Revisión de las principales metodologías para la
construcción de aplicaciones distribuidas en la nube
Barboza Roldán, Marco
Universidad Latina de
Costa Rica
Facultad de
Tecnologías de la Información y Comunicación
Docente Investigador
de la Facultad de Tecnologías de la Información y Comunicación
marco.barboza@ulatina.cr
Recibido 4/jul/2018
Aprobado 24/oct/2018
Resumen:
Desde la creación de la computadora y para que su
funcionamiento sea el apropiado, es necesario que una aplicación informática la
haga funcionar. En el principio la construcción de las aplicaciones no era sistematizada,
pero con el pasar del tiempo la disciplina tecnológica exigió definir
metodologías, que permitieran concluir con éxito cada una de esas aplicaciones.
Con el advenimiento de las nuevas tecnologías, fue
necesario la adaptación o creación de metodologías que permitieran satisfacer
la construcción de las aplicaciones de tal manera que respondieran a las nuevas
necesidades. Al día de hoy se disponen de varias metodologías, las cuales no
necesariamente pueden ser utilizadas para el desarrollo de aplicaciones que
funcionen bajo la tecnología de la nube, por lo que este artículo muestra
algunas de las principales metodologías para desarrollo de aplicaciones,
tomando como base distintas publicaciones que hacen un estado del arte
relacionados con este tema. El artículo suministrará datos al lector, que le
permitan determinar la conveniencia en caso de requerir utilizar una de las
técnicas que se describen, teniendo como base alguno de los aspectos que se han
indicado para cada una de las metodologías analizadas.
Abstract
Since the creation of
the computer and for its operation to be appropriate, it is necessary for a
computer application to make it work. In the beginning the construction of the
applications was not systematized, but with the passing of time the
technological discipline demanded to define methodologies, which would allow to
successfully conclude each one of those applications.
With the advent of
new technologies, it was necessary to adapt or create methodologies that
allowed satisfying the construction of applications in such a way that they
responded to new needs. Today we have several methodologies, which can not
necessarily be used for the development of applications that work under cloud
technology, so this article shows some of the main methodologies for
application development, based on different publications that make a state of
the art related to this topic. The article will provide data to the reader,
allowing him to determine the convenience in case of requiring use of one of
the techniques described, having as a basis some of the aspects that have been
indicated for each of the analyzed methodologies
Palabras clave:
Metodologías, Aplicaciones Distribuidas,
Nube, Construcción
Keywords:
Methodologies, Distributed Applications, Cloud,
Construction
I INTRODUCCIÓN
Desde que la humanidad ha
requerido de la construcción de aplicaciones informáticas que han permitido un
mejor desarrollo de la sociedad, ha conllevado a la definición de diferentes
metodologías para que desarrollo de esas herramientas informáticas. Aunado a
esto, la evolución de la tecnología y con el advenimiento del concepto “nube”,
ha implicado mayor demanda de estas. Existen casos fallidos de aplicaciones que
no lograron terminar completamente o llegan a funcionar de manera parcial. Determinar
las razones por las cuales se han presentado estas situaciones, debería empezar
la búsqueda en la metodología que fue utilizada y muy importante, si es que
efectivamente se utilizó alguna.
Por lo anterior, a
continuación, se describen metodologías para el desarrollo de aplicaciones, que
fueron diseñadas para aplicaciones tradicionales, otras que fueron adaptadas a
que el resultado funcione en la nube y otras que pueden adaptarse para ambas
plataformas. Ante esa diversidad de metodologías disponibles, es importante que
el responsable de la construcción de desarrollos tecnológicos tenga una noción de
algunas de ellas y así pueda determinar cuál sería la que mejor podría
adaptarse para obtener un resultado exitoso.
II
DESARROLLO
El diccionario de la Real
Academia define el concepto “metodología” como “el conjunto de métodos que se
siguen en una investigación científica o en una exposición doctrinal”
En este orden de ideas, ha
surgido una corriente para que el desarrollo de las aplicaciones se realice de
manera ágil. Para respaldar lo anterior, Eugenia Bahit describe una metodología
ágil de la siguiente manera: “Así como existen métodos de gestión de proyectos
tradicionales, como el propuesto por el Project Management Institute más
conocido como PMI®, es posible encontrar una rama diferente en la gestión de
proyectos, conocida como Agile. El desarrollo ágil de software no es más que
una metodología de gestión de proyectos adaptativa, que permite llevar a cabo,
proyectos de desarrollo de software, adaptándote a los cambios y evolucionando
en forma conjunta con el software”.
