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Explora la arquitectura de tres niveles

Actualizado el 23 de marzo de 2024 por
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La arquitectura de tres niveles separa las aplicaciones en niveles lógicos y físicos. Es la más común para aplicaciones cliente-servidor tradicionales. La arquitectura de tres niveles organiza las aplicaciones en tres niveles: presentación, aplicación y datos. El nivel de presentación es la interfaz de usuario. El nivel de aplicación procesa los datos. El nivel de datos almacena y administra la información de la aplicación.

Beneficios de la arquitectura de tres niveles

La arquitectura de tres niveles permite desarrollar cada capa por separado, lo que facilita el trabajo de diferentes equipos de programadores. Además, cada capa puede actualizarse o escalarse sin afectar a las demás capas, ya que funcionan en infraestructuras independientes.

Durante años, la arquitectura de tres niveles ha sido la predominante para las aplicaciones cliente-servidor. Hoy en día, muchas aplicaciones se están actualizando con tecnologías de la nube como contenedores y microservicios, para migrar a la nube y modernizarse.

Nivel de presentación

El nivel de presentación constituye el punto de encuentro entre el usuario y la aplicación, permitiendo la interacción directa del usuario con la misma. Su función primordial radica en la exhibición de datos al usuario y en la captación de su información. Este nivel inicial puede desempeñarse en diferentes entornos, ya sea a través de un navegador web, una aplicación de escritorio o una interfaz gráfica de usuario (GUI). Las interfaces web suelen construirse utilizando tecnologías como HTML, CSS y JavaScript.

Nivel de aplicación

El nivel de aplicación, conocida también como nivel lógico o intermedio, constituye el núcleo vital de la aplicación. Aquí es donde se lleva a cabo el procesamiento de la información recopilada en el nivel de presentación, a menudo contrastándola con otros datos del nivel de datos, mediante la aplicación de la lógica empresarial, que consiste en un conjunto definido de reglas comerciales. Además, la capa de aplicación puede encargarse de añadir, eliminar o modificar datos en el nivel de datos.

Nivel de datos

El nivel de datos, ocasionalmente llamado nivel de base de datos, nivel de acceso a datos o backend, es el lugar donde se guarda y administra la información procesada por la aplicación. Este puede ser un sistema relacional de administración de base de datos o en almacenamiento de base de datos.

Distinción entre distintos conceptos

Cuando hablamos de las capas de la arquitectura de tres niveles y del modelo OSI, es fácil confundir ambos conceptos. Aunque comparten algunas similitudes, como que ambos tienen capas de presentación y capas de aplicación, sus enfoques y objetivos son significativamente distintos, ya que son conceptos fundamentales en dominios diferentes de la informática y la comunicación.

La arquitectura de tres niveles y el modelo OSI son dos conceptos diferentes que se utilizan en ámbitos distintos.

La arquitectura de tres niveles es un modelo de diseño de software que suele incluir una capa de representación (interfaz de usuario), una capa de lógica de negocio (servidor de aplicaciones) y una capa de datos (base de datos). La arquitectura se utiliza para separar la interfaz de usuario, la lógica de negocio y el almacenamiento de datos en aplicaciones. Esto mejora la facilidad de mantenimiento y la capacidad de crecimiento del código.

Por su parte, el modelo OSI (Open Systems Interconnection model) es un modelo de protocolo de red que contiene siete capas: física, de enlace de datos, de red, de transporte, de sesión, de representación y de aplicación. El modelo OSI se utiliza principalmente para estandarizar las comunicaciones de red y garantizar que los distintos sistemas puedan comunicarse y entenderse entre sí.

La arquitectura de tres capas diseña aplicaciones y el modelo OSI estandariza comunicaciones de red. Aunque ambas son similares en algunos aspectos, como la existencia de una capa de representación y una capa de aplicación, sus escenarios de aplicación y propósitos son diferentes.

Consulta también: ¿Cuál es la diferencia entre modelo OSI y modelo TCP/IP?

La arquitectura de tres capas es un patrón de diseño en el desarrollo de software, mientras que el modelo OSI es un marco estándar en la comunicación de redes.

modelo OSI y modelo TCP/IP

Beneficios de la estructura de tres niveles

Como se indicó previamente, la principal ventaja de la estructura de tres capas es su división lógica y física de las funciones.

Cada nivel puede trabajar en diferentes sistemas operativos y plataformas de servidor, como servidores web, de aplicaciones o de base de datos, según sus necesidades específicas. Cada capa tiene su propio servidor o servidor virtual, lo que permite personalizar y optimizar los servicios sin afectar a las otras capas.

Otras ventajas

  • Desarrollo rápido: Varios equipos pueden crear niveles al mismo tiempo, lo que permite lanzar la aplicación al mercado más rápido. Los desarrolladores pueden usar lenguajes y herramientas modernas y eficientes para cada nivel.

  • Escalabilidad superior: Cada nivel puede ser escalado de manera independiente de los demás según se requiera.

  • Mayor confiabilidad: es menos probable que una interrupción en un nivel afecte la disponibilidad o el rendimiento de los demás niveles.

  • Mayor seguridad: al separar los niveles de presentación y datos, un nivel de aplicación bien organizado puede proteger contra ataques como inyecciones SQL y otras vulnerabilidades.

Implementación de tres capas

En la creación de sitios web, las capas pueden tener distintos nombres, pero cumplen roles parecidos:

  • El servidor web constituye el nivel de presentación y suministra la interfaz de usuario. Es una página web donde se compran productos. Se agregan al carrito, se paga y se crea una cuenta. El material puede ser fijo o variable y se suele elaborar con HTML, CSS y Javascript.

  • El servidor de aplicación se refiere al nivel intermedio, que alberga la lógica de negocio empleada para procesar las entradas del usuario. Continuando con el caso del comercio en línea, este es el nivel que verifica la base de datos de existencias para proporcionar información sobre la disponibilidad del producto o agregar detalles al perfil del usuario.

  • El servidor de la base de datos simboliza el nivel de datos o backend de una aplicación en la web. Opera en un software de administración de base de datos como MySQL, Oracle, DB2 o PostgreSQL.

Consulta también: ¿Cómo elegir un servidor de red para tu empresa?

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