Entendiendo ULID Un enfoque moderno para los identificadores únicos

En el mundo del desarrollo de software y la gestión de bases de datos, los identificadores únicos desempeñan un papel crucial para garantizar la integridad de los datos, la trazabilidad y la indexación eficiente. Tradicionalmente, los sistemas se han basado en identificadores universalmente únicos (UUID) para generar claves únicas.

Sin embargo, a medida que la tecnología evoluciona, también lo hacen los requisitos para estos identificadores. Entra en escena el ULID (identificador universalmente único y clasificable lexicográficamente), una alternativa moderna al UUID que aborda algunas de sus limitaciones y ofrece beneficios adicionales. Este artículo explora el ULID en profundidad, cubriendo su estructura, ventajas, casos de uso y cómo se compara con UUID.

Si tiene curiosidad por ver los ULID en acción, puede intentar generarlos utilizando nuestro Herramienta generadora de ULID .

¿Qué es ULID?

ULID significa Identificador universalmente único y clasificable lexicográficamenteSe trata de un formato de identificador de 128 bits diseñado para ser único y ordenable. A diferencia de los UUID, que suelen representarse como cadenas hexadecimales, los ULID se codifican en formato base32, lo que los hace más compactos y legibles para el ser humano. El objetivo principal de los ULID es proporcionar un identificador único global que también se pueda ordenar cronológicamente según su fecha de creación.

Un ULID típico se ve así:

01GJ9XZ5F7H8KQWV2YB3C4D6E

Este formato garantiza que los ULID no solo sean únicos sino que también sean fáciles de ordenar e indexar en bases de datos.

---

Estructura de ULID

Un ULID consta de dos componentes principales:

1. Marca de tiempo (48 bits):Los primeros 48 bits representan una marca de tiempo Unix en milisegundos. Esto permite que los ULID codifiquen la hora exacta de su creación, lo que permite la clasificación cronológica.
2. Aleatoriedad (80 bits):Los 80 bits restantes se generan aleatoriamente mediante un generador de números aleatorios criptográficamente seguro. Esto garantiza la unicidad incluso cuando se generan varios ULID en el mismo milisegundo.

Desglose de los componentes:

• Marca de tiempo:Codificado en los primeros 10 caracteres del ULID (por ejemplo, 01GJ9XZ5F7 en el ejemplo anterior). Esta parte representa el tiempo transcurrido desde la época Unix (1 de enero de 1970).
• Aleatoriedad:Codificado en los últimos 16 caracteres (por ejemplo, H8KQWV2YB3C4D6E). Esta aleatoriedad garantiza que incluso si se crean dos ULID en el mismo milisegundo, seguirán siendo distintos.

La combinación de estos dos componentes da como resultado una cadena de 26 caracteres cuando se codifica en base32. La codificación base32 utiliza un subconjunto de caracteres ASCII (0-9 y A-V), lo que lo hace seguro para URL y sin distinción entre mayúsculas y minúsculas.

---

Ventajas de ULID

El ULID ofrece varias ventajas con respecto a los UUID tradicionales, lo que lo convierte en una opción atractiva para las aplicaciones modernas. A continuación, se indican algunos de los principales beneficios:

1. Ordenación lexicográfica

Una de las ventajas más importantes de los ULID es su capacidad de ordenarse lexicográficamente. Dado que la marca de tiempo está incorporada en el identificador, los ULID se pueden ordenar de forma natural según su fecha de creación sin necesidad de indexación o procesamiento adicional. Esta característica es especialmente útil en sistemas distribuidos en los que es esencial mantener el orden cronológico.

2. Representación compacta

Los ULID son más cortos que los UUID cuando se representan en base32. Mientras que un UUID normalmente requiere 36 caracteres (incluidos los guiones), un ULID utiliza solo 26 caracteres. Esta compacidad reduce los requisitos de almacenamiento y mejora la legibilidad.

3. Formato legible para humanos

La codificación base32 utilizada en los ULID evita caracteres ambiguos como I, L, O, y U, lo que facilita su lectura y transcripción manual. Esto resulta especialmente beneficioso en situaciones en las que los identificadores deben comunicarse verbalmente o por escrito.

4. Contexto cronológico

La inclusión de una marca de tiempo proporciona información contextual sobre cuándo se creó el identificador. Esto puede resultar muy útil para fines de depuración, auditoría y seguimiento.

5. Compatibilidad con sistemas existentes

Los ULID están diseñados para caber en el mismo espacio de 128 bits que los UUID, lo que los hace compatibles con bases de datos y sistemas que admiten UUID. Además, existen bibliotecas para generar y analizar ULID en muchos lenguajes de programación, lo que garantiza una integración perfecta.

