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Diseño Arquitectónico - Coggle Diagram

- - - - Además, la falta de diseño dificulta la gestión del proyecto y aumenta el tiempo dedicado a las pruebas. Los proyectos sin diseño adecuado resultan en sistemas poco fiables, difíciles de corregir y mejorar, ineficientes y que no se adaptan a las necesidades del cliente ni a las condiciones económicas y temporales del proyecto.
        
        Estos sistemas también suelen carecer de flexibilidad, lo que puede aumentar significativamente los costos de mantenimiento, llegando a representar hasta el 70% del costo total del proyecto.
- - - - Este enfoque es efectivo para comunicar y asignar tareas en un proyecto.
        
        Los modelos organizacionales más comunes incluyen el modelo de depósito o repositorio, el modelo cliente-servidor y el modelo de capas o máquina abstracta.
  - - - Esto es especialmente útil en sistemas con grandes volúmenes de datos que son generados por un subsistema y utilizados por otros.
        
        Ventajas
        
        Compartición eficiente: Permite compartir grandes cantidades de datos sin necesidad de transmitirlos explícitamente entre subsistemas.
        
        Abstracción ligera en el manejo de datos: Los subsistemas que generan datos no necesitan conocer cómo son utilizados por otros subsistemas.
        
        Centralización: Facilita la administración del repositorio, incluyendo respaldo, seguridad, control de acceso y recuperación de errores.
        
        Integración directa: Las herramientas compatibles con el modelo de datos se integran directamente.
        
        Desventajas
        
        Modelo de datos común: Requiere que los subsistemas utilicen el mismo modelo de datos, lo que puede afectar al rendimiento y limitar las necesidades específicas de cada herramienta.
        
        Dificultad para integrar subsistemas externos: Es complicado integrar subsistemas heredados que no se ajustan al esquema del repositorio.
        
        Dificulta la evolución: Genera grandes volúmenes de datos y hace que sea difícil adaptar el sistema con el tiempo.
        
        Estandarización de políticas: Impone una política de seguridad y recuperación uniforme a todos los subsistemas, lo que puede ser problemático si estos requieren políticas diferentes.
        
        Dificultad para la distribución: La distribución del repositorio en varias máquinas puede generar problemas de inconsistencia y redundancia de datos.
  - - - Conjunto de servidores: Estos servidores son independientes y ofrecen servicios a otros subsistemas, como servidores de impresión o administración de archivos.
        
        Conjunto de clientes: Los clientes invocan los servicios ofrecidos por los servidores a través de un protocolo de petición-respuesta, como HTTP. Los clientes conocen los nombres de los servidores y los servicios que ofrecen, pero los servidores no necesariamente conocen a los clientes. Puede haber múltiples instancias de un programa que se ejecutan simultáneamente.
        
        Red: Aunque no es estrictamente necesario, una red de comunicación permite a los clientes acceder a los servicios.
      - Este modelo tiene la ventaja de ser distribuido, lo que significa que datos y procesamiento se pueden distribuir en varios procesadores, lo que no requiere una relación 1:1 entre procesos y procesadores.
        
        Un solo computador puede ejecutar varios procesos servidores o clientes. La estructura de una aplicación distribuida típicamente consta de tres capas: presentación, procesamiento de la aplicación y administración de datos.
  - - - En este modelo, todo el procesamiento de la aplicación y la administración de datos se lleva a cabo en el servidor, mientras que el cliente se encarga únicamente de la presentación de datos. Es comúnmente utilizado en sistemas heredados centralizados y se aplica a sistemas basados en tecnologías web y dispositivos sencillos de red.
        
        Ventajas
        
        Útil para la migración de sistemas heredados centralizados.
        
        La interfaz se traslada a las computadoras personales (PCs).
        
        La propia aplicación actúa como servidor, gestionando todo el procesamiento y la administración de datos.
        
        Desventajas
        
        Carga pesada de procesamiento para el servidor.
        
        El servidor realiza todos los cálculos, lo que genera una gran cantidad de tráfico en la red entre el cliente y el servidor.
        
        No se aprovecha la capacidad de cálculo de las máquinas de los procesos cliente.
    - - En este modelo, el servidor se encarga exclusivamente de la administración de datos, mientras que el software del cliente implementa la mayoría o toda la lógica de la aplicación, así como las interacciones del usuario con el sistema. Es especialmente útil en entornos donde se desea distribuir el procesamiento lógico y la presentación.
        
