Dominar la arquitectura API: una guía completa | Astera

¿Sabía que la empresa promedio utiliza más de 1,500 API para impulsar sus operaciones digitales? Las API desempeñan un papel fundamental en el panorama actual basado en datos. Sin embargo, pocos conocen el impacto que tiene la arquitectura API en la mejora del rendimiento de la API.

¿Qué son las API?

Una API, o interfaz de programación de aplicaciones, es una interfaz de software que dicta cómo los diferentes sistemas de software se comunican entre sí e intercambian datos y funcionalidades. Piense en una API como un acuerdo contractual entre un proveedor de servicios y un consumidor. El proveedor ofrece servicios como datos, funcionalidades o recursos, y el consumidor accede a estos servicios a través de la API.

Las API impulsan aplicaciones y servicios cotidianos. Cuando interactúas con plataformas de redes sociales como Facebook o Twitter, las API permiten acciones como publicar, dar me gusta y compartir. Las API también facilitan experiencias de comercio electrónico en plataformas como Amazon o eBay, permitiendo a los usuarios navegar, buscar y realizar transacciones. Incluso sus interacciones con aplicaciones cartográficas o meteorológicas implican API, lo que facilita el acceso a datos meteorológicos y de ubicación de diversas fuentes.

¿Qué es la arquitectura API?

Si bien API se refiere a la interfaz, la arquitectura API implica diseñar e implementar API. En resumen, permite dictar cómo estructurar, organizar y exponer los datos y la funcionalidad de un sistema de software.

Una arquitectura API eficaz prioriza la creación de componentes reutilizables e interoperables, centrándose en la interfaz externa en lugar de los detalles de implementación interna.

La arquitectura API se distingue de la arquitectura de software tradicional en aspectos clave. Requiere una cuidadosa consideración de las necesidades y expectativas de los consumidores de API, que a menudo difieren de las de los desarrolladores de API. Una API tiene varias responsabilidades para facilitar la comunicación entre un sistema de software y el mundo exterior. Define entradas, salidas, formatos de datos, protocolos y mecanismos de autenticación y autorización.

Un concepto predominante en la arquitectura API es el enfoque de API primero. Esto implica diseñar y construir API antes de desarrollar las aplicaciones que las utilizan, lo que genera beneficios como un contrato de API claro y consistente, procesos de desarrollo más rápidos, diseño modular y reutilizable y soporte para una arquitectura escalable y flexible.

Sin embargo, implementar una arquitectura API trae consigo desafíos. Exige un alto nivel de experiencia para manejar diversos aspectos de la comunicación, como seguridad, rendimiento, confiabilidad y compatibilidad. La comunicación y colaboración efectivas entre los desarrolladores de API y los consumidores son cruciales para cumplir con las expectativas y requisitos.

Lograr un equilibrio entre la calidad y la cantidad de la API es otro desafío: la arquitectura de la API debe poder proporcionar suficientes funciones y datos sin una complejidad abrumadora.

Capas de arquitectura API

Las capas de arquitectura API funcionan en conjunto para crear una solución integral. Cada capa desempeña una función distinta e interactúa perfectamente con otras capas a través de interfaces y protocolos bien definidos.

Capa de datos

La capa de datos permite a las API suministrar y compartir datos mientras mantienen la calidad de los datos, garantizan la seguridad y facilitan la escalabilidad para diversas aplicaciones y servicios.

Un estudio descubrió que una capa de datos puede elevar la calidad de los datos hasta en un 50%, principalmente eliminando discrepancias y errores en los datos. Por ejemplo, proporciona un punto centralizado para la gestión de datos, lo que reduce las posibilidades de que haya datos inconsistentes o erróneos en diferentes partes del sistema.

Una capa de datos bien diseñada separa los datos de la lógica empresarial y las capas de presentación. Esto hace que la arquitectura API sea más fácil de mantener y escalar. También puede ocultar en capas el acceso a los datos y los detalles de manipulación de los consumidores de API, ofreciendo una interfaz estándar y consistente para las operaciones de datos.

Asimismo, la capa de datos admite diferentes formatos y fuentes de datos, lo que le permite integrar diversos sistemas de datos y crear API ricas y variadas. Según un estudio, una capa de datos puede mejorar la eficiencia de la recopilación de datos hasta en un 40 %, ya que mitiga la necesidad de codificación y pruebas manuales.

