Definición Arquitectónica (Contexto JPL)

 

Definición Arquitectónica (Contexto JPL)

La arquitectura del interferómetro descrita es el diseño de software para una línea de productos de telescopios espaciales que actúan conjuntamente como un único instrumento de alta potencia . Su objetivo es combinar la luz estelar ("interferencia") para lograr una precisión de observación extrema.

A diferencia de una arquitectura web o empresarial estándar, esta arquitectura se define por ser heterogénea, rígida en tiempos y orientada a la física.

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1. Estilo Arquitectónico: Heterogéneo

El documento revela que, aunque originalmente se documentó como un estilo "por capas" (layered), la implementación real es un estilo híbrido que combina dos patrones distintos:

• Estilo de Componentes Independientes (Command & Control): El componente central Instrument CDS (Command and Data Subsystem) actúa como el orquestador. Se comunica con los periféricos (trackers, pointers) mediante colas de entrada/salida (FIFO queues), enviando comandos y recibiendo telemetría de forma asíncrona.

• Estilo Pipe and Filter (Flujo de Datos Secuencial): Existe una cadena crítica de procesamiento de datos científicos que opera secuencialmente. La luz (datos) fluye y se transforma a través de una tubería lógica estricta:

  1. Wide Angle Pointer: Apunta el instrumento.

  2. Star Tracker: Rastrea la estrella.

  3. Fringe Tracker: Detecta las franjas de interferencia.

  4. Delay Line: Compensa el retardo de la luz.

2. El Bloque de Construcción "Core" (Baseline)

La unidad fundamental de la arquitectura es el "Baseline" o línea base. Un interferómetro estándar se compone de :

• Dos brazos (Arms).

• Dos líneas de retardo (Delay Lines).

• Dos rastreadores de franjas (Fringe Trackers).

Esta estructura se trata como un bloque de construcción único. Para escalar el sistema (hacerlo más potente), no se escala horizontalmente con balanceadores de carga; se añaden copias físicas completas de este bloque "Baseline" para captar más luz.

3. Características Críticas (Diferencias con Arquitectura IT)

• Violación de Capas (Layer Bridging): Debido a los requisitos extremos de rendimiento (precisión de 50 picómetros, 10 microsegundos de arco), la arquitectura permite que componentes no adyacentes se comuniquen directamente, saltándose las capas lógicas teóricas para ganar velocidad. Esto se descubrió durante la recuperación de la arquitectura.

• Conector "Target Buffer": Utiliza un mecanismo de comunicación crítico llamado Target Buffer, que es un búfer no bloqueante (non-locking). Esto permite que múltiples fuentes escriban trayectorias de objetivos sin esperar bloqueos de software, priorizando la latencia cero sobre la consistencia de datos tradicional (un riesgo aceptado y verificado formalmente).

Definición de Multiplicidad Física (Contexto JPL)

 En la arquitectura de los interferómetros del JPL, la multiplicidad se refiere a la existencia de múltiples copias idénticas de componentes (tanto hardware como software) dentro de un mismo sistema.

Sin embargo, su propósito es fundamentalmente distinto al de la ingeniería de software tradicional:

1. Rendimiento vs. Redundancia: A diferencia de las arquitecturas convencionales o en la nube, donde tener múltiples instancias significa "redundancia" (tener repuestos por si uno falla), en el interferómetro del JPL la multiplicidad no añade robustez ni tolerancia a fallos. No hay unidades de repuesto ni rutas de datos alternativas activas.

2. Propósito Físico (Física Dura): Las copias adicionales existen estrictamente para cumplir con requisitos de rendimiento físico:

   • Captación de Luz: Se añaden más colectores de luz estelar (y sus correspondientes componentes de software) para aumentar la cantidad de luz que el instrumento puede procesar, permitiendo detectar objetivos más tenues.

   • Resolución: Se añaden más procesadores o líneas de base para aumentar la capacidad de resolución de imagen del interferómetro

3. Dependencia Crítica: Dado que todas las copias son necesarias simultáneamente para realizar el cálculo matemático de la luz (interferometría), la pérdida de una unidad no activa un mecanismo de "failover" (como en un clúster de servidores), sino que degrada inmediatamente la capacidad científica del instrumento o invalida la misión.

Resumen Visual

Imagina un sistema de audio:

• Multiplicidad Tradicional (Redundancia): Tienes 2 altavoces, pero solo usas uno. Si se rompe, enciendes el segundo.

• Multiplicidad Física (JPL): Tienes 2 altavoces para sonar el doble de fuerte (o en estéreo). Si uno se rompe, el sistema ya no cumple su función original (no se oye fuerte o pierdes el estéreo).

Conclusión del Documento: El reporte concluye que en líneas de productos de alto rendimiento, cuando hay un conflicto entre la modificabilidad (facilidad de cambio/reuso) y el rendimiento (física), el rendimiento siempre gana, lo que obliga a esta arquitectura de multiplicidad rígida y no redundante.

Arquitectura y Topología de una Service Mesh (Malla de Servicios)

 

Definición Conceptual y Geométrica

Para una mente visual, una Service Mesh no es una herramienta, es una capa de infraestructura dedicada que añade una dimensión topológica a tu red de microservicios.

Imagina tu arquitectura actual de microservicios como un conjunto de puntos (nodos) en un espacio.

• Sin Service Mesh: Los puntos se conectan directamente mediante líneas caóticas (lógica de red dentro del código Java/Spring). Si una línea falla, el nodo debe saber cómo repararla.

• Con Service Mesh: Superpones una "rejilla" o malla uniforme sobre todos los puntos. La comunicación ya no es Punto A $\to$ Punto B, sino Punto A $\to$ Malla $\to$ Punto B.

Definición Formal:

Es una capa de infraestructura configurable y de baja latencia diseñada para manejar un alto volumen de comunicaciones entre servicios (service-to-service), proporcionando fiabilidad, seguridad y observabilidad sin modificar el código fuente de la aplicación.