Arquitectura de aplicaciones web: función, componentes, tipos y ejemplos de la vida real

¿Qué es la arquitectura de aplicaciones web?

La aplicación web se refiere a esos tipos de aplicaciones que se ejecutan en un navegador. Requiere el uso de tecnología web para realizar sus tareas a través de Internet. Algunas características de una aplicación web son:

• Una aplicación web se enfoca solo en un problema particular.
• Es altamente interactivo como las aplicaciones de escritorio.
• Un sistema de gestión de contenidos está presente en las aplicaciones web.

El artículo se centra brevemente en la arquitectura de la aplicación web y su trabajo extendiéndose a los componentes.

Tradicionalmente, los sitios web eran una combinación de páginas estáticas, pero en la actualidad, los sitios web han pasado de ser estáticos a ser tanto estáticos como dinámicos. La parte dinámica de los sitios web se conoce como aplicaciones web. El cliente se refiere a cualquier dispositivo utilizado para navegar por Internet.

Mientras que un servidor se refiere a la otra mitad del sitio web. Como su nombre indica, el servidor sirve los datos solicitados por el cliente. La comunicación entre un cliente y un servidor se denomina modelo cliente-servidor. El objetivo principal del modelo cliente-servidor es recibir la solicitud del cliente y entregar la respuesta.

Tanto los scripts del lado del servidor como los scripts del lado del cliente se combinan para formar las aplicaciones web. Los scripts del lado del servidor incluyen PHP y ASP y se utilizan para recuperar y almacenar información. Javascript y HTML se utilizan para servir a los clientes con la información.

La arquitectura de aplicaciones web se refiere al marco de componentes y su comunicación que permite una mejor experiencia web. Las comunicaciones entre los componentes son las interacciones entre las bases de datos, las aplicaciones y otros sistemas involucrados en la web. El objetivo de la arquitectura es permitir las múltiples ejecuciones de programas simultáneamente. La arquitectura se puede representar a través del simple ejemplo de navegar por una página web.

• El usuario solicita una dirección web particular en un navegador después de escribir su URL en la barra de direcciones. El servidor, después de recibir la solicitud, envía algunos archivos al navegador como respuesta. Las páginas solicitadas se muestran una vez que el navegador ejecuta los archivos.
• La visualización de las páginas solicitadas permite la interacción entre el usuario y el sitio web. El navegador web analiza el código mientras se ejecuta.
• Según las entradas del usuario, es posible que el código no tenga la información necesaria para que el navegador sepa cómo responder a las entradas del usuario.
• Por lo tanto, los subcomponentes y los intercambios de aplicaciones externas deben incluirse en la arquitectura de la aplicación web.
• La comunicación web se ha convertido en una parte importante de la mayoría de las aplicaciones y dispositivos y, por lo tanto, las aplicaciones web se han convertido en una necesidad en el mundo moderno.
• Confiabilidad, seguridad, escalabilidad, eficiencia y robustez son algunos de los requisitos de una aplicación web.

Propiedades de las Aplicaciones Web

• Las aplicaciones web se aplican para resolver problemas de negocios.
• Las aplicaciones web garantizan una experiencia de usuario rápida.
• Proporciona seguridad.
• Las aplicaciones web son autorreguladas y sostenibles.
• La estética visual se apoya en aplicaciones web.
• Se admiten análisis y pruebas A/B.

Funciones de la aplicación web

La mayoría de los lenguajes compatibles con el navegador se utilizan para codificar las aplicaciones web como JavaScript y HTML. Para la ejecución de los programas, el lenguaje se apoya en el navegador. Para cualquier aplicación web típica, dos códigos se ejecutan uno al lado del otro, que es:

• Código del lado del cliente: este código está localizado en el navegador que responde a la entrada del cliente.
• Código del lado del servidor: este código responde a las solicitudes realizadas por el HTTP y está localizado en el servidor.

Es deber del equipo de desarrollo decidir el deber del código del lado del servidor con respecto al código del lado del cliente. Se utilizan scripts como Java, JavaScript, C#, Python, Ruby, PHP, etc. para escribir los códigos del lado del servidor.

