Los contenedores de cloud computing son tecnologías que permiten empaquetar y aislar aplicaciones con todo el entorno de ejecución, es decir, con todos los archivos necesarios para ejecutarse. Esto facilita el traslado de la aplicación contenida de un entorno a otro (desarrollo, pruebas, producción, etc.) conservando toda su funcionalidad. También es posible mover fácilmente una aplicación en contenedores de cloud computing entre entornos de nube pública, nube privada y nube híbrida y centros de datos on premise con un comportamiento y una funcionalidad coherentes. Descubre en esta guía práctica todo lo que tienes que saber sobre contenedores en el cloud computing.
Índice de temas
¿Qué son los contenedores de cloud computing?
Podemos decir que los contenedores son unidades de software que pueden añadirse a una solución en la nube para ampliar su rendimiento, funcionalidad y gestión. Los contenedores de cloud computing agrupan código, dependencias y bibliotecas en un formato ordenado y reutilizable para que pueda ejecutarse en cualquier lugar. Son instancias ligeras, seguras y externas que no consumen recursos de su solución de nube principal.
Un contenedor es una unidad abstracta de software independiente y ejecutable que contiene todo lo necesario para ejecutar una aplicación: código, tiempo de ejecución, herramientas del sistema y bibliotecas del sistema. Los contenedores tienen parámetros definidos y pueden ejecutar un programa, una carga de trabajo o una tarea específica. La única restricción de los contenedores es que dependen del núcleo de su sistema anfitrión. Un contenedor Linux sólo puede funcionar en un host Linux, un contenedor Windows funciona en un host Windows, y así sucesivamente para otros sistemas operativos (SO).
Es posible mover fácilmente una aplicación en contenedores entre entornos de nube pública, privada e híbrida y centros de datos on premise con un comportamiento y una funcionalidad coherentes
¿Qué es la Contenerización?
La contenerización consiste en empaquetar el código de software con todos sus componentes necesarios, como bibliotecas, frameworks y otras dependencias, de modo que queden aislados en su propio contenedor. De este modo, el software o la aplicación dentro del contenedor puede trasladarse y ejecutarse de forma coherente en cualquier entorno e infraestructura, independientemente del sistema operativo de ese entorno o infraestructura. El contenedor actúa como una especie de burbuja o entorno informático que rodea la aplicación y la mantiene independiente de su entorno.
Contenedores vs máquinas virtuales
La virtualización implica el proceso por el que recursos singulares como la RAM, la CPU, la red y los discos pueden virtualizarse y considerarse recursos múltiples. La diferencia clave es que los contenedores sólo pueden virtualizar capas de software construidas por encima del nivel del sistema operativo. En cambio, las máquinas virtuales pueden virtualizar máquinas enteras hasta las capas de hardware.
La virtualización consiste en utilizar software para crear una capa de abstracción sobre el hardware del ordenador, permitiendo que los elementos de hardware se dividan en varios ordenadores. Este software se denomina hipervisor. Los contenedores son un método ligero y ágil para manejar la virtualización. Y puesto que no necesitan hipervisores, permiten un aprovisionamiento de recursos más rápido y una rápida disponibilidad para nuevas aplicaciones. También pueden verse los contenedores como paquetes de software que contienen dependencias necesarias para ejecutar la aplicación de software gestionada. Las dependencias incluyen bibliotecas del sistema, paquetes de código externos (de terceros) y la inclusión de todas las demás aplicaciones a nivel de sistema operativo.
Ventajas e inconvenientes de los contenedores de nube
Ventajas
1. Portabilidad: Una de las principales ventajas de utilizar contenedores es que son altamente portables. Esto hace que sea fácil mover aplicaciones entre diferentes entornos, desde el desarrollo a la prueba a la producción, sin reconfigurar la configuración.
2. Escalabilidad: Los contenedores son ligeros y rápidos, por lo que pueden ampliarse o reducirse rápidamente en función de las necesidades. En función de la demanda, es posible ampliar o reducir las aplicaciones. Las herramientas de orquestación de contenedores, como Kubernetes, facilitan la gestión de un gran número de contenedores y automatizan el proceso de escalado.
3. Aislamiento: Los contenedores proporcionan un alto grado de aislamiento entre las aplicaciones y sus dependencias. Cada contenedor se ejecuta en su propio entorno, con su sistema de archivos, su pila de red y sus procesos. Esto facilita la ejecución de múltiples aplicaciones en el mismo host sin preocuparse por conflictos o dependencias.
4. Consistencia: Los contenedores proporcionan un entorno de ejecución coherente para las aplicaciones, independientemente del sistema subyacente. Esto significa que los desarrolladores pueden confiar en que su código se ejecutará de forma similar en cualquier sistema que soporte el tiempo de ejecución del contenedor.
5. Eficiencia de recursos: Los contenedores son ligeros y comparten los recursos del sistema anfitrión. Esto significa que varios contenedores pueden ejecutarse en el mismo host sin consumir muchos recursos. Esto hace posible ejecutar más aplicaciones en el mismo hardware, reduciendo costes.
Desventajas
1. Seguridad: Los contenedores comparten el mismo núcleo anfitrión, lo que puede suponer un riesgo para la seguridad. Si un contenedor se ve comprometido, puede afectar potencialmente a otros contenedores del mismo host. Sin embargo, las medidas de seguridad específicas de los contenedores, como el aislamiento de los contenedores y la segmentación de la red, pueden mitigar este riesgo.
2. Complejidad: Los contenedores pueden ser complejos de configurar y gestionar, especialmente en entornos a gran escala. Las herramientas de orquestación de contenedores, como Kubernetes, pueden ayudar a simplificar el proceso.
