¿Qué es el middleware?

El middleware es un software con el que las diferentes aplicaciones se comunican entre sí. Brinda funcionalidad para conectar las aplicaciones de manera inteligente y eficiente, de forma que se pueda innovar más rápido. El middleware actúa como un puente entre tecnologías, herramientas y bases de datos diversas para que pueda integrarlas sin dificultad en un único sistema. Este sistema único provee un servicio unificado a sus usuarios. Por ejemplo, una aplicación frontend de Windows envía y recibe datos desde un servidor backend de Linux, pero los usuarios de la aplicación no están al tanto de la diferencia.

¿Por qué es importante el middleware?

El middleware comenzó como un puente entre aplicaciones nuevas y sistemas heredados antes de obtener popularidad en la década de los ochenta. Al principio, los desarrolladores lo utilizaron para integrar nuevos programas con sistemas anteriores sin reescribir el código previo. El middleware se ha convertido en una herramienta importante de comunicación y administración de datos en sistemas distribuidos.

Los desarrolladores utilizan el middleware para respaldar el desarrollo de las aplicaciones y simplificar los procesos de diseño. Esto, les permite dedicar más tiempo a la lógica de negocio y a las características en lugar de a la conectividad entre los diferentes componentes del software. Sin la ayuda del middleware, los desarrolladores tendrían que crear un módulo de intercambio de datos para cada componente de software que se conecta con la aplicación. Esto representa un desafío muy grande, ya que las aplicaciones modernas consisten en múltiples microservicios o componentes de software pequeños que interactúan. 

¿Cuáles son los casos de uso del middleware?

Casos de uso más comunes del middleware:

Desarrollo de videojuegos

Los desarrolladores de videojuegos utilizan el middleware como motor de videojuegos. Para que un videojuego funcione, el software debe comunicarse con varios servidores de imagen, audio y video en conjunto con los sistemas de comunicación. El motor de videojuegos facilita esta comunicación y hace que el desarrollo de videojuegos sea mucho más eficiente.

Electrónica

Los ingenieros electrónicos utilizan el middleware para integrar diversos tipos de sensores en sus controladores. La capa del middleware permite que los sensores se comuniquen con el controlador por medio de un marco de mensajería en común. 

Desarrollo de software

Los desarrolladores de software utilizan el middleware para integrar diferentes componentes de software a otras aplicaciones. El middleware ofrece una interfaz de programa de aplicación (API) estándar para administrar la entrada y salida de los datos requeridos desde el componente. El enlace interno con el componente se encuentra oculto para el usuario. Los desarrolladores utilizan las API para solicitar los servicios que necesitan de los componentes de software

Transmisión de datos

Las aplicaciones de software utilizan el middleware para enviar y recibir secuencias de datos de manera fiable. Las secuencias de datos son una transmisión de alta velocidad de datos continuos. Estos son importantes para la transmisión de audio y video fiables.

Aplicaciones distribuidas

Las aplicaciones distribuidas son programas de software que se ejecutan en diferentes computadoras dentro de una red. A menudo, consisten en aplicaciones frontend y backend. Las aplicaciones frontend son programas de software que se utilizan en una computadora o un dispositivo móvil, como la aplicación de una red social. En cambio, las aplicaciones backend son programas de software que se encargan de procesar los datos, de la lógica de negocio, así como también de las tareas de administración de recursos. El middleware actúa comunicando las aplicaciones frontend y backend para que la aplicación distribuida funcione sin inconvenientes.

¿Qué es la arquitectura del middleware?

La arquitectura del software del middleware consiste en varios componentes que se comunican para crear una Data Pipeline. Los datos se mueven de una aplicación de conexión a la otra a través del middleware. El middleware procesa los datos para la compatibilidad. A continuación, se mencionan los componentes comunes del software del middleware:

Consola de administración

La consola de administración brinda información general de las actividades del sistema del middleware, las reglas del software y las configuraciones a los desarrolladores de software.

Interfaz del cliente

La interfaz del cliente es la parte externa del software del middleware que se comunica con las aplicaciones. Los desarrolladores utilizan funciones que les provee la interfaz del cliente para interactuar con otras aplicaciones, bases de datos u otros microservicios.

Interfaz interna del middleware

La Interfaz interna del middleware actúa como un pegamento de software que une a los diversos componentes. Los componentes del middleware utilizan la interfaz interna para funcionar de forma cohesiva con su propio protocolo. 

