Mi­d­d­le­wa­re: ex­pli­ca­ción y apli­ca­ción

El mi­d­d­le­wa­re es una especie de capa de tra­du­c­ción entre un sistema operativo y las apli­ca­cio­nes que se ejecutan en él. Esto permite el in­te­r­ca­m­bio y la gestión de datos cuando el sistema operativo y la apli­ca­ción no son co­m­pa­ti­bles entre sí.

¿Qué es el mi­d­d­le­wa­re?

El mi­d­d­le­wa­re es un software que se ejecuta de forma invisible en segundo plano. Se trata de una apli­ca­ción entre un sistema operativo y los programas que se ejecutan en él. El mi­d­d­le­wa­re funciona como un traductor oculto, que permite la co­mu­ni­ca­ción entre las apli­ca­cio­nes di­s­tri­bui­das, así como su gestión. El mi­d­d­le­wa­re es capaz de vincular dos apli­ca­cio­nes para que haya un in­te­r­ca­m­bio más sencillo de datos y bases de datos, lo que permite a los usuarios usar Internet en el día a día: por ejemplo, gracias al mi­d­d­le­wa­re pueden enviar un fo­r­mu­la­rio de una página web o recibir los re­su­l­ta­dos de páginas web dinámicas de acuerdo con su perfil de usuario. El mi­d­d­le­wa­re puede co­n­si­de­rar­se una he­rra­mie­n­ta de in­te­r­ca­m­bio entre dos lenguajes.

El de­sa­rro­llo del mi­d­d­le­wa­re

Desde 2000 hasta apro­xi­ma­da­me­n­te 2010, el software mi­d­d­le­wa­re era sinónimo de servidor de apli­ca­cio­nes. Sin embargo, con la creciente po­pu­la­ri­dad del cloud computing y la su­s­ti­tu­ción de los sistemas mo­no­lí­ti­cos por mi­cro­se­r­vi­cios, el mi­d­d­le­wa­re está cambiando.

En lugar de desplegar apli­ca­cio­nes completas en se­r­vi­do­res mi­d­d­le­wa­re, los de­sa­rro­lla­do­res tienden a crear apli­ca­cio­nes más pequeñas basadas en mi­cro­se­r­vi­cios. Em­pa­que­tan estos mi­cro­se­r­vi­cios con todos los co­no­ci­mie­n­tos ne­ce­sa­rios para co­ne­c­tar­se a los recursos backend re­que­ri­dos y de­s­plie­gan las apli­ca­cio­nes en un sistema basado en co­n­te­ne­do­res como Docker.

El co­n­te­ne­dor Docker se despliega en un servicio basado en la nube. El mi­d­d­le­wa­re se ejecuta como una co­m­bi­na­ción del mi­cro­se­r­vi­cio alojado en el co­n­te­ne­dor y la in­frae­s­tru­c­tu­ra de co­mpu­tación en nube sobre la que se ejecuta el co­n­te­ne­dor. Esto significa que se consumen menos recursos que con un servidor co­n­ve­n­cio­nal o en una máquina virtual.

¿De dónde viene el nombre mi­d­d­le­wa­re?

El término “mi­d­d­le­wa­re” procede del inglés y puede tra­du­ci­r­se como “apli­ca­ción in­te­r­me­dia”. Es una capa de servicio (software) que se sitúa entre las entradas del usuario en el frontend y las consultas o cálculos que se ejecutan en el backend. Un cliente (usuario) suele ejecutar una apli­ca­ción que se encuentra en el frontend a través de la cual in­ter­ac­túa con el software. Por otra parte, recursos como bases de datos, se­r­vi­do­res de archivos, almacenes de datos NoSQL y colas de mensajes suelen en­co­n­trar­se en el backend. El mi­d­d­le­wa­re se sitúa en medio de estos extremos.

Ca­ra­c­te­rí­s­ti­cas típicas del mi­d­d­le­wa­re

Para ser co­n­si­de­ra­do mi­d­d­le­wa­re, un software debe cumplir varias ca­ra­c­te­rí­s­ti­cas y soportar una serie de funciones, entre las que se incluyen los si­guie­n­tes puntos:

• Funciona in­de­pe­n­die­n­te­me­n­te del hardware existente y del sistema operativo utilizado.
• Es in­de­pe­n­die­n­te del diseño es­pe­cí­fi­co de la red y de los pro­to­co­los uti­li­za­dos.
• No debe depender de un lenguaje de pro­gra­ma­ción.
• Funciona en segundo plano.

