El desarrollo de software requiere una mentalidad a largo plazo. El software debe ser funcional, eficiente y relevante años después de su implementación. Todos los negocios cambian, el pretender que el negocio seguirá operando de la misma forma después de muchos años es algo fuera de la realidad, por lo tanto, ¿por qué el software debería ser diferente? La escalabilidad es el factor que explica la necesidad de evolucionar el software junto con el negocio.

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¿Qué es la escalabilidad del software?

La escalabilidad del software describe la capacidad de un sistema para seguir funcionando de manera óptima incluso cuando la demanda de los usuarios aumenta. A medida que la empresa crece y las necesidades evolucionan, el software tiene que actualizarse. El software escalable permite que el proceso de expansión de una empresa sea mucho más sencillo, ya que puede actualizarse o modificarse fácilmente sin crear fricciones innecesarias.

Escalar Vertical vs. Escalar Horizontal

Existen dos métodos generales para escalar el software:

Escalar Verticalmente:

Considera el aumento de la demanda de los usuarios mediante la ampliación del hardware existente. Si bien la actualización del hardware puede mejorar la escalabilidad, el uso de un solo servidor implica que el proceso para escalar el software requerirá algún tiempo de inactividad.

Escalar Horizontalmente:

Agrega más servidores (granja de servidores) en lugar de actualizar uno sólo. Esto distribuye la carga a través de múltiples piezas de hardware y hace posible realizar modificaciones para la escalabilidad sin tiempo de inactividad.

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¿Por qué es importante la Escalabilidad del Software?

En el nivel más básico, la ventaja del software escalable es que permite asumir una demanda adicional de usuarios sin afectar el rendimiento del sistema. Esto es solo la punta del iceberg; la capacidad de aumentar de forma segura la demanda de usuarios también conlleva otras ventajas.

Adaptabilidad a Largo Plazo La escalabilidad no solo significa que el software puede mantenerse estable a medida que crece la demanda de los usuarios: el software verdaderamente escalable permite agregar funciones nuevas a medida que se expanden las necesidades comerciales. Cuando el software no es escalable, el rendimiento disminuye a medida que aumenta la carga de trabajo. El software escalable es exactamente lo contrario: la funcionalidad se puede mejorar continuamente incluso a medida que aumenta la carga de trabajo

En otras palabras, no es necesario incluir todas las funcionalidades el primer día. Si el software es escalable, puede implementarse por fases y escalar gradualmente. No obstante, no debe utilizarse la escalabilidad como excusa para adoptar una actitud de "arreglar en el futuro" y apresurar un producto final incompleto, más bien puede utilizarse para planificar el crecimiento en lugar de comprometer los recursos de una forma desmedida.

Adaptabilidad a Corto Plazo 

En el desarrollo de software pueden surgir factores inesperados, incluso si se ha establecido un plan para escalarlo.  El desarrollo de software rara vez es un proceso lineal, y el cambiar sobre la marcha se convertirá en todo un reto si el software no es escalable.  La escalabilidad también será un gran activo para cualquier esfuerzo enfocado en alcanzar ventajas sobre los competidores.  Cuanto más flexible sea el software, más fácil será mantenerlo relevante a medida que el panorama de mercado cambia (lo cual sucede inevitablemente).

Reducción de Recursos La escalabilidad puede que no parezca una prioridad muy alta al inicio de un proyecto, por lo general las plataformas son creadas para manejar la carga de trabajo actual y funcionan sin problemas. Es muy fácil subestimar las necesidades futuras. Si no se toma en cuenta la escalabilidad en el momento adecuado (antes de que sea necesario), tarde o temprano se encuentran retos importantes a medida que el software alcanza sus límites. Incluir la escalabilidad durante el desarrollo evita un proceso de actualización o reemplazo tedioso y costoso en el futuro.

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Técnicas para desarrollar Software Escalable

Algunas de las técnicas que permiten mejorar la escalabilidad del software:

Planear con Anticipación

Durante el proceso de desarrollo, se debe tener en cuenta el crecimiento y las necesidades futuras. No basta con tener la escalabilidad en consideración, debe elaborarse un plan para el tipo de características que se anticipa agregar en el futuro y el ritmo al que se desea escalar. No es necesario trazar cada detalle porque es poco probable que el ciclo de vida del software se desarrolle exactamente como se anticipó, tener un objetivo al que apuntar puede ayudar a diseñar un marco escalable con actualizaciones relevantes en mente.

