Contêineres x Máquinas Virtuais (VM): Tudo o que você precisa saber

Para organizações que buscam padronizar as implantações de software em diversas plataformas, reduzir custos indiretos e melhorar a escalabilidade, a virtualização (de servidores) e a conteinerização são as duas principais abordagens em uso atualmente. Tanto a virtualização quanto a conteinerização empregam o uso de pacotes virtuais independentes e podem ajudar os administradores de TI a se tornarem mais ágeis e a responder melhor às demandas comerciais em constante evolução. No entanto, os dois conceitos podem ser um pouco confusos. Continue lendo para entender melhor como essas tecnologias funcionam e qual é a mais adequada para diferentes casos de uso.

O que são contêineres?

Os contêineres podem ser descritos como pacotes que incluem tudo o que é necessário para executar um único aplicativo ou microsserviço. Isso inclui suas dependências e bibliotecas de tempo de execução. Os contêineres permitem que o aplicativo seja executado de forma rápida e confiável em qualquer lugar, desde computadores desktop até servidores físicos e virtuais e até mesmo na nuvem.

O contêiner é isolado do sistema operacional (SO) do host. Cada contêiner compartilha o kernel do SO com outros contêineres, em vez de incluir seu próprio SO completo. O acesso aos recursos subjacentes do SO é limitado. Dessa forma, um aplicativo em contêiner pode ser executado em diferentes tipos de infraestrutura, como nuvem, máquina virtual, bare metal e assim por diante, sem a necessidade de refatorar o aplicativo para cada ambiente de TI.

Como os contêineres geralmente compartilham o kernel do sistema operacional da máquina e não têm a sobrecarga de possuir um sistema operacional completo dentro de cada contêiner, eles costumam ser considerados mais “leves” do que as máquinas virtuais (VMs).

Como funciona a conteinerização?

A conteinerização pode ser definida como um tipo de virtualização do sistema operacional em que os aplicativos são executados em espaços de usuário isolados (contêineres) que compartilham o mesmo kernel do sistema operacional. Trata-se do encapsulamento de um aplicativo e do ambiente necessário para sua execução, de modo que ele possa ser executado de forma eficiente e consistente em diversas plataformas de computação.

A containerização está se tornando a abordagem preferida para o desenvolvimento de software e os pipelines de DevOps. Com a containerização, a criação e a implantação de aplicativos são mais rápidas e seguras.

Quando um código é desenvolvido usando métodos tradicionais em um ambiente de computação específico e transferido para uma plataforma de computação diferente, isso muitas vezes pode resultar em erros. No entanto, a conteinerização elimina efetivamente esse problema ao encapsular todo o código do aplicativo, juntamente com as bibliotecas relacionadas, as dependências e os arquivos de configuração necessários para sua execução.

Prós e contras da conteinerização: assim como qualquer tecnologia, a conteinerização tem suas vantagens e desvantagens, que você deve levar em consideração.

Vantagens da conteinerização

Uma das principais vantagens da containerização é que ela oferece uma infraestrutura rápida e leve para você executar suas aplicações. Os contêineres, relativamente leves, são mais flexíveis, e você pode criá-los e movê-los mais rapidamente do que as máquinas virtuais.
A contêinerização permite a otimização baseada em políticas. É possível usar uma camada de automação para localizar, migrar automaticamente e executar na melhor plataforma.
A contêinerização ajuda a reduzir seus custos de desenvