La versión 1.0 de Couchbase para móviles fue anunciado en 2014, convirtiéndola en la primera base de datos móvil NoSQL del sector para aplicaciones offline first. Primero fuera de línea es un paradigma de desarrollo de aplicaciones que garantiza que su funcionalidad no se vea afectada por el estado de la conectividad de la red. En los últimos años, un marco de computación distribuida llamado edge computing ha ganó mucha tracción con la aparición de aplicaciones críticas en tiempo real y servicios que deben tener capacidad de respuesta, ser resistentes a las interrupciones de la red, utilizar el ancho de banda de la red de forma eficiente y cumplir las políticas de privacidad y regulación. Puede obtener más información sobre arquitecturas de nube distribuida y casos de uso en este artículo relacionado libro blanco.
Si se piensa en ello, los principios básicos de la computación de borde son fundamentalmente los mismos que los de las primeras aplicaciones móviles críticas para el negocio offline: velocidad, disponibilidad, escalabilidad y privacidad y seguridad de los datos. Desde que salió al mercado hace varios años, la plataforma Couchbase se ha utilizado en numerosas aplicaciones. implantaciones de producción en el mundo real que requieren aplicaciones móviles offline first, por lo que ampliar la plataforma para que admita la computación de borde es el siguiente paso natural.
Couchbase para aplicaciones móviles offline
Para que los usuarios puedan utilizar aplicaciones móviles en modo offline, los datos que necesitan deben almacenarse localmente en vez de en servidores remotos en la nube. Esto requiere un almacenamiento local que pueda integrarse en las propias aplicaciones móviles. Couchbase Lite es una base de datos NoSQL JSON integrada con todas las funciones que admite de forma nativa las principales plataformas móviles, incluidas iOS, Androidy Windows.
Además de proporcionar almacenamiento local integrado, Couchbase Lite también garantiza que los datos del almacenamiento local sean coherentes con la base de datos backend en la nube. La dirección Pasarela de sincronización Couchbase permite el enrutamiento seguro de datos y la sincronización de datos entre clientes habilitados para Couchbase Lite y la base de datos backend Couchbase Server.
Con los productos Couchbase Lite y Sync Gateway, puedes habilitar las dos capacidades principales de las primeras aplicaciones sin conexión, el almacenamiento local y la sincronización.
Couchbase para Edge Computing
Edge computing es un marco informático distribuido que distribuye el almacenamiento y procesamiento de datos, acercándolo a las aplicaciones que generan o consumen los datos. El almacenamiento y procesamiento de datos y el movimiento de datos entre las entidades de almacenamiento de datos son dos atributos clave de una solución. Una plataforma de datos como Couchbase encaja a la perfección.
El "borde" en las aplicaciones de edge computing se refiere al lugar donde se generan y procesan los datos. Como tal, el borde es un espectro. Puede ser un dispositivo autónomo, como un teléfono inteligente, una tableta, un terminal de punto de venta, un ordenador portátil, un dispositivo IoT, etc. O puede ser un punto de agregación de datos generados y consumidos por una serie de clientes intermedios. En este último caso, el borde podría ser un microcentro de datos. El número de centros de datos periféricos necesarios puede oscilar entre unos cientos y varios miles en función de la aplicación.
Arquitecturas de nube distribuida
Couchbase es la plataforma de datos ideal para soportar arquitecturas cloud-to-edge y cloud distribuidas porque incluye todos los componentes necesarios en una solución integrada. Además de las capacidades de almacenamiento de datos y despliegue flexible que permiten almacenar y procesar datos en cualquier nube pública/privada o centros de datos on-prem, también proporciona una tecnología de sincronización que puede escalar a cientos de miles de clientes de borde y centros de datos de borde simultáneos.
Los despliegues de Edge Computing pueden normalizarse en tres arquitecturas: el Edge en el nivel de cliente, el Edge en el nivel intermedio y un modelo híbrido que abarca ambos niveles. A continuación hablaré de las tres arquitecturas.
