Ingeniería  reversible


Revirtiendo los efectos del tiempo

Vuestro anfitrion

Alex Fernández

Físico de carrera

Ingeniero de software de profesión

@pinchito

Vamos a ver hoy


Reversibilidad e irreversibilidad


Desarrollo de software


Arquitectura de software


DevOps


Gestión y toma de decisiones

Primero, lo que no vamos a ver


Ni computación reversible


Ni ingeniería inversa


Ni termodinámica

ni teoría de (la) información


No es ciencia dura sino ingeniería

Reversibilidad

E irreversibilidad

La entropía no es...


calor

energía

caos

desorden

irreversibilidad

incertidumbre

degradación

complejidad

Reversibilidad


¿Quieres saber lo que es la "entropía"?


¡A quién le importa, hablemos de reversibilidad!


Un sistema reversible:

  • siempre tiene entropía mínima
  • es el proceso más eficiente
  • minimiza la complejidad

El proceso Reversible


Es el proceso más eficiente


Puede revertirse en el tiempo

sin usar energía extra


Funciona en ambas direcciones


Lleva al sistema a su estado inicial

sin efectos colaterales

Ejemplo: un péndulo perfecto


Siempre cerca del punto estable

Problemas de la reversibilidad termodinámica


El proceso debe ser infinitamente lento


No puede tener efectos colaterales:

¿cómo sabemos que ha ocurrido?


Ah, y ya puestos:

es imposible en el mundo real

Algunas Ideas sobre Reversibilidad


Eficiencia



Estabilidad



Predecibilidad



Lentitud

Irreversibilidad

Ineficiencia necesaria

El  proceso irrreversible


No puede revertirse en el tiempo


Sólo funciona en una dirección


Es imposible llevar al sistema al estado inicial


Tiene pérdidas y disipación:

es ineficiente

El mundo es irreversible

¡Y es más divertido así!

Algunas Ideas sobre IrReversibilidad


Velocidad



Turbulencia



Caos



Complejidad

Desarrollo

Reversible

Ejemplo: aplicación de gestión


Operaciones básicas:

  • Alta
  • Baja
  • Modificación
  • Consulta


Alta ↔ Baja

Modificación

Consulta

Ejemplo: Probando una apl de gestión


  • Crea una clave aleatoria
  • Crea un registro
  • Lee el registro
  • Ahora modifica el registro
  • Lee el registro otra vez
  • Por fin borra el registro
  • Verifica que el registro no se lee


Tests autocontenidos: dejan el sistema intacto

Pero con efectos colaterales (log, consola)

El  otro proceso reversible

Puede revertirse en el tiempo

(al menos para nuestro sistema)


Puede funcionar en ambas direcciones

(con una fuente de energía)


Lleva al sistema de vuelta a su estado inicial

(con efectos colaterales)


Usa un proceso ineficiente

La máquina reversible


Trabaja en ciclos


Cada ciclo cuesta un poco de esfuerzo


Cada ciclo puede revertirse

a un coste pequeño


Los ciclos pequeños son mejores que los grandes

La escalera reversible


Analogía cutre



Ejemplo: control de Versiones


CVS guarda los cambios en un fichero de log


SVN guarda las revisiones como diffs


Git almacena la historia en deltas

Fácil volver al HEAD previo

Fácil revertir un commit previo

Fácil truncar la historia y resetear

¿Qué nos falta?


Volver a un punto arbitrario del pasado

¡fácilmente!


Snapshots automáticos


Cruces de ramas


Example: deshacer


Aplicación visual con comandos


Cada comando puede deshacerse

... y rehacerse


Mucho más fácil probar distintos cambios

El proceso de desarrollo


Pequeños ciclos de escribir-compilar-enlazar-correr


Ciclos más grandes de escribir-probar-depurar-corregir


Ciclos enormes de escribir-integrar-desplegar


Cuanto más pequeño el ciclo, más eficiente el proceso

¿Qué nos falta?


