Contenedores frente a máquinas virtuales (VM): todo lo que necesitas saber

Para las organizaciones que buscan estandarizar las implementaciones de software en todas las plataformas, reducir los gastos generales y mejorar la escalabilidad, la virtualización (de servidores) y la contenedorización son los dos principales enfoques que se utilizan en la actualidad. Tanto la virtualización como la contenedorización emplean paquetes virtuales autónomos y pueden ayudar a los administradores de TI a ser más ágiles y a responder mejor a las cambiantes demandas empresariales. Sin embargo, ambos conceptos pueden resultar un poco confusos. Sigue leyendo para comprender mejor cómo funcionan estas tecnologías y cuál es la más adecuada para los distintos casos de uso.

¿Qué son los contenedores?

Los contenedores pueden definirse como paquetes que incluyen todo lo necesario para ejecutar una sola aplicación o un microservicio. Esto incluye sus dependencias y las bibliotecas de tiempo de ejecución. Los contenedores permiten ejecutar la aplicación de forma rápida y fiable desde cualquier lugar, ya sea desde ordenadores de mesa hasta servidores físicos y virtuales, e incluso en la nube.

El contenedor está aislado del sistema operativo (SO) del host. Cada contenedor comparte el núcleo del SO con otros contenedores, en lugar de incluir su propio SO completo. El acceso a los recursos del SO subyacente es limitado. Por ello, una aplicación en contenedores puede ejecutarse en diferentes tipos de infraestructura, como la nube, máquinas virtuales, servidores físicos, etc., sin necesidad de reestructurar la aplicación para cada entorno informático.

Dado que los contenedores suelen compartir el núcleo del sistema operativo de la máquina y no tienen la sobrecarga que supone contar con un sistema operativo completo dentro de cada contenedor, a menudo se consideran más «ligeros» que las máquinas virtuales (VM).

¿Cómo funciona la contenedorización?

La contenedorización puede definirse como un tipo de virtualización del sistema operativo en la que las aplicaciones se ejecutan dentro de espacios de usuario aislados (contenedores) que comparten el mismo núcleo del sistema operativo. Consiste en la encapsulación de una aplicación y del entorno necesario para ejecutarla, de modo que pueda ejecutarse de forma eficiente y coherente en varias plataformas informáticas diferentes.

La contenedorización se está imponiendo como el método preferido para el desarrollo de software y los procesos de DevOps. La creación y la implementación de aplicaciones son más rápidas y seguras gracias a la contenedorización.

Cuando el código se desarrolla utilizando métodos tradicionales en un entorno informático específico y se transfiere a una plataforma informática diferente, a menudo pueden producirse errores. Sin embargo, la contenedorización elimina eficazmente este problema al encapsular todo el código de la aplicación junto con las librerías, las dependencias y los archivos de configuración necesarios para su ejecución.

Ventajas e inconvenientes de la contenedorización: al igual que cualquier otra tecnología, la contenedorización tiene sus ventajas e inconvenientes, que debes tener en cuenta.

Ventajas de la contenedorización

• Una de las principales ventajas de la contenedorización es que ofrece una infraestructura rápida y ligera para ejecutar tus aplicaciones. Los contenedores, relativamente ligeros, son más flexibles, y puedes crearlos y trasladarlos con mayor rapidez que las máquinas virtuales.
• La contenedorización permite la optimización basada en políticas. Se puede utilizar una capa de automatización para localizar, migrar automáticamente y ejecutar en la mejor plataforma.
• La contenedorización resulta útil para reducir los costes de desarrollo de software y los costes operativos.
• La contenedorización también ofrece una mayor escalabilidad. En comparación con las máquinas virtuales, se pueden crear y ejecutar muchos más contenedores en un servidor físico, ya que no es necesario incluir un sistema operativo completo en cada contenedor. Además, las aplicaciones monolíticas se pueden dividir en microservicios más pequeños mediante el uso de contenedores. De este modo, es posible escalar y distribuir las funciones individuales.

Inconvenientes de la contenedorización

• Uno de los principales inconvenientes de la tecnología de contenedores es que su implementación en una organización requiere una cantidad considerable de trabajo para que funcione de manera eficiente.
• Dado que la tecnología es relativamente reciente, el soporte para las aplicaciones y las dependencias necesarias siguen siendo insuficientes.
• Es difícil encontrar desarrolladores de contenedores cualificados.
• Los contenedores comparten el núcleo del sistema operativo del host. Dicho esto, si el núcleo se viera afectado por una vulnerabilidad, todos los contenedores asociados también se verían afectados.
• La tecnología de contenedores puede resultar más costosa en lo que respecta a los gastos de desarrollo de aplicaciones.