Esos códigos pueden ejecutarse en un servidor que puede responder a las solicitudes HTTP y es responsable de generar páginas solicitadas por los usuarios. Además, puede almacenar varios tipos de datos, como las entradas y los perfiles de los usuarios. El usuario final nunca puede obtener esa información.

El código del lado del cliente está escrito en scripts JavaScript, CSS y HTML que son analizados por el navegador web. El usuario puede ver y modificar el código del lado del cliente.

Por lo tanto, la aplicación web requiere el servidor web y un servidor de aplicaciones para recibir y gestionar la solicitud del cliente y para la realización de las tareas solicitadas.

El funcionamiento de una aplicación web sigue la siguiente secuencia:

• Mediante el uso de la interfaz de usuario de una aplicación o un navegador web, el usuario genera una solicitud a través de Internet al servidor web.
• A continuación, el servidor web reenvía la solicitud al servidor de aplicaciones web adecuado.
• La tarea solicitada la realiza el servidor de aplicaciones web y genera los resultados. La solicitud puede ser cualquier cosa relacionada con la consulta de bases de datos o el procesamiento de datos.
• Los resultados son devueltos al servidor web por el servidor de aplicaciones web con los datos procesados ​​o la información requerida según lo solicitado por el cliente.
• La información solicitada se muestra en la pantalla del usuario por el servidor web.

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Componentes de la arquitectura de aplicaciones web

La arquitectura de una aplicación web típica consta de componentes de aplicación, bases de datos y sistemas de middleware. Los componentes de una arquitectura de aplicación web se componen de

1. Componentes de la aplicación web UI/UX: estos componentes incluyen registros de actividad, notificaciones, datos estadísticos, paneles, configuraciones, etc. Se utilizan principalmente para sentar las bases de la aplicación web y crear imágenes. Los componentes no están involucrados en ninguna operación de las aplicaciones basadas en web.
2. Componentes estructurales: Los componentes estructurales de una aplicación web incluyen el lado del cliente y el lado del servidor. Incluye el servidor de base de datos y el servidor de aplicaciones web.
3. Componente cliente: La creación de los componentes cliente requiere conocimientos de JavaScript, HTML y CSS. No se requiere el sistema operativo ya que los componentes residen dentro del navegador web del usuario. Básicamente representa la funcionalidad de una aplicación web con la que interactúa el usuario final.
4. Componente del servidor: la creación de los componentes del cliente requiere conocimientos de Java, .NET, Python, Ruby, PHP y Node.js. Dos partes de los componentes del servidor son la lógica de la aplicación y la base de datos. La lógica de la aplicación controla la aplicación web mientras que la base de datos almacena toda la información.

Los componentes para construir una aplicación web se pueden elegir entre los siguientes modelos:

1. Un servidor web y una base de datos: el modelo más simple y menos confiable de la aplicación web es el servidor web y una base de datos . La confiabilidad de dichos modelos es baja ya que la aplicación web creada en dichos modelos se cae tan pronto como se cae el servidor.

Los problemas con el servidor no permiten el funcionamiento de tales aplicaciones y, por lo tanto, la estabilidad del servidor es el factor principal en el que se basa el funcionamiento exitoso de la aplicación.

El modelo no se usa para construir aplicaciones web reales, pero se puede usar para probar y aprender los fundamentos de la aplicación web.

2. Dos servidores web y una base de datos: las aplicaciones web construidas sobre dichos modelos son bastante confiables en comparación con el mencionado anteriormente debido a la presencia de un servidor de respaldo. No hay almacenamiento de datos en el servidor web. La información recibida por el servidor web de un cliente es procesada por el servidor web y escrita en la base de datos. Esta base de datos se gestiona fuera del servidor. El modelo también se conoce como arquitectura sin estado.

El modelo requiere el uso de al menos dos servidores web para evitar fallas, ya que la falla de un servidor hará que el otro servidor se haga cargo. En tales casos, las solicitudes se dirigirán hacia el nuevo servidor y, por lo tanto, se continuará con la ejecución de la aplicación web. Pero, en caso de que se bloquee la base de datos, la aplicación web también se bloqueará.

