Manifiesto de Sistemas Reactivos

Empresas que trabajan en dominios diferentes están descubriendo de manera independiente patrones similares para construir software. Estos sistemas son más robustos, más flexibles y están mejor posicionados para cumplir demandas modernas.

Estos cambios están sucediendo porque los requerimientos de las aplicaciones han cambiado drásticamente en los últimos años. Sólo unos pocos años atrás, una aplicación grande tenía decenas de servidores, segundos de tiempo de respuesta, horas de mantenimiento fuera de línea y gigabytes en datos. Hoy, las aplicaciones se desplegan en cualquier cosa, desde dispositivos móviles hasta clusters en la nube corriendo en miles de procesadores multi-core. Los usuarios esperan que los tiempos de respuesta sean de milisegundos y que sus sistemas estén operativos el 100% del tiempo. Los datos son medidos en Petabytes. Las demandas de hoy simplemente no están siendo satisfechas por las arquitecturas software de ayer.

Se necesita un enfoque coherente para la arquitectura de sistemas, y se cree que todos los aspectos necesarios ya han sido identificados por separado: queremos sistemas Responsivos, Resilientes, Elásticos y Orientados a Mensajes. Se les llama Sistemas Reactivos.

Los sistemas construidos como Sistemas Reactivos son más flexibles, con bajo acoplamiento y escalables. Esto hace que sean más fáciles de desarrollar y abiertos al cambio. Son significativamente más tolerantes a fallos y cuando fallan responden con elegancia y no con un desastre. Los Sistemas Reactivos son altamente responsivos, dando a los usuarios un feedback efectivo e interactivo.

Los Sistemas Reactivos

 

 

Responsivos

El sistema responde a tiempo en la medida de lo posible. La responsividad es la piedra angular de la usabilidad y la utilidad, pero más que esto, responsividad significa que los problemas pueden ser detectados rápidamente y tratados efectivamente. Los sistemas responsivos se enfocan en proveer tiempos de respuesta rápidos y consistentes, estableciendo límites superiores confiables para así proporcionar una calidad de servicio consistente. Este comportamiento consistente, a su vez, simplifica el tratamiento de errores, aporta seguridad al usuario final y fomenta una mayor interacción.

Basicamente un sistema que siempre responde de acuerdo a las exigencias del negocio.

Resilientes

El sistema permanece responsivo frente a fallos. Esto es aplicable no sólo a sistemas de alta disponibilidad o de misión crítica - cualquier sistema que no sea resiliente dejará de ser responsivo después de un fallo. La resiliencia es alcanzada con replicación, contención, aislamiento y delegación. Los fallos son manejados dentro de cada componente, aislando cada componente de los demás, y asegurando así que cualquier parte del sistema pueda fallar y recuperarse sin comprometer el sistema como un todo. La recuperación de cada componente se delega en otro componente (externo) y la alta disponibilidad se asegura con replicación allí donde sea necesario. El cliente de un componente no tiene que responsabilizarse del manejo sus fallos.

Tratar de parar la propagacion de errores por todo el sistema y manejarlos individualmente, junto con tecnicas como cluster hacen que el sistema pueda seguir trabajando a pesar de tener problemas internos, es decir el fallo se lo toma como parte del ciclo de produccion.

  

Elásticos

El sistema se mantiene responsivo bajo variaciones en la carga de trabajo. Los Sistemas Reactivos pueden reaccionar a cambios en la frecuencia de peticiones incrementando o reduciendo los recursos asignados para servir dichas peticiones. Esto implica diseños que no tengan puntos de contención o cuellos de botella centralizados, resultando en la capacidad de dividir o replicar componentes y distribuir las peticiones entre ellos. Los Sistemas Reactivos soportan algoritmos de escalado predictivos, así como Reactivos, al proporcionar relevantes medidas de rendimiento en tiempo real. La elasticidad se consigue de forma rentable haciendo uso de plataformas con hardware y software genéricos.

Poder variar sus capacidades de respuesta de acuerdo a condiciones temporales a veces creciendo y otras decreciendo en infraestructura puede significar ahorros en costos y poder responder al negocio de forma optima.

Orientados a Mensajes 

Los Sistemas Reactivos confían en el intercambio de mensajes asíncrono para establecer fronteras entre componentes, lo que asegura bajo acoplamiento, aislamiento y transparencia de ubicación. Estas fronteras también proporcionan los medios para delegar fallos como mensajes. El uso del intercambio de mensajes explícito posibilita la gestión de la carga, la elasticidad, y el control de flujo, gracias al modelado y monitorización de las colas de mensajes en el sistema, y la aplicación de back-pressure cuando sea necesario. La mensajería basada en ubicaciones transparentes como medio de comunicación permite que la gestión de fallos pueda trabajar con los mismos bloques y semánticas a través de un cluster o dentro de un solo nodo. La comunicación No-bloqueante permite a los destinatarios consumir recursos sólo mientras estén activos, llevando a una menor sobrecarga del sistema.

Trabajar de forma asincrona y delimitando los contextos de cada componente a traves de fronteras, este tipo de mensajeria puede ser implementada de diferentes formas una de ella es un ESB (Bus de Servicios Empresariales) donde la transparencia de ubicacion, conversion de protocolos y tecnologias es crucial, sin embargo existen otras formas APIs, gateways, brokers de mensajeria

Conclusiones

Los sistemas grandes están compuestos de otros más pequeños y por lo tanto dependen de las propiedades Reactivas de sus partes. Esto significa que los Sistemas Reactivos aplican principios de diseño para que estas propiedades sean válidas a cualquier escala, haciéndolas componibles. Los sistemas más grandes del mundo confían en arquitecturas basadas en estas propiedades y atienden las necesidades de miles de millones de personas diariamente. Es tiempo de aplicar estos principios de diseño conscientemente desde el inicio, en vez de redescubrirlos cada vez.

Aunque el manifiesto no habla específicamente de microservicios, al decir que los grandes sistemas estarán compuestos de otros más pequeños con las mismas características ya dejan entrever la constitución de un sistema a través de pequeños elementos o unidades que se mantengan aislados y operantes, responsivos, resilientes y elásticos de forma individual para conseguir un sistema como un conjunto igualmente responsivo, resiliente y elástico e igualmente orientado a mensajes asíncronos en toda su interacción.

No olvidemos que la premisa de este tipo de arquitecturas es responder a las necesidades del dominio o negocio por lo que por ejemplo "tiempos de respuesta optimos" van acorde a lo que se espera dentro del negocio, y lo principal es tener disponibilidad, poder crecer o decrecer de acuerdo a la carga, aislar la propagacion de errores y tener bajo acoplamiento en cada uno de los componentes por todo lo anterior, el diseño, desarrollo e implantacion de este tipo de sistemas puede parecer costoso pero si es de una ayuda para el negocio podria convertirse en nuevas oportunidades y modelos de negocio que apoyarian la gestion empresarial.