¿Qué son los contenedores de Linux ?

Los contenedores de Linux® son conjuntos de uno o más procesos aislados del resto del sistema. Todos los archivos que se necesitan para ejecutarlos provienen de una imagen en particular, lo cual significa que los contenedores de Linux se pueden trasladar y mantienen la uniformidad desde la etapa de desarrollo hasta la de prueba y la de producción. Por eso se pueden utilizar mucho más rápido que los canales de desarrollo, los cuales deben replicar los entornos de prueba tradicionales. Si incorporas la seguridad al canal de los contenedores y proteges tu infraestructura, los contenedores serán confiables y podrán ajustarse. Además, las aplicaciones en contenedores se pueden trasladar de manera sencilla entre los entornos de nube pública, privada e híbrida, los centros de datos y las instalaciones y, a la vez, mantener un comportamiento uniforme y la funcionalidad.

Prueba los contenedores de Linux

Imagínate que quieres desarrollar una aplicación. Trabajas en una computadora portátil y tu entorno tiene una configuración específica. Otros desarrolladores pueden tener configuraciones ligeramente diferentes. Tu aplicación se basará en esa configuración y dependerá de las bibliotecas, las dependencias y los archivos específicos. Al mismo tiempo, la empresa cuenta con entornos de desarrollo y producción estandarizados que tienen sus propios ajustes y conjuntos de archivos auxiliares. Quieres imitar esos entornos tanto como sea posible de forma local, pero sin asumir los costos que implicaría recrearlos. Una forma de lograr que tu aplicación funcione en todos estos entornos, pase el control de calidad y se implemente fácilmente, sin tener que volver a escribirla ni abordar un proceso de recuperación ante desastres que lleve mucho tiempo, es mediante el uso de contenedores. 

Los contenedores reducen los conflictos entre los equipos de desarrollo y operaciones, ya que separan las áreas de responsabilidad. Los desarrolladores se concentran en sus aplicaciones, y el equipo de operaciones se ocupa de la infraestructura. Además, gracias a que los contenedores se basan en la tecnología de open source, podrás obtener los beneficios de sus últimos avances tan pronto estén disponibles. Las tecnologías de contenedores, entre las que se incluyen Podman, Skopeo, Buildah, CRI-O, Kubernetes y Docker, permiten que tu equipo simplifique, agilice, organice y ajuste rápidamente el desarrollo y la implementación de las aplicaciones.

El proyecto Linux Containers (LXC) es una plataforma open source de contenedores que brinda un conjunto de herramientas, plantillas, bibliotecas y enlaces de lenguaje. Cuenta con una interfaz de línea de comandos sencilla que mejora la experiencia del usuario al iniciar los contenedores.

Además, ofrece un entorno de virtualización en el nivel del sistema operativo que puede instalarse en muchos sistemas basados en Linux. Es posible que esté disponible a través del repositorio de paquetes de tu distribución de Linux.

Lo que ahora llamamos "tecnología de contenedores" surgió por primera vez en el año 2000 como FreeBSD jails, una tecnología que permite dividir un sistema FreeBSD en varios subsistemas o "celdas" (jails). Estas celdas se desarrollaron como entornos seguros que un administrador de sistemas podía compartir con varios usuarios dentro o fuera de una empresa.

En 2001, la implementación de un entorno aislado llegó a Linux a través del proyecto VServer de Jacques Gélinas. Esto sentó las bases para varios espacios de usuario controlados en Linux, los cuales finalmente formarían lo que es el contenedor de Linux actual.

Muy pronto, más tecnologías se combinaron para implementar este enfoque de aislamiento. Los grupos de control (cgroups) son una función del kernel que controla y limita el uso de los recursos para un proceso o un grupo de estos. Además, los grupos de control utilizan el systemd, un sistema de inicialización que configura el espacio de usuario y gestiona sus procesos, para brindar un mayor control sobre estos procesos aislados. Ambas tecnologías, si bien agregaban un control general para Linux, constituían el marco que permitía que los entornos se mantuvieran separados con éxito.

La llegada de Docker

Docker apareció en escena en 2008 (a través de dotCloud) con la tecnología de contenedores que lleva su nombre. La tecnología Docker agregó nuevos conceptos y herramientas: una interfaz de línea de comandos sencilla para ejecutar y diseñar nuevas imágenes en capas, un daemon de servidor, una biblioteca de imágenes de contenedores prediseñadas y el concepto de un servidor de registro. Estas tecnologías combinadas permitieron que los usuarios diseñaran nuevos contenedores en capas con rapidez y que los compartieran con otras personas fácilmente.

Hay tres estándares principales que garantizan la interoperabilidad de las tecnologías de contenedores: las especificaciones de imagen, distribución y tiempo de ejecución de la Open Container Initiative (OCI). En conjunto, estas especificaciones permiten que las tecnologías de contenedores de los proyectos de la comunidad, los productos comerciales y los proveedores de nube sean interoperables (podrías, por ejemplo, enviar tus imágenes personalizadas al servidor de registro de un proveedor de nube). En la actualidad, Docker y Red Hat, entre muchos otros, son miembros de la Open Container Initiative, una estructura de control abierta que crea estándares abiertos del sector para los formatos de los contenedores, las especificaciones de las imágenes y los tiempos de ejecución. 

