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Arquitectura de software
Arquitectura de software. La arquitectura de software es un conjunto de patrones
que proporcionan un marco de referencia necesario para guiar la construcción de un
software,permitiendo a los programadores, analistas y todo el conjunto de
desarrolladores del software compartir una misma línea de trabajo y cubrir todos los
objetivos y restricciones de la aplicación.Es considerada el nivel más alto en el diseño
de la arquitectura de un sistema puesto que establecen la estructura,funcionamiento e
interacción entre las partes del software
Concepto: Conjuntode patronesque proporcionanun
marco de referencianecesarioparaguiarla
construcciónde un software.
Arquitectura"[editar]
La arquitectura de software es el diseño de más alto nivel de la estructura de un sistema.
 Una arquitectura de software, también denominada arquitectura lógica, consiste en un
conjunto de patrones y abstracciones coherentes que proporcionan un marco definido y
claro para interactuar con el código fuente del software.
 Una arquitectura de software se selecciona y diseña con base en objetivos (requisitos) y
restricciones. Los objetivos son aquellos prefijados para el sistema de información, pero
no solamente los de tipo funcional, también otros objetivos como el mantenimiento, la
auditoria, flexibilidad e interacción con otros sistemas de información. Las restricciones
son aquellas limitaciones derivadas de las tecnologías disponibles para implementar
sistemas de información. Unas arquitecturas son más recomendables de implementar con
ciertas tecnologías mientras que otras tecnologías no son aptas para determinadas
arquitecturas. Por ejemplo, no es viable emplear una arquitectura de software de tres
capas para implementar sistemas en tiempo real.
 La arquitectura de software define, de manera abstracta, los componentes que llevan a
cabo alguna tarea de computación, sus interfaces y la comunicación entre ellos. Toda
arquitectura debe ser implementable en una arquitectura física, que consiste simplemente
en determinar qué computadora tendrá asignada cada tarea.
¿Por qué es importante la arquitectura de software?
La arquitectura de software es de especial importancia ya que la manera en que
se estructura un sistema tiene un impacto directo sobre la capacidad de este para
satisfacer lo que se conoce como los atributos de calidad del sistema. Ejemplos de
atributos de calidad son el desempeño, que tiene que ver con el tiempo de
respuesta del sistema a las peticiones que se le hacen, la usabilidad, que tiene
que ver con qué tan sencillo les resulta a los usuarios realizar operaciones con el

sistema, o bien la modificabilidad, que tiene que ver con qué tan simple resulta
introducir cambios en el sistema. Los atributos de calidad son parte de los
requerimientos (no funcionales) del sistema y son características que deben
expresarse de forma cuantitativa. No tiene sentido, por ejemplo, decir que el
sistema debe devolver una petición “de manera rápida”, o presentar una página
“ligera”, ya que no es posible evaluar objetivamente si el sistema cubre o no esos
requerimientos.
La manera en que se estructura un sistema permitirá o impedirá que se satisfagan
los atributos de calidad. Por ejemplo, un sistema estructurado de tal manera que
una petición deba transitar por muchos componentes antes de que se devuelva
una respuesta podría tener un desempeño pobre. Por otro lado, un sistema
estructurado de tal manera que los componentes estén altamente acoplados entre
ellos limitará severamente la modificabilidad. Curiosamente, la estructuración tiene
un impacto mucho menor respecto a los requerimientos funcionales del sistema.
Por ejemplo, un sistema difícil de modificar puede satisfacer plenamente los
requerimientos funcionales que se le imponen.
Además de los atributos de calidad, la arquitectura de software juega un papel
fundamental para guiar el desarrollo. Una de las múltiples estructuras que la
componen se enfoca en partir el sistema en componentes que serán desarrollados
por individuos o grupos de individuos. La identificación de esta estructura de
asignación de trabajo es esencial para apoyar las tareas de planeación del
proyecto.
Finalmente, los diseños arquitectónicos que se crean en una organización pueden
ser reutilizados para crear sistemas distintos. Esto permite reducir costos y
aumentar la calidad, sobre todo si dichos diseños han resultado previamente en
sistemas exitosos.
Componentes e interacciones
Componetentes
La arquitectura de software se compone por:
 clientes y servidores.
 bases de datos.
 filtos.
 niveles en sistemas jerárquico.
Interacciones
Entre los componentes de la arquitectura de software existe un conjunto de
interacciones entre las que sobresalen :
 llamadas a procedimientos.
 comportamiento de variables.