Escribir Código Limpio

Es fácil pasar por alto la calidad del código del software como un factor de escalabilidad, si el código está bien escrito, es mucho más fácil alterarlo/ajustarlo en el futuro. Si el código no fue escrito tomando en cuenta estos factores, es posible que no exista forma de escalar el software sin cambiar sustancialmente el código original. Mantener la codificación limpia y simple puede facilitar el proceso de aprendizaje y actualización para otros programadores que trabajen en la solución de software en el futuro.

Mejorar la Gestión de la Memoria

Invertir en la optimización de la gestión de la memoria puede mejorar la escalabilidad del software. Los niveles de datos pueden fluctuar fácilmente junto con la demanda cambiante de los usuarios. Los niveles de datos pueden aumentar sin previo aviso cuando una gran cantidad de usuarios se conectan al software al mismo tiempo, y el software tendrá que ser capaz de escalar y adaptarse a la demanda.

Evitar el uso de Almacenamiento Local

Para obtener la máxima escalabilidad, los archivos deben almacenarse de forma remota, no local. De esta manera, los archivos se pueden recuperar de manera escalable utilizando una CDN. Especialmente el contenido estático debe ser almacenado en una CDN, mientras que el contenido dinámico puede estar disponible a través del servidor web.

Implementar Aplicaciones Desconectadas

Las aplicaciones que implementan un status continuo realizan transacciones como parte del intercambio periódico de solicitudes y respuestas. Cada solicitud y respuesta se realiza en el contexto del proceso en curso, afectado por las transacciones previas. Los datos para proporcionar este contexto deben recuperarse del servidor central, lo cual incrementa el uso de los recursos de comunicación y procesamiento.

Por el contrario, una aplicación desconectada funciona de forma aislada. Elimina la necesidad de un intercambio continuo; las transacciones no se ven afectada por las transacciones previas, por lo que el servidor no necesita almacenar ninguna información de referencia. Las aplicaciones desconectadas son más escalables porque no requieren ningún espacio de almacenamiento adicional a medida que aumenta la demanda de los usuarios.

Implementar Procesos Asíncronos

Implementar procesamiento asíncrono para gestionar las tareas que no son críticas permite que las mismas se ejecuten sin consumir más recursos de los necesarios. Las tareas de menor prioridad pueden ejecutarse de forma asíncrona (en segundo plano), de modo que se pueden destinar más recursos para soportar una mayor demanda de los usuarios. La optimización de recursos permite incrementar la capacidad de responder a una alta demanda de los usuarios de una mejor manera.

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Determinar si el Software es escalable

La escalabilidad del software no es un proceso de una sola vez, no se puede eliminar de la lista de pendientes. Es un proceso continuo que requiere una reevaluación periódica a medida que las necesidades de la empresa aumentan. Se debe probar la escalabilidad cada vez que se agregan funciones u otras actualizaciones importantes para asegurarse que el cambio no perjudicará el rendimiento; la escalabilidad debe ser un factor a considerar siempre, incluso si no se tiene planificado agregar nuevas funciones en un futuro cercano. Todos los sistemas tienen una carga máxima de trabajo que pueden soportar, y es recomendable conocer ese umbral antes de alcanzarlo. Esto permite aumentar la capacidad de forma proactiva en lugar de reactiva.Algunas métricas que permiten medir la escalabilidad del software:

Rendimiento

El rendimiento de una plataforma de software se puede medir a través del número de solicitudes que el software está procesando durante un período de tiempo determinado. Si el rendimiento del sistema sigue siendo consistente con diferentes cargas de trabajo, el software se considera escalable en ese sentido.

Tiempo de Respuesta

El tiempo de respuesta es la cantidad de tiempo que tarda el software en responder a una solicitud del usuario. El software escalable puede mantener el mismo tiempo de respuesta independientemente de la demanda de los usuarios. Es factible identificar el umbral máximo al medir el tiempo de respuesta del sistema y aumentar gradualmente la carga de trabajo.

Uso de Memoria

El uso de memoria es simplemente la cantidad de memoria que debe asignarse para que el software funcione de manera óptima. Si el uso de memoria es demasiado alto, el software no se escalará de manera eficiente. Mantener el uso de memoria bajo siguiendo las mejores prácticas durante la etapa de programación puede mejorar la escalabilidad.

Uso de Procesador

El uso de CPU es la cantidad de procesador que el software consume para su funcionamiento. Entre menos uso de procesador se requiera para que el software funcione de forma óptima, más escalable será el mismo.

 

Desarrollo de Software Nearshore 

Crear y mantener software escalable requiere habilidades especializadas de desarrollo. Diseñar y desarrollar sistemas que brinden el soporte adecuado durante años no es una tarea fácil.

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