Interfaz de la plataforma

La interfaz del middleware garantiza la compatibilidad del programa del middleware con varias plataformas. Esta contiene componentes de software que funcionan con diferentes tipos de sistemas operativos. 

Administrador de contratos

El administrador de contratos define las reglas para el intercambio de datos en el sistema del middleware. Además, garantiza que las aplicaciones cumplan las reglas cuando se envíen datos con el middleware. Este envía una alerta, o una excepción, a la aplicación cuando esta vulnera reglas específicas. Por ejemplo, el administrador de contratos devolverá una excepción si la aplicación envía un número cuando se espera una palabra. 

Administrador de sesión

El administrador de sesión configura un canal de comunicación seguro entre las aplicaciones y el middleware. Esto asegura que la comunicación fluya sin inconvenientes y almacena los registros de la actividad de los datos para elaborar informes. 

Administrador de base de datos

Algunos tipos de middleware incluyen también un administrador de base de datos. El administrador de base de datos es responsable de la integración con los diferentes tipos de base de datos, según se necesite. 

Supervisor del tiempo de ejecución

El supervisor del tiempo de ejecución brinda una supervisión continua de los movimientos de los datos en el middleware. Este detecta y reporta actividades inusuales a los desarrolladores. 

¿Cómo funciona el middleware?

El middleware sintetiza el proceso de comunicación subyacente entre los componentes. Esto quiere decir que la aplicación frontend solo se comunica con el middleware y no tiene que aprender el lenguaje de los otros componentes de software de backend

Marco de mensajería

Un marco de mensajería facilita el intercambio de datos entre aplicaciones frontend y backend. Entre los marcos más comunes, se incluyen los siguientes:

  • Notación de objetos JavaScript (JSON)
  • Transferencia de estado representacional (REST API)
  • Lenguaje de marcado extensible (XML)
  • Servicios web
  • Protocolo simple de acceso a objetos (SOAP) 

Los marcos de mensajería brindan una interfaz de comunicación común para aplicaciones en diferentes lenguajes y plataformas operativas. Las aplicaciones escriben y leen los datos en un formato estandarizado que les brinda el marco de mensajería. 

Ejemplo del middleware

Por ejemplo, un servidor web es un middleware que conecta sitios web a la base de datos de backend. Cuando se envía un formulario en un sitio web, la computadora envía la solicitud en XML o JSON al servidor web. Luego, el servidor web ejecuta la lógica de negocio en función de la solicitud, recupera la información de las bases de datos o se comunica con otros microservicios por medio de protocolos diferentes.

Otras funciones del middleware

Además de actuar como intermediario entre aplicaciones de software, los programas del middleware también llevan a cabo las siguientes funciones:

  • Proveen un canal de comunicación seguro entre aplicaciones distribuidas para que los sitios web envíen información confidencial de forma segura a las aplicaciones backend
  • Administran la fluidez del tráfico y evitan abrumar a una aplicación o a un servidor en particular.
  • Automatizan y personalizan las respuestas a las solicitudes. Por ejemplo, el middleware clasifica y filtra los resultados antes de enviarlos a la aplicación frontend.

¿Qué es el middleware de plataforma?

El middleware de plataforma respalda el desarrollo de aplicaciones por medio de un sistema de herramientas y recursos administrados. Los desarrolladores utilizan el middleware de plataforma para compartir o transferir recursos entre aplicaciones. A continuación, se mencionan algunos ejemplos de recursos de middleware de plataforma:

Entornos en tiempo de ejecución

Un entorno en tiempo de ejecución es como un pequeño sistema operativo que permite la ejecución de un programa de software. Por ejemplo, las aplicaciones Java deben ejecutarse en el entorno en tiempo de ejecución de Java. Los desarrolladores pueden utilizar AWS Lambda para configurar un entorno en tiempo de ejecución para cualquier lenguaje de programación. 

Servidores web

Un servidor web es un programa de computación que recibe, procesa y responde a las solicitudes de los sitios web. Los desarrolladores web utilizan Amazon Lightsail para alojar y administrar los servidores web para las aplicaciones simples. 

Sistemas de administración de contenidos

El sistema de administración de contenido es un software que crea, modifica, almacena y publica información digital. Por ejemplo, WordPress es un sistema de administración de contenido de código abierto para la creación de sitios web. 

