¿Alguna vez ha escuchado el término contenedorización? Posiblemente no. El uso de contenedores en entornos virtuales no es nuevo porque se ha utilizado durante varios años.

Sin embargo, las mejoras tecnológicas han vuelto a hacer popular la contenerización gracias a la ligereza de su ejecución en comparación con una máquina virtual. En esta guía, le diremos de qué se trata la contenedorización y qué beneficios proporciona.

Contenedores físicos frente a contenedores de software

Para entender la contenedorización, pensemos un rato en los contenedores físicos. La industria naviera moderna puede transportar carga de manera efectiva gracias a los contenedores.

Imagine lo difícil que sería transportar una paleta abierta con teléfonos inteligentes junto con paletas de alimentos. En lugar de tener barcos especializados en el transporte de cierto tipo de carga, simplemente colocamos todas las cosas en contenedores separados y las enviamos todas juntas en el mismo barco.

La contenedorización explicada en el mundo de TI funciona básicamente de la misma manera. En lugar de enviar sistemas operativos completos y su software, empaqueta su código en un contenedor que se puede ejecutar en cualquier lugar. Dado que estos contenedores suelen ser bastante pequeños, puede empacar muchos contenedores en una sola computadora.

¿Qué es un contenedor en comparación con una máquina virtual?

A veces, un contenedor se confunde con una máquina virtual porque funcionan de manera similar: aislando aplicaciones sin necesidad de hardware físico. Sin embargo, su principal diferencia radica en su arquitectura. Los contenedores están aislados de un sistema operativo y la manipulación con ellos es más fácil. Podemos entenderlos como una forma ligera de una máquina virtual.

Un contenedor como máquina virtual tiene aislamiento, es decir, un espacio reservado para el procesamiento de datos, autorización como root, puede montar sistemas de archivos y más. Sin embargo, a diferencia de las máquinas virtuales que se administran con sistemas operativos separados, los contenedores comparten el núcleo del sistema host con otros contenedores, como se muestra en los diagramas siguientes.

Comparación entre una máquina virtual y una arquitectura de contenedor
Figura 1. Comparación entre una máquina virtual y una arquitectura de contenedor

Qué es un hipervisor

Un hipervisor es un software especial capaz de emular un PC cliente y todos sus recursos de hardware. Los hipervisores se ejecutan en equipos físicos, también llamados máquinas host. Hay dos tipos de hipervisor: un hipervisor alojado y un hipervisor de metal desnudo. Si bien un hipervisor alojado no controla los controladores de hardware, el hipervisor no necesita un sistema operativo para ejecutarse.

Cómo funciona la contenedorización

La pieza principal de una arquitectura de contenedores es algo llamado Docker. Una Docker es un código abierto basado en el núcleo Linux que es responsable de crear contenedores en un sistema operativo, como hemos visto en la Figura 1. En the Master ofrecemos servidores administrados virtuales con virtualización KVM que admiten la contenedorización de docker.

Al acceder a un único núcleo del sistema operativo, Docker puede administrar varias aplicaciones distribuidas, que se ejecutan en su propio contenedor. En otras palabras, la contenedorización se basa en el paquete de software que se implementa en un solo envío virtual.

Los contenedores se crean a partir de imágenes de Docker. Aunque las imágenes son de solo lectura, la ventana acoplable agrega un sistema de archivos de lectura y escritura al sistema de archivos de solo imagen para crear un contenedor.

Cuando se crea un contenedor, Docker inicia una interfaz de red que comunica el contenedor con el host local. A continuación, agrega una dirección IP al contenedor creado y ejecuta el proceso indicado para ejecutar la aplicación asignada a él.

Al implementar la contenedorización, cada contenedor tiene todas las partes necesarias para ejecutar un programa: archivos, bibliotecas y todas las variables que permiten que un entorno sea ejecutable.

Como mencionamos anteriormente, a diferencia de las máquinas virtuales, los contenedores no necesitan tener un sistema operativo diferente. Esta característica los hace más rápidos y ligeros, ya que consumen menos recursos de un servidor o de la nube.

Motor acoplable: el alma de la contenedorización

El motor acoplable es una capa de software en la que se ejecuta una acoplable. En resumen, es un motor de ejecución ligero que gestiona contenedores. Se ejecuta en sistemas Linux y consiste en una ventana acoplable de Demonio que se ejecuta en el equipo host, un cliente de ventana acoplable que interactúa con Dameon Docker para ejecutar comandos y una API REST para comunicarse de forma remota con la ventana acoplable de Demonio.

Beneficios de la contenedorización

La contenedorización ha optimizado la virtualización en comparación con las máquinas virtuales al reducir el número de recursos y el tiempo de ejecución. Además, las empresas ahorran dinero porque no necesitan varias versiones de sistemas operativos con sus respectivas licencias. Al igual que ocurre con las máquinas virtuales.

Por otro lado, los contenedores permiten ejecutar múltiples aplicaciones en una sola máquina. ¿Por qué? Porque el núcleo del sistema operativo es compartido. Este enfoque es mucho más atractivo desde el punto de vista empresarial debido a la facilidad para crear aplicaciones, ensamblarlas y moverlas. Algunos otros beneficios de la contenedorización son los siguientes:

Portabilidad

La contenedorización se puede ejecutar en cualquier computadora de escritorio o portátil capaz de llevar a cabo un entorno de contenedor. Debido a que las aplicaciones no necesitan el sistema operativo host, se ejecutan más rápido.

Prácticamente cualquier persona puede empaquetar una aplicación en una computadora portátil y probarla de inmediato sin modificaciones en una nube pública o privada. Tanto el entorno de aplicación como el entorno operativo permanecen limpios y mínimos.

Escalabilidad y modulación

Los contenedores son ligeros y no se sobrecargan. Gracias a esta capacidad, los contenedores sirven para escalar aplicaciones a través de grupos de sistemas que aumentan o disminuyen los servicios de acuerdo con los picos de demanda. Una de las mejores herramientas para realizar escalabilidad en contenedores es Kubernets de Google. Kubernetes permite controlar automáticamente la carga de trabajo de los contenedores, su interacción e implementación.

Velocidad

Lo que hace que un contenedor sea más rápido que una máquina virtual es que al ser entornos espaciales aislados ejecutados en un único núcleo, consume menos recursos. Los contenedores pueden ejecutarse en segundos, mientras que las máquinas virtuales necesitan más tiempo para iniciar el sistema operativo de cada una.

Imágenes de Docker Hub

Docker Hub tiene miles de imágenes públicas que cualquiera puede usar fácilmente. La biblioteca de imágenes le permite encontrar casi cualquier imagen que necesite para sus contenedores de acuerdo con las necesidades específicas de sus aplicaciones.

Aislamiento y regulación

En la contenedorización, las aplicaciones no solo están aisladas unas de otras, sino que también están aisladas del sistema subyacente. Es más fácil controlar una aplicación dentro de un contenedor y los recursos del sistema. También garantiza que tanto los datos como el código permanezcan aislados.

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