actualización de sistemas puede impedir una





migración hacia el uso de sistemas más nuevos, o incluso la puede impedir dada la

dificultad percibida en la conversión del contenido heredado para ajustarse a los

nuevos modelos de contenido y formatos.

Muchos sistemas heredados todavía se utilizan porque solucionan bien el problema y

reemplazarlos sería demasiado costoso.

Las compañías gastan mucho dinero en sistemas informáticos para obtener un

beneficio de esa inversión, el software o el hardware debe utilizarse varios años. El

tiempo de vida de los sistemas informáticos es muy variable, pero muchos sistemas

grandes se pueden llegar a utilizar hasta más de 20 años. Muchos de estos sistemas

antiguos aún son importantes para sus respectivos negocios, es decir, las empresas

cuentan con los servicios suministrados por estos sistemas y cualquier fallo en estos

servicios tendría un efecto serio en el funcionamiento de la organización. Estos

sistemas antiguos reciben el nombre de sistemas heredados.

Lo habitual es que los sistemas heredados, que ya suponen un problema para una

empresa u organización por la dificultad para sustituirlos, no sean los mismos sistemas

que originalmente se empezaron a utilizar en la empresa. Obviamente la modernización

de estos sistemas anticuados es deseable, pero muchas veces no es muy asequible, no

sólo por razones económicas sino también por razones críticas de entrega de servicios

Muchos factores externos e internos, como el estado de las economías nacional e

internacional, los mercados cambiantes, los cambios en las leyes, los cambios

de administración o la reorganización estructural, conducen a que los negocios

experimenten cambios continuos.

El enfoque del problema de las aplicaciones heredadas es el de evitar cualquier

modificación en los sistemas heredados que pueda poner en peligro la entrega de

servicios; este enfoque también elimina la formación de los usuarios del sistema

heredado al nuevo sistema, con el beneficio evidente del ahorros de costes y tiempos

en la adquisición de nuevo equipamiento y el período de adaptación requerido para

utilizarlo.

Además que estos cambios generan o modifican los requerimientos del sistema de

información, por lo que éste va sufriendo cambios conforme cambian los negocios. Por

esta razón, los sistemas heredados incorporan un gran número de actualizaciones

hechas a lo largo de su vida útil. Muchas personas diferentes pueden haber estado





involucradas en la realización de estas modificaciones a lo largo del tiempo, y es

inusual para cualquier usuario o administrador del sistema tener un conocimiento

completo del mismo, sobre todo cuando éste tiene una cierta envergadura.

* Riesgos de la migración de un sistema heredado: Los sistemas heredados son

considerados potencialmente problemáticos por numerosos ingenieros de software por

diversos motivos. Dichos sistemas a menudo operan en ordenadores obsoletos y

lentos, cuyo mantenimiento tiene elevados costes y son difíciles de actualizar por

falta de componentes adecuados o de mantenimiento.

* Costes de mantenimiento de un sistema heredado :Seguir utilizando los

sistemas heredados evita los mencionados riesgos del reemplazo, pero hacer cambios

al sistema existente en vez de cambiarlo por uno más moderno puede ser más costoso

puesto que éste es cada vez más viejo.

* Alternativas Los negocios que tienen sistemas informáticos anticuados se

enfrentan a un dilema fundamental. Si continúan utilizando los sistemas heredados y

realizan los cambios requeridos, sus costos se incrementarán de forma inevitable. Si

deciden reemplazar sus sistemas heredados con nuevos sistemas, esto tendrá un

coste y puede ocurrir que los nuevos sistemas no provean apoyo efectivo al negocio

como lo hacen los sistemas heredados.

* Mantener el sistema heredado: Muchos negocios están buscando técnicas de

ingeniería de software que prolonguen el tiempo de vida de los sistemas heredados y

que reduzcan los costos de seguir utilizando estos sistemas

Los sistemas heredados son considerados por las organizaciones de TI como

elementos destacados dentro del nuevo concepto de empresa. Los usuarios ya no

preguntan cómo librarse de sus sistemas heredados, sino que buscan formas para

aprovechar el valor de negocio de estos sistemas heredados.

¿Qué es la integración de sistemas heredados?