La ventaja para el cliente
El modelo más sencillo de "borde" es un dispositivo autónomo. En esta arquitectura, los datos son procesados localmente por las aplicaciones que los generan o consumen. Mientras el cliente esté activo, obtendrá una disponibilidad de 100% porque su aplicación está siempre activa, incluso si se interrumpe la conexión a Internet con el centro de datos en la nube. Como todos los datos se procesan localmente, se obtienen respuestas en tiempo real. Por último, los datos confidenciales generados por la aplicación nunca tienen que salir del dispositivo cliente, lo que alivia cualquier preocupación por la privacidad.
¿Cómo encaja Couchbase?
- Nivel de nube:
Couchbase Server se despliega en el centro de datos de la nube y sirve como plataforma global de almacenamiento y procesamiento de datos elásticamente escalable para los clientes conectados. - Nivel de cliente:
Couchbase Lite se despliega en el borde y es responsable del procesamiento local de datos. Aunque Couchbase Lite se lanzó originalmente como una base de datos mobile-first, ha evolucionado a lo largo de los años para soportar .NET para aplicaciones de escritorio Windows y Java para aplicaciones de escritorio y servicios web. También existe una versión de Enlaces API de C. Esto implica que Couchbase Lite no está restringido sólo a aplicaciones móviles. Puedes desplegar Couchbase Lite en móviles, ordenadores de sobremesa o cualquier dispositivo integrado que disponga de recursos para almacenar y procesar datos localmente.
El Sync Gateway desplegado en el centro de datos en la nube, gestiona de forma segura la sincronización bidireccional de datos entre el almacén de datos backend Couchbase basado en la nube y los clientes Couchbase Lite.
Modelo de implantación
Un despliegue típico tiene este aspecto:
¿Qué ocurre cuando los clientes no disponen de recursos para gestionar el almacenamiento local o el procesamiento de datos? Para eso, nos fijamos en el siguiente modelo.
La ventaja en el nivel intermedio
Este modelo amplía el anterior introduciendo un nivel intermedio entre la nube y el nivel cliente. El nivel intermedio está en la misma red de área local (LAN) que los clientes. Actúa como agregador de datos y puede ser un dispositivo de puerta de enlace o un servidor en un armario informático. Con el nivel intermedio, el borde es un microcentro de datos que gestiona datos en nombre de una población más pequeña de clientes en la red local.
El nivel de cliente no gestiona ningún almacenamiento o procesamiento de datos local. Al igual que el modelo de borde en el nivel de cliente, este modelo ofrece mayores garantías de disponibilidad de la aplicación que un modelo centrado en la nube, ya que la LAN a través de la cual se comunican los clientes es intrínsecamente más fiable que la conexión de Internet al centro de datos en la nube. Además, al descargar datos en nombre de los clientes, el nivel intermedio reduce significativamente la carga de la red y de los servidores en la nube al evitar la necesidad de que cada dispositivo cliente descargue los mismos datos.
¿Cómo encaja Couchbase en este modelo?
- Nivel de nube:
Como en el modelo anterior, Couchbase Server y Sync Gateway se despliegan en el centro de datos de la nube. - Nivel intermedio:
Aquí hay dos opciones:- Opción 1:
Couchbase Server y Sync Gateway se despliegan en el centro de datos periférico. La huella del servidor y la puerta de enlace se reducen adecuadamente para manejar la huella más pequeña de los clientes locales. El número de centros de datos puede oscilar entre unos cientos y miles. Los datos se sincronizan de forma segura entre la nube y los centros de datos periféricos mediante Tecnología de replicación inter-Sync Gateway
- Opción 2:
Couchbase Lite está integrado en una aplicación de servicios web, como un servidor web Java. La aplicación de servicios web puede implementar un RESTful a la que acceden los clientes posteriores. El número de centros de datos puede oscilar entre unos cientos y decenas de miles.