Capa de aplicación

En el núcleo de la arquitectura API, la capa de aplicación maneja la computación y el procesamiento de datos y lógica, dando forma a la funcionalidad y el comportamiento de las API y las aplicaciones. Aquí residen componentes como microservicios, funciones sin servidor, lógica empresarial y algoritmos.

La capa de aplicación utiliza diferentes herramientas como Node.js, Python y AWS Lambda para mejorar la confiabilidad, escalabilidad y rendimiento generales de las tareas y operaciones relacionadas con la API. Por ejemplo, Node.js y Python agilizan el manejo de los datos entrantes, mientras que AWS Lambda, un servicio informático sin servidor, contribuye a una arquitectura API escalable.

Capa de integración

Al actuar como puente, la capa de integración conecta e integra capas de datos y aplicaciones con sistemas y aplicaciones externos. Mecanismos como puertas de enlace API, mallas de servicios, intermediarios de mensajes y flujos de eventos desempeñan un papel crucial para permitir esto:

• Puertas de enlace API: Las puertas de enlace API gestionan las solicitudes entrantes a servicios de backend relevantes en función de reglas predefinidas. Esto garantiza que los usuarios u otros servicios accedan a los datos y funcionalidades correctos. Además, las puertas de enlace API contribuyen al rendimiento general del sistema al implementar el equilibrio de carga y distribuir el tráfico entrante entre múltiples servidores para evitar la sobrecarga de un solo servidor.
• Mallas de Servicio: Las mallas de servicios gestionan la comunicación entre microservicios dentro de una aplicación. Proporcionan infraestructura para la comunicación de servicio a servicio, manejando el descubrimiento y enrutamiento de servicios.
• Corredores de mensajes: Los intermediarios de mensajes facilitan la comunicación asincrónica entre diferentes componentes en un sistema distribuido. Desempeñan un papel fundamental a la hora de desvincular a los productores de los consumidores, permitiendo que los componentes funcionen de forma independiente.
• Secuencias de eventos: Los flujos de eventos proporcionan un flujo continuo de eventos que pueden ser consumidos por diferentes componentes o sistemas. Permiten comunicación en tiempo real y flujos de trabajo basados ​​en eventos, lo que permite que los sistemas reaccionen rápidamente a los cambios.

Capa de interacción

La capa de interacción es una parte clave de la arquitectura API porque define cómo la API se comunica con otros sistemas y usuarios. Proporciona las especificaciones, formatos, protocolos y herramientas que permiten acceder, comprender y utilizar la API de forma eficaz.

La capa de interacción establece una forma consistente y uniforme de exponer y consumir API, independientemente de las tecnologías o plataformas subyacentes. Esto reduce la complejidad y aumenta la interoperabilidad entre diferentes sistemas y aplicaciones. También proporciona información clara y completa sobre la funcionalidad, los parámetros, las respuestas y los errores de la API. Esto ayuda a los desarrolladores y usuarios a aprender y utilizar la API de forma correcta y eficiente.

Capa de servicios de gestión

Actuando como el cerebro de la arquitectura API, la capa de servicios de gestión supervisa el ciclo de vida y el rendimiento de las API y las aplicaciones. Estos servicios incluyen diseño, desarrollo, implementación, control de versiones, gobernanza, análisis, pruebas y depuración de API. Esta capa es fundamental para proporcionar las herramientas y servicios necesarios para crear, administrar y mejorar las API y las aplicaciones.

En la fase de diseño, la capa de servicios de gestión ayuda a estructurar las API y las aplicaciones de acuerdo con las mejores prácticas y estándares. También facilita la documentación y prueba de API y aplicaciones antes de su implementación. La capa de servicios de gestión desempeña un papel crucial en la implementación de API y aplicaciones en diferentes entornos, ya sea en la nube, local o híbrido. Además, garantiza la escalabilidad de las API y las aplicaciones en función de la demanda y la carga.

Capa de servicios de seguridad

La capa de servicios de seguridad es responsable de salvaguardar los datos y la comunicación de las API y las aplicaciones. Emplea mecanismos como cifrado, autenticación, autorización, auditoría y registro. Los protocolos y estándares como SSL/TLS, OAuth, JWT y claves API desempeñan un papel fundamental en la capa de servicios de seguridad, ya que mantienen la confidencialidad, integridad y disponibilidad de los datos.