La integración de sistemas heredados puede definirse como la reutilización de

sistemas y aplicaciones heredadas existentes, que se logra mediante la integración con

aplicaciones corporativas desarrolladas recientemente.





La integración de sistemas heredados brinda un método no intrusivo para reutilizar

aplicaciones críticas que residen en sistemas heredados, como un sistema mainframe o

AS/400. El poder utilizar estos recursos existentes tiene muchas ventajas, entre

ellas un riesgo reducido y ahorros significativos.

Riesgo reducido por medio de fiabilidad, disponibilidad y facilidad de mantenimiento

(RAS, por su sigla en inglés) Para muchas organizaciones, la decisión inicial de recurrir

al uso de un equipo mainframe o AS/400 se basaba en la estabilidad sin precedentes

del sistema. El término RAS fue acuñado por IBM, y se refiere a la fiabilidad,

disponibilidad y facilidad de mantenimiento de un sistema.

Según IBM, para que un sistema se considere fiable debe ser capaz de realizar

pruebas de auto-verificación de errores, y rápidamente aplicar cualquier actualización

necesaria para recuperarse de estos problemas sin interacción manual. El concepto de

disponibilidad se refiere a la capacidad del sistema de recuperarse de los problemas

sin alterar el correcto funcionamiento del resto de sus áreas. Además de la auto-

verificación de errores y la auto-recuperación aislada de esos errores, un sistema

debería ser también capaz de determinar la causa de la falla. Esto se conoce como

facilidad de mantenimiento.

Paul Baquet, un analista de sistemas señor de Duke Health Technology Solutions

afirma: "En términos de estabilidad, el mainframe es probablemente el equipo más

adecuado para procesar transacciones. Nosotros atendemos las necesidades de 2000

usuarios finales en todo momento, de modo que contar con esa clase de flexibilidad

nos permite continuar apoyando el entorno de los servicios de salud, mientras el

mainframe procesa aplicaciones y las deriva a otros sistemas". La integración de

sistemas heredados permite a las organizaciones capitalizar esta solidez comprobada

y utilizarla como base para nuevas aplicaciones de negocios.

Seguridad

Cuando se trata de proteger los datos y recursos TI de una organización, la

plataforma Power de IBM incorpora características avanzadas de autenticación y





cifrado, así como recursos de control de gastos y administración. Se pueden

implementar políticas de seguridad tanto a nivel de sistema como de usuario.

Estas herramientas ayudan a las organizaciones a asegurar sus datos frente a

amenazas de seguridad internas y externas, satisfacer o exceder el alcance de las

regulaciones de seguridad y políticas de cumplimiento, y apoyar las auditorías de

seguridad. La integración de estas herramientas con el sistema operativo facilita el

proceso de administración y provee una fiabilidad superior. La línea pSeries admite

herramientas de gestión de seguridad diseñadas tanto para la plataforma como para el

nivel corporativo.

Escalabilidad.

Para adaptarse al crecimiento de un negocio, los sistemas deben ser escalables. Los

sistemas heredados, como el mainframe, son reconocidos por su escalabilidad. Los

sistemas escalables pueden adaptarse para utilizar una cantidad adecuada de recursos

de sistema, como memoria, procesadores y almacenamiento, a fin de funcionar

eficientemente y con independencia del tamaño o la complejidad de la red.

Ahorros en costos.

La integración de sistemas heredados permite a las organizaciones ahorrar dinero por

medio del aprovechamiento de recursos existentes, que ya han demostrado su

capacidad para incrementar el retorno de la inversión (ROI). Muchos de estos

sistemas heredados han estado funcionando por décadas y han resistido el paso del

tiempo en lo que hace a RAS; fiabilidad, disponibilidad y escalabilidad. En la mayoría

de los casos, la implementación de tecnologías completamente nuevas y la portación de

los datos existentes a estos nuevos sistemas suponen costos prohibitivos.

En una encuesta reciente auspiciada por BMC software, el 95% de los 1100 gerentes

de TI encuestados indicó que el mainframe seguiría cumpliendo un rol central en su

infraestructura de tecnología de la información. El 65% de ellos declaró que su uso de

la plataforma seguiría creciendo. Los sistemas fiables, disponibles y fáciles de

mantener, y que además son seguros y escalables, brindan ventajas demasiado

numerosas como para ser ignoradas por cualquier organización que desee mantener un

control racional de los costos.





