Arquitectura de Couchbase

Conoce Couchbase Edge Server: El banco de datos offline-first optimizado para la borda, incluso en entornos con recursos limitados.

Estamos animados a presentar Couchbase Edge Server, una plataforma de datos ligera y local, diseñada para potenciar sus aplicaciones de computación de datos. Con recursos como almacenamiento de datos local, sincronización de datos offline-first upstream y downstream y acceso contínuo a datos RESTful, Couchbase Edge Server ofrece aplicaciones eficientes, fiables y de bajo latencia en la nube.

Couchbase es líder desde hace mucho tiempo en el suministro de soluciones robustas de sincronización de datos offline-first, con su banco de datos Couchbase Lite incorporado para aplicaciones móviles y de escritorio, junto con el App Services/Sync Gateway para sincronización de datos contínua (conocido colectivamente como Couchbase Mobile). Ahora, estamos ampliando la gama de casos de uso de ponta que pueden implantarse con nuestra solución móvil existente, para atender a las demandas exclusivas de ciertas aplicaciones de ponta, que pueden implantarse a escala en entornos con recursos limitados.

El lanzamiento de Couchbase Edge Server elimina estas lagunas, estableciendo a Couchbase como la plataforma de banco de datos más grande, hecha a medida para aplicaciones de escritorio.

Hecho a medida para la borda

Al desarrollar el Servidor Edge, no redujimos simplemente el Servidor Couchbase y la Pasarela Sync para ajustarnos a un factor de forma menor. Además, el Servidor Edge se creó específicamente para entornos de red.

Construido sobre el probado mecanismo Couchbase Lite Core -el mismo mecanismo que alimenta el banco de datos incorporado Couchbase Lite utilizado en millones de aplicaciones móviles, de escritorio y de hardware incorporadas personalizadas para casos de uso offline-primeros críticos para las empresas- el Couchbase Edge Server está listo para atender a sus necesidades de producción hoy mismo.

Mira cómo el Servidor Edge se acopla al resto de la plataforma móvil.

Couchbase Mobile Product Stack with Edge Server

Requisitos de aplicación de la informática de consumo

El servidor Edge ofrece las ventajas tradicionales de la informática de red, como el acceso a datos locales de baja latencia, la optimización del ancho de banda, la continuidad de las operaciones y la privacidad de los datos confidencial. Estas ventajas son ahora accesibles incluso en entornos con recursos muy limitados:

Implantación en entornos con recursos muy limitados

Hay implantaciones de ponta con recursos de almacenamiento y computación muy limitados para ejecutar un banco de datos local totalmente distribuido y una solución de sincronización. Por ejemplo, considere un sistema de entretenimiento y pedidos de referencias (IFE) en el coste del servicio de asistencia al viajero que atiende a centenares de pasajeros de compañías aéreas. Este sistema debe funcionar de forma fiable en tiempo real, incluso en 37.000 puestos sin conexión a Internet, utilizando únicamente un ordenador de placa única con 1 GB de RAM. La implantación de un servidor Couchbase y una pasarela de sincronización, que exigen una capacidad de almacenamiento y computación significativamente mayor, sencillamente no es viable en estos cenários. El Servidor Edge aborda este reto con su diseño ligero, permitiendo la implantación en hardware con requisitos mínimos de recursos, tan bajos como 1 GB de RAM.

Solución ligera y económica a escala

Las implantaciones de ponta pueden ser dimensionadas para centenas o hasta millares de locales, exigiendo generalmente apenas una solución de banco de dados de ponta leve para atender a un punhado de clientes locales en cada local. La implantación de una plataforma de datos distribuida de "clase empresarial" y una solución de sincronización proyectada para el acceso a datos locales de alto volumen, rendimiento y escala en cada local de ponta costará un ojo de la cara y puede ser proibitivamente cara.

Por ejemplo, considere una gran red de distribución con miles de locales, cada uno ejecutando algunos sistemas PoS locales que necesitan operar en modo desconectado. Estos cenários são adequados para uma solução de banco de dados de ponta simples como o Edge Server, que oferece suporte eficaz a esses tipos de casos de uso localizados sem a complexidade e o custo de uma plataforma de banco de dados em grande escala.

Acceso flexible a datos y sincronización de datos offline en primer lugar

Algunas aplicaciones de ponta exigen acceso directo a los datos mediante clientes HTTP listos para usar, mientras que otras exigen sincronización de datos offline-first en tiempo real con clientes de ponta. Por ejemplo, considere una aplicación de registro de eventos en la que los participantes escanean entradas digitales en sus dispositivos móviles en las entradas del local. El proceso de registro en cada puerto debe ser extremadamente rápido para garantizar que decenas de miles de participantes puedan entrar en el evento a tiempo. El servidor de ponta ofrece soluciones flexibles para estos cenários, soportando sencillos padrões de acesso a dados por meio de uma interface RESTful. Además, los eventos de escaneado deben sincronizarse con los servidores locales para mantener la coherencia, lo que se consigue mediante un robusto protocolo de sincronización de datos basado en websocket. Este protocolo ha alimentado de forma fiable las implantaciones críticas de Couchbase Mobile para las empresas durante más de una década.