Componentes de la arquitectura API

Los componentes de la arquitectura API ofrecen servicios y funciones específicos para API y aplicaciones. Comprender estos componentes es esencial para crear, administrar y consumir API de forma segura y eficiente. Exploremos los cinco componentes clave de la arquitectura API, profundizando en su propósito, función y mejores prácticas.

API Gateway

La puerta de enlace API sirve como punto de entrada y gestiona las solicitudes y respuestas entre consumidores y proveedores de API. La puerta de enlace API se encarga de:

• Balanceo de carga: Distribuir el tráfico entre múltiples servidores o instancias para mejorar el rendimiento.
• Almacenamiento en caché: Almacenar temporalmente datos o respuestas para reducir la latencia y la carga del sistema backend.
• Limitación de velocidad: Controlar el número de solicitudes para evitar sobrecargas o abusos.
• Transformación: Convertir datos o mensajes para garantizar la compatibilidad e interoperabilidad.

Portal API

El portal API actúa como interfaz, proporcionando información y documentación para que los desarrolladores descubran y consuman API y aplicaciones. Ofrece:

• Catálogo API: Un directorio de API disponibles con descripciones, categorías y etiquetas.
• Documentación de API: Una explicación detallada del contrato API, que cubre entradas, salidas, formatos de datos, protocolos, autenticación, autorización, errores, etc.
• Herramientas de prueba API: Herramientas que permiten a los consumidores probar y validar la funcionalidad API.
• Bibliotecas de cliente API: Código y funciones prediseñadas que facilitan la integración y el consumo de API.

Plataforma de gestión de API

La plataforma de gestión de API funciona como centro de control y supervisa el ciclo de vida y el rendimiento de las API y las aplicaciones. Proporciona servicios tales como:

• Diseño de API: Permitir a los desarrolladores crear y definir el contrato API.
• Desarrollo de API: Habilitación de la implementación y prueba de la lógica y funcionalidad de API.
• Implementación de API: Permitir la publicación, actualización, control de versiones, preparación e implementación de API y aplicaciones.
• Gobernanza de API: Hacer cumplir y mantener la calidad, la coherencia y el cumplimiento a través de políticas, estándares y directrices.

Servicios de seguridad de API

Los servicios de seguridad API forman la capa protectora, garantizando la seguridad y salvaguardia de los datos y las comunicaciones. Los mecanismos incluyen:

• Encriptación: Transformar datos o mensajes a un formato ilegible para evitar el acceso o modificación no autorizados.
• Autenticación: Verificar la identidad de los consumidores o proveedores de API para garantizar la credibilidad.
• Autorización: Determinar permisos y derechos de acceso para restringir acciones no autorizadas.
• Revisión de cuentas: Registro y seguimiento de actividades y eventos para el cumplimiento de normas y reglamentos.

Comprender estos componentes le permite navegar por las complejidades de la arquitectura API, lo que facilita una gestión de API segura y eficiente para sus proyectos.

¿Cómo diseñar una arquitectura API?

Paso 1: definir los objetivos y requisitos de la arquitectura API

Comience por definir los objetivos y requisitos de su arquitectura API. Lleve a cabo un análisis exhaustivo del dominio del problema, involucrando a las partes interesadas relevantes, como desarrolladores, clientes, socios y gerentes. Documente los objetivos y requisitos de forma clara y concisa, utilizando herramientas como historias de usuarios, casos de uso o especificaciones.

Paso 2: elija el estilo y formato de API correctos

Seleccione el estilo y formato de API que mejor se adapte a los objetivos y requisitos de su proyecto. Considere opciones como REST, GraphQL, gRPC o SOAP, cada una con distintas ventajas y desventajas. Elija en función de sus datos y características de la aplicación. Por ejemplo, GraphQL para flexibilidad, gRPC para velocidad y eficiencia o REST para simplicidad y estandarización.

Paso 3: implementar las mejores prácticas de diseño de API

Siga los principios del diseño de API para crear una API de alta calidad, fácil de usar y fácil de mantener. Adopte principios como simplicidad, coherencia, usabilidad, modularidad, confiabilidad, seguridad y capacidad de prueba.