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Los contenedores comparten el mismo kernel del sistema operativo y aíslan los procesos de las aplicaciones del resto del sistema para que todo se pueda migrar, abrir y utilizar en las configuraciones de desarrollo, prueba y producción. Gracias a su ligereza y portabilidad, ofrecen la oportunidad de agilizar el desarrollo de las aplicaciones y satisfacer las necesidades empresariales a medida que surgen. La organización de los contenedores se refiere al modo en que se gestionan estas implementaciones en la empresa.

Kubernetes es una plataforma open source que automatiza las operaciones de los contenedores de Linux. Elimina muchos de los procesos manuales involucrados en la implementación, el ajuste y la supervisión del estado de las aplicaciones en contenedores. Kubernetes te permite asignar los recursos de forma dinámica en función de la demanda, lo cual puede mejorar el rendimiento y evitar que se asignen recursos en exceso. Además, brinda la plataforma que se necesita para programar y ejecutar los contenedores en clústeres de máquinas virtuales o físicas. La arquitectura de Kubernetes divide un clúster en elementos que funcionan en conjunto para mantener el estado definido del clúster. Red Hat® OpenShift® es una oferta de Kubernetes certificada por la Cloud Native Computing Foundation (CNCF) que utiliza Kubernetes como la base de una plataforma integral para brindar aplicaciones desarrolladas en la nube de manera uniforme en los entornos de nube híbrida.

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En la virtualización, se utiliza software para crear una capa de abstracción que permite que los elementos del hardware informático, guiados por un hipervisor, se dividan en varias computadoras virtuales. Las máquinas virtuales (VM) son entornos en los cuales se pueden ejecutar los contenedores, aunque estos no dependen de los entornos virtuales. Los contenedores son una manera de gestionar la virtualización. Te permiten aprovisionar los recursos y hacer que las aplicaciones nuevas estén disponibles más rápidamente debido a que no requieren de un hipervisor. Algunos sistemas de software, como Red Hat® OpenShift® Virtualization, pueden organizar los contenedores y gestionar las máquinas virtuales, pero hay que tener en cuenta que estos recursos son enfoques complementarios pero diferentes:

• La virtualización te permite crear varios entornos simulados o recursos específicos desde un solo sistema de hardware físico.
• Los contenedores comparten el mismo kernel del sistema operativo y aíslan los procesos de las aplicaciones del resto del sistema. Por ejemplo, los sistemas ARM Linux ejecutan los contenedores ARM Linux; los sistemas Linux x86 ejecutan los de Linux x86; y los sistemas Windows x86 ejecutan los de Windows x86. Los contenedores de Linux son muy portátiles, pero deben ser compatibles con el sistema fundamental.

Las máquinas virtuales tienen funciones restringidas porque los hipervisores que las crean dependen de los recursos de una máquina física. Por otro lado, los contenedores comparten el mismo kernel de sistema operativo y las mismas aplicaciones de paquete. Los contenedores virtualizan el sistema operativo en lugar del hardware, por lo que los contenedores y las máquinas virtuales funcionan de manera diferente, aunque tienen funciones similares de aislamiento y asignación de recursos. 

Los contenedores y las máquinas virtuales también se pueden utilizar en conjunto dentro de las infraestructuras de TI. En los entornos híbridos, las aplicaciones organizadas en contenedores y las basadas en máquinas virtuales pueden ejecutarse en la misma infraestructura, lo cual crea un enfoque flexible que se adapta a las distintas necesidades. Esto se conoce como virtualización propia de los contenedores. Las empresas pueden utilizar la infraestructura de máquinas virtuales que poseen para alojar las aplicaciones en contenedores o migrar a estos las cargas de trabajo con el paso del tiempo, sin tener que reestructurar toda la TI por completo. 

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Ningún sistema es seguro desde el principio. La seguridad de los contenedores implica varios aspectos: debes proteger el canal y las aplicaciones de los contenedores, así como la infraestructura y los entornos de implementación, y trazar un plan para integrar las herramientas y las políticas de seguridad de la empresa. Las políticas y las listas de verificación de seguridad estáticas no se adaptan a los contenedores de la empresa, por lo que debes conocer la manera de incorporar una mejor seguridad en el canal de contenedores.

Un enfoque de DevSecOps es aquel en el que la cultura, la automatización y el diseño de la plataforma se encuentran integrados a la seguridad, y esta se considera una responsabilidad compartida entre todos los equipos. Las políticas de seguridad de los contenedores deben considerar el aislamiento y la confianza en las vías de comunicación y los controles de acceso, y utilizar herramientas para el análisis de malware y la firma de imágenes a fin de abordar los posibles puntos vulnerables que puedan surgir mientras los contenedores están en funcionamiento. Un enfoque de DevSecOps puede ayudarte a mantener la seguridad uniforme durante todo el ciclo de vida de la TI.