Es por ello que las
metodologías cumplen la función de apoyar y sistematizar la construcción de
aplicaciones computacionales. Para ilustrar lo anterior se describen
seguidamente algunas de las metodologías utilizadas mundialmente.
1.SCRUM: Esta metodología fue
identificada y definida por Ikujiro Nonaka e Hirotaka Takeuchi a principios de
los 80. Alexander Menzinsky, Gertrudis López, y Juan Palacio estiman sobre esta
metodología que “Scrum es un modelo de desarrollo ágil caracterizado por:
Adoptar una estrategia de desarrollo incremental, en lugar de la planificación
y ejecución completa del producto. Se basa más en la calidad del resultado que
en el conocimiento tácito de las personas. Por otro lado, se fija en los
equipos autoorganizados que, en la calidad de los procesos empleados, además en
el solapamiento de las diferentes fases del desarrollo, que en lugar de
realizarlas una tras otra en un ciclo secuencial o de cascada”
2. Extreme Programming
(XP): Fertalj Krešimir describe esta metodología de la siguiente manera “It is
focused on the developer who makes technical decisions, while the customer
makes business decisions. This is achieved by
intensive customer and developer interaction” [Está enfocado en el
desarrollador que toma decisiones técnicas, mientras el cliente toma decisiones
comerciales Esto se logra por clientes intensivos e interacción de los
desarrolladores].
3. Hypertext Design Model (HDM) Para Franca Garzotto,
la metodología tiene la siguiente orientación “Some of the most innovative
features of HDM are: the notion of perspective; the identification of different
categories of links (structural links, application links, and perspective
links) with different representational roles; the distinction between hyperbase
and access structures; and the possibility of easily integrating the structure
of a hypertext application with its browsing semantics. HDM can be used in
different manners: as a modeling device or as an implementation device”
[Algunas de las características más innovadoras de HDM son: la noción de
perspectiva; la identificación de diferentes categorías de enlaces (enlaces
estructurales, enlaces de aplicaciones y enlaces de perspectiva) con diferentes
roles de representación; la distinción entre hiperbase y estructuras de acceso;
y la posibilidad de integrar fácilmente la estructura de una aplicación de hipertexto
con su semántica de navegación. HDM se puede usar de diferentes maneras: como
una metodología de modelado o como una metodología de implementación]
(Garzotto, Paolini, & Schwabe, 1993).
4.Relationship Management Methodology (RMM). A este
respecto, Tomás Isakowitz describe “The class of applications for which RMM is
most suited exhibits a regular structure for the domain of interest, i.e.,
there are classes of objects, definable relationships between these classes and
multiple instances of objects within each class. Many hypermedia applications
satisfy this requirement. Examples include product catalogs and hypermedia
front-ends to traditional database or "legacy" applications. Since
many hypermedia applications in this class have volatile data that requires
frequent updating, some means to routinize and automate both the initial
development and subsequent update process is needed”. [La clase de aplicaciones
para las cuales RMM es más adecuada, exhibe una estructura regular para los
intereses, por ejemplo, hay clases de objetos, relaciones deficientes entre
estas clases y múltiples instancias de objetos dentro de cada clase. Muchas
aplicaciones de hipermedia satisfacen este requisito. Entre los ejemplos se
incluyen: catálogos de productos y aplicaciones para usuarios finales que
contienen hipermedia a las bases de datos tradicionales o aplicaciones
"heredadas". Dado que muchas aplicaciones hipermedia en esta clase
tienen datos volátiles que requieren una actualización frecuente, algunos
medios por rutina y automatizar tanto el desarrollo inicial, requieren de un
proceso de actualización posterior]
5.Enhanced Object Relationship Methodology (EORM). Nora
Koch describe esta metodología como “Is defined as an iterative process
concentrating on the enrichment of the object-oriented modeling by the
representation of relations between objects (links) as objects” [un proceso
iterativo que se concentra en el enriquecimiento del modelado orientado a
objetos mediante la representación de relaciones entre objetos (enlaces) como
objetos]
6.Object-Oriented Hypermedia Design Model
(OOHDM) Heeseok Lee describe esta metodología de la siguiente manera “adopts
four design phases such as conceptual design,
navigation design, abstract interface design, and
implementation. A view based hypermedia design methodology”.