3. Almacenamiento: Los contenedores no almacenan datos ni estado. Esto puede hacer que la gestión de las bases de datos sea compleja dentro de un entorno de contenedores. Sin embargo, algunas soluciones, como los volúmenes persistentes, se pueden utilizar para recoger los datos almacenados en un entorno de contenedores docker.
4. Conexión en red: La conexión en red de los contenedores puede ser un reto, especialmente a través de múltiples hosts o entornos. La creación de redes de contenedores puede ser compleja, y requiere una planificación y gestión cuidadosas para garantizar que los contenedores puedan comunicarse entre sí y con servicios externos.
5. Compatibilidad: Los contenedores están diseñados para ejecutarse en un tiempo de ejecución de contenedor específico, como Docker o Kubernetes. Esto significa que las aplicaciones empaquetadas en un formato de contenedor pueden no ser compatibles con otro tiempo de ejecución de contenedor. Sin embargo, algunas herramientas, como la conversión de contenedores, pueden convertir contenedores entre diferentes formas.
Los contenedores tienen parámetros definidos y pueden ejecutar un programa, una carga de trabajo o una tarea específica
Casos de uso de contenedores de cloud computing
1. Arquitectura de microservicios
Organizaciones de todo el mundo están adoptando microservicios en lugar de grandes aplicaciones monolíticas para agilizar el desarrollo y las actualizaciones. Los microservicios son servicios autónomos que deben desplegarse y gestionarse de forma independiente, y los contenedores proporcionan a estos microservicios entornos de carga de trabajo aislados. Este proceso facilita el despliegue y escalado de estos microservicios de forma independiente en contenedores separados.
2. Despliegue en múltiples nubes
Si utiliza soluciones multi-nube o de nube híbrida, puede utilizar contenedores para desplegar sus aplicaciones en los diferentes entornos de nube. Debido a la naturaleza portátil de los contenedores, puede moverlos rápidamente de un entorno de nube a otro en las instalaciones, a la nube o viceversa. Además, si está buscando migrar de un entorno local a uno en la nube, puede empaquetar su aplicación con contenedores e implementarlos en su nube favorita más adelante.
3. Multi-Tenancy
Es fácil alojar una arquitectura multi-tenancy con contenedores, ya que una única instancia sirve a múltiples clientes. La arquitectura multi-tenancy en contenedores es ligera y más rápida que la virtualización, Por lo que el contenedor tardará unos segundos en arrancar en comparación con los gigabytes y minutos necesarios para arrancar una máquina virtual.
4. Productividad del desarrollador y desarrollo temprano de aplicaciones
Los contenedores proporcionan una forma práctica de desarrollar y probar aplicaciones que aumentan la productividad de los desarrolladores. Si se encuentra en la fase inicial del desarrollo de una aplicación y desea probar una versión, puede ejecutarla sin necesidad de alojarla en el sistema operativo principal. No tiene que configurar un entorno de pruebas completo, y en su lugar, puede girar un contenedor con dependencias para probar la aplicación.
5. Fácil configuración y adopción de DevOps
Es sencillo establecer configuraciones con contenedores. Con los contenedores, sólo es necesario poner las configuraciones en el código y desplegarlo. Además, los contenedores son compatibles con la canalización CI/CD para el desarrollo continuo y las configuraciones DevOps.
6. Apoyo a las operaciones continuas de negocio sin interrupciones
El tiempo de inactividad significa mucho más que un apagón temporal. Una pérdida de un cliente supone un duro golpe. La arquitectura de contenedores es intrínsecamente beneficiosa en la continuidad del negocio, ya que proporciona una forma estandarizada de dividir las aplicaciones en contenedores independientes. Esta flexibilidad hace que los contenedores sean muy útiles para la gestión de cargas de trabajo y la creación de sistemas tolerantes a fallos.
7. Contenerización de aplicaciones legacy
Muchas grandes empresas se aferran a sus sistemas tecnológicos heredados que gestionan procesos empresariales esenciales y son bastante difíciles de sustituir. Con una implementación adecuada, los contenedores se convierten en la clave para liberar a las empresas de los sistemas tradicionales y lograr la transformación digital.
Contenedores con Kubernetes
Kubernetes una plataforma de orquestación de contenedores de código abierto que automatiza muchos de los procesos manuales implicados en el despliegue, la gestión y el escalado de aplicaciones en contenedores. Mientras que Docker es un conjunto de herramientas de desarrollo de software para crear, compartir y ejecutar contenedores individuales; Kubernetes es un sistema para operar aplicaciones en contenedores a escala.
Piense en los contenedores como un paquete estandarizado para microservicios que contiene todo el código de aplicación y las dependencias necesarias en su interior. La creación de estos contenedores es el dominio de Docker. Pero una aplicación moderna consta de muchos contenedores. Operarlos en producción es el trabajo de Kubernetes. Dado que los contenedores son fáciles de replicar, las aplicaciones pueden autoescalarse: ampliar o reducir las capacidades de procesamiento para adaptarse a las demandas de los usuarios. Docker y Kubernetes son, por tanto, en su mayoría tecnologías complementarias.
Ciclo de vida de un contenedor de nube
El ciclo de vida de los contenedores, como la mayoría de los ciclos de vida de desarrollo de software, sigue las fases tradicionales de construcción, despliegue y ejecución. En la fase de compilación, se construye el código; en la fase de despliegue, se lanza el software; y en la fase de ejecución, se está en el modo de operaciones en curso.
Entender el ciclo de vida de un contenedor es crucial para trabajar eficientemente con contenedores. Conociendo los diferentes estados en los que puede estar un contenedor, es posible gestionar mejor los contenedores y solucionar cualquier problema que pueda surgir.