La integración de sistemas heredados permite que las organizaciones aprovechen

estas ventajas y las integren con tecnologías actuales.

2.5 DISTRIBUCIÓN DE ELEMENTOS DE UNA APLICACIÓN.

Se refiere a la construcción de software por partes, a las cuales les son asignadas un

conjunto específico de responsabilidades dentro de un sistema. También se refiere a

la necesidad de distribuir los elementos de un sistema dependiendo de las

características y necesidades del lugar. Una aplicación distribuida es una aplicación

con distintos componentes que se ejecutan en entornos separados, normalmente en

diferentes plataformas conectadas a través de una red. La distribución habla de que

las partes o componentes se encuentran en entornos separados, entonces para

realizar la separación física, primero se debe de tener clara la separación lógica de las

partes de una aplicación. Hay componentes de diferentes tipos: Ejecutables páginas

web, librerías, controles, Procedimientos almacenados servicios web…Ejemplo:

Paquetería de office, Corel, Reproductor Windows etc.

Los ejecutables se refieren a programas o aplicaciones de escritorio que corren sobre

un sistema operativo. Una página web es una fuente de información adaptada para

worldwide web (WWW) que es accesible mediante un navegador de internet y

normalmente forma parte de un sitio web. Las librerías se refieren bibliotecas o

conjunto de clases que contiene lógica de programación implementada como servicios

que pueden ser utilizados desde otras librerías o aplicaciones.

Ejemplo: Java(java.io, java.lang), Netbeans entre otros.





2.6 INTEGRACIÓN DE TECNOLOGÍAS HETEROGÉNEAS Y

HOMOGÉNEAS.

Existen diferentes motivos para la heterogeneidad y homogeneidad. Una razón son los

cambios tecnológicos que siempre se dan en un periodo de tiempo corto. En este

contexto, dichos cambios se refieren a mejor calidad, mejor desempeño, costos más

económicos, seguridad, entre otras características que se toman en cuenta. Otra

razón es que la diversidad en una red de computadoras puede hacerla más resistente

que cualquier problema dado en algún tipo de máquina, sistema operativo o aplicación

son poco probables que afecten a otros sistemas corriendo en diferentes sistemas

operativos y aplicaciones.

HOMOGENEO.

En los sistemas homogéneos, todos los sitios emplean idéntico software de gestión de

base de datos, son conscientes de la existencia de los demás sitios y acuerdan

cooperar en el procesamiento de las solicitudes de los usuarios

Un sistema distribuido homogéneo tiene múltiples conexiones de datos ; integra

múltiples recursos de datos. Los sistemas homogéneos se parecen a un sistema

centralizado, pero en lugar de almacenar todos los datos en un solo lugar los datos se

distribuyen en varios sitios comunicados. No existen usuarios locales y todos

ellos accedan la base de datos global. El esquema global es la unión de todas las

descripciones de datos locales y las vistas de los usuarios se definen sobre el esquema

global.

HETEROGENEO.

Las tecnologías Heterogéneas son aquellas donde Sitios diferentes utilizan diferentes

DBMS, siendo cada uno esencialmente autónomo. Es posible que algunos sitios no sean

conscientes de la existencia de los demás y quizás proporcionen facilidades limitadas

para la cooperación en el procesamiento de transacciones. La heterogeneidad se debe

a que los datos de cada BD son de diferentes tipos o formatos. El enfoque

heterogéneo es más complejo que el enfoque homogéneo.





VENTAJAS

La potencia que ofrece multitud de computadores conectados en red usando grid es

prácticamente ilimitada, además de que ofrece una perfecta integración de sistemas y

dispositivos heterogéneos, por lo que las conexiones entre diferentes maquinas no

generan ningún problema. Se trata de una solución altamente escalable, potente y

flexible ya que evitaran problemas de falta de recursos (cuellos de botellas) y nunca

queda obsoleta, debido a la posibilidad de modificar el numero de características de

sus componentes.