Arquitectura

El siguiente diagrama muestra los elementos fundamentales de Couchbase Edge Server

edge-server-architecture

 

Administración

Durante la inicialización, el Servidor Edge se configura utilizando un archivo de configuración formateado en JSON. Además, el servidor proporciona una interfaz RESTful para gestionar réplicas, accesible exclusivamente a usuarios con la función "admin".

API de acceso a datos REST

Una interfaz RESTful que permite que cualquier cliente HTTP, incluyendo aplicaciones de navegador,:

    • Ejecutar operaciones CRUD en documentos.
    • Ejecutar consultas SQL++.
    • Asimile y reciba actualizaciones en tiempo real sobre cambios en documentos

Sincronización de datos downstream con clientes Edge

Las aplicaciones Couchbase Lite ejecutadas en clientes de escritorio y móviles pueden sincronizar datos con un servidor de escritorio local usando un protocolo de réplica basado en WebSocket.

Sincronización de datos upstream con servidor Couchbase remoto

Cuando se disponga de conexión a Internet, el Servidor Edge podrá sincronizar datos con una App Services remota utilizando un protocolo de réplica basado en WebSocket.

Sincronización del servidor Edge

Los Servidores Edge pueden sincronizar datos directamente entre sí mediante web sockets. Esto es útil cuando hay varios Servidores Edge que necesitan ser mantenidos en sincronía en el borde o cuando es posible configurar el Servidor Edge en una configuración primaria-backup.

Seguridad

El servidor Edge se ha diseñado con un enfoque "seguro por defecto", incorporando los siguientes recursos:

    • Todo acceso a datos de clientes de ponta requiere autenticación, ya sea mediante autenticación básica con credenciales de nombre de usuario/senado o autenticación basada en certificado usando mTLS.
    • Todas las comunicaciones se criptografían mediante TLS.
    • La sincronización de datos y la ejecución de consultas están deshabilitadas por defecto y deben habilitarse explícitamente.
    • Para su comodidad, el Servidor Edge proporciona un modo CLI para generar certificados autoasignados anónimos para su uso con el servidor. Estos certificados garantizan la comunicación criptografiada por TLS, incluso si se ignora la validación de identidad del servidor.
    • El Servidor Edge también ofrece soporte a un modo CLI para gestionar las claves Bcrypt, permitiendo la configuración de usuarios de clientes de red que están autenticados para acceder y sincronizar datos.

Banco de datos pre-construido

El Servidor Edge puede configurarse para crear un banco de datos local que sincronice datos de una instancia remota de App Services o cargue datos de un banco de datos local existente.

Suportabilidade

Además, el servidor Edge ofrece soporte al registro operativo para facilitar la depuración y la solución de problemas, así como el recurso de registro de auditorías.

Topologías de implantación de bordas

El Servidor Edge se puede implantar en varias topologías de bordes, lo que permite una amplia gama de casos de uso. En cada uno de estos casos, el Servidor Edge puede, opcionalmente, sincronizar datos con el Capella App Service/servidor remoto en la nube.

Topología 1

Ler/escrever dados ou ouuvir alterações de dados do Edge Server por meio de uma interface RESTful de qualquer cliente HTTP. 

edge server deployment topology

Topología 2

Instala clientes de ponta en una configuración errónea, con clientes HTTP accediendo a datos mediante la API REST y clientes Couchbase Lite ofreciendo soporte a la sincronización de datos offline en primer lugar.

Topology 2 Deploy edge clients in a mixed configuration, with HTTP clients accessing data through the REST API and Couchbase Lite clients supporting offline-first data synchronization.

Topología 3

Instale varios servidores Edge en la red, cada uno atendiendo a un subconjunto de clientes locales y configure los servidores Edge para sincronizar datos entre sí para permitir la consistencia eventual de datos en todos los clientes locales.

Esta topología también puede utilizarse para implantar Edge Servers en una configuración primaria-secundaria para Alta Disponibilidad (HA).

Edge server topologies

Recursos y próximos pasos

Aquí tienes enlaces a algunos recursos útiles para venir

Agradecimientos

Agradecimientos especiales a Jens Alfke  por sus importantes contribuciones al producto y a Mark Gamble por sus contribuciones a este artículo. 



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Autor

Publicado por Priya Rajagopal, Directora de Gestión de Productos

Priya Rajagopal es directora sénior de gestión de productos en Couchbase y responsable de las plataformas de desarrollo para la nube y el perímetro. Lleva más de 20 años dedicándose profesionalmente al desarrollo de software en varios puestos de liderazgo técnico y de producto, con más de 10 años centrados en tecnologías móviles. Como delegada de estándares IPTV de TISPAN, fue una colaboradora clave en las especificaciones de estándares IPTV. Tiene 22 patentes en las áreas de redes y seguridad de plataformas.

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