Definición
Los requisitos no funcionales (RNF) definen los atributos de calidad, las restricciones y las características operativas de un sistema de software. A diferencia de los requisitos funcionales, que especifican lo que hace el sistema, los RNF especifican cómo de bien lo hace, garantizando la fiabilidad, la seguridad, la escalabilidad y la mantenibilidad.
Los RNF son cruciales en DevOps y en el desarrollo de software. Definen el rendimiento, la experiencia del usuario y el cumplimiento normativo de un sistema. Un conjunto de RNF bien definido garantiza que las aplicaciones sean eficientes, seguras y escalables, a la vez que cumplen los objetivos empresariales.
Importancia de los requisitos no funcionales en DevOps
En DevOps, donde la CI/CD es fundamental, los requisitos no funcionales (RNF) garantizan la fiabilidad del sistema, la optimización del rendimiento, la seguridad y la escalabilidad. Ayudan a prevenir fallos bajo carga, garantizan tiempos de respuesta rápidos, protegen los datos confidenciales y aseguran el cumplimiento de las normas del sector.
Los RNF mejoran la experiencia del usuario, la eficiencia operativa y la utilización de los recursos, lo que permite una escalabilidad fluida y la optimización de los costes. Al integrar los RNF en los pipelines de DevOps, los equipos pueden automatizar las pruebas, la supervisión y el ajuste del rendimiento, garantizando un software resiliente y de alta calidad.
Cómo funcionan los requisitos no funcionales
Los RNF se definen, miden y validan normalmente mediante parámetros de referencia cuantificables. El flujo de trabajo incluye:
Especificación de requisitos
Identificación de los atributos clave del sistema, como el rendimiento, la seguridad y la usabilidad. Documentación de parámetros de referencia específicos, como un tiempo de respuesta de < 200 ms o una disponibilidad del 99,99%.
Implementación y supervisión
Integración de los RNF en los flujos de trabajo de DevOps, los pipelines de CI/CD y los conjuntos de pruebas automatizadas.
Se utilizan herramientas de observabilidad como Grafana, Prometheus y Splunk para medir el cumplimiento.
Pruebas y validación
Realización de pruebas de carga, auditorías de seguridad y pruebas de accesibilidad para garantizar el cumplimiento de los RNF. Se utilizaron herramientas como JMeter, OWASP ZAP y Selenium para la validación.
Mejora continua
Actualización periódica de los RNF en función de las necesidades empresariales, los comentarios de los usuarios y las métricas de rendimiento. Automatización de las comprobaciones de cumplimiento en los pipelines de DevOps para una supervisión continua.
Tipos de requisitos no funcionales
Los RNF se pueden clasificar en función del rendimiento del sistema, la seguridad, la usabilidad y los factores operativos. Los tipos más comunes son:
| Categoría | Descripción | Métricas de ejemplo |
| Rendimiento | Define la velocidad, la capacidad de respuesta y el rendimiento del sistema. | Tiempo de respuesta < 200 ms, gestionar 10.000 usuarios simultáneos. |
| Escalabilidad | Determina la capacidad del sistema para gestionar una mayor carga. | Escalado automático basado en picos de tráfico, uso de la CPU < 70%. |
| Disponibilidad | Garantiza el tiempo de actividad del sistema y la tolerancia a fallos. | 99,99% de tiempo de actividad, conmutación por error en < 10 segundos. |
| Seguridad | Protege los sistemas de las ciberamenazas y las vulnerabilidades. | Datos cifrados con AES-256, autenticación multifactor (MFA) |
| Usabilidad | Define la accesibilidad del sistema, la interfaz de usuario y la experiencia. | Accesibilidad web conforme a WCAG 2.1, navegación máxima de 3 clics. |
| Mantenibilidad | Garantiza la facilidad de las actualizaciones, los parches y las modificaciones del sistema. | Soporte de reversión automatizada, 90% de cobertura de pruebas. |
| Cumplimiento | Cumple las normas legales y del sector. | Cumplimiento de GDPR, HIPAA, PCI-DSS |
Ventajas de los requisitos no funcionales
Garantiza la fiabilidad del sistema
Los RNF ayudan a definir el tiempo de actividad y las estrategias de conmutación por error para garantizar que las aplicaciones sigan operativas incluso durante los fallos. Los sistemas redundantes, las copias de seguridad automatizadas y los planes de recuperación ante desastres ayudan a evitar la pérdida de datos y el tiempo de inactividad inesperado. Las organizaciones pueden minimizar las interrupciones y mantener los servicios en funcionamiento sin problemas bajo cargas variables mediante la implementación de mecanismos de equilibrio de carga y conmutación por error.
Mejora la experiencia del usuario
Un sistema bien optimizado mejora la experiencia del usuario al ofrecer tiempos de respuesta rápidos, interacciones fluidas y un tiempo de inactividad mínimo. Las normas de accesibilidad garantizan que las aplicaciones puedan ser utilizadas por todas las personas, incluidas las personas con discapacidad. Los sistemas con almacenamiento en caché eficiente, procesamiento de baja latencia y diseño fácil de usar pueden mejorar la participación y la satisfacción del cliente.
Refuerza la seguridad
Los RNF definen las políticas de seguridad que imponen el cifrado, la autenticación y el control de acceso para proteger los datos confidenciales. Las organizaciones pueden prevenir las ciberamenazas, las filtraciones de datos y las infracciones del cumplimiento normativo siguiendo las normas de seguridad del sector como GDPR, HIPAA y PCI-DSS. Los RNF centrados en la seguridad garantizan que las aplicaciones sigan siendo resistentes a los ataques y al acceso no autorizado.