[adopta cuatro fases de diseño como el diseño conceptual, diseño de navegación,
diseño de interfaz abstracto y implementación. Un diseño hipermedia basado en
vistas metodología]
7.Scenario-Based Object-Oriented Hipermedia Design
Methodology (SOHDM). Según Heeseok Lee, estas son las características de esta
metodología “Consists of six phases: domain analysis; object modeling; view
design; navigation design; implementation design; and construction. Users'
requirements are analyzed with a responsibility-driven technology using
scenarios. Object-oriented views are generated as the result of object
modeling, and then used for the subsequent navigation and implementation
design. The implementation design phase deals with database schema, page
structure and flow, and user interface. This methodology integrates enterprise
databases with distributed hypermedia systems via Internet, Intranet, or
Electronic Commerce”. [Consta de seis fases: análisis de dominio;
modelado de objetos; ver diseño; diseño de navegación; diseño de
implementación; y construcción. Los requisitos de los usuarios se analizan con
una tecnología basada en la responsabilidad utilizando escenarios. Las vistas
orientadas a objetos se generan como resultado del modelado de objetos y luego
se usan para el diseño de navegación e implementación posterior. La fase de
diseño de la implementación se ocupa del esquema de la base de datos, la
estructura y el flujo de la página y la interfaz del usuario. Esta metodología
integra bases de datos empresariales con sistemas hipermedia distribuidos a
través de Internet, Intranet o Comercio Electrónico]
8.Projects In Controlled Environments (PRINCE2): Para
Kruger Wandi este es el criterio acerca de esta metodología: “is aimed at
assisting organisations to manage their projects. It was developed by the UK Office
of Government Commerce (OGC) (2009), based on a
consolidation of experience from thousands of projects. PRINCE2 provides a
structured approach covering the wide variety of disciplines and activities required
for effective project and resource management published in a single document -
Managing Successful Projects with PRINCE2. The focus throughout PRINCE2 is on
the business case, which describes the rationale and business justification for
the project. PRINCE2 applies four key elements to each project: 1.Seven
Principles - the guiding obligations and good practices which determine whether
the project is being
managed using PRINCE2 2. Seven Processes - steps in
the Project 3. Seven Themes - or aspects that must be addressed continually
throughout the Project 4. Project Environment - the need to tailor PRINCE2 to a
specific context [tiene como objetivo ayudar a las organizaciones a administrar
sus proyectos. Fue desarrollado por la Oficina del Reino
Unido de Government Commerce (OGC) (2009), basado en la consolidación de la
experiencia de miles de proyectos. PRINCE2 proporciona un enfoque estructurado
que cubre la amplia variedad de disciplinas y actividades requeridas para
gestión efectiva de proyectos y recursos publicada en un documento único -
Gestión de proyectos exitosos con PRINCE2. El enfoque en PRINCE2 está en el
caso de negocios, que describe los fundamentos y la justificación del proyecto
para el negocio. PRINCE2 aplica cuatro elementos clave a cada proyecto: 1.