 protocolos cliente servidor.
 transmición asíncrona de eventos.
Características
La arquitectura de software forma la columna vertebral para construir un sistema de
software,es en gran medida responsable de permitir o no ciertos atributos de calidad
del sistema entre los que se destacan la confiabilidad y el rendimiento del
software.Además es un modelo abstracto reutilizable[1]
que puede transferirse de
un sistema a otro y que representa un medio de comunicación y discusión entre
participantes del proyecto,permitiendo así la interacción e intercambio entre los
desarrolladores con el objetivo final de establecer el intercambio de conocimientos y
puntos de vista entre ellos.
Arquitectura de software
Tipos de arquitecturas
Para utilizar la arquitectura de software se sigue un conjunto de patrones
arquitectónicos,entre los cuales podemos encontrar:
 Cliente-Servidor
 Blackboard.
 Modelo entre capas.
 Intérprete.
 Orientado a servicios.
Niveles de un diseños de software
El diseño de software tiene varios niveles los cuales están relacionados entre sí,cada
nivel tiene sus propios problemas,técnicas de análisis y componentes los que pueden
ser simples o complejos,reglas de composición las cuales permiten construir
componentes complejos.
Modelos de la arquitectura de software

La arquitectura de software cuenta con varios modelos,ellos son:
Modelos estructurales
Son similares a la vista estructural, pero su énfasis primario radica en la (usualmente
una sola) estructura coherente del sistema completo, en vez de concentrarse en su
composición. Los modelos de framework a menudo se refieren a dominios o clases de
problemas específicos. El trabajo que ejemplifica esta variante incluye arquitecturas de
software específicas de dominios, como CORBA, o modelos basados en CORBA,
o repositorios de componentes específicos, como PRISM.
Modelos dinámicos
Enfatizan la cualidad conductual de los sistemas ,“Dinámico” puede referirse a los
cambios en la configuración del sistema, o a la dinámica involucrada en el progreso de
la computación, tales como valores cambiantes de datos.
Modelos de proceso
Se concentran en la construcción de la arquitectura, y en los pasos o procesos
involucrados en esa construcción. En esta perspectiva, la arquitectura es el resultado
de seguir un argumento (script) de proceso. Esta vista se ejemplifica con el actual
trabajo sobre programación de procesos para derivar arquitecturas.
Breve reseña histórica[editar]
En los años 1960 ya se acercaba el concepto de arquitectura de software en los círculos de
investigación (por ejemplo, por Edsger Dijkstra). No obstante, toma popularidad en los años
1990 tras reconocerse la denominada crisis del software y como tema de interés de la
incipiente disciplina de la ingeniería del software.
Modelos o vistas[editar]
Toda arquitectura de software debe describir diversos aspectos del software. Generalmente,
cada uno de estos aspectos se describe de una manera más comprensible si se utilizan
distintos modelos o vistas. Es importante destacar que cada uno de ellos constituye una
descripción parcial de una misma arquitectura y es deseable que exista cierto solapamiento
entre ellos. Esto es así porque todas las vistas deben ser coherentes entre sí, evidente dado
que describen la misma cosa.
Cada paradigma de desarrollo exige diferente número y tipo de vistas o modelos para describir
una arquitectura. No obstante, existen al menos tres vistas absolutamente fundamentales en
cualquier arquitectura:
 La visión estática: describe qué componentes tiene la arquitectura.
 La visión funcional: describe qué hace cada componente.
 La visión dinámica: describe cómo se comportan los componentes a lo largo del tiempo y
como interactúan entre sí.