Contenedores

Un contenedor es un paquete de los códigos y los recursos necesarios de la aplicación listo para implementar. Los desarrolladores utilizan Amazon Elastic Container Service (Amazon ECS) para implementar, administrar y escalar las aplicaciones en contenedores. 

¿Cuáles son los tipos de middleware?

Los desarrolladores utilizan el middleware para varios propósitos dentro del desarrollo de softwareA continuación, se mencionan los tipos comunes de middleware:

Middleware de integración de aplicaciones para empresas

El middleware de integración de aplicaciones para empresas conecta todos los sistemas de software, los servicios y los orígenes de datos dentro de una organización. Las aplicaciones para empresas utilizan este middleware para intercambiar información sin modificar la red o las configuraciones de la base de datos. 

Middleware orientado a la base de datos

El middleware orientado a la base de datos, o middleware orientado a los datos, facilita la transferencia de datos entre las aplicaciones y diferentes tipos de bases de datos.

Middleware orientado a mensajes

El middleware orientado a mensajes (MOM) permite la comunicación entre los componentes del software en un sistema de computación distribuida.

Middleware transaccional

El middleware transaccional, como los supervisores de procesos de transacción, garantiza que cada paso en un proceso de transacción de software se lleve a cabo correctamente. 

Middleware centrado en el contenido

Las aplicaciones utilizan el middleware centrado en el contenido para publicar o recuperar contenido sin crear el mecanismo de almacenamiento subyacente.

Middleware de llamada a procedimiento remoto

Un programa de software utiliza el middleware de llamada a procedimiento remoto (RPC) para hacer uso del servicio de otro programa dentro de la misma red.

Middleware de dispositivo

El middleware de dispositivo brinda los recursos necesarios para que los desarrolladores creen aplicaciones móviles en dispositivos móviles específicos, como marcos de conectividad y bibliotecas. 

Middleware de solicitud de objetos

Las aplicaciones utilizan un agente de solicitud de objetos o un middleware de solicitud de objetos para enviar solicitudes sin tener conocimiento de dónde se aloja la aplicación meta.

Middleware de servidor de aplicaciones

Los desarrolladores utilizan el middleware de servidor de aplicaciones para crear, implementar, administrar y conectar aplicaciones para empresas a los servidores de aplicaciones backend.

Middleware incrustado

El middleware incrustado funciona como un puente entre las aplicaciones y el sistema operativo en sistemas incrustados. Los sistemas incrustados son productos electrónicos que funcionan con un microcontrolador. 

Middleware de administración de API

Los desarrolladores utilizan el middleware de administración de API para crear las API y facilitar que otros desarrolladores las usen. 

Middleware de transferencia de datos asíncronos

El middleware de streaming de datos asíncronos admite el streaming de datos en tiempo real entre los sistemas distribuidos.

Middleware de robótica

Los ingenieros utilizan el middleware de robótica para integrar diferentes tipos de robots sin importar su hardware, su firmware ni su fabricante. 

¿Qué es el middleware en la computación en la nube?

La computación en la nube implica la creación y la implementación de aplicaciones nativas en la nube en infraestructuras diferentes. Los desarrolladores utilizan el middleware para tener acceso a los recursos de la nube sin verse abrumados por la complejidad de administrar las infraestructuras. Los desarrolladores implementan aplicaciones de la nube en contenedores en un alojamiento basado en la nube escalable como Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2).

Introducción a Amazon EC2

¿Cómo AWS es compatible con la tecnología de middleware?

La integración de aplicaciones en AWS es un conjunto de servicios que conforman una alternativa asequible al middleware convencional para computación en la nube. Los desarrolladores utilizan los servicios para comunicarse entre componentes que no guardan ninguna conexión dentro de microservicios, sistemas distribuidos y aplicaciones sin servidor. Por ejemplo:

  • AWS Step Functions es un servicio de flujos de trabajo visual que los desarrolladores utilizan para crear aplicaciones distribuidas, automatizar procesos de TI y empresariales y crear canalizaciones de datos y machine learning mediante los servicios de AWS.
  • Amazon Simple Notification Service (Amazon SNS) es una alternativa al middleware orientado a mensajes. Este brinda servicios de mensajería para las aplicaciones.
  • Amazon EventBridge es un bus de eventos sin servidor que los desarrolladores utilizan para integrar aplicaciones en la nube con los servicios de AWS.  

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