Siete principios: las obligaciones rectoras y las buenas prácticas que
determinan si el proyecto se está llevando a cabo administrado usando PRINCE2
2. Siete procesos: pasos en el proyecto 3. Siete temas o aspectos que deben
abordarse continuamente a lo largo del proyecto 4. Ambiente del proyecto: la
necesidad de adaptar PRINCE2 a un contexto específico]
9. Feature Driven Development (FDD). Bedir
Tekinerdoğan indica sobre esta metodología “Los desarrollos hechos con
esta metodología han tenido que adaptarse a entregas frecuentes, tangibles y
con resultados. Otra característica notable de esta metodología es que la
definición de "característica", se refiere como “una funcionalidad valorada por el cliente, la cual puede
ser implementada en dos semanas o menos". Las características hacen que
sean fáciles de seguir y ágiles. Por eso, incluye un "factor de
tiempo", que se cree tener sutilmente combinación entre los factores
técnicos (por ejemplo, agilidad) y sociales factores psicológicos (por ejemplo,
fomentar el valor) en el desarrollo del software
10. Accessibility for Web Applications (AWA). Lourdes Moreno López describe esta metodología de la
siguiente manera “proporciona un espacio de trabajo para incluir el requisito
de la accesibilidad en las organizaciones dedicadas al desarrollo web. AWA
proporciona guías a los profesionales de la ingeniería para incorporar
requisitos de accesibilidad desde distintas perspectivas: (a) en las
organizaciones y empresas, integrando políticas de accesibilidad y calidad; (b)
en el proceso de desarrollo siguiendo un enfoque metodológico, que aporte sistematización
en la integración de la accesibilidad desde el inicio y, por último, (c)
siguiendo un enfoque de Diseño Centrado en el Usuario
(DCU) que sitúe al usuario como protagonista
y le haga participar del proceso de diseño
11. Web Development Life Cycle (WDLC) Aaron
M. French indica al respecto sobre esta metodología “El ciclo de vida de
desarrollo web es una metodología que se propone específicamente para el
desarrollo de aplicaciones web. El WDLC es un híbrido de dos metodologías
anteriores conocidas como el ciclo de vida de desarrollo de sistemas y creación
de prototipos. El WDLC usa componentes de cada metodología, combinándolas en un
nuevo enfoque que disminuirá el tiempo de desarrollo, agregue estructura a un
problema no estructurado y mantenga a los usuarios involucrados a lo largo de
todo el ciclo de vida de desarrollo”
12.Metodología de Desarrollo de Aplicación
Web Utilizando Datos Enlazados (MEDAWEDE). David Wood describe esta metodología
de la siguiente manera: “los datos enlazados implican un proceso complejo con
diferentes etapas no excluyentes, por lo tanto, el ciclo de vida de los datos
bajo tecnologías dato enlazado no es un proceso estático sino dinámico”
III.
COMPUTACION EN LA NUBE
El concepto de computación en
la nube, toma auge después del 2000, cuando las redes de comunicaciones logran
el soporte del tráfico de datos que demanda este concepto, así como la
tecnología evoluciona de una manera acelerada,
provoca un uso reiterado de las aplicaciones. Esta evolución pasa del
almacenamiento de información a otros servicios complementarios que aumentan la
complejidad de las aplicaciones al considerar otros aspectos de concurrencia.
El concepto de la computación
en la nube, la describe Carlos A. Guerrero de la siguiente manera: “La
computación en la nube es un paradigma que almacena la información en
servidores de Internet y se utiliza desde clientes con almacenamiento temporal,
incluye el uso de equipos de escritorio, tabletas, portátiles, etc. Es un
modelo que permite al usuario acceder a servicios estandarizados para responder
a sus necesidades de manera adaptativa, rápida y flexible, pagando únicamente
por el consumo realizado”. Agrega a la descripción anterior “en el área de
desarrollo, orientado a la computación en la nube, se siguen utilizando las
mismas metodologías de los procesos de desarrollo tradicionales”
Por otra
parte, Sajid Ibrahim Hashmi, al hacer referencia al criterio anterior expresa
lo siguiente: “With the expansion of national markets beyond geographical
limits, success of any business often depends on using software for competitive
advantage. Furthermore, as technological boundaries are expanding, projects
distributed across different geographical locations have become a norm for the
software solution providers. Nevertheless,
when implementing Global Software Development (GSD), organizations continue to
face challenges in adhering to the development life cycle” [Con la expansión de
los mercados nacionales, más allá de los límites geográficos, el éxito de
cualquier empresa depende del software para obtener una ventaja competitiva. A
medida que se expanden los límites tecnológicos, los proyectos distribuidos en
diferentes ubicaciones geográficas, se han convertido en una norma para los
proveedores de soluciones de software. Sin embargo, al implementar Global
Software Development (GSD), las organizaciones continúan enfrentando desafíos
para cumplir con el ciclo de vida de desarrollo]
A este respecto, Michael
Armbrust considera lo siguiente, al hacer referencia a la computación en la
nube: “We predict cloud computing will grow, so developers should take it into
account. Regardless of whether a cloud provider sells
services at a low level of abstraction like EC2 or a higher level like
AppEngine, we believe computing, storage, and networking must all focus on
horizontal scalability of virtualized resources rather than on single node
performance” [Prevemos que la computación en la nube crecerá, por lo que los
desarrolladores deben tenerlo en cuenta. Independientemente
de si una nube proveedor vende servicios a un bajo nivel de abstracción como
EC2 o un nivel superior como App Engine, creemos en la informática, el
almacenamiento y la red deben centrarse en la escalabilidad horizontal de
virtualización de recursos en lugar de en un solo nodo actuación]
Con el propósito de aclarar lo
anterior, los mismos autores establecen una serie de obstáculos y oportunidades
respecto de la computación en la nube. Tal y como se indica en la siguiente
tabla:
Tabla
1 Los 10 principales obstáculos y oportunidades para el
crecimiento de la computación en la nube.