3. Más de dos servidores web y bases de datos : una de las opciones más eficientes y confiables para construir una aplicación es el modelo que consta de más de dos servidores y bases de datos. La presencia de más de un componente evita los problemas asociados al fallo de la aplicación web.

Tener múltiples bases de datos permite las opciones de almacenar datos idénticos en todas las bases de datos o distribuir uniformemente los datos entre todas las bases de datos. Es necesario instalar equilibradores de carga si se utilizan más de 5 servidores web o bases de datos. Los modelos se utilizan ampliamente para crear aplicaciones web para empresas debido a su capacidad para manejar un gran volumen de datos.

Tipos de arquitectura de aplicaciones web

El tipo de arquitectura de la aplicación web depende de la distribución de la lógica de la aplicación entre el cliente y el lado del servidor. Incluye tanto la arquitectura de la aplicación web como la arquitectura del servidor web.

La arquitectura de la aplicación web es principalmente de tres tipos.

1. Aplicaciones de una sola página (SPA) : en este tipo de arquitectura, la página es solicitada por el usuario. La interacción dinámica se proporciona actualizando los contenidos a la página actual. Este tipo de arquitectura de aplicaciones web se logra a través de AJAX, que es una forma concisa de JavaScript asíncrono y XML. Los SPA se parecen a las aplicaciones de escritorio ya que el usuario no enfrenta interrupciones. Proporciona una experiencia interactiva al usuario, ya que puede solicitar el contenido que más necesita.
2. Microservicios: estos tipos de arquitectura brindan ventajas en términos de mejorar la productividad y acelerar el proceso de implementación. El tipo de arquitectura de microservicios ejecuta una sola funcionalidad y, por lo tanto, es pequeña y liviana. El desarrollo de la aplicación basada en microservicios es simple y rápido ya que el código requerido para construir los componentes de la aplicación no necesita ser del mismo lenguaje de programación.
3. Arquitecturas sin servidor: este es un tipo de arquitectura de servidor web. En la arquitectura sin servidor, se requiere un tercero para externalizar el servidor y la gestión de la infraestructura. La aplicación ejecuta el código en la nube sin molestar a otras tareas relacionadas con la infraestructura.

Otros tipos de arquitectura de servidor web incluyen Java, Node.Js, .NET, PHP, Azure, AngularJS, Laravel y arquitectura de aplicaciones web basadas en Python.

Ejemplos de aplicación web

Los ejemplos de aplicaciones web incluyen formularios en línea, procesadores de texto, carritos de compras, hojas de cálculo, edición de fotos y videos, conversión y escaneo de archivos y programas de correo electrónico como Gmail, Yahoo y AOL.

Algunos ejemplos de algunas aplicaciones web populares son:

1. Documentos de Google: los documentos de Google permiten a los usuarios crear y guardar documentos en la computadora o en una cuenta de Google Drive. Los archivos se pueden guardar en formato PDF que se puede imprimir y compartir con otros usuarios. Permite trabajar sobre el mismo documento por diferentes usuarios. Incluso sin conexión a Internet, la aplicación se puede utilizar y la modificación realizada en un documento se guardará automáticamente al conectarse nuevamente a Internet.

2. Netflix: la aplicación es una de las plataformas de transmisión de video importantes. Permite a los usuarios navegar y ver sus películas favoritas en cualquier momento según las preferencias del usuario.

3. Codepen.io: esta es una aplicación basada en web para el desarrollo de código HTML. La herramienta ayuda al usuario a probar cualquier código CSS, HTML y JavaScript en tiempo real.

Otros ejemplos de aplicaciones web incluyen Facebook, Gmail, Twitter, etc.

Conclusión

La aplicación web ha visto un aumento en su uso con el aumento en el uso de Internet en los años actuales. Como hemos discutido en el artículo, una aplicación web proporciona seguridad que está determinada por el tipo de modelo elegido para construir la aplicación. Por lo tanto, antes de pasar al desarrollo de una aplicación basada en web, es mejor explorar en profundidad los requisitos y conceptos detrás de ella.

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