Una interfaz de programación de aplicaciones (API) pone los datos de la aplicación a disposición de otros programas, llamados consumidores. La API actúa como un contrato entre dos sistemas para compartir datos usando un lenguaje y formato específico.
Su elección de arquitectura API está estrechamente relacionada con los requisitos no funcionales de la aplicación, que describen cómo debe comportarse y proporcionar su funcionalidad principal.
Diseñar una API efectiva implica considerar qué patrones de diseño usar, qué componentes arquitectónicos usar y cómo fluyen las solicitudes y las respuestas entre los consumidores y las fuentes de datos. Una arquitectura de API bien diseñada es fácil de usar y mantener, escalable, maneja los datos y las interacciones de forma segura y se puede ampliar a medida que surgen nuevas tecnologías y prácticas.
Las estrategias modernas de API también se enfocan en reducir los patrones de diseño monolíticos, a menudo al exponer la lógica y los recursos de la aplicación a través de microservicios en contenedores y funciones sin servidor. Esta tendencia ha alentado a las API a ser livianas, modulares y resistentes.
Componentes de la arquitectura API
El uso eficaz de las API requiere una planificación cuidadosa desde el principio del desarrollo de la aplicación. Es fundamental definir y respetar los límites arquitectónicos que separan la gestión del manejo de datos, los servicios internos y las interacciones con otras aplicaciones.
Al diseñar una arquitectura de API, puede ser tentador construir parte de una aplicación y luego construir la API en torno a cómo funciona el software. Sin embargo, los beneficios de las API provienen del modelado de la arquitectura de la API en torno a las necesidades del consumidor.
Los siguientes puntos deben tenerse en cuenta al diseñar una API eficaz. Para cada componente, analizaremos cómo optimizar su arquitectura API con ese componente en mente.
Escalabilidad
La escalabilidad describe la capacidad de una API para manejar una gran cantidad de solicitudes simultáneas sin ralentizarse o colgarse. A medida que su aplicación ve más tráfico, su API debe poder manejar ese aumento. Además de un mejor rendimiento, la API escalable es fácil de actualizar en el futuro.
Uso de la API asíncrona
Es probable que utilice una API asincrónica (asincrónica) impulsada por eventos en una aplicación altamente escalable. Esto garantiza que ninguna solicitud individual ralentice el servicio para el resto del tráfico pesado.
La API basada en eventos responde a eventos individuales a medida que ocurren, no necesariamente ejecutándolos en el orden en que se reciben. Es especialmente adecuado para aplicaciones de streaming o IoT.
Uso de la API de RPC
Además, puede utilizar la API de llamada a procedimiento remoto (RPC) internamente. Esto permite que los componentes de back-end de la aplicación llamen a los procedimientos de forma remota en lugar de solicitar y enviar datos. También le permite tratar su infraestructura interna más como un único recurso de hardware en un grupo que como un conjunto de componentes separados.
Usando un balanceador de carga
Otras optimizaciones incluyen el ajuste de la infraestructura. Por ejemplo, un balanceador de carga bien configurado garantiza que las solicitudes se envíen a las instancias que pueden manejarlas mejor.
También puede crear un sistema con capacidad de respuesta incluso en largas distancias geográficas mediante el almacenamiento en caché de respuestas, el uso de una red de entrega de contenido (CDN) y la configuración de tiempos de espera para tener en cuenta el aumento de la latencia y la carga de la red.
Seguridad
La seguridad es uno de los factores más importantes que influyen en la elección del diseño de la arquitectura API. Debido a que la API a menudo expone una gran cantidad de recursos e infraestructura, los atacantes pueden explotar una API mal diseñada para causar un daño significativo a la producción o a los clientes.
Establecimiento de medidas de seguridad
Para protegerse contra los ataques de denegación de servicio (DoS) y de inyección, debe determinar qué protocolos de mensajería y tipos de API son los más apropiados para las diferentes partes de su arquitectura.
La tecnología que elija debe garantizar el nivel adecuado de seguridad y autenticación de los datos transmitidos y almacenados, por lo que la integración con el conjunto de herramientas de gestión de acceso e identidad (IAM) y los estándares de cifrado en rápida evolución es esencial.
Uso de la puerta de enlace API
API Gateway es la parte más importante para proteger su API. Además de actuar como un proxy API, la puerta de enlace es un ejecutor de la configuración de seguridad y le permite categorizar su arquitectura y proporcionar un acceso más granular a los recursos.
Además, API Gateway puede proporcionar registros y análisis granulares porque la mayor parte o todo el tráfico de su aplicación debe pasar a través de esta puerta de enlace.
Analítica
Para monitorear el sistema de manera efectiva, corregir cualquier error y mejorar la aplicación, debe poder recopilar datos. Este proceso comienza con prácticas de registro precisas y consistentes.
Uso del inicio de sesión a través de API Gateway
La funcionalidad de registro se puede implementar a través de API Gateway. Debe registrar y almacenar constantemente las llamadas a la API y el tráfico de red que generan, etiquetándolos con metadatos descriptivos. Esto facilita la integración de datos en el análisis diario, la respuesta a incidentes y cualquier proceso que requiera una auditoría externa para garantizar el cumplimiento.
Uso de una herramienta de análisis
Una vez que sus datos se hayan registrado y guardado, puede procesarlos utilizando varias herramientas de análisis. La realización de análisis empresariales descubre oportunidades de monetización, mientras que el análisis de desarrolladores garantiza que sus equipos puedan eliminar cuellos de botella en el rendimiento o posibles vulnerabilidades de seguridad y crear un producto que sea más fácil de usar.
tipos de API
Con estos factores en mente, ahora puede elegir la mejor arquitectura de API para cada parte de su sistema.
puertas de enlace API
API Gateway puede actuar como una API, proporcionando un único punto de entrada para los consumidores externos. Al aislar a los clientes de los detalles de la implementación del back-end, API Gateway proporciona una interfaz uniforme que permite a los clientes utilizar un lenguaje familiar y simplificado, independientemente de la complejidad del back-end de la aplicación.