---

Casos de uso de ULID

Los ULID son versátiles y se pueden aplicar en diversos dominios. Algunos casos de uso comunes incluyen:

1. Claves primarias de la base de datos

En las bases de datos relacionales, los ULID pueden servir como claves principales debido a su singularidad y sus capacidades de ordenamiento cronológico. Por ejemplo, en PostgreSQL, puede almacenar los ULID como CHAR(26) o BYTEA tipos, dependiendo de sus necesidades de rendimiento y almacenamiento.

2. Sistemas distribuidos

En entornos distribuidos, los ULID eliminan la necesidad de contar con servicios centralizados de generación de identificadores. Cada nodo puede generar de forma independiente identificadores únicos sin riesgo de colisiones, gracias al componente de aleatoriedad.

3. Búsqueda de eventos

Las arquitecturas de abastecimiento de eventos se benefician de los ULID porque los eventos se pueden almacenar y recuperar en orden cronológico sin lógica de clasificación adicional. La marca de tiempo incorporada simplifica la reproducción y la depuración de eventos.

4. Servicios de acortamiento de URL

La naturaleza compacta y legible de los ULID los hace ideales para los servicios de acortamiento de URL. Ofrecen un equilibrio entre singularidad y brevedad, lo que mejora la experiencia del usuario.

5. Registros de auditoría

Al registrar acciones o transacciones, los ULID permiten a los desarrolladores identificar rápidamente la secuencia de eventos en función de sus marcas de tiempo. Esto simplifica el análisis forense y los informes de cumplimiento.

---

Comparación con UUID

Para comprender mejor la propuesta de valor de ULID, comparémosla con UUID, uno de sus competidores más cercanos.

Característica	Identificación única	UUID
Longitud	26 caracteres (base32)	36 caracteres (hexadecimales)
Clasificación	Ordenable lexicográficamente	No es inherentemente clasificable
Marca de tiempo	Incorporado	Ausente (excepto en la versión 1)
Legibilidad	Amigable con los humanos	Menos legible
Riesgo de colisión	Extremadamente bajo	Extremadamente bajo
Casos de uso	Orden cronológico, compacidad	Singularidad de propósito general

Si bien tanto ULID como UUID ofrecen altos niveles de singularidad, la clasificación cronológica y la representación compacta de ULID le otorgan una ventaja en escenarios específicos.

---

Consideraciones de implementación

Antes de adoptar ULID en sus proyectos, considere los siguientes factores:

1. Soporte de la biblioteca

Asegúrese de que existan bibliotecas sólidas para el lenguaje de programación que elija. Los lenguajes populares como Python, JavaScript, Java y Go tienen bibliotecas ULID bien mantenidas.

2. Eficiencia de almacenamiento

Aunque los ULID son más cortos que los UUID, aún ocupan 128 bits. Si la eficiencia de almacenamiento es crítica, evalúe si alternativas más pequeñas (por ejemplo, los identificadores de Snowflake) podrían ser suficientes.

3. Dependencia del reloj

Dado que los ULID dependen de los relojes del sistema para sus marcas de tiempo, asegúrese de que su infraestructura tenga relojes sincronizados (por ejemplo, a través de NTP). La desviación del reloj podría generar ULID fuera de servicio.

4. Seguridad

Si bien los ULID están diseñados para ser impredecibles, no deben usarse como tokens de seguridad. Utilice siempre mecanismos criptográficos dedicados para operaciones confidenciales.

---

Referencias

1. Especificación ULID:El repositorio oficial que detalla el formato ULID y las pautas de implementación.
2. Codificación Base32:Artículo de Wikipedia que explica los principios detrás de la codificación base32.
3. Bibliotecas ULID:Una colección de implementaciones de ULID en diferentes lenguajes de programación.
4. Integración de PostgreSQL y ULID:Documentación sobre el manejo de tipos de datos similares a UUID en PostgreSQL.

---

ULID: uniendo simplicidad y escalabilidad

ULID representa un avance significativo en el ámbito de los identificadores únicos, ya que soluciona muchas de las deficiencias asociadas con los UUID tradicionales. Su capacidad para incorporar marcas de tiempo, mantener la clasificación lexicográfica y ofrecer un formato compacto y legible por humanos lo convierte en una excelente opción para las aplicaciones modernas. Ya sea que esté construyendo un sistema distribuido, administrando registros de eventos o diseñando un acortador de URL, ULID proporciona una solución sólida adaptada a las necesidades contemporáneas.

Al comprender la estructura, las ventajas y los posibles desafíos de ULID, los desarrolladores pueden tomar decisiones informadas sobre la integración de esta poderosa herramienta en sus proyectos. A medida que la tecnología continúa evolucionando, innovaciones como ULID allanan el camino para soluciones más eficientes y escalables en el panorama digital.

También te puede interesar