¿Qué problemas resuelven los contenedores?

Según una previsión de Gartner Inc., se estima que los ingresos mundiales por la gestión de contenedores experimentarán un fuerte crecimiento, pasando de $465.8 millones de dólares en 2020 a la considerable cifra de $944 millones de dólares en 2024. Gartner también prevé que, para el año 2022, más del 75% de las empresas de todo el mundo probablemente estarán ejecutando aplicaciones en contenedores en entornos de producción.

La tecnología de contenedores ofrece una gran portabilidad entre plataformas y entornos informáticos. Permite a los desarrolladores escribir la aplicación una sola vez y ejecutarla después en cualquier lugar.

Al ser un componente clave de la nube privada, los contenedores se están imponiendo rápidamente como un elemento revolucionario para muchas empresas. La nube privada se ha convertido en la opción preferida por las organizaciones para ofrecer la flexibilidad y el control necesarios, al tiempo que permite un uso eficiente de múltiples servicios en la nube.

¿Qué son las máquinas virtuales?

Una máquina virtual (VM) puede definirse como un entorno virtual en el que cada VM es un ordenador virtual completo con su propio sistema operativo invitado, memoria virtual, CPU, almacenamiento e interfaz de red. Las máquinas virtuales funcionan como ordenadores virtuales definidos por software que se ejecutan en servidores físicos.

Una máquina virtual (VM), a la que normalmente se hace referencia como «invitada», se crea dentro de un entorno informático físico denominado «host». Varias máquinas virtuales pueden compartir los recursos de un único host —como la memoria, el ancho de banda de red y los ciclos de CPU— y ejecutarse simultáneamente. Sin embargo, cada máquina virtual tendrá su propio sistema operativo y funcionará de forma independiente de las demás máquinas virtuales que puedan encontrarse en el mismo host.

¿Cómo funciona la virtualización?

Como pilar fundamental de la computación en la nube, la virtualización de servidores permite un uso más eficiente del hardware físico. Se puede aprovechar toda la capacidad de una máquina física ejecutando varias máquinas virtuales en un solo servidor.

La virtualización de servidores se lleva a cabo ejecutando una instancia virtual de un sistema informático dentro de una capa, denominada hipervisor, que está separada del hardware físico. El hipervisor asigna recursos de hardware, como CPU, memoria y almacenamiento, a cada máquina virtual. La virtualización de servidores permite ejecutar más de un sistema operativo en un mismo sistema informático al mismo tiempo.

Se estima que el mercado mundial de software de virtualización registrará una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) de casi el 30% en los próximos dos años.

Hay cuatro tipos de virtualización:

• Virtualización de servidores: con más del 90% de las empresas de Europa y Norteaméricautilizándola, la virtualización de servidores es el tipo de virtualización más común. La virtualización de servidores divide un servidor físico en varias instancias de servidores virtuales aisladas, tal y como se ha descrito anteriormente.
• Virtualización de redes: la virtualización de redes permite crear versiones abstractas de los recursos físicos de red, como cortafuegos, routers y conmutadores, dentro de capas independientes de la red virtual.
• Virtualización del almacenamiento: la virtualización del almacenamiento abstrae, agrega y gestiona múltiples recursos de almacenamiento físicos para que parezcan un único conjunto de almacenamiento centralizado. Los recursos de almacenamiento pueden proceder de diferentes proveedores y redes.
• Virtualización de escritorios: crea una versión virtual de la estación de trabajo, junto con su sistema operativo, a la que se puede acceder de forma remota.

Ventajas e inconvenientes de la virtualización

Analicemos algunas de las principales ventajas y desventajas de la virtualización.

Ventajas de la virtualización

• Una de las principales ventajas de la tecnología de virtualización es que permite un uso eficiente del hardware. Se pueden crear múltiples instancias virtuales en el mismo hardware y reducir así los costes de hardware.
• El aumento del tiempo de actividad y la disponibilidad es otra de las ventajas de la virtualización. Gracias a funciones como la tolerancia a fallos, la migración del almacenamiento, la migración en vivo, la programación distribuida de recursos y la alta disponibilidad, las máquinas virtuales permiten al departamento de TI recuperarse rápidamente de interrupciones imprevistas.
• La virtualización contribuye a reducir los costes operativos de TI, ya que permite alcanzar el mismo nivel de escalabilidad, disponibilidad y rendimiento con un menor número de servidores físicos y recursos asociados. Esto se traduce en una reducción del tiempo dedicado a la gestión y el mantenimiento de los recursos de hardware.
• Las copias de seguridad, la duplicación y la recuperación resultan relativamente más sencillas y rápidas con la virtualización. Gracias a las copias de seguridad y la duplicación de datos en tiempo real, la pérdida de datos es insignificante y la recuperación desde el último estado guardado —que se ha duplicado en una instancia virtual independiente— es rápida.