También puede configurar su puerta de enlace API para emitir tokens y hacer cumplir la limitación y aceleración de la tasa, que se consideran esenciales en cualquier servicio moderno. Esto le permite implementar un flujo de autenticación más modular.
Las arquitecturas sin una puerta de enlace API se basan en dar acceso al consumidor a cada servicio o malla de servicios. Con arquitecturas complejas, mantener los recursos disponibles de forma segura y actualizados puede convertirse rápidamente en un desafío.
Las puertas de enlace API permiten arquitecturas más complejas que son más fáciles de proteger, modularizar y expandir con nuevas integraciones. Esto es especialmente útil en arquitecturas de microservicios o aplicaciones móviles donde API Gateway proporciona a los consumidores una interfaz que se adapta bien a sus necesidades.
Sin embargo, las puertas de enlace API no siempre son correctos para transmisión de datos con muy baja latencia. El salto de red adicional puede afectar negativamente el rendimiento de las aplicaciones de transmisión en tiempo real.
Aún así, abandonar API Gateway significa implementar su funcionalidad ya sea a través de la malla de servicio, que es más trabajo para cada nodo de la red, o a través del protocolo mismo. Esto significa que las API utilizadas por las aplicaciones de IoT o aquellas en redes perimetrales requieren atención adicional para considerar las ventajas y desventajas de cualquier decisión arquitectónica.
API RESTful
La mayoría de las API web utilizan una arquitectura REST (a veces llamada RESTful). Las API RESTful son escalables, livianas, fáciles de usar y casi universalmente compatibles.
Esta previsibilidad beneficia la seguridad y el análisis de API, ya que existe una gran base de mejores prácticas y herramientas comprobadas para administrar de manera confiable una interfaz RESTful.
Por ejemplo, es una práctica estándar asegurarse de que todas las solicitudes GET a una API sean idempotentes. Esto significa que cualquier solicitud GET idéntica al punto final siempre debe devolver la misma respuesta, sin importar cuántas veces se envíe. Este requisito forma parte de los criterios estándar para los conjuntos de pruebas de API.
SOAP-API
A diferencia de las arquitecturas API RESTful, las API del Protocolo simple de acceso a objetos (SOAP) son impredecibles. Tienden a ser muy específicos de la plataforma y, a menudo, tienen interfaces no uniformes que difieren en cada implementación.
Estas características tienen varias implicaciones para las decisiones de API arquitectónicas. De forma predeterminada, los clientes deben conectarse a un servicio que sea menos detectable que un servicio que usa una API RESTful. Esta ambigüedad puede contribuir a la seguridad percibida de una API SOAP, y una API SOAP se puede diseñar teniendo en cuenta la seguridad. Aún así, la API es más compleja de implementar y menos flexible a largo plazo.
Esto hace que las API de SOAP sean más adecuadas para la gestión de datos internos dentro de una organización. Por ejemplo, una empresa puede ofrecer API REST externas al exponer su aplicación a los clientes a través de una API Gateway. Detrás de la puerta de enlace, el tráfico se enruta a través de la red interna de la empresa utilizando la API SOAP. Esto le permite a la empresa presentar una interfaz predecible, accesible y liviana para uso público mientras mantiene la API interna alineada con su lógica comercial.
Y debido a que API Gateway admite seguridad básica, la empresa tiene más flexibilidad para implementar interfaces SOAP personalizadas y seguridad de confianza cero en su red interna de otras maneras.
API impulsadas por eventos
Una arquitectura basada en eventos que utiliza un enfoque asincrónico le permite aislar procesos con trabajadores y cumplir con las solicitudes sin ralentizar su aplicación. Por ejemplo, un marco como Node.js está diseñado para desacoplar y delegar la funcionalidad para la ejecución independiente de los procesos de trabajo que recurren al proceso base cada vez que salen.
Incluso puede aprovechar las ventajas de una arquitectura asíncrona mediante el uso de un protocolo ligero como gRPC que transfiere datos en formato binario y maneja numerosos códigos de error. Esto le permite crear un backend distribuido de baja latencia con capacidades de registro confiables.
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Es difícil sobreestimar los beneficios de las arquitecturas de API bien pensadas: permiten operaciones comerciales más ágiles que pueden operar como una colección de equipos más pequeños orientados al producto. Esto permite a los desarrolladores y operadores de TI entregar y mantener un software robusto de manera rápida y confiable con menos gastos generales y tiempo de inactividad.
La aplicación diseñada sobre la base de la interfaz API no solo cumple con los requisitos funcionales de los usuarios. También presenta un backend fácil de administrar para desarrolladores y equipos de servicio. El resultado es una aplicación que brinda a los usuarios un acceso eficiente, seguro, predecible y preciso a los recursos que necesitan. Además, el registro y el análisis de extremo a extremo simplifican la inspección y la mitigación si un atacante elude sus medidas de seguridad, que a menudo se implementan mejor en API Gateway.
Al crear una nueva aplicación, el diseño de la arquitectura de la API debe ser una de las primeras consideraciones, mucho antes de comenzar a escribir el código de la aplicación. Elegir el tipo de API y los componentes de arquitectura correctos garantiza que podrá brindar servicios que escalan con su éxito y proporcionar suficientes análisis para obtener el máximo valor de su inversión.
