Arquitectura sin servidor para aplicaciones web

Serverless: ejecutar código sin gestionar servidores

La informática sin servidor es una forma de crear aplicaciones en las que no tienes que pensar en absoluto en los servidores. Escribes tu código, lo subes a un proveedor de nube, y ellos se encargan de todo lo demás: escalado, disponibilidad, parches de seguridad. Pagas solo por el tiempo de cómputo que tu código utiliza realmente, no por la capacidad de servidor inactiva.

Funciones como servicio

La forma más común de serverless es Functions as a Service (FaaS). AWS Lambda, Cloudflare Workers, Vercel Functions y servicios similares le permiten implementar funciones individuales que responden a eventos. Un evento puede ser una solicitud HTTP, un archivo cargado, un mensaje que aparece en una cola o un temporizador programado. La función se ejecuta, hace su trabajo y se apaga.

Este modelo es increíblemente escalable. Si llega una solicitud, se ejecuta una función. Si llegan un millón de solicitudes, un millón de funciones se ejecutan en paralelo. No necesita aprovisionar capacidad ni preocuparse por los picos de tráfico: el proveedor de nube lo maneja automáticamente.

El problema del arranque en frío

El principal inconveniente de serverless son los arranques en frío. Cuando una función no se ha utilizado durante un tiempo, el proveedor necesita cargar su código en la memoria e iniciar el tiempo de ejecución antes de poder manejar la solicitud. Esto agrega un retraso de varios cientos de milisegundos a la primera solicitud. Para las aplicaciones orientadas al usuario, esto puede ser notable.

Hay formas de mitigar los arranques en frío. Puede mantener las funciones activas enviando solicitudes periódicas. Puede usar concurrencia aprovisionada para mantener un número mínimo de instancias listas. Y puede elegir tiempos de ejecución que inicien más rápido: Node.js y Python inician más rápido que Java o .NET. Algunos proveedores, como Cloudflare Workers, prácticamente han eliminado los arranques en frío al usar una arquitectura diferente.

Cuándo usar serverless

Serverless es excelente para muchos casos de uso. Las API con patrones de tráfico variables se benefician del escalado automático. Las tareas en segundo plano como el procesamiento de imágenes, la transcodificación de video y la transformación de datos son perfectas para serverless. Las tareas programadas como el envío de informes diarios o la limpieza de datos antiguos son simples de implementar. Y los webhooks (donde necesita responder a eventos de servicios externos) son una opción natural.

Serverless es menos adecuado para procesos de larga duración (las funciones suelen tener un límite de tiempo de espera de 15 minutos), aplicaciones con tráfico alto predecible (un servidor dedicado podría ser más barato) y cargas de trabajo que requieren hardware especializado como GPU.

Construir una aplicación sin servidor

Una aplicación sin servidor típica utiliza múltiples servicios juntos. Una puerta de enlace de API recibe solicitudes HTTP y las enruta a funciones Lambda. Una base de datos sin servidor como DynamoDB o Aurora Serverless almacena datos. Un CDN sirve archivos estáticos. La autenticación se maneja mediante un servicio como Cognito o Auth0. Y el almacenamiento de archivos utiliza S3 o un almacenamiento de objetos similar.

Los marcos como Serverless Framework y SST (Serverless Stack) facilitan la definición y el despliegue de aplicaciones sin servidor. Proporcionan entornos de desarrollo locales, manejan la configuración de recursos en la nube y facilitan la gestión de múltiples entornos.