CONCLUSION

Los sistemas homogéneos son los que están basados en un mismo tipo de aplicación lo

que permite una integración más rápida. Los sistemas heterogéneos manejan

diferentes tipos de aplicaciones en los diferentes sitios lo que provoca que cada

equipo pueda ser autónomo y la cooperación entre los diferentes sitios es más

complicada, costosa y no siempre posible.

2.7 SERVICIOS DE LA ARQUITECTURA (EMAIL, WEB, BASE DE DATOS,

APLICACIONES, TRANSACCIONES, SISTEMAS OPERATIVOS, FIREWALL)

SERVICIO WEB

Es un conjunto de protocolos y estándares que sirven para intercambiar datos entre

aplicaciones. Distintas aplicaciones de software desarrolladas en lenguajes de

programación diferente y ejecutada sobre cualquier plataforma pueden utilizar los

servicios web para intercambiar datos en redes de ordenadores como internet.

Protocolos utilizados:

* XML: Es el formato estándar para los datos que se vayan a intercambiar.

* SOAP o XML-RPC: Protocolos sobre los que se establece el intercambio.

* HTTP, FTP, o SMTP: los datos en XML también pueden enviarse de una aplicación a

otra mediante protocolos normales ya bien conocidos.





* WSDL: Es el lenguaje de la interfaz pública para los servicios Web.

* UDDI: Protocolo para publicar la información de los servicios Web.

* WS-Security: Protocolo de seguridad aceptado como estándar por OASIS.

Estos servicios proporcionan mecanismos de comunicación estándares entre

diferentes aplicaciones, que interactúan entre sí para presentar información dinámica

al usuario. Para proporcionar interoperabilidad y extensibilidad entre estas

aplicaciones, y que al mismo tiempo sea posible su combinación para realizar

operaciones complejas, es necesaria una arquitectura de referencia estándar.

El siguiente gráfico muestra cómo interactúa un conjunto de Servicios Web:

Según el ejemplo del gráfico, un usuario (que juega el papel de cliente dentro de los

Servicios Web), a través de una aplicación, solicita información sobre un viaje que

desea realizar haciendo una petición a una agencia de viajes que ofrece sus servicios a

través de Internet. La agencia de viajes ofrecerá a su cliente (usuario) la información

requerida. Para proporcionar al cliente la información que necesita, esta agencia de

viajes solicita a su vez información a otros recursos (otros Servicios Web) en relación

con el hotel y la compañía aérea. La agencia de viajes obtendrá información de estos

recursos, lo que la convierte a su vez en cliente de esos otros Servicios Web que le

van a proporcionar la información solicitada sobre el hotel y la línea aérea. Por último,

el usuario realizará el pago del viaje a través de la agencia de viajes que servirá de

intermediario entre el usuario y el servicio Web que gestionará el pago.

SERVICIO EMAIL

Servicio de red que permite a los usuarios enviar y recibir mensajes rápidamente a los

usuarios enviar y recibir mensajes rápidamente también denominados mensajes

electrónicos o cartas electrónicas mediante sistemas de comunicación electrónicos.

Aplicaciones para envío y recepción de emails

Los mensajes de email son intercambiados entre hosts que emplean el protocolo

SMTP, con programas llamados agentes de transferencia de emails.

En tanto, los usuarios pueden recibir sus emails de los servidores empleando

protocolos como POP o IMAP; o protocolos propietarios específicos como Lotus Notes

o Microsoft Exchange Servers. También pueden emplear servicios de webmail para

acceder a los emails desde un navegador web





* Aplicaciones online: Existen servicios online dedicados al webmail como Gmail,

Hotmail, Yahoo! Mail, etc. En general, un usuario debe registrarse al servicio de e-mail

para obtener una cuenta de correo electrónico.

* Aplicaciones de computadora: Algunas aplicaciones que se utilizan para el envío y

recepción de e-mails son: Microsoft Outlook Express, Microsoft Outlook, Netscape

Mail, Eudora y Pegasus Mail.

BASE DE DATOS:

Conjunto de datos pertenecientes a un mismo contexto y almacenados

sistemáticamente para su posterior uso. Un servidor de base de datos es un programa

que provee servicios de base de datos a otros programas u otras computadoras, como

es definido por el modelo cliente-servidor. También puede hacer referencia a aquellas

computadoras (servidores) dedicadas a ejecutar esos programas, prestando el

servicio.

