Diseñar sistemas suena intimidante, ¿verdad? Como una receta secreta que solo susurran los ingenieros en salas con servidores. Tranquilo, no es ciencia de cohetes, solo son conceptos prácticos con nombres grandes. Aquí tienes 15 conceptos clave de diseño de sistemas explicados con humor y sentido común para que no pierdas la cordura.
1. Escalabilidad Imagina una tetería que pasa de 10 a 1000 clientes. Escalado vertical: comprar una tetera más potente. Escalado horizontal: abrir más teterías con amigos. En la práctica, las grandes empresas suelen preferir escalar horizontalmente.
2. Throughput y ancho de banda Throughput es cuántas tazas sirves por segundo. Ancho de banda es el tamaño de la tetera. Tetera pequeña y demasiada gente igual a clientes enfadados. Optimiza ambos para un servicio fluido.
3. Concurrencia vs Paralelismo Concurrencia es un chef alternando entre platos. Paralelismo son varios chefs cocinando al mismo tiempo. Si quieres acelerar, añade cocineros o más hilos de ejecución.
4. Consistencia, Disponibilidad y Tolerancia a Particiones Consistencia significa que todos reciben la misma versión de la noticia. Disponibilidad es que siempre obtienes alguna respuesta. Tolerancia a particiones es que el sistema siga funcionando aun cuando partes de la red se queden aisladas.
5. Teorema CAP No puedes tenerlo todo: elige dos entre consistencia, disponibilidad y tolerancia a particiones. Es la ley de la compensación en sistemas distribuidos.
6. Teorema PACELC CAP con más niveles. Durante una partición eliges consistencia o disponibilidad. Fuera de una partición eliges latencia o consistencia. Siempre hay intercambio de prioridades según el caso de uso.
7. Latencia Es el tiempo que tarda tu crush en responder el mensaje. Menor latencia significa mejor experiencia de usuario. Diseña para respuestas rápidas.
8. Técnicas para reducir latencia Caché: guardar la pizza en la nevera para no pedirla cada vez. CDN: pizzerías cerca de cada barrio. Balanceo de carga: repartir pedidos entre chefs. Indexación: notas adhesivas para encontrar cupones. Procesamiento asíncrono: recalentar sobras después.
9. Bases de datos relacionales vs no relacionales SQL es un padre estricto con reglas y esquemas. NoSQL es el padre relajado que deja libertad, ideal para modelos flexibles y escalables.
10. Transacciones y tipos de commit Transferir dinero debe ser atómico: si debitas, debes acreditar. Commit de una sola fase es un apretón de manos. Commit en dos fases pregunta primero si todos están listos y luego confirma la acción.
11. APIs Tu camarero en un restaurante. Pides la pizza, el camarero habla con cocina, la cocina prepara y el camarero te la trae. REST es un camarero con menú claro. GraphQL es el camarero que toma pedidos muy precisos. gRPC es el camarero con walkie talkie para pedidos ultrarrápidos.
12. Caché ¿Memorizas la contraseña del WiFi para no teclearla siempre? Eso es caché. Herramientas como Redis o Memcached aceleran accesos frecuentes y reducen carga.
13. Balanceo de carga No dejes que un solo servidor cargue con todo. Reparte peticiones como repartir chismes en la escuela para evitar cuellos de botella.
14. Sharding y particionado Sharding reparte usuarios en cubos más pequeños, por ejemplo A–M en una base y N–Z en otra. Particionado corta una tabla grande en segmentos más manejables. Es como cortar una pizza para que cada quien tenga su porción.
15. Colas de mensajes Piensa en una lista de tareas. Publicas mensajes y otros servicios los procesan cuando puedan. Kafka, RabbitMQ o SQS son gestores de tareas con cafeína para sistemas desacoplados y resilientes.
Monitoreo y observabilidad Monitoreo responde a la pregunta está vivo mi sistema. Observabilidad responde por qué está triste. Usa logs, métricas y trazas para entender comportamiento y fallos.
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Conclusión El diseño de sistemas no es un examen que olvidaste estudiar. Es sentido común empaquetado en términos técnicos. Aprende los conceptos, juega con ellos, y si necesitas ayuda para llevarlos a producción, Q2BSTUDIO está listo para construir soluciones seguras, escalables y con inteligencia integrada.
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