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La informática sin servidor es un modelo de desarrollo directo en la nube que permite que los desarrolladores diseñen y ejecuten aplicaciones sin tener que gestionar los servidores. El término "sin servidor" no significa que no haya servidores. Significa que los servidores no se involucran en el desarrollo de las aplicaciones. Los proveedores de nube se encargan de las tareas rutinarias de preparación, mantenimiento y ajuste de la infraestructura de los servidores. 

Gracias a esta tecnología, los desarrolladores solo deben empaquetar el código en contenedores para implementarlo. Una vez que las aplicaciones sin servidor se instalan, responden a la demanda y amplían o reducen su capacidad automáticamente en función de las necesidades. Por lo general, los proveedores de nube pública ofrecen esta tecnología a un costo que se mide a través de un modelo de ejecución basado en eventos, según se solicite. Por eso cuando una función permanece inactiva, no se genera ningún cargo.

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Puedes implementar contenedores para una serie de cargas de trabajo y casos prácticos. Los contenedores brindan a tu equipo la tecnología fundamental que se necesita para lograr un estilo de desarrollo directo en la nube, de manera que puedas comenzar a utilizar DevOps y la CI/CD (integración e implementación continuas) y a adoptar la informática sin servidor.

Las aplicaciones basadas en contenedores pueden funcionar en arquitecturas de nube altamente distribuidas. Los tiempos de ejecución de las aplicaciones proporcionan herramientas que permiten admitir un entorno unificado para el desarrollo, la distribución, la integración y la automatización.

También puedes implementar tecnologías de integración en los contenedores y, de este modo, ajustar fácilmente la forma en que conectas las aplicaciones y los datos, como la transmisión de datos en tiempo real a través de Apache Kafka. Si quieres diseñar una arquitectura de microservicios, los contenedores son la unidad de implementación ideal para cada microservicio y la malla de servicios que los conecta.

Red Hat trabaja en la comunidad open source desde hace mucho tiempo para lograr que los contenedores sean seguros, estables y confiables y cuenten con soporte. Red Hat también es el segundo mayor colaborador en las bases de código Docker y Kubernetes, y trabaja con la OCI y la Cloud Native Computing Foundation para mejorar las funciones, la confiabilidad y la seguridad de los contenedores. Como sucede en todos los proyectos open source, Red Hat contribuye tanto con código como con mejoras a la base del código upstream, y comparte todos los avances que logró en el proceso.

Las soluciones centradas en los contenedores y las ofertas de capacitación de Red Hat te brindan la infraestructura, la plataforma, el control y el conocimiento que necesitas para aprovechar todo lo que los contenedores tienen para ofrecer. Red Hat tiene la solución ideal para ti, tanto si necesitas que tus equipos de desarrollo trabajen en una plataforma diseñada para los contenedores, como si deseas ejecutar la infraestructura de contenedores en un sistema operativo eficiente y eficaz, o quieres contar con soluciones de almacenamiento para la gran cantidad de datos que generan los contenedores.

Red Hat OpenShift ofrece un enfoque adaptable para la seguridad y la confiabilidad de los contenedores y las aplicaciones esenciales. Con su completo conjunto de herramientas y servicios, optimiza todo el ciclo de vida del desarrollo de aplicaciones, desde el diseño y la implementación hasta la ejecución y la gestión. Ayuda a simplificar las complejidades de las tareas de modernización de las aplicaciones, como la implementación de la inteligencia artificial en entornos multicloud e híbridos, lo cual aumenta la eficiencia y la productividad de los desarrolladores y los equipos de operaciones de TI. 

Red Hat Enterprise Linux es una base confiable para los siguientes pasos de tu proceso de adopción de la TI, desde la migración a la nube, hasta el uso de la potencia de los contenedores y el edge computing y el aprovechamiento de las cargas de trabajo de inteligencia artificial. Los desarrolladores pueden optimizar el desarrollo de las aplicaciones si acceden a las herramientas, las bases de datos, los lenguajes de programación y los tiempos de ejecución de los contenedores, mientras disfrutan de una experiencia uniforme en todos los entornos. Puedes reducir la complejidad y aumentar la portabilidad y la estandarización con las herramientas de contenedores y, a la vez, ensamblar imágenes personalizadas y reforzadas del sistema operativo Red Hat Enterprise Linux.

El modo de imagen de Red Hat Enterprise Linux es un enfoque uniforme y sencillo para diseñar, implementar y gestionar el sistema operativo con las tecnologías de contenedores. Gestiona el sistema operativo con las mismas herramientas y flujos de trabajo de contenedores que las aplicaciones para lograr una experiencia uniforme y un lenguaje común en todos los equipos. El modo de imagen aborda el desafío de los desajustes, ya que ayuda a mantener las mismas configuraciones de los servidores y elimina las desviaciones que pueden generar inestabilidad en el sistema y riesgos de seguridad. También ayuda a mejorar la seguridad al reducir las superficies de ataque con imágenes inmutables del sistema, lo que garantiza que sepas exactamente lo que contiene cada imagen.