Reducir el ciclo: escribir-compilar-enlazar-correr


Reducir el ciclo: escribir-probar-depurar-corregir


Reducir el ciclo: escribir-integrar-desplegar


Graba y despliega sólo si compila y pasa pruebas

Arquitectura


Reversible

La API sin estado (Stateless)


Todas las peticiones son autocontenidas


El servidor no tiene contexto


El cliente mantiene su propio estado


Puede paralelizarse

El servidor sin estado


No guarda estado en memoria

(excepto datos cacheados)


Puede resetearse a voluntad


Toda la información se vuelca en sistemas externos

(y en ficheros de log)

Evolución de una API


Evita romper las APIs existentes

Porfa porfa plís


Mantén la compatibilidad hacia atrás

... ¡y hacia delante!


Avisa sobre funciones deprecadas


Sólo se pueden eliminar las funciones sin usuarios

Un pequeño desvío

¡Expulsa tu calor extra por el escape!

La información es entropía


La información no es “entropía negativa”

¡La entropía es lo mismo que la información!


Expulsa tu información sobrante por un “escape”

a un “reservorio”


Reservorios de información:

  • bases de datos
  • ficheros

Ejemplo: Arquitectura de dos capas


Reservorio de información en base de datos
(y en ficheros de log)

¿Qué falta?


Más capas de compatibilidad


Compatibilidad hacia delante y hacia atrás


Ejemplo: Migración de Python 2.x → 3.x

¡y migración 3.x → 2.x!

DevOps

y Reversibilidad

Entorno de Integración


Tras la integración, deberíamos volver al estado inicial


Debería ser un proceso repetible


Entorno ideal: creado ad hoc

y luego destruído (como Travis-CI)

nueva versión de la reversibilidad

El proceso reversible está siempre en equilibrio

Equilibrio de los tests


El sistema está estable cuando pasa todos los tests

Pruebas


No dejes que tu sistema se aleje del equilibrio

Es mucho más difícil volver al camino


Haz tu desarrollo en pasos pequeños


Pasa las suites de pruebas a menudo

y corrige los fallos antes de seguir

Snapshots


Snapshots de disco


Snapshots del sistema operativo


En la nube: snapshots en todas partes


Permiten un rollback inmediato a estados previos

¿Qué nos falta?


Snapshots diferenciales

Vuelve atraś una parte manteniendo el resto

Ejemplo: revertir el sistema operativo, mantener aplicaciones


Control de versiones para ficheros de configuración

Despliegue

Pon tu código en producción

Despliegue continuo


Pon tu código en producción


Despliega en incrementos pequeños


Rollbacks inmediatos


Rollbacks automáticos

¿Qué nos falta?


Hacer que sea fácil volver a un momento previo

¡y volver hacia delante de nuevo!


Los rollbacks automáticos deberían ser sencillos

y ubicuos


Reducir los ciclos de despliegue aún más

hasta tiempo real (en según qué entornos)

Despliegue oscuro


Ciclo de dos fases


Primero despliega el código inactivo


Luego activa la funcionalidad


Ambas partes son reversibles

GEstión

Reversible

Típica visión de la gerencia


Muchos pasos irreversibles

Las tareas cerradas no se pueden revisitar

Trello es cool (y reversible)



Las tareas se pueden reabrir sin dramas

Los esfuerzos heroicos

... son irreversibles por naturaleza

Un proceso repetible está más cerca de la reversibilidad

Versiones temporales (Timeboxed)


Las funcionalidades se liberan sólo cuando están listas


Las tareas pueden reabrirse si hace falta

¡y no es un drama!


Las funcionalidades pueden mejorarse


Las versiones están orientadas a la mejora

Proceso de liberación (release)


Las releases pequeñas son mejores que las grandes


Ejemplo: Linux 2.4.x -> 2.6.x: cambio grande y peludo

Linux 2.6.x -> 3.x: mejora continua


Evita las releases si puedes

¡Las “rolling releases” son la mejor opción!


Toma de decisiones


Así que la clave para evitar las grandes decisiones es evitar hacer cosas que no tienen remedio. No dejes que te arrinconen sin escapatoria posible. Una rata arrinconada puede ser peligrosa -- un manager arrinconado es patético.

Linus Torvalds

¡Gracias!

@pinchito

https://slides.com/alexfernandez/ingenieria-reversible

Ingeniería Reversible

By Alex Fernández

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