Los servidores de datos deben proporcionar mecanismos de comunicación óptimos,

pues de cómo se envíe la información dependerán parámetros tan importantes como la

velocidad de acceso a los datos. Todos los sistemas gestores analizados cuentan con

múltiples configuraciones de protocolos, adaptándose a los protocolos existentes y

estandarizados de la actualidad: TCP/IP, IPX, Banyan, etc.; es importante no sólo el

canal de comunicaciones que está disponible para los servidores de datos sino también

cómo es transmitida la información.

APLICACIONES

Programa informáticos que permiten a un usuario utilizar una computadora con un fin

específico. Son parte del software de una computadora y suelen ejecutarse sobre el

sistema operativo.

¿Qué es un proveedor de servicios de aplicación?

El modelo de negocios Proveedor de Servicios de Aplicación o mas conocido en ingles

como ASP (Application Service Provider) permite a una organización utilizar un

software de aplicación bajo el concepto de servicio, sin la necesidad de comprar





licencias, equipos y otros activos, pagando sólo una cuota mensual.

El proveedor esta especializado en manejar volúmenes mas eficientes con costos fijos

consiguiendo una mayor calidad de servicio.

Las ventajas del modelo son muchas, entre las cuales podemos destacar:

Menores costos de implementación

Costos de mantenimiento predecible y acordado.

Ahorra la inversión inicial para construir la infraestructura requerida para

correr las aplicaciones.

No se requiere disponer de recursos técnicos para la implementación.

Rápida puesta en producción y con menor riesgo.

Mayor seguridad.

Mayor escalabilidad.

TRANSACCIONES

Una transacción es una interacción con una estructura de datos compleja compuesta

por varios procesos que se han de aplicar uno después del otro.

FIREWALL

es una parte de un sistema o una red que esta diseñada para bloquear el acceso no

autorizado permitiendo al mismo tiempo comunicaciones autorizadas cortafuegos,

mecanismo de seguridad en internet frente a acceso no autorizados.

RESUMEN

Una arquitectura distribuida es una aplicación con distintos componentes que se

ejecutan separados, normalmente en diferentes plataformas conectadas. La

distribución se refiere a la construcción de software por partes, a las cuales le son

asignadas un conjunto específico de responsabilidades dentro de un sistema.

Esta distribución como bien enunciaba la definición formal, habla de que las partes o

componentes se encuentran en entornos separados, sin embargo, lo que tiene implícito





esta definición, es que para realizar esta separación física primero debe tenerse clara

la separación lógica de las partes de una aplicación, esto quiere decir que

programáticamente existe una forma de separar o agrupar los componentes. Esta

arquitectura presenta 3 capas:

La capa de presentación o interfaz de usuario se refiere al mecanismo de interacción

del usuario con el sistema.

Es la que ve el usuario (también se la denomina "capa de usuario"), presenta el sistema

al usuario, le comunica la información y captura la información del usuario en un mínimo

de proceso (realiza un filtrado previo para comprobar que no hay errores de formato).

También es conocida como interfaz gráfica y debe tener la característica de ser

"amigable" (entendible y fácil de usar) para el usuario. Esta capa se comunica

únicamente con la capa de negocio.

La capa de negocios o de manejo de datos, es donde residen los programas que se

ejecutan, se reciben las peticiones del usuario y se envían las respuestas tras el

proceso. Se denomina también capa de negocio (e incluso de lógica del negocio) porque

es aquí donde se establecen todas las reglas que deben cumplirse.

Es donde residen los datos y es la encargada de acceder a los mismos. Está formada

por uno o más gestores de bases de datos que realizan todo el almacenamiento de

datos, reciben solicitudes de almacenamiento o recuperación de información desde la

capa de negocio.

La distribución de estas aplicaciones Se refiere a la construcción de software por

partes, a las cuales les son asignadas un conjunto específico de responsabilidades

dentro de un sistema.

Entre los servicios que ofrece están los servicios de email, web, base de datos,

aplicaciones, transacciones, sistemas operativos, firewall.

Documents

ARQUITECTURA DE APLICACIONES DISTRIBUIDAS