|
|
Obstáculo |
Oportunidad |
|
1 |
Disponibilidad/Continuidad del negocio |
Uso de múltiples proveedores de la nube |
|
2 |
Datos cerrados |
API (application programming interface:
interface de programación de aplicaciones) estándares; compatible con
software para habilitar Surge o computación en la nube hibrida |
|
3 |
Confidencialidad y auditoría de los datos |
Implementación de cifrado, redes virtuales y
firewalls |
|
4 |
Cuellos de botella en la transferencia de
datos |
Discos rápidos; switches de alto nivel |
|
5 |
Imprevisibilidad del rendimiento |
Soporte a máquinas virtuales mejorados;
Memoria flash; horarios de máquinas virtuales |
|
6 |
Almacenamiento escalado |
Invención de tiendas escalables |
|
7 |
Errores en grandes sistemas distribuidos |
Depuradores innovadores que dependan de las
máquinas virtuales distribuidas |
|
8 |
Escalar rápidamente |
Innovaciones autoescalables que dependen del
lenguaje de programación; snapshots para la conservación |
|
9 |
Reputación del destino compartido |
Ofrecer servicios de protección de la
reputación como los de correo electrónico |
|
10 |
Licenciamiento de software |
Licencias de pago por uso |
Fuente:
Precisamente, en la tabla
anterior se puede observar que existe una gran cantidad de oportunidades para
la construcción de aplicaciones distribuidas en la nube. No obstante, las
mismas requieren de una metodología para que las aplicaciones tengan éxito.
IV. ELEMENTOS POR CONSIDERAR EN EL MOMENTO DE CONSTRUIR
UNA APLICACIÓN PARA LA NUBE
En cuanto a lo que representan las
aplicaciones que serán ejecutadas en internet, Jorge Luis Pérez considera “Una
página web tiene la misión esencial de vincular los visitantes con el vasto
mundo de la información de un modo agradable y eficiente. Los contenidos sin un
formato normalizado en el web y las facilidades que brinda la hipermedia
permiten, además de acceder a la información de un modo entretenido, satisfacer
los requerimientos y gustos de los más disímiles usuarios”
Otra de las actividades que mejor han
aprovechado la internet, es la educación. Diana Butucea razona al respecto
“Desarrollar una plataforma de software de e-aprendizaje robusta representa un
desafío muy importante para tanto el director de proyecto como el equipo de
desarrollo. Debido a que las funcionalidades de estos sistemas de software
mejoran y crecen cada día y deben ser tomados en consideración, por ejemplo,
flujos de trabajo
Para finalizar este tema, Antonio
Navarro apunta “La etapa de conceptualización es un paso clave en el proceso de
construcción y mantenimiento de sitios web, pero está lejos de ser una tarea
simple.”