Los datos se sincronizan de forma segura entre el almacén backend basado en la nube de Couchbase y los clientes de Couchbase Lite a través de Sync Gateway. Este modelo es similar al enfoque de edge at the client tier.
- Opción 1:
Modelo de implantación
- Opción 1:
Un despliegue típico correspondiente a la Opción1 tiene el siguiente aspecto:
- Opción 2:
Un despliegue típico correspondiente a la Opción2 tiene el siguiente aspecto:
- Nivel de cliente:
No hay Couchbase en este nivel. Se trata de aplicaciones o clientes que no admiten almacenamiento o procesamiento local de datos.
Para obtener lo mejor de ambos modelos, adoptamos un enfoque híbrido.
El modelo híbrido: Edge Spanning Cliente y niveles intermedios
Desde el punto de vista de la arquitectura, este modelo es idéntico al anterior en el sentido de que existe un nivel intermedio entre la nube y el cliente. Sin embargo, en este modelo los datos se almacenan y procesan tanto en el nivel de cliente como en el nivel intermedio, lo que proporciona las ventajas de los dos modelos anteriores. De hecho, el nivel de cliente podría pasar a conectarse a los servidores del nivel de nube y del nivel intermedio en función de las condiciones de la red.
¿Cómo encaja Couchbase en este modelo?
- Nivel de nube:
Como en los modelos anteriores, Couchbase Server y Sync Gateway se despliegan en el centro de datos de la nube. - Nivel intermedio:
Couchbase Server y Sync Gateway se despliegan en el centro de datos periférico. La huella del servidor y la pasarela se reduce adecuadamente para gestionar la menor población de clientes locales. - Nivel de cliente:
Couchbase Lite se despliega en este nivel y es responsable del procesamiento local de datos.
A continuación, los datos se sincronizan de forma segura entre la nube y los centros de datos periféricos mediante Tecnología de replicación inter-Sync Gateway. Los datos también se sincronizan entre el Sync Gateway en el centro de datos periférico y los clientes de Couchbase Lite.
Modelo de implantación
Un despliegue típico tiene este aspecto:
Elegir la arquitectura adecuada para Edge Computing
La elección de la arquitectura de despliegue para sus necesidades de edge computing depende de varios factores, como el caso de uso, las capacidades de almacenamiento y computación del cliente o del centro de datos de borde, y el número de dispositivos de borde o centros de datos de borde simultáneos.
La siguiente tabla describe cómo los tres modelos se comparan con los principales principios de Edge Computing. Esta información no pretende ser prescriptiva, sino que debe considerarse una guía general.
| Arquitectura | Disponibilidad de la aplicación | Capacidad de respuesta | Uso del ancho de banda | Privacidad |
|---|---|---|---|---|
| Edge en el nivel cliente | 100% mientras el dispositivo cliente esté activo | En tiempo real porque los datos se almacenan/procesan localmente en el cliente. | Ahorro de ancho de banda porque los datos se procesan localmente en el cliente | Los datos no tienen que salir del dispositivo cliente |
| Borde en el nivel intermedio | Disponible mientras la red local esté activa | Casi en tiempo real con cierta latencia introducida en LAN | Ahorro de ancho de banda ascendente y descendente, ya que los centros de datos periféricos pueden actuar como CDN para los clientes descendentes. | Los datos no tienen por qué salir del centro de datos periférico |
| Niveles intermedios y de cliente | 100% mientras el dispositivo cliente esté activo | En tiempo real porque los datos pueden almacenarse/procesarse localmente en el cliente. | Ahorro de ancho de banda ascendente y descendente, ya que los centros de datos periféricos pueden actuar como CDN para los clientes descendentes. | Múltiples niveles de seguridad, y los datos no tienen que salir del dispositivo cliente |
Recursos
Aquí tiene enlaces a algunos recursos relacionados:
– Descargar Couchbase
- Contenido
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