No hay nadie que supere en logística a Santa Claus, también conocido como Papá Noel, o Viejito Pascuero en Chile. Es decir, ¿quién podría repartir regalos a todos los niños del mundo durante una noche? Por supuesto que tiene veinticuatro horas para hacerlo, pero aún así, para cubrir cada zona horaria tiene apenas sesenta minutos, para poder aterrizar en cada casa, dejar los regalos y luego re emprender vuelo.

El truco es que Santa Claus usa magia, así que hay poco que podamos hacer al respecto, hasta que no hayamos alcanzado tal nivel de desarrollo tecnológico no podremos superarlo.

La tercera Ley de Clarke dice: "“Cualquier tecnología suficientemente avanzada es indistinguible de la magia”. Así que la pregunta es si tenemos tecnología en este mundo que parezca magia.

Por supuesto que tenemos varias. Piensen Google. Cuando buscan algo en ese servicio, ¿cómo es posible que pueda encontrar, tan rápido, lo que necesitamos en tal vastedad de información? 

Es la magia de una tecnología conocida como Information Retrieval, sin la cual no sería posible poseer ese milagro de la sociedad moderna, el motor de búsqueda[1].

En el ámbito de las TI hemos desarrollado varias magias, perdón, tecnologías que son asombrosas. Tecnologías que, al igual que el Viejo Pascual, son capaces de brindar alegría, o al menos emociones (de todo tipo).

¿Han pensado alguna vez cómo funciona Netflix?

Quizás Netflix es un ejemplo de lo cerca que estamos de llegar a la magia de Santa Claus.

Piensen en  lo siguiente, cada minuto cientos de miles de personas presiona play en algún dispositivo para poder ver alguna película o serie de televisión, la que quieren ver, la que mejor se ajusta a sus gustos y además la disfrutan con gran calidad y sin interrupciones técnicas.

¿Cómo es posible que pueda ver la misma película en mi teléfono, computador, televisor o tableta sin que parezca deteriorarse la calidad de imagen?

La respuesta a esa y otras preguntas que nos plantea el funcionamiento de Netflix vienen de la mano de una brillante e innovadora arquitectura de software.

Microservicios

Supongamos que desarrollas un sitio web, éste tendrá varias funcionalidades: registro de usuarios, si es un sitio comercial entonces requiere de un módulo de cobro y otro de facturación, probablemente tendrá notificaciones, y la funcionalidad propia del sitio, si es uno de ventas, tendrás el catálogo, el carro de compras, etc.

Pero. ¿qué pasa si debes modificar el módulo de cobro? Lo más probable es que para poder implantar el cambio debas interrumpir el servicio completo. ¿Se imaginan si Netflix hiciera eso? 

¿No les molesta acaso cuando su banco les dice que estará todo el fin de semana "en mantención"Lo que ocurre es que las aplicaciones tradicionales, cómo la que describí anteriormente, o el sitio web de tu banco,  son "aplicaciones monolíticas". Un cambio en una parte del sistema impacta a todo el resto, aunque algunos módulos no tengan mucho que ver entre sí. Para realizar un cambio se debe detener toda la maquinaria y tener mucho cuidado de no romper nada en el proceso, eso toma mucho tiempo.

Entonces, ¿cómo aseguras el cambio continuo y sin interrupciones de tu servicio web?

La clave está en un modelo de desarrollo de software llamado Arquitectura de Micro ServiciosAmazon y Netflix han sido pioneras en el desarrollo de este paradigma arquitectural. 

Netflix en realidad no es un sitio monolítico, aunque tengamos la impresión de que se trata de sólo una gran aplicación, en realidad Netflix se compone de la agregación de más de setecientos microservicios, cada uno atendiendo una funcionalidad específica del sistema. 

Hay un microservicio que se encarga de facturar, otro de hacer el cargo a la tarjeta de crédito, otro muestra una lista de películas recién agregadas, otro muestra la lista de películas personalizadas a tu gusto, lista que fue calculada por varios otros microservicios que hacen análisis de datos de tu comportamiento e intentan predecir tus gustos. Hay micro servicios que se encargan de determinar qué dispositivo estás usando y elegir el formato adecuado para tu pantalla en ese momento.

Pero hay servicios a lo largo de toda la cadena de producción. Cuando Netflix adquiere o produce una película, o serie, recibe el original en formato digital y lo almacena en sus centros de almacenamiento en la nube. Hay micro servicios que se encargan de "transcodificar" ese contenido digital en distintas versiones. Netflix soporta miles de dispositivos distintos, con distintas resoluciones, y velocidades de reproducción, cada película es transformada para que pueda ser visualizada correctamente en cada dispositivo. Por supuesto, cada copia es procesada mediante un algoritmo de DRM (Digital Rights Management) para asegurar que el contenido no sea pirateado.

Cómo se procesa el contenido de Netflix para que llegue a tu dispositivo

Además hay que garantizar que ese contenido llegue a la velocidad adecuada a cada espectador. Para lograr esto se distribuyen estos archivos en lo que se conoce como Content Delivery Network (CDN). Una red de servidores, que almacenan estas copias pre codificadas de los videos, y que se encuentran ubicados en distintos lugares geográficos lo más cercanos a los proveedores de internet.

Diagrama de una CDN el contenido se distribuye a cada nodo de la red para asegurar que se encuentre a la distancia con menor latencia posible del cliente.

Originalmente Netflix usaba servicios de CDN de empresas como Akamai, pero con el tiempo tuvo que desarrollar su propia red de contenidos llamada Open Connect. Es como si Netflix repartiera discos duros a lo largo del mundo a cada proveedor de internet, con copias de las películas que espera transmitir en esos lugares.

A veces ocurre que cuando empezamos a ver una película en Netflix los primeros segundos esta se ve algo borrosa, en ese instante el cliente de Netflix está tratando de determinar cuál es el nodo de la CDN más cercano, que contiene la película que estamos viendo. Una vez determinado puede asegurar una tasa de transferencia constante. 

Además, cada dispositivo contiene una pieza de software que sabe adaptar el contenido a la resolución y velocidad de la máquina que estamos usando para visualizar. Hay que mantener muchas versiones de este software, para cada Smart TV, teléfono inteligente, computador o browser en el mercado.

Toda esta coreografía de micro servicios, redes, aplicaciones e infraestructura es de lo más cercano que se me ocurre a la magia de Papá Noel. Así que estoy seguro que algún día podremos igualarlo. 

Sólo desearía para esta Navidad, querido Santa Claus, que tantos otros servicios aprendieran de estas arquitecturas y las implementaran en sus sitios web, ¡seríamos todos tan felices!

Ha sido un año intenso, interesante y donde he intentado poder llevarles más contenido que sea relevante e interesante para todos ustedes. Espero que estén disfrutando de estas fiestas con vuestros seres queridos. Prometo que el 2018 tendrán mucho más de La Naturaleza del Software

¡Feliz Navidad! 


Notas

[1] Una de las personas que más ha contribuido al desarrollo del Information Retrieval es chileno, se llama Ricardo Baeza y tuve la fortuna de que fuera uno de mis profesores, prometo escribir algo sobre él en el futuro.

[2] Un excelente y más detallado artículo que explica cómo funciona Netflix se encuentra en este artículo en Medium: 

How Netflix works: the (hugely simplified) complex stuff that happens every time you hit Play

Las imágenes de la arquitectura fueron tomadas de allí.