Diagrama de Despliegue de UML: mapeo de software a infraestructura

Mientras Diagramas de Componentes se centran en la organización lógica de sus módulos de código, el Diagrama de Despliegue de UML puentes el abismo con la realidad. Responde la pregunta crucial: «¿Dónde reside realmente todo este código?»

Este diagrama es el único modelo de UML dedicado al entorno de tiempo de ejecución físico. Visualiza el mapeo de los artefactos de software a objetivos de hardware, ilustrando cómo los componentes del sistema se distribuyen entre servidores, bases de datos, dispositivos móviles e infraestructura en la nube. En la era del cómputo en la nube, microservicios e IoT, comprender esta arquitectura física es más crítico que nunca.

La anatomía de la arquitectura física

El objetivo principal de un Diagrama de Desplieguees mostrar la topología física del sistema: el hardware (nodos) y el software (artefactos) que se ejecuta en él.

1. Nodos: el hardware y los entornos de ejecución

El bloque fundamental de un diagrama de despliegue es el nodo. Los nodos representan recursos computacionales donde se despliegan los artefactos para su ejecución. Se representan como cajas tridimensionales (cubos).

Los nodos vienen en dos tipos principales:

• Nodos de dispositivo: Estos representan recursos físicos de hardware con capacidad de procesamiento.

  • Ejemplos: Un servidor de aplicaciones, un servidor de bases de datos, un teléfono móvil, un sensor IoT o un balanceador de carga.

• Nodos de entorno de ejecución (entornos de ejecución): Son contenedores basados en software que se ejecutan dentro de un nodo de dispositivo y alojan tipos específicos de artefactos. Representan la capa de software que gestiona los componentes desplegados.

  • Ejemplos: Un Máquina Virtual de Java (JVM), un CLR de .NET, un contenedor Docker o una instancia de navegador web.

2. Artefactos: el software desplegable

Un artefacto representa la manifestación física concreta de un componente de software. Mientras que un «Componente» es un agrupamiento lógico de clases, un «Artefacto» es el archivo real que se instala en el servidor.

Los artefactos suelen dibujarse como un rectángulo con la palabra clave«artefacto»o como un pequeño ícono de documento en la esquina. A menudo se colocandentrodel nodo para mostrar dónde se despliegan.

• Ejemplos: user-service.jar, index.html, database-schema.sql, config.xml, opayment-api.exe.

3. Caminos de comunicación: Las conexiones

Los nodos rara vez operan de forma aislada.Caminos de comunicaciónrepresentan las conexiones físicas o asociaciones entre nodos, mostrando cómo intercambian información.

Se dibujan como líneas sólidas que conectan dos nodos. Crucialmente, a menudo se etiquetan con estereotipos para indicar el protocolo de comunicación o el tipo de red que se está utilizando.

• Ejemplos: «HTTP/HTTPS», «TCP/IP», «JDBC», «RMI», o «Cola de mensajes».

Visualización de la topología

Un diagrama de despliegue típico cuenta una historia sobre la estructura en tiempo de ejecución del sistema. Por ejemplo, una aplicación web de tres niveles estándar podría visualizarse de la siguiente manera:

1. Nivel de cliente: Un Dispositivo móvil (nodo) que contiene un Aplicación móvil (artefacto).

2. Nivel intermedio: Un Servidor web (nodo de dispositivo) que aloja un Contenedor Docker (entorno de ejecución), que dentro contiene el API Service.jar (artefacto).

3. Nivel de datos: Un Servidor de base de datos (nodo de dispositivo) que aloja un PostgreSQL instancia (entorno de ejecución), que gestiona el Datos del usuario (artefacto).

Conectar estos nodos serían líneas etiquetadas con «HTTPS» (entre dispositivo móvil y servidor web) y «JDBC» (entre servidor web y base de datos).

¿Por qué usar un diagrama de despliegue?

Diagramas de despliegue son indispensables para los ingenieros de DevOps, arquitectos de sistemas y administradores de redes.

• Planificación de despliegue: Sirven como el mapa definitivo para la gestión de lanzamientos, detallando exactamente qué archivos deben enviarse a qué servidores.

• Análisis de rendimiento: Al visualizar la distribución del procesamiento y los enlaces de red, los arquitectos pueden identificar cuellos de botella potenciales (por ejemplo, demasiados artefactos en un único nodo de baja potencia o enlaces de red lentos entre servicios con mucha comunicación).

• Modelado de seguridad: Ayudan a identificar riesgos de seguridad al resaltar qué nodos están expuestos a redes externas (internet público) y cuáles están aislados detrás de firewalls.

• Diseño de infraestructura como código (IaC): En el DevOps moderno, estos diagramas proporcionan el plano conceptual para escribir scripts de Terraform o CloudFormation con el fin de provisionar recursos en la nube.

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