Desarrollo de mecanismos de resiliencia basados en patrones de tolerancia a fallos para servicios en la nube

La creciente dependencia de servicios alojados en la nube ha llevado a que la resiliencia y la continuidad operativa sean fundamentales para diversas organizaciones, desde instituciones financieras hasta entidades gubernamentales y de salud. Sin embargo, la complejidad de los sistemas distribuidos es agravada por la falta de estándares uniformes y la dificultad en la integración de aplicaciones provenientes de múltiples proveedores, lo que expone a estos servicios a riesgos significativos. Estos riesgos pueden derivar en configuraciones erróneas, sobrecargas, interrupciones prolongadas y fallos en cascada, afectando gravemente tanto los procesos operativos como la reputación y estabilidad económica de las entidades involucradas. Este proyecto propone mecanismos de resiliencia dinámica para aplicaciones web basadas en microservicios, utilizando herramientas abiertas como Spring Boot, Docker, Kubernetes, Prometheus y Grafana. El objetivo principal es adaptar los patrones de diseño tolerantes a fallos—Circuit Breaker, Retry y Rate Limiter— a partir del monitoreo continuo de métricas operativas en tiempo real, como la latencia y la tasa de errores. Para lograrlo, se desarrolló un sistema que evalúa constantemente estas métricas y ajusta dinámicamente la configuración de resiliencia usando Spring Cloud Config, permitiendo cambios inmediatos sin necesidad de reiniciar los servicios. La efectividad de esta solución fue validada a través de una aplicación demostrativa de gestión empresarial basada en microservicios. Mediante la utilización de Chaos Monkey, se simularon distintos escenarios controlados de fallos que permitieron observar claramente cómo respondían los patrones de resiliencia implementados. Las pruebas de funcionamiento, carga y monitoreo evidenciaron que los mecanismos de resiliencia operan correctamente, respondiendo y adaptándose a condiciones adversas tal como fueron configurados. Este trabajo ofrece una solución tecnológica accesible, especialmente útil para organizaciones que buscan soluciones económicas sin sacrificar calidad ni robustez técnica. Al enfocarse en tecnologías open-source ampliamente disponibles y documentadas, el proyecto proporciona un marco práctico que facilita la implementación efectiva y dinámica de patrones resilientes en otras aplicaciones similares, permitiendo así responder proactivamente a condiciones de fallo inesperadas.

• Autores: Mina Carabali, Darcy Vanessa
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2025
• Institución: Universidad Autónoma de Occidente
• Repositorio: RED: Repositorio Educativo Digital UAO
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:red.uao.edu.co:10614/16157
• Acceso en línea: https://hdl.handle.net/10614/16157; https://red.uao.edu.co/
• Palabra clave: Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones; Resiliencia en la nube; Patrones de tolerancia a fallos; Arquitectura de microservicios; Mecanismos de resiliencia dinámica; Aplicaciones con Spring Boot; Cloud Resilience; Fault tolerance patterns; Microservices architecture; Dynamic resilience mechanisms; Spring boot applications; Resilience4j
• Rights: openAccess
• License: Derechos reservados - Universidad Autónoma de Occidente, 2025