Clusters vs child process

En Node.js, clusters y child processes son dos mecanismos distintos para aprovechar el poder de múltiples núcleos de CPU, pero tienen diferentes propósitos y formas de funcionamiento.

Diferencias Principales entre Clusters y Child Processes

1. Propósito y Estructura:

   • Clusters: Están diseñados específicamente para manejar múltiples solicitudes HTTP en paralelo mediante la creación de múltiples instancias de un servidor de Node.js. Cada instancia (o worker) es un proceso hijo que comparte el mismo puerto y permite que múltiples usuarios interactúen con el servidor sin sobrecargar un único proceso.

   • Child Processes: Son procesos secundarios generales que permiten ejecutar comandos del sistema o scripts independientes desde una aplicación Node.js. Los child processes son útiles para tareas intensivas en CPU o para ejecutar scripts externos, no necesariamente vinculados a servidores HTTP.

2. Implementación:

   • Clusters: Utilizan el módulo cluster, el cual configura automáticamente un proceso maestro que crea y gestiona procesos worker que manejan solicitudes en paralelo.

   • Child Processes: Utilizan el módulo child_process, que ofrece varias formas (spawn, exec, execFile, fork) para crear procesos secundarios que pueden ejecutar cualquier comando o script. Los child processes no tienen relación directa con la creación de servidores o el manejo de conexiones HTTP.

3. Comunicación entre Procesos:

   • Clusters: Los workers en un clúster comparten el puerto del servidor y pueden comunicarse con el proceso principal mediante un canal de intercomunicación (IPC), que viene configurado por defecto con el módulo cluster.

   • Child Processes: La comunicación entre el proceso padre y el proceso hijo puede hacerse a través de mensajes utilizando el canal IPC, pero debe configurarse de forma explícita y depende de los métodos (spawn, exec, etc.) usados para crear el proceso.

4. Uso de Memoria:

   • Clusters: Dado que cada worker en un clúster es un proceso independiente, cada uno tiene su propio espacio de memoria, por lo que usar clusters en sistemas con recursos limitados puede consumir más memoria.

   • Child Processes: También consumen memoria por ser procesos independientes, pero su uso es más flexible en cuanto al número de procesos necesarios, ya que no están limitados a un servidor HTTP.

5. Manejo de Errores y Tolerancia a Fallos:

   • Clusters: Cuando un worker falla, el proceso maestro puede detectar el error y crear automáticamente un nuevo worker para mantener la disponibilidad del servicio.

   • Child Processes: Los child processes no tienen un proceso supervisor como el clúster, por lo que cualquier manejo de fallos debe implementarse explícitamente.

¿Cuándo Usar Clusters vs. Child Processes?

• Clusters: Útiles para aplicaciones que manejan múltiples solicitudes en un servidor HTTP y necesitan aprovechar varios núcleos de CPU. Es común en servidores web que requieren alta concurrencia y disponibilidad, como aplicaciones de APIs REST.

• Child Processes: Son más flexibles y se usan para tareas específicas, como el procesamiento intensivo de datos, la ejecución de scripts externos o el manejo de procesos en paralelo que no necesariamente están relacionados con el servidor HTTP.