        Ventajas
        
        Distribución del procesamiento lógico y la presentación al cliente.
        
        Aprovecha la capacidad de procesamiento de los clientes.
        
        Los cajeros automáticos (ATM) no se conectan directamente a la base de datos del cliente, sino a un gestor de transacciones.
        
        Desventajas
        
        Mayor complejidad en la administración del sistema al distribuir la funcionalidad de la aplicación.
        
        Aumento de los costos de mantenimiento, ya que es necesario reinstalar o actualizar cada computadora si la aplicación cambia.
  - - - Administración de datos: Suministrada por la base de datos, que generalmente es un mainframe u otro sistema centralizado.
        
        Servicios de aplicación: Proporcionados por un servidor web que maneja la lógica de la aplicación.
        
        Presentación: El cliente es el ordenador del usuario, equipado con un sistema de presentación o interfaz que permite la interacción con el sistema.
        
        La principal ventaja de este enfoque en comparación con un sistema de dos capas es su escalabilidad, ya que es fácil añadir servidores web para aumentar la capacidad de soporte de clientes simultáneos en el sistema.
  - - - Ventajas
        
        Arquitectura cambiable y portable: Se pueden reemplazar capas preservando la interfaz, lo que facilita la adaptación y la portabilidad.
        
        Cambios en las interfaces afectan solo a capas adyacentes.
        
        Solo es necesario reimplementar las capas más internas cuando cambian las interfaces.
      - Desventajas
        
        Dificultad para estructurar sistemas, ya que los usuarios pueden requerir acceso a capas internas, lo que contradice el modelo.
        
        Posible impacto en el rendimiento debido a los múltiples niveles de interpretación de órdenes requeridos.
- - - - Los modelos arquitectónicos a menudo se utilizan en esta etapa, pero los componentes en los módulos son más pequeños que los subsistemas, lo que requiere modelos de descomposición alternativos.
  - - - Cada módulo es un objeto con un estado privado y operaciones definidas sobre ese estado.
        
        Este enfoque es efectivo para representar entidades reales y favorece la reutilización de código, pero puede ser limitado para representar entidades más complejas.
  - - - Los datos fluyen de una función a otra y se transforman en el proceso.
        
        Este modelo incluye información sobre la secuencia de operaciones y es intuitivo para algunas personas.
- - - - Modelo de llamada-retorno (ejecución secuencial):
        
        En este modelo, el control comienza en la parte superior de una jerarquía y se propaga a través de llamadas a subrutinas a los diferentes niveles del árbol. No es un modelo estructural, lo que significa que las subrutinas no necesitan estar relacionadas jerárquicamente. Este modelo es utilizado en lenguajes de programación como Ada, Pascal, C y también en lenguajes orientados a objetos. Es relativamente simple para analizar los flujos de control, pero puede ser complicado para gestionar excepciones a operaciones normales
        
        Desventaja: La gestión de excepciones a operaciones normales puede ser complicada
        
        Ventaja: Relativamente sencillo para analizar flujos de control y comprender las respuestas del sistema a ciertos tipos de entradas.
      - Modelo del administrador (concurrente):
        
        En este enfoque, un componente del sistema se designa como administrador y controla el inicio, detención y coordinación del sistema según las variables de estado del sistema. También verifica si otros procesos han producido información para procesar o si es necesario pasarles información para el procesamiento. Cada proceso en este modelo es un subsistema o módulo que se ejecuta en paralelo con otros procesos. Este enfoque se utiliza en sistemas de tiempo real "suaves", es decir, sistemas con restricciones de tiempo no muy estrictas y a menudo se llama modelo de ciclos de eventos.
        
        Ventaja: Útil en sistemas de tiempo real "suaves" y en entornos con restricciones de tiempo flexibles.
        No se mencionan desventajas específicas en el texto proporcionado.
    - - Los sistemas dirigidos por eventos se basan en eventos generados desde el exterior, como señales de sensores o comandos de un menú. Un ejemplo de estos sistemas son las hojas de cálculo. Hay dos tipos principales de modelos dirigidos por eventos:
        
        Modelos de transmisión (broadcast):
        
        En este enfoque, los subsistemas se suscriben a eventos específicos y cuando esos eventos ocurren, el control se transfiere al subsistema que puede manejar el evento. Esto permite que múltiples subsistemas respondan a eventos particulares.
        