• Sencillez: Evitar la complejidad y la confusión al tener una estructura lógica, nombres consistentes y puntos finales y parámetros mínimos.
• Uniformidad: Mantener el mismo formato, protocolo y estilo en todos los aspectos de la API, como puntos finales, parámetros, respuestas y errores.
• usabilidad: Proporcionar documentación clara y precisa, así como herramientas y métodos para probar y depurar, para mejorar la experiencia del usuario y del desarrollador.
• Modularidad: Permitir una fácil integración y extensión al separar las preocupaciones en componentes más pequeños, independientes y poco acoplados.
• Fiabilidad: Garantizar la estabilidad y el rendimiento consistente al exhibir alta disponibilidad y tolerancia a fallas.
• Seguridad: Proteger los datos y las comunicaciones de la API y sus usuarios mediante el uso de mecanismos sólidos de cifrado, autenticación y autorización.
• Testabilidad: Verificar la calidad y corrección de la API al tener una especificación clara y mensurable y al realizar pruebas integrales y automatizadas.

Paso 4: documentar y probar las API

La documentación y las pruebas son aspectos cruciales del diseño de la arquitectura API. Cree y mantenga documentación completa utilizando especificaciones y herramientas como OpenAPI, Swagger o Postman. Pruebe la funcionalidad, el rendimiento, la compatibilidad y la seguridad de la API utilizando herramientas y marcos confiables, por ejemplo, Mocha, Chai, Jest o Supertest.

Paso 5: implementar políticas de gobernanza y seguridad de API

Implementar políticas de seguridad y gobernanza para proteger y administrar la API. Utilice mecanismos como OAuth, JWT, HTTPS o SSL por motivos de seguridad. Gobierna la API mediante monitoreo, control de versiones y administración del ciclo de vida. Herramientas como Prometheus, Grafana, Semantic Versioning y metodologías CI/CD ayudan a implementar estas políticas.

Paso 6: monitorear y optimizar el rendimiento y la calidad de la API

Supervise y optimice continuamente el rendimiento y la calidad de la API. Utilice métricas de monitoreo, pruebas y comentarios de los usuarios para identificar y abordar problemas, como:

• Errores: Monitorear y optimizar el rendimiento y la calidad de la API puede ayudar a detectar y corregir errores, garantizando que la API funcione de manera correcta y confiable.
• Estado latente: La latencia puede afectar la experiencia del usuario y el rendimiento de las aplicaciones y servicios dependientes. Monitorear y optimizar el rendimiento y la calidad de la API puede ayudar a reducir y mejorar la latencia, garantizando que la API responda rápida y sin problemas.
• Vulnerabilidades de seguridad: Las vulnerabilidades de seguridad pueden deberse a varios factores, como un diseño deficiente, falta de cifrado, autenticación débil o dependencias obsoletas. Monitorear y optimizar el rendimiento y la calidad de la API puede ayudar a identificar y prevenir vulnerabilidades de seguridad, garantizando que la API esté segura y protegida.

Implemente mejores prácticas como almacenamiento en caché, compresión, paginación y limitación, y busque comentarios de los usuarios y partes interesadas para mejorar la funcionalidad y usabilidad de la API.

Simplificando el diseño de la arquitectura API sin código

La arquitectura API es la base de los negocios digitales modernos. Permite la integración, innovación, escalabilidad y seguridad de datos y aplicaciones en varias plataformas y sistemas. Con la arquitectura API, puede crear soluciones modulares y reutilizables que satisfagan sus necesidades y objetivos comerciales.

Sin embargo, diseñar y gestionar una arquitectura API puede resultar complicado y llevar mucho tiempo. Debe considerar varios aspectos, como la calidad de los datos, el rendimiento, la seguridad, el cumplimiento y las pruebas. También debe elegir las herramientas y tecnologías adecuadas que se adapten a sus requisitos y preferencias.

Es por eso que necesitas una herramienta de administración de API sin código como Astera. Astera es una plataforma potente y fácil de usar que le ayuda a diseñar, proteger, publicar e implementar API en las instalaciones, en la nube o en entornos híbridos. Con Astera, usted puede:

• Cree API mediante una interfaz de arrastrar y soltar o plantillas prediseñadas
• Transforme datos utilizando funciones integradas o lógica personalizada
• Valide datos utilizando funciones avanzadas de creación de perfiles de datos
• Automatice los flujos de trabajo utilizando funciones de programación de trabajos
• Supervise el rendimiento mediante paneles e informes en tiempo real
• API seguras mediante funciones de cifrado, autenticación, autorización y auditoría
• Publicar API utilizando protocolos RESTful o SOAP
• Implemente API en cualquier plataforma o entorno

Astera es la solución definitiva para el diseño de arquitectura API. Simplifica el complejo proceso de creación y gestión de API sin escribir una sola línea de código.

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