Tipos de mi­d­d­le­wa­re

Hay muchos ejemplos de mi­d­d­le­wa­re, cada uno de­sa­rro­lla­do para di­fe­re­n­tes apli­ca­cio­nes en servicios web y en la nube. El mi­d­d­le­wa­re puede cla­si­fi­car­se en tres áreas de uso di­fe­re­n­tes:

Mi­d­d­le­wa­re para la co­mu­ni­ca­ción

Este tipo de software está hecho para reunir di­fe­re­n­tes tipos de redes en un mismo nivel y hacer posible la co­mu­ni­ca­ción entre ellas. Este tipo de mi­d­d­le­wa­re se encuentra en los servicios web, donde el protocolo HTTP hace posible que dos or­de­na­do­res se conecten a través de Internet, in­de­pe­n­die­n­te­me­n­te de su sistema operativo.

Mi­d­d­le­wa­re para mensajes

Este tipo de mi­d­d­le­wa­re se utiliza cuando dos apli­ca­cio­nes di­fe­re­n­tes quieren in­te­r­ca­m­biar mensajes. La forma de hacerlo la determina el mi­d­d­le­wa­re en cuestión. Las apli­ca­cio­nes im­pli­ca­das pueden enviar y recibir in­fo­r­ma­ción mediante este formato de mensaje. Los servicios web utilizan este formato o también el popular JSON (Ja­va­S­cri­pt Object Notation).

Mi­d­d­le­wa­re para apli­ca­cio­nes

Un mi­d­d­le­wa­re puede ser un lenguaje de pro­gra­ma­ción o un sistema operativo diseñado para funcionar de forma in­de­pe­n­die­n­te de la pla­ta­fo­r­ma. Puede que estés fa­mi­lia­ri­za­do con el lenguaje de pro­gra­ma­ción .NET, que permite programar apli­ca­cio­nes para distintos sistemas ope­ra­ti­vos. El mi­d­d­le­wa­re API pro­po­r­cio­na a los de­sa­rro­lla­do­res he­rra­mie­n­tas para crear, exponer y gestionar API para sus apli­ca­cio­nes, de modo que otros de­sa­rro­lla­do­res puedan co­ne­c­tar­se a ellas. El mi­d­d­le­wa­re RPC, o de llamada a pro­ce­di­mie­n­to remoto, permite que una apli­ca­ción active un pro­ce­di­mie­n­to en otra apli­ca­ción. Este pro­ce­di­mie­n­to puede eje­cu­tar­se en el mismo ordenador, en otro ordenador o a través de la red gracias a una RPC.

¿Cómo funciona el mi­d­d­le­wa­re?

En el nivel más sencillo, el mi­d­d­le­wa­re permite a los de­sa­rro­lla­do­res crear apli­ca­cio­nes sin tener que preo­cu­par­se de la in­te­gra­ción pe­r­so­na­li­za­da cada vez que se conectan a co­m­po­ne­n­tes de la apli­ca­ción, fuentes de datos, recursos in­fo­r­má­ti­cos o di­s­po­si­ti­vos. Esto se hace pro­po­r­cio­na­n­do servicios que permiten la co­mu­ni­ca­ción a través de marcos de me­n­sa­je­ría comunes. Ejemplos de estos marcos son JSON (Ja­va­S­cri­pt Object Notation), REST (Re­pre­se­n­ta­tio­nal State Transfer), XML (Ex­te­n­si­ble Markup Language), SOAP (Simple Object Access Protocol) o servicios web.

Por regla general, el mi­d­d­le­wa­re también pro­po­r­cio­na servicios que permiten la co­mu­ni­ca­ción entre co­m­po­ne­n­tes escritos en distintos lenguajes, por ejemplo Java, C++, PHP, Python.