        Ventajas:
        
        Evolución relativamente sencilla, ya que nuevos subsistemas se pueden integrar registrando sus eventos en el controlador de eventos.
        
        Cualquier subsistema puede activar otros subsistemas sin necesidad de conocer sus nombres o ubicaciones.
        
        Los subsistemas se pueden implementar de forma transparente en máquinas distribuidas para otros subsistemas.
        
        Desventajas:
        
        Los subsistemas no saben si los eventos se manejarán ni cuándo ocurrirá su manejo.
        
        Cuando un subsistema genera un evento, no tiene conocimiento de si otros subsistemas han registrado interés en ese evento.
        
        Modelos dirigidos por interrupciones:
        
        Estos modelos son especialmente útiles en sistemas de tiempo real que requieren manejar rápidamente eventos generados desde el exterior, como interrupciones de hardware.
        
        Interrupciones:
        
        Cada tipo de interrupción se asocia con una ubicación de memoria que almacena la dirección del controlador.
        
        Existen varios tipos de interrupciones, cada uno con un controlador definido.
        
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        Ventajas:
        Permite respuestas muy rápidas a eventos, especialmente en sistemas de tiempo real.
        
        Desventajas:
        
        Complejo de programar y difícil de validar debido a la replicación de ocurrencias.
        
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- - - - Para abordar la seguridad y la interoperabilidad, se ha utilizado principalmente la computación distribuida intraorganizacional, que implica servidores dentro de la misma organización, donde es más fácil aplicar estándares locales y procesos operacionales. Un ejemplo destacado de sistema distribuido es la tecnología peer-to-peer (P2P).
  - - - Están diseñados para aprovechar la potencia de cálculo y el almacenamiento disponibles en grandes redes y utilizan estándares y protocolos de comunicación integrados en la aplicación, con cada nodo ejecutando una copia de la misma.
        
        Ejemplos de sistemas P2P incluyen Kazaa, eMule, Messenger, ICQ, entre otros.
        
        Aunque los sistemas P2P se están adoptando en entornos corporativos, uno de los principales desafíos es la falta de protección y autenticación. Dado que teóricamente cada nodo en la red puede comunicarse con cualquier otro nodo, se organizan por "localidades" con nodos puente que facilitan la comunicación entre ellas.
        
        Arquitectura descentralizada: Altamente redundante y tolerante a fallos, lo que la hace resistente a desconexiones de nodos. Sin embargo, puede experimentar sobrecargas y replicaciones de comunicación.
        
        Arquitectura semicentralizada: En esta configuración, los nodos actúan como servidores para facilitar las comunicaciones. Una vez que se localizan los nodos, se establecen conexiones directas sin necesidad de servidores.
    - - El desarrollo de la World Wide Web (WWW) permitió el acceso a información de otras organizaciones en formato HTML.
        
        Un servicio web es una representación estándar para cualquier recurso computacional o de información que puede ser utilizado por otros programas.
        
        Esto permite que la provisión de un servicio sea independiente de la aplicación que lo utiliza, y las organizaciones pueden hacer que la información sea accesible a diferentes programas mediante la definición y publicación de una interfaz de servicio web que especifica los datos y cómo acceder a ellos.
        
        Ventajas:
        
        Los usuarios pueden pagar por servicios según su uso, evitando la necesidad de comprar componentes costosos que rara vez se utilizan.
        
        Las aplicaciones pueden ser más pequeñas al manejar excepciones como servicios externos.
        
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        Estándares basados en XML para servicios web:
        
        WSDL (Web Services Description Language): Define cómo representar las interfaces de servicios web.
        
        SOAP (Simple Object Access Protocol): Define una organización para el intercambio de datos estructurados entre servicios web.
        
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        Componentes de un servicio web:
        
        Proveedor de servicios: Desarrolla y ofrece servicios a usuarios, permitiendo la construcción de aplicaciones al enlazar servicios de diferentes proveedores.
        
        Solicitante del servicio: Enlaza el servicio a su aplicación, incluyendo el código para llamar al servicio y procesar el resultado.