Creación de una arquitectura backend para aplicaciones móviles

¿Desea crear una arquitectura de backend de aplicación móvil escalable sin problemas? Sigue esta guía práctica paso a paso para crear una arquitectura de backend de aplicaciones móviles escalable.

Aplicaciones para móviles

Las aplicaciones móviles son programas que funcionan en dispositivos inteligentes como tabletas, teléfonos móviles y relojes inteligentes. Las aplicaciones móviles pueden ser nativas, web o híbridas.

Mientras que las aplicaciones nativas están diseñadas para un sistema operativo concreto, como Android, las aplicaciones web utilizan tecnologías basadas en la web, como HTML y CSS, para crear aplicaciones. Por otro lado, las aplicaciones híbridas son aplicaciones web que se ejecutan dentro de un contenedor nativo.

A continuación, hablaremos del significado de la arquitectura de backend de aplicaciones móviles.

Visión general de la arquitectura de backend de aplicaciones móviles

El procedimiento de creación de una arquitectura de backend de aplicación móvil escalable puede ser complicado, ya que deben darse varios factores para crear una infraestructura de este tipo.

Una aplicación escalable debe ser segura, fiable y soportar millones de usuarios simultáneamente sin degradar el rendimiento. En esencia, incluso en periodos de máxima actividad, una aplicación de este tipo no debe bloquearse, estar siempre disponible y cargarse con rapidez.

Vamos a considerar los procedimientos para crear una arquitectura backend robusta para una aplicación móvil. Sigue leyendo para descubrir las mejores prácticas de arquitectura de aplicaciones móviles.

Los componentes de la arquitectura de una aplicación móvil

Estos son los distintos elementos que se combinan para formar una arquitectura de backend de aplicación sólida.

• Los servidores de bases de datos
• Los servidores de alojamiento de aplicaciones
• Tecnología de equilibrio de carga
• Servicio de almacenamiento de objetos
• Red de distribución de contenidos
• APIs
• SDKs
• Plataformas de publicación de aplicaciones.

A continuación, hablaremos de estos componentes uno tras otro.

Servidores de bases de datos

El servidor backend es un aspecto crucial de la arquitectura backend de una aplicación móvil y consiste en un clúster de potentes instancias de bases de datos que gestiona todas las transacciones de datos de la aplicación.

En función del diseño, la base de datos puede ser activa o redundante. En cualquier caso, una arquitectura escalable debe tener dos o más instancias de base de datos que sincronicen instantáneamente los datos en la nube.

Servidores de alojamiento de aplicaciones

El servidor de aplicaciones trabaja gestionando la lógica de negocio de la aplicación móvil. En el diseño, el servidor de aplicaciones se establece entre la red de distribución de contenidos y los servidores de bases de datos.

Arquitectura de equilibrio de carga

La tecnología de equilibrio de carga está diseñada utilizando un grupo de servidores llamados equilibradores de carga. Funciona distribuyendo las solicitudes de aplicaciones entre sus servidores para evitar la sobrecarga de un único servidor y aumentar la eficiencia general.

En una arquitectura de backend de aplicación móvil escalable, la CDN enlaza directamente con la aplicación de balanceadores de carga que está configurada para distribuir las solicitudes de aplicación entre sus servidores.

También escala el número de servidores según las necesidades, garantizando una alta disponibilidad y un uso óptimo de los recursos del servidor.

Servicio de almacenamiento de objetos

Una aplicación móvil a menudo necesita entregar contenidos como archivos, vídeos e imágenes a los usuarios de la aplicación. Estos contenidos se guardan en el almacenamiento de objetos. Sin embargo, la CDN también almacena estos contenidos como caché en sus servidores para entregarlos más rápidamente a los usuarios en distintas geolocalizaciones.

Red de distribución de contenidos

La CDN adopta la forma de un grupo de servidores distribuidos en varios lugares del mundo para entregar contenidos más rápidamente a los usuarios de las aplicaciones.