Casos de uso de mi­d­d­le­wa­re

Sin saberlo, la mayoría trabaja a diario con la ayuda de mi­d­d­le­wa­re. Estos son algunos usos típicos:

Co­mu­ni­ca­ción entre na­ve­ga­do­res

Las apli­ca­cio­nes de los na­ve­ga­do­res web se gestionan en su mayoría mediante mi­d­d­le­wa­re. Rellenar fo­r­mu­la­rios de contacto o re­gi­s­trar­se en una ne­w­s­le­t­ter son ac­ti­vi­da­des que se llevan a cabo con fre­cue­n­cia. No importa de qué navegador o sistema operativo proceda la entrada, el mi­d­d­le­wa­re puede tra­du­ci­r­la a un formato universal y al­ma­ce­nar­la en una base de datos.

Pro­po­r­cio­nar acceso a los backends

El mi­d­d­le­wa­re gestiona la co­ne­c­ti­vi­dad con varios recursos backend. Un co­m­po­ne­n­te de este tipo puede pro­po­r­cio­nar acceso rápido y eficaz a una base de datos backend. Además, el software mi­d­d­le­wa­re puede gestionar co­ne­xio­nes a recursos basados en la nube.

Tra­ta­mie­n­to adaptado al usuario

El mi­d­d­le­wa­re puede recibir una solicitud del usuario y de­te­r­mi­nar datos que luego se utilizan para pe­r­so­na­li­zar los re­su­l­ta­dos de la consulta. Por ejemplo, una apli­ca­ción mi­d­d­le­wa­re puede detectar que el navegador de un cliente que realiza una petición concreta tiene la cabecera de idioma es­ta­ble­ci­da en inglés. Las consultas al backend se ajustan para que solo se muestren re­su­l­ta­dos en inglés. Otro ejemplo es la ubicación geo­grá­fi­ca del cliente basada en su dirección IP. El servidor puede entonces devolver los datos que mejor se ajusten a la lo­ca­li­za­ción.

Gestión de recursos in­fo­r­má­ti­cos

El mi­d­d­le­wa­re desempeña un papel im­po­r­ta­n­te en los procesos co­n­cu­rre­n­tes, el equi­li­brio de carga y la gestión de tra­n­sac­cio­nes. Es capaz de di­s­tri­buir las pe­ti­cio­nes entrantes de los clientes entre varios se­r­vi­do­res, máquinas virtuales o zonas de di­s­po­ni­bi­li­dad en la nube.

El software mi­d­d­le­wa­re también puede gestionar los co­n­fli­c­tos que pueden surgir cuando varios clientes realizan una petición en paralelo e intentan acceder o modificar una de­te­r­mi­na­da in­fo­r­ma­ción en el backend. A medida que aumenta el tráfico de apli­ca­cio­nes, el mi­d­d­le­wa­re co­r­po­ra­ti­vo puede co­n­fi­gu­rar­se para di­s­tri­buir las pe­ti­cio­nes de los clientes entre varios se­r­vi­do­res, ya sean locales o en la nube.

Comprobar los derechos de acceso

El mi­d­d­le­wa­re supervisa y protege el acceso a los recursos del backend. Puede consultar la au­to­ri­za­ción de los clientes, lo que requiere una conexión segura a través de TLS y requiere au­te­n­ti­ca­ción con nombre de usuario y co­n­tra­se­ña, o un ce­r­ti­fi­ca­do digital. A co­n­ti­nua­ción, estos elementos de seguridad se utilizan para comprobar si el cliente externo puede acceder a los se­r­vi­do­res de datos en cuestión. Si se concede la au­to­ri­za­ción, los datos se envían desde el servidor del mi­d­d­le­wa­re al cliente a través de una conexión segura y en­cri­p­ta­da.

¿Cómo se utiliza el mi­d­d­le­wa­re en las empresas?

La función del mi­d­d­le­wa­re es permitir la co­mu­ni­ca­ción entre distintos sistemas. Los procesos típicos en las empresas son:

• Gestión de ope­ra­cio­nes fi­na­n­cie­ras
• Programas para la au­te­n­ti­fi­ca­ción de seguridad de los empleados
• Coor­di­na­ción de apli­ca­cio­nes in­fo­r­má­ti­cas in­te­n­si­vas en los se­r­vi­do­res de la empresa

La empresa que utiliza el mi­d­d­le­wa­re puede de­te­r­mi­nar qué tipo de mensaje debe uti­li­zar­se. La decisión depende de qué servicios se utilicen en la empresa y qué tipo de datos se vayan a procesar a través del mi­d­d­le­wa­re.