V. CONSIDERACIONES SOBRE LA CONCURRENCIA DE USUARIOS Y
DATOS
El concepto de aplicaciones distribuidas lo define
Muhammad Fraz Malik de la siguiente manera: “In distributed software system the
different components located of different locations can communicate and
coordinate their actions by passing the messages. All processor have equal
rights to access shared memory between the distributed computing for exchanging
their information between the multiple processors”. [En las aplicaciones distribuidas, los diferentes
componentes son ubicados en diferentes lugares las cuales pueden comunicarse y
coordinar sus acciones pasando los mensajes. Todos los procesadores tienen los
mismos derechos para acceder a la memoria compartida entre los sistemas
distribuidos para intercambiar su información entre los procesadores múltiples]
Los sistemas de información distribuidos
pueden situarse dentro de un marco referencial tal y como lo propone Nalini
Belaramani “Para construir sistemas de almacenamiento distribuido podrían
ubicarse dentro de políticas de arquitectura, la cual tiene dos aspectos.
Primero, un conjunto común de mecanismos que permiten la implementación de
nuevos sistemas simplemente definiendo nuevas políticas. En segundo lugar, una
estructura sobre cómo deberían especificarse las políticas”
Filosóficamente B. R. Badrinath Rutgers y
Krithi Ramamritham opinan respecto a la concurrencia en los sistemas de
información de la siguiente manera: “La concurrencia de las transacciones que
se ejecutan en tipos de datos atómicos se puede mejorar mediante el uso de
información semántica de las operaciones definidas en estos tipos. Hasta ahora,
la conmutatividad de las operaciones se ha explotado para proporcionar una
concurrencia mejorada y evitar interrupciones en cascada”
Brandon Holt opina con relación a las
aplicaciones distribuidas “Las aplicaciones modernas se distribuyen: desde las
aplicaciones web interactivas más simples hasta las redes sociales con centros
de datos masivos en todo el mundo. Incluso, la simple distribución de las
aplicaciones depende de un ecosistema complejo de servidores, bases de datos y
cachés para operar. Para escalar los servicios y manejar el tráfico de Internet
turbulento, los desarrolladores de aplicaciones distribuidas equilibran
constantemente las compensaciones fundamentales entre el paralelismo y
localidad, replicación y sincronización, consistencia y disponibilidad. Esta
tarea se hace más difícil por el hecho de que cada componente opera de forma
independiente por diseño, sabiendo poco sobre el propósito original de la
aplicación o de sus necesidades específicas de rendimiento. Las capas de
abstracción entre la aplicación y sus datos previenen el sistema se adapte para
cumplir mejor los requisitos de la aplicación.”
Considera Pressman independientemente del
tipo de desarrollo que se realice, “El aseguramiento de la calidad del software
(ACS), es una actividad que se aplica a todo el proceso del software. El ACS
incluye procedimientos para la aplicación eficaz de métodos y herramientas,
supervisa las actividades de control de calidad, tales como revisiones técnicas
y las pruebas del software, procedimientos para la administración de cambio y
elaboración de reportes”
VI. CONCLUSIONES
Desde que los sistemas informáticos son parte
de la vida cotidiana de los seres humanos, ha sido necesario definir
metodologías que permitan apoyar los desarrollos tecnológicos con el fin de que
se cumplan de manera satisfactoria los objetivos que se han planteado. Se
describieron metodologías, sin importar su afinidad al desarrollo convencional,
web o ambas. Con el surgir del internet y la posibilidad de que esta plataforma
permita la ejecución de aplicaciones, se pensó en algún momento que era necesaria
la definición de metodologías que se adaptasen a esta forma de utilizar la
tecnología. Como se dio a conocer, muchas de las metodologías que se describen,
se adaptan a la construcción de aplicaciones hacia la nube. Hoy en día es
importante hacer notar que la mayoría de las aplicaciones que demanda la
industria computacional, deben orientarse hacia el funcionamiento en la nube.
En síntesis, existen diversas metodologías que se orientan para desarrollar
aplicaciones en la nube; unas fueron adaptaciones a partir de desarrollos
convencionales, mientras que otras, se definieron específicamente para
desarrollos llamados “tradicionales”.
El punto importante en todo este tema, es
que, para construir una herramienta computacional, se debe utilizar alguna
metodología que sistematice dicha construcción y que así el resultado del producto,
no solo sea exitoso, sino que sea tal y como fue proyectado. Por ello no se
deben dejar de lado elementos que conllevan las aplicaciones que se ejecutarán
en la nube, como lo son: seguridad, esfuerzo y concurrencia, los cuales
resultan sensibles para este tipo de plataforma.
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