Admite la escalabilidad y el crecimiento
A medida que crecen las cargas de trabajo, una infraestructura escalable garantiza que las aplicaciones puedan gestionar un mayor tráfico sin degradar el rendimiento. El escalado automático, la contenedorización y la elasticidad de la nube permiten que los sistemas se expandan o se contraigan dinámicamente en función de la demanda. Los RNF centrados en la escalabilidad garantizan que los recursos se asignen de forma eficiente para mantener el rendimiento y la rentabilidad.
Reduce los costes a largo plazo
La definición de los RNF al principio ayuda a evitar la costosa repetición del trabajo y los fallos inesperados del sistema. Unos parámetros de referencia de rendimiento claros, unas directrices de cumplimiento y unas estrategias de automatización facilitan el mantenimiento del software y reducen las correcciones de última hora. Los sistemas bien estructurados reducen los costes de infraestructura y operativos, lo que hace que la gestión a largo plazo sea más rentable y eficiente.
Retos y limitaciones de los requisitos no funcionales
Aunque los RNF son críticos, también conllevan retos:
Difícil de medir y cuantificar: A diferencia de los requisitos funcionales, puede ser difícil definir parámetros de referencia precisos para la usabilidad y la seguridad. Requiere KPI detallados y seguimiento del rendimiento.
Mayor complejidad de desarrollo: La implementación de optimizaciones basadas en RNF (por ejemplo, alta disponibilidad y controles de seguridad) puede añadir esfuerzo de desarrollo. Requiere la colaboración entre los equipos de desarrollo, seguridad y operaciones.
Compromisos de rendimiento: Una alta seguridad (por ejemplo, el cifrado y la autenticación) puede aumentar los tiempos de respuesta. Es crucial equilibrar la seguridad, el rendimiento y la escalabilidad.
Costes y gastos generales de recursos: Unos RNF estrictos pueden requerir una infraestructura costosa, herramientas de supervisión y pruebas de cumplimiento. Se requiere un análisis de coste-beneficio para una implementación práctica.
Buenas prácticas para definir e implementar los RNF
Definir los RNF al principio del ciclo de vida del desarrollo
Los RNF deben establecerse al principio del proceso de desarrollo de software para evitar cambios costosos más adelante. La integración de los mismos en los documentos de requisitos, los planes arquitectónicos y los flujos de trabajo de DevOps garantiza que se tengan en cuenta a lo largo del desarrollo. Este enfoque proactivo ayuda a los equipos a crear aplicaciones escalables, seguras y de alto rendimiento sin modificaciones de última hora.
Hacer que los RNF sean medibles y procesables
Para garantizar una implementación eficaz, los RNF deben ser cuantificables y estar claramente definidos. En lugar de requisitos vagos como «rendimiento rápido», los equipos deben utilizar parámetros de referencia medibles como «El tiempo de respuesta debe ser de < 200 ms» o «Garantía de tiempo de actividad del 99,99%». Esto permite a los desarrolladores y probadores realizar un seguimiento del progreso y validar el cumplimiento durante la implementación.
Automatizar las pruebas y las comprobaciones de cumplimiento
La automatización es clave para mantener el rendimiento, la seguridad y la fiabilidad continuos. Los equipos de DevOps pueden integrar las pruebas de carga, el escaneo de seguridad y la verificación del cumplimiento en los pipelines de CI/CD. Herramientas como JMeter, OWASP ZAP y SonarQube ayudan a automatizar estas comprobaciones, garantizando que los RNF se cumplen antes de la implementación, no después de que surjan los problemas.
Optimizar para la escalabilidad y el rendimiento
Los sistemas deben diseñarse con escalabilidad para gestionar las crecientes cargas de trabajo y los picos de tráfico. La implementación de políticas de escalado automático, estrategias de almacenamiento en caché y redes de entrega de contenido (CDN) garantiza que las aplicaciones sigan siendo receptivas y eficientes en condiciones variables. Las soluciones nativas de la nube como Kubernetes y AWS Auto Scaling ayudan a asignar recursos dinámicamente en función de la demanda.
Realizar una supervisión y auditorías periódicas
La observabilidad en tiempo real garantiza que los RNF sigan cumpliendo las expectativas después de la implementación. Herramientas como Prometheus, Grafana y AWS CloudWatch permiten a los equipos realizar un seguimiento del rendimiento del sistema, detectar anomalías y evitar fallos antes de que afecten a los usuarios. Las auditorías periódicas y las revisiones del rendimiento ayudan a perfeccionar los RNF y a alinearlos con las necesidades empresariales en evolución.
Equilibrar el rendimiento, la seguridad y el coste
Un enfoque bien equilibrado es esencial para evitar la sobreingeniería o los gastos innecesarios. La priorización de los RNF críticos en función del impacto empresarial garantiza que los sistemas sigan siendo eficientes, seguros y rentables. Las organizaciones deben centrarse en lograr el equilibrio adecuado entre la velocidad, la seguridad y los costes de infraestructura sin comprometer la calidad general.
Conclusión
Los requisitos no funcionales (RNF) son esenciales para construir sistemas de software fiables, escalables y seguros. Aunque no definen las características de la aplicación, garantizan que las aplicaciones cumplan las normas de rendimiento, seguridad, usabilidad y cumplimiento normativo.
Al incorporar los RNF en los flujos de trabajo de DevOps, los equipos pueden automatizar las pruebas de rendimiento, supervisar las métricas en tiempo real y mejorar la resistencia del sistema. Aunque la definición de RNF medibles puede ser un reto, seguir las mejores prácticas, utilizar la automatización y supervisar continuamente el comportamiento del sistema ayuda a crear aplicaciones de alta calidad, fáciles de usar y preparadas para el futuro.
