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Arquitectura cloud
Ejercicios resueltos de Arquitectura cloud paso a paso, con el error que más se comete en cada uno: Alta disponibilidad y zonas de disponibilidad, Desacoplamiento con colas de mensajes y más. Gratis y en español.
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Ejercicios resueltos de Arquitectura cloud
Resueltos paso a paso, como te los explicaría el tutor, y con el error que más se comete.
Alta disponibilidad y zonas de disponibilidad
El sistema de historia clínica de una IPS debe seguir atendiendo con capacidad completa aunque se caiga una zona de disponibilidad entera. En hora pico la demanda necesita 6 servidores. ¿Cuántos servidores hay que desplegar si se reparten en 2 zonas? ¿Y en 3 zonas? ¿Y en 4?
Cómo se resuelve
- 1La exigencia «aguantar la caída de una zona sin perder capacidad» significa que las zonas que queden de pie tienen que sumar, ellas solas, los 6 servidores de la demanda.
- 2De ahí sale la regla: capacidad por zona = demanda ÷ (número de zonas − 1). Y el total es esa cantidad multiplicada por el número de zonas.
- 3Con 2 zonas: 6 ÷ (2 − 1) = 6 servidores por zona, o sea 12 en total. Si cae una, la otra sostiene los 6 sola. En operación normal la mitad de la infraestructura está de adorno: 50% de aprovechamiento.
- 4Con 3 zonas: 6 ÷ (3 − 1) = 3 por zona, 9 en total. Si cae una quedan dos zonas con 3 cada una, que suman los 6 exigidos. Aprovechamiento 6 ÷ 9 = 67%.
- 5Con 4 zonas: 6 ÷ (4 − 1) = 2 por zona, 8 en total. Aprovechamiento 6 ÷ 8 = 75%.
- 6Se ve el rendimiento decreciente: pasar de 2 a 3 zonas ahorra 3 servidores (el 25%); pasar de 3 a 4 ahorra solo uno más, y a cambio hay que operar y vigilar una zona más. Por eso el estándar de la industria son tres zonas.
Respuesta: Con 2 zonas hacen falta 12 servidores (6 por zona); con 3 zonas, 9 (3 por zona); con 4 zonas, 8. Tres zonas es el punto donde deja de compensar seguir agregando.
El error de siempre: Repartir los 6 servidores de la demanda entre las zonas, 3 y 3, y dar el sistema por altamente disponible. Eso tolera que se caiga un servidor, no que se caiga una zona: el día que la zona entera se va, quedan 3 servidores para una demanda de 6 y el sistema se cae igual, solo que primero se pone lentísimo y confunde a todo el mundo. El otro olvido es dejar la capa de aplicación repartida en tres zonas y la base de datos en una sola: la disponibilidad del conjunto la fija el componente peor protegido, y no sirve de nada blindar lo demás.
Desacoplamiento con colas de mensajes
Un software contable emite facturas electrónicas y las envía a la DIAN para validación. La DIAN valida como máximo 5 facturas por segundo y de vez en cuando queda fuera de servicio 10 minutos. En el cierre de mes llegan picos de 40 facturas por segundo durante 3 minutos. Hoy el software llama a la DIAN de forma síncrona: el usuario espera la respuesta en pantalla. ¿Qué pasa y cómo se arregla?
Cómo se resuelve
- 1Con la llamada síncrona, el tiempo de respuesta del portal depende de un tercero que no se controla. Llegan 40 por segundo contra una capacidad de 5: 35 de cada 40 se quedan esperando o se caen por tiempo agotado, y el usuario ve un error después de haber emitido la factura.
- 2Peor todavía: los 10 minutos de caída de la DIAN se convierten en 10 minutos de caída del software contable, aunque el software esté perfectamente sano.
- 3El arreglo es desacoplar con una cola. La emisión escribe la factura en la cola y le responde al usuario de inmediato «recibida»; un proceso consumidor aparte va sacando de la cola y llamando a la DIAN al ritmo que la DIAN aguante.
- 4Se calcula cuánto se acumula. En los 3 minutos de pico entran 180 segundos × 40 = 7.200 facturas, y en esos mismos 180 segundos el consumidor alcanza a despachar 180 × 5 = 900.
- 5Al terminar el pico quedan represadas 7.200 − 900 = 6.300 facturas. Ese es el tamaño que la cola tiene que poder guardar.
- 6Vaciar ese represamiento toma 6.300 ÷ 5 = 1.260 segundos, o sea 21 minutos. Nada se pierde, pero hay que saber que la última factura del pico se valida 21 minutos después y avisarlo en la interfaz.
- 7Falta una pieza sin la cual esto se vuelve un problema peor: la idempotencia. Las colas entregan «al menos una vez», así que un mensaje se puede reintentar. Cada factura viaja con su clave única (el CUFE) y el consumidor verifica antes de enviar, para no radicar dos veces la misma factura ante la DIAN.
Respuesta: Con la cola no se pierde ninguna factura y el usuario deja de esperar: se acumulan hasta 6.300 facturas represadas y la cola se vacía en 21 minutos. Cada mensaje necesita clave única para que un reintento no radique la factura dos veces.
El error de siempre: Creer que la cola hace el sistema más rápido. No procesa ni una factura más por segundo: el cuello de botella sigue siendo los 5 por segundo de la DIAN. Lo que la cola compra es que nada se pierda y que el usuario no quede amarrado a un tercero. Y hay una condición que no se puede saltar: el ritmo PROMEDIO de llegada tiene que ser menor que el de salida. Una cola absorbe picos; si las facturas llegaran a 40 por segundo todo el día, la cola crecería sin parar y solo estaría aplazando el momento en que todo revienta.
¿Y si tu ejercicio no es ninguno de estos?
No hace falta buscar el ejercicio exacto en internet. Trae el tuyo, o pide los que te falten.
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Lo que cubre
- Alta disponibilidad y zonas de disponibilidad
- Desacoplamiento con colas de mensajes
Preguntas que le puedes hacer
- Alta disponibilidad y…Explícame «Alta disponibilidad y zonas de disponibilidad» con un ejemplo práctico y dime en qué suele equivocarse la gente.
- Desacoplamiento con c…Explícame «Desacoplamiento con colas de mensajes» con un ejemplo práctico y dime en qué suele equivocarse la gente.
Cómo enseña este tutor
Es riguroso y completo: justifica cada paso y nombra el teorema, la norma o la buena práctica que está aplicando, para que puedas citarla en tu trabajo o en el parcial.
- · Te muestra el camino completo, no solo el resultado.
- · Si algo no te cuadra, te lo explica otra vez de otra manera.
- · Con una foto de tu cuaderno te dice dónde está el error.
- · Te arma quizzes de lo que acabas de ver para saber si de verdad quedó.
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