La CDN funciona identificando a los usuarios cercanos y distribuyendo contenidos como imágenes y vídeos a los usuarios próximos a un servidor CDN. Este método acelera las respuestas y las descargas de las aplicaciones.

Las ventajas de utilizar una CDN son muchas: utiliza una ruta de enrutamiento óptima que minimiza la latencia, los costes de transferencia de datos se reducen significativamente, también mejora la seguridad de la aplicación al evitar ataques DDoS, y muchas más.

API: interfaces de programación de aplicaciones

La API es el software que facilita la comunicación desde el lado del cliente (front end) con el lado del servidor (back end) de la app. Las API ofrecen varias ventajas que mejoran el rendimiento y la escalabilidad de las apps, como la gestión de la automatización, la distribución de servicios, las funciones personalizadas y las transacciones de datos flexibles.

SDK: kits de desarrollo de software

SDK son las siglas de Software development Kits (kits de desarrollo de software), una herramienta esencial para construir una arquitectura backend móvil escalable. Un SDK típico contiene herramientas como bibliotecas, API, documentación, depuradores y mucho más.

Del mismo modo, Mobile Backend SDK contiene todas las herramientas mencionadas anteriormente, además de utilidades que conectan el lado del cliente con el lado del servidor de una aplicación.

Los SDK ayudan a los desarrolladores a integrar varias funciones de la aplicación sin estrés. Un ejemplo típico es una función para enviar notificaciones push desde el backend a la interfaz de usuario de la aplicación.

Plataformas de publicación de aplicaciones

Los desarrolladores utilizan diversas tecnologías para crear aplicaciones. Por ejemplo, Swift se utiliza para desarrollar aplicaciones nativas de iOS, mientras que Java/Kotlin crea aplicaciones nativas de Android y React Native desarrolla aplicaciones multiplataforma, entre otras herramientas.

Todas las aplicaciones, independientemente de la herramienta de desarrollo, son descargadas por los usuarios en plataformas de distribución como Google Play y App Store.

El procedimiento consiste en que los desarrolladores envíen su aplicación a una plataforma de publicación para que los usuarios puedan descargarla e instalarla una vez aprobada. Los usuarios de la plataforma de distribución de aplicaciones pueden buscar una aplicación, descargarla, instalarla y dejar una reseña.

Un desarrollador debe ajustarse a las directrices exclusivas de App Store y Google Play para que su aplicación sea aprobada y publicada.

Sin embargo, puedes eludir el proceso de escrutinio de la plataforma de publicación desarrollando tu app con Ionic, Angular o React que utilizaron la tecnología Progressing Web Application.

Procedimiento para escalar una aplicación móvil

Existen dos enfoques para crear una arquitectura de backend de aplicación móvil escalable.

Esta primera forma es Mobile Backend as a Service (MBaaS), una plataforma gestionada que se encarga de todos los requisitos de backend de forma automática.

El segundo método consiste en aprovechar los recursos de un proveedor de infraestructura como servicio para construir la arquitectura de backend de la aplicación móvil escalable desde cero.

Estos dos enfoques tienen sus ventajas y desventajas. MBaaS ofrece una infraestructura lista para usar con recursos integrados como SDK y bloques de construcción que agilizan las tareas de desarrollo. Este enfoque ofrece a los desarrolladores un método manos libres para crear rápidamente una infraestructura escalable.

Construir una infraestructura escalable desde cero ofrece al desarrollador una flexibilidad que no tiene BaaS.

Sin embargo, este enfoque depende en gran medida de que se disponga de los conocimientos técnicos necesarios para establecer todos los elementos necesarios para crear una infraestructura de backend de aplicaciones móviles escalable.

Vamos a examinar en detalle estos dos métodos. Asegúrate de elegir la arquitectura adecuada para tus necesidades específicas.

BaaS – Backend como servicio

El procedimiento para escalar una aplicación móvil con BaaS es rápido y sin complicaciones porque todas las herramientas necesarias para llevar a cabo las tareas ya existen.

El objetivo de la plataforma BaaS es agilizar el proceso de desarrollo y hacer que el proceso de escalado de aplicaciones sea rápido, seguro y sencillo.

Puedes crear un backend escalable en pocos minutos con un proveedor de BaaS como Back4app. El procedimiento es sencillo: regístrate en la plataforma y escribe el nombre de la aplicación que quieres crear.

Después, todos los demás pasos son gestionados automáticamente por la plataforma. La plataforma BaaS lanza el servidor de aplicaciones, crea el modelo de datos, diseña una política de escalado y establece procedimientos de copia de seguridad y políticas de seguridad de forma automática.

En la siguiente interfaz, el usuario puede interactuar con una GUI que consiste en ajustes para la infraestructura, APIs, funciones de App y modelos de datos.

Una vez completados los ajustes, el backend escalable está listo para desplegar aplicaciones. Todo lo que se necesita es vincular el lado del cliente con el lado del servidor a través de los SDK, crear la lógica de negocio y cargar los datos necesarios.

Algunas de las herramientas de desarrollo disponibles en Back4app incluyen SDK para Xamarin, iOS, Android, Flutter, React Native y muchas más.

Puedes leer este artículo sobre Cómo crear tu primera app con Back4apps para aprender a crear tu primera aplicación en la plataforma Back4app BaaS.

Ejemplos prácticos de ampliación de una infraestructura de aplicaciones móviles

En esta sección, consideraremos dos escenarios reales que muestran los beneficios de escalar aplicaciones con BaaS.

• Broadcast Oslo

En este primer estudio de caso, examinaremos de cerca Broadcast Oslo, una startup con sede en Noruega que ofrece una guía sin complicaciones de las mejores discotecas, conciertos y festivales de Oslo.

Esta empresa creó Broadcastoslo, una aplicación móvil disponible para usuarios de iOS y Android. Tras descargarla, el usuario tiene acceso a los próximos eventos en Oslo.

Otra característica impresionante de esta aplicación es que da acceso a eventos de festivales en tiempo real, lo que requiere una infraestructura de backend escalable para funcionar perfectamente.

El evento Musikkfest Oslo 2022 que tuvo lugar el 04/06/2022 cuenta con más de 20.000 asistentes. Una aplicación con tantos usuarios subiendo y accediendo a datos al mismo tiempo debe escalar sin problemas para evitar fallos.

Para resolver este reto, el equipo técnico optó por utilizar la infraestructura escalable de Back4app. El resultado fue una experiencia sin problemas para todos los usuarios de la aplicación.

Tras el acto, Tim Harris, Director General de Broadcast Oslo, dio las gracias a Back4app por el excelente servicio prestado. Declaró que ni un solo usuario experimentó ningún fallo al acceder a la aplicación.

• Fight List

Fight List es una de las principales aplicaciones de juegos en Estados Unidos y Francia, con más de 10 millones de descargas. Es un juego de preguntas y respuestas disponible en más de siete idiomas desarrollado por Two4Tea. Dado que miles de usuarios juegan a la vez, la escalabilidad se convierte en un reto importante para esta aplicación de juegos.

Two4Tea decidió utilizar el servicio de Back4app para resolver el desafío de la infraestructura escalable. Tras la actualización, podían procesar 10.000 solicitudes en periodos punta sin ningún fallo.

Después de experimentar el poder de la infraestructura escalable de Back4app, Nicholas Boulch, director ejecutivo de Two4Tea, declaró que elegir a Back4app es la decisión correcta porque el equipo de Back4app identificó con éxito el desafío y ofreció una solución personalizada que lo resolvió.

Procedimiento para crear un backend escalable utilizando un proveedor de servicios en la nube

El segundo enfoque para crear una infraestructura de backend de aplicaciones móviles escalable es utilizar un servicio en la nube como Digital Ocean, Azure, Google Cloud o AWS.