Las vistas o modelos de una arquitectura de software pueden expresarse mediante uno o
varios lenguajes. El más obvio es el lenguaje natural, pero existen otros lenguajes tales como
los diagramas de estado, los diagramas de flujo de datos, etc. Estos lenguajes son apropiados
únicamente para un modelo o vista. Afortunadamente existe cierto consenso en
adoptar UML (Unified Modeling Language, lenguaje unificado de modelado) como lenguaje
único para todos los modelos o vistas. Sin embargo, un lenguaje generalista corre el peligro de
no ser capaz de describir determinadas restricciones de un sistema de información (o
expresarlas de manera incomprensible).
Arquitecturas más comunes[editar]
Generalmente, no es necesario inventar una nueva arquitectura de software para cada
sistema de información. Lo habitual es adoptar una arquitectura conocida en función de sus
ventajas e inconvenientes para cada caso en concreto. Así, las arquitecturas más universales
son:
 Descomposición Modular. Donde el software se estructura en grupos funcionales muy
acoplados.
 Cliente-servidor. Donde el software reparte su carga de cómputo en dos partes
independientes pero sin reparto claro de funciones.
 Arquitectura de tres niveles. Especialización de la arquitectura cliente-servidor donde la
carga se divide en tres partes (o capas) con un reparto claro de funciones: una capa para
la presentación (interfazde usuario), otra para el cálculo (donde se encuentra modelado el
negocio) y otra para el almacenamiento (persistencia). Una capa solamente tiene relación
con la siguiente.
Otras arquitecturas menos conocidas son:
 Modelo Vista Controlador.
 En pipeline.
 Entre pares.
 En pizarra.
 Orientada a servicios (SOA del inglés Service-Oriented Architecture).
 Arquitectura de microservicios (MSA del inglés MicroServices Architecture). Algunos
consideran que es una especialización de una forma de implementar SOA.
 Dirigida por eventos.
 Máquinas virtuales
El ciclo de desarrollo de la arquitectura
Dentro de un proyecto de desarrollo, e independientemente de la metodología que
se utilice, se puede hablar de “desarrollo de la arquitectura de software”. Este
desarrollo, que precede a la construcción del sistema, esta dividido en las
siguientes etapas: requerimientos, diseño, documentación y evaluación. Cabe
señalar que las actividades relacionadas con el desarrollo de la arquitectura de
software generalmente forman parte de las actividades definidas dentro de las
metodologías de desarrollo.
A continuación se describen dichas etapas.

Requerimientos. La etapa de requerimientos se enfoca en la captura,
documentación y priorización de requerimientos que influencian la arquitectura.
Como se mencionó anteriormente, los atributos de calidad juegan un papel
preponderante dentro de estos requerimientos, así que esta etapa hace énfasis en
ellos. Otros requerimientos, sin embargo, son también relevantes para la
arquitectura, estos son los requerimientos funcionales primarios y las restricciones.
Diseño. La etapa de diseño es la etapa central en relación con la arquitectura y
probablemente la más compleja. Durante esta etapa se definen las estructuras
que componen la arquitectura. La creación de estas estructuras se hace en base a
patrones de diseño, tácticas de diseño y elecciones tecnológicas. El diseño que se
realiza debe buscar ante todo satisfacer los requerimientos que influencian a la
arquitectura, y no simplemente incorporar diversas tecnologías por que están “de
moda”.
Documentación. Una vez creado el diseño de la arquitectura, es necesario poder
comunicarlo a otros involucrados dentro del desarrollo. La comunicación exitosa
del diseño muchas veces depende de que dicho diseño sea documentado de
forma apropiada. La documentación de una arquitectura involucra la
representación de varias de sus estructuras que son representadas a través de
distintas vistas. Una vista generalmente contiene un diagrama, además de
información adicional, que apoya en la comprensión de dicho diagrama.
Evaluación. Dado que la arquitectura de software juega un papel crítico en el
desarrollo, es conveniente evaluar el diseño una vez que este ha sido
documentado con el fin de identificar posibles problemas y riesgos. La ventaja de
evaluar el diseño es que es una actividad que se puede realizar de manera
temprana (aún antes de codificar), y que el costo de corrección de los defectos
identificados a través de la evaluación es mucho menor al costo que tendría el
corregir estos defectos una vez que el sistema ha sido construido.
El rol de arquitecto
Las actividades descritas anteriormente requieren de habilidades particulares que
son la responsabilidad del arquitecto de software. El arquitecto es un líder técnico
que debe conocer los principios relacionados con la arquitectura de software, tener
un amplio conocimiento respecto a la tecnología, y tener excelentes habilidades de
comunicación escrita y oral.
Desafortunadamente, en la actualidad pocos arquitectos de software que laboran
en la industria han recibido una formación teórica respecto al tema. Esto se debe a
que no es sino hasta épocas recientes que se han establecido de manera más
formal los conceptos relacionados con la arquitectura de software, y que
actualmente pocas instituciones ofrecen cursos enfocados en el tema. El
desconocimiento de los principios relativos a la arquitectura de software
frecuentemente impacta de manera negativa a los proyectos de desarrollo.
Apenas empezamos

A lo largo de las distintas entregas de esta columna que inicia se buscará dar una
panorámica del tema de arquitectura de software y se discutirá de manera más
detallada aspectos como:
 requerimientos que influyen en la arquitectura,
 el diseño, documentación y evaluación de la arquitectura,
 los retos relacionados con la introducción de prácticas de arquitectura de
software en un contexto organizacional,
 la arquitectura de software dentro de las metodologías de desarrollo,
 el perfil del arquitecto de software.

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