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¿Qué problema resuelve Node?

La meta número uno declarada de Node es “proporcionar una manera fácil para construir programas de red escalables”. ¿Cuál es el problema con los programas de servidor actuales? Hagamos cuentas. En lenguajes como Java™ y PHP, cada conexión genera un nuevo hilo que potencialmente viene acompañado de 2 MB de memoria. En un sistema que tiene 8 GB de RAM, esto da un número máximo teórico de conexiones concurrentes de cerca de 4.000 usuarios. A medida que crece su base de clientes, si usted desea que su aplicación soporte más usuarios, necesitará agregar más y más servidores. Desde luego, esto suma en cuanto a los costos de servidor del negocio, a los costos de tráfico, los costos laborales, y más. Además de estos costos están los costos por los problemas técnicos potenciales — un usuario puede estar usando diferentes servidores para cada solicitud, así que cualquier recurso compartido debe almacenarse en todos los servidores. Por todas estas razones, el cuello de botella en toda la arquitectura de aplicación Web (incluyendo el rendimiento del tráfico, la velocidad de procesador y la velocidad de memoria) era el número máximo de conexiones concurrentes que podía manejar un servidor.

Node resuelve este problema cambiando la forma en que se realiza una conexión con el servidor. En lugar de generar un nuevo hilo de OS para cada conexión (y de asignarle la memoria acompañante), cada conexión dispara una ejecución de evento dentro del proceso del motor de Node. Node también afirma que nunca se quedará en punto muerto, porque no se permiten bloqueos y porque no se bloquea directamente para llamados E/S. Node afirma que un servidor que lo ejecute puede soportar decenas de miles de conexiones concurrentes.

Entonces, ahora que usted tiene un programa que puede manejar cientos de miles de conexiones concurrentes, ¿qué puede usted construir en realidad con Node? Sería extraordinario si usted tuviera una aplicación Web que necesitara de toda esta cantidad de conexiones. Ese es uno de esos problemas del tipo “si usted tiene este problema, no es un problema”. Antes de pasar a ello, observemos cómo funciona Node y cómo está diseñado que se ejecute.

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Cómo funciona Node

Node ejecuta V8 JavaScript. Espere… ¿qué? ¿JavaScript en el servidor? Sí, leyó correctamente. El JavaScript del lado del servidor puede ser un concepto nuevo para cualquiera que haya trabajado exclusivamente con JavaScript del lado del cliente, pero la idea en sí no es tan inverosímil — ¿por qué no utilizar el mismo lenguaje de programación que usted usa en el cliente del lado del servidor?

¿Qué es el V8? El motor V8 JavaScript es el motor JavaScript subyacente que Google usa con su navegador Chrome. Pocas personas piensan en lo que en realidad sucede con JavaScript en el cliente. Bien, un motor JavaScript en realidad interpreta el código y lo ejecuta. Con el V8, Google creó un intérprete ultra-rápido escrito en C++, con otro aspecto único: usted puede descargar el motor e incorporarlo a cualquier aplicación que desee. No está restringido a ejecutarse en un navegador. Así, Node en realidad usa el motor V8 JavaScript escrito por Google y le da otro propósito para usarlo en el servidor. ¡Perfecto! Para qué crear un nuevo lenguaje cuando ya hay una buena solución disponible.

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Node, ¿para qué sirve?

Node está extremadamente bien diseñado para situaciones en que usted esté esperando una gran cantidad de tráfico y donde la lógica del lado del servidor y el procesamiento requeridos, no sean necesariamente grandes antes de responder al cliente. Aquí hay algunos buenos ejemplos en donde Node haría un gran trabajo:

  • Una API RESTfulUn servicio Web que proporcione una API RESTful toma algunos parámetros, los interpreta, arma una respuesta y descarga esa respuesta (usualmente una cantidad relativamente pequeña de texto) de vuelta al usuario. Esta es una situación ideal para Node, porque puede construirse para que maneje decenas de miles de conexiones. Tampoco requiere una gran cantidad de lógica y básicamente sólo busca valores de una base de datos y los reúne como una respuesta. Como la respuesta es una pequeña cantidad de texto y la solicitud entrante es una pequeña cantidad de texto, el volumen de tráfico no es alto, y una máquina probablemente puede manejar las demandas de API de incluso la API de la más ocupada de las empresas.
  • Fila de TwitterPiense en una compañía como Twitter que recibe tweets y los escribe en una base de datos. Literalmente hay miles de tweets llegando cada segundo y la base de datos posiblemente no puede seguir el ritmo del número de escrituras necesarias durante los horarios pico de uso. Node se convierte en una pieza clave de la solución a este problema. Como hemos visto, Node puede manejar decenas de miles de tweets entrantes. Luego puede escribirlos rápida/fácilmente en un mecanismo de cola en memoria (memcached, por ejemplo), desde donde otro proceso separado puede escribirlos en la base de datos. El rol de Node en esto es reunir rápidamente el tweet y pasar esta información hacia otro proceso responsable de escribirlo. Imagine otro diseño — un servidor PHP normal que intente manejar escrituras en la base de datos misma — cada tweet podría causar una pequeña demora mientras se escribe en la base de datos, dado que el llamado de base de datos estaría bloqueando. Una máquina con este diseño sólo podría manejar 2.000 tweets entrantes por segundo, debido a la latencia de base de datos. A un millón de tweets por segundo, usted estaría hablando de 500 servidores. Node, en cambio, maneja cada conexión y no causa bloqueo, permitiéndole capturar tantos tweets como se le puedan arrojar. Una máquina nodo capaz de manejar 50.000 tweets por segundo, y usted estaría hablando de sólo 20 servidores.
  • Estadísticas de videojuegosSi usted alguna vez jugó un juego como Call of Duty on-line, algunas cosas le habrán llamado la atención inmediatamente cuando observó las estadísticas del juego, principalmente el hecho de que deben estar rastreando toneladas de información sobre el juego para poder producir tal nivel de estadísticas. Luego, multiplique esto por los millones de personas que lo juegan en cualquier momento, y tendrá una idea de la inmensa cantidad de información que se genera con bastante rapidez. Node es una buena solución para este escenario, porque puede capturar los datos que están generando los juegos, hacer un mínimo de consolidación con ellos y luego ponerlos en una fila para escribirlos en una base de datos. Parecería algo tonto dedicar todo un servidor a rastrear cuántas balas disparan las personas en los juegos, lo cual podría ser el límite útil si usted utilizara un servidor como Apache, pero parecería menos tonto si en lugar de ello usted pudiera dedicar un solo servidor a rastrear casi todas las estadísticas de un juego, como usted puede llegar a hacerlo con un servidor que ejecute Node.

Te esperamos en nuestros próximos artículos en donde hablaremos mas acerca de  temas relacionados para programadores como tú.

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NGuerrero

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