Inconvenientes de la virtualización

• Dado que los costes iniciales de configuración del almacenamiento y los servidores son más elevados de lo habitual, la elevada inversión inicial es uno de los principales inconvenientes de la virtualización.
• Para implementar y gestionar un entorno virtualizado, es necesario formar al personal de TI o contratar a expertos con amplios conocimientos en tecnologías de virtualización.
• Las pruebas son fundamentales para garantizar que tus sistemas funcionen a la perfección en un entorno virtualizado.

¿Qué problemas se resuelven con las máquinas virtuales?

Hoy en día, las organizaciones suelen necesitar numerosos servidores ubicados en diferentes lugares físicos, cada uno de los cuales funciona a pleno rendimiento, para impulsar la eficiencia y el retorno de la inversión. Por ello, se ha convertido en una práctica habitual recurrir a la virtualización para aumentar la utilización de los recursos informáticos. La idea fundamental que subyace a la virtualización era mejorar la eficiencia de los sistemas informáticos.

La virtualización contribuye a mejorar la escalabilidad, la flexibilidad y la agilidad de las tecnologías de la información, al tiempo que reduce los costes operativos. Además, la disponibilidad de recursos, el aumento del rendimiento, la automatización de las operaciones y la movilidad de las cargas de trabajo son algunas de las razones por las que la virtualización se ha convertido en una práctica habitual en el sector de las tecnologías de la información.

El informe «Estado de la tecnología de virtualización 2020» prevé que, para 2021, el ritmo de adopción de la tecnología de virtualización por parte de las empresas aumentará de forma significativa. Si bien es probable que el 75% de las empresas adopte la virtualización de aplicaciones, se espera que cerca del 69% comience a utilizar la virtualización de escritorios.

Contenedores frente a máquinas virtuales: ¿en qué se diferencian?

En esta sección, analizaremos los principales factores que distinguen ambas tecnologías. El siguiente diagrama muestra que cada máquina virtual (VM) tiene su propio sistema operativo «huésped» y se sitúa sobre la capa del hipervisor. Cada máquina virtual cuenta con sus propios archivos binarios y de librerías. Los contenedores, por su parte, pueden compartir archivos binarios y bibliotecas, y no contienen un sistema operativo. En lugar del hipervisor, cuentan con un motor de contenedores.

Aquí tienes una tabla comparativa:

¿Cuándo conviene utilizar contenedores?

Los contenedores pueden ser la opción adecuada si lo que buscas es satisfacer las necesidades de tus aplicaciones a corto plazo. Dado que los contenedores son portátiles y se pueden configurar y poner en marcha rápidamente, pueden ayudarte a escalar tus aplicaciones de forma elástica para adaptarlas a la demanda. Algunos ejemplos son la transmisión de vídeo basada en eventos, la prestación de servicios web, la tramitación de reclamaciones de seguros o la gestión de pedidos en línea.Deberías optar por la contenedorización cuando tu prioridad sea maximizar el número de aplicaciones que ejecutas en un número mínimo de servidores. Sin embargo, los contenedores tienen la limitación de no ser compatibles con recursos de almacenamiento dedicados ni con sistemas operativos y de procesamiento específicos. Los contenedores son muy adecuados para empaquetar microservicios y crear aplicaciones nativas de la nube.

¿Cuándo conviene utilizar máquinas virtuales?

Las máquinas virtuales son la mejor opción para las empresas que necesitan ejecutar varias aplicaciones que requieren la funcionalidad completa y la compatibilidad de un sistema operativo dedicado. Las máquinas virtuales son ideales para aplicaciones que se deben utilizar durante largos periodos de tiempo y que se ejecutan en un entorno virtualizado más versátil y seguro.

La virtualización resulta más adecuada para alojar cargas de trabajo tradicionales, heredadas y monolíticas, aprovisionar recursos de infraestructura, ejecutar un sistema operativo dentro de otro y aislar los ciclos de desarrollo que entrañan riesgos.

Supervisión de su entorno virtual

A la hora de supervisar y gestionar tus servidores virtuales, asegúrate de que tu herramienta de gestión de endpoints te ofrezca una visibilidad completa de tu entorno virtual, para que puedas identificar rápidamente los problemas y resolverlos.

Kaseya VSA detecta las dos infraestructuras de virtualización más populares, VMware y Microsoft Hyper-V, e incluye los hosts y las máquinas virtuales en su mapa de topología de red.

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