La principal ventaja de este enfoque es que ofrece un alto nivel de flexibilidad y da acceso a supervisar todo el proceso y controlar la infraestructura de la forma que se desee.

En el lado negativo, este enfoque requiere amplios conocimientos de ingeniería, la creación de códigos de caldera y el desarrollo de un sistema que escale y supervise la infraestructura las 24 horas del día.

En este ejemplo, crearemos e implementaremos una arquitectura de backend móvil en AWS.

Una vez que tenga su cuenta operativa, el siguiente paso es seleccionar los servicios necesarios para lograr su objetivo de crear una arquitectura de aplicación móvil escalable. He aquí un ejemplo típico:

• Instancias EC2
• CDN – CloudFront
• Equilibradores de carga
• S3 – Sistema de almacenamiento simple
• EBS – Almacenamiento elástico en bloque

Veamos con más detalle cada uno de estos servicios.

Instancias EC2

Para crear una infraestructura de backend que escale sin problemas, necesitarás máquinas virtuales que sirvan como servidores de aplicaciones y servidores de bases de datos. En primer lugar, debe crear una instancia de servidor que sirva como servidor de aplicaciones y de bases de datos.

AWS proporciona una amplia gama de instancias especialmente diseñadas para diferentes propósitos, como el uso general. Y las optimizadas para almacenamiento, aplicaciones con uso intensivo de memoria, tareas informáticas e informática rápida.

En este escenario, desplegaremos una instancia de computación general. Seleccionaremos una instancia T4G que es excelente para gestionar procesos con ráfagas. El coste por hora de este tipo de instancia también es razonable.

A continuación se enumeran los distintos pasos:

• Iniciar sesión en AWS

• Seleccione EC2
• Elija instancias en el siguiente menú

• Lanzar una nueva instancia

En esta fase, debe seleccionar un sistema operativo y otros factores como el tamaño y el tipo de instancia, la red y la configuración de seguridad, y añadir una instancia de almacenamiento en bloque.

Una vez que el clúster de servidores esté en funcionamiento, deberá configurar una política de escalado que se adapte perfectamente a su carga de trabajo.

Es esencial tener en cuenta que los clústeres de servidores pueden escalarse horizontal o verticalmente.

En el escalado horizontal, las instancias de servidor del clúster se incrementan para atender el aumento de la carga de trabajo.

Para el escalado vertical, el tamaño de la instancia (RAM/CPU) se incrementa para manejar la carga de trabajo adicional.

Para los servidores de aplicaciones, el modelo de escalado preferido es el horizontal. En cambio, el escalado vertical es más eficaz para un clúster de bases de datos.

Implementar el escalado horizontal en un servidor de aplicaciones es sencillo. Para lograr el escalado en AWS, basta con iniciar el menú de autoescalado y crear la configuración.

Por el contrario, el escalado vertical puede resultar complicado, ya que el cierre de una instancia para aumentar el tamaño provocará caídas del servicio.

El mejor enfoque para implementar el escalado vertical en un servidor de base de datos es crear una instancia mayor, sincronizar todos los datos y transferir las cargas de trabajo activas a la nueva instancia. Aunque el procedimiento es sencillo, automatizarlo puede resultar complicado.

En un escenario en el que la carga de trabajo de la aplicación ha aumentado hasta un nivel en el que el escalado vertical resulta inviable, el mejor enfoque será distribuir las cargas de trabajo excesivas en múltiples instancias. Este procedimiento es complejo, solo debe utilizarse como último recurso.

EBS – Almacenamiento elástico en bloque

Es esencial tener en cuenta que cada instancia de servidor EC2 requiere un volumen EBS para gestionar el almacenamiento. Sin embargo, si utiliza una instancia efímera con almacenamiento incorporado, es posible que EBS no sea necesario.

Este sencillo paso se configura al inicializar la máquina virtual. Sin embargo, configurar el tamaño óptimo para gestionar la capacidad de almacenamiento necesaria sin incurrir en costes evitables puede resultar complicado.

La plataforma ofrece opciones de SSD y disco magnético. Es crucial seleccionar el tamaño y el tipo de EBS adecuados para poder lograr un rendimiento óptimo con un presupuesto razonable.

S3 – Servicio de almacenamiento simple

Es esencial disponer de un almacenamiento de objetos fiable para lograr una infraestructura de backend de aplicaciones escalable. La mejor manera de implementar el almacenamiento de objetos en AWS es utilizar S3, y el procedimiento es sencillo.

Para crear un bucket de S3, debe definir la región para el almacenamiento de archivos. Lo mejor es seleccionar la misma región que su instancia EC2.

El procedimiento requiere una configuración adicional, como la especificación de la propiedad de los objetos, las reglas de acceso público, las opciones de cifrado y el control de versiones de los cubos.

Equilibradores de carga

Implementar las reglas de equilibrio de carga adecuadas es esencial para crear una arquitectura de backend de aplicaciones móviles escalable. En AWS, puede acceder a múltiples opciones de equilibrio de carga.

El equilibrador de carga de aplicaciones dirige una solicitud de aplicación a la instancia EC2 correcta de un clúster y sigue supervisando su estado. El procedimiento para adjuntar balanceadores de carga a una instancia es sencillo. A continuación se enumeran los pasos:

• Vaya al panel de EC2.
• Haga clic en Equilibrio de la carga
• Crear un equilibrador de carga
• Elija el tipo de equilibrador de carga.

• Configure los parámetros del equilibrador de carga, como zonas de disponibilidad, VPC, tipo de dirección IP y opciones de servicio adicionales.

CDN de Cloudfront

AWS dispone de una red de entrega de contenido integrada llamada CloudFront con más de 300 ubicaciones globales. CDN hace que la distribución de contenido dinámico y estático sea más rápida y segura. El procedimiento para integrar CloudFront con otros productos de AWS es sencillo.

Para lograr una infraestructura de backend de aplicaciones móviles escalable, CloudFront debe integrarse con los buckets de S3 y los equilibradores de carga. El panel de EC2 proporciona las herramientas necesarias para la integración de CloudFront. El procedimiento es el siguiente:

• Vaya al panel de EC2
• Crear un equilibrador de carga
• Seleccionar un grupo destinatario
• Ajuste las opciones de distribución.

El procedimiento para conectar buckets de S3 a través del panel de CloudFront también es bastante sencillo. Basta con crear una distribución de CloudFront y conectarla al dominio de origen.

Conclusión

Las aplicaciones móviles son programas que se ejecutan en teléfonos inteligentes, tabletas y otros dispositivos inteligentes. Este tipo de aplicaciones pueden ser nativas, web o híbridas.

La arquitectura escalable del backend de la aplicación móvil está diseñada para mejorar el rendimiento de la aplicación ante el aumento de la carga del servidor.

También evita fallos, cuellos de botella en el rendimiento y aumenta la seguridad de una aplicación. Los componentes de una arquitectura de aplicaciones móviles escalable incluyen servidores de bases de datos y aplicaciones, equilibradores de carga, CDNS, API, SDK y plataformas de publicación de aplicaciones.

Los dos enfoques para crear una infraestructura de aplicaciones móviles escalable son el backend personalizado mediante servicios en la nube como AWS y las soluciones BaaS de una plataforma como Back4app.

Con Backend as a Service, se puede implantar un backend de aplicación seguro y escalable más rápidamente y sin estrés.

Aunque los backends personalizados son tediosos y requieren mucho tiempo, ofrecen un mayor nivel de flexibilidad y control.

Con este artículo, habrás aprendido cuáles son los elementos que componen la arquitectura backend de una aplicación móvil excelente.

Si desea crear un backend de aplicación escalable más rápidamente sin el estrés de la gestión de la infraestructura, póngase en contacto con nosotros y Back4app para obtener una solución.

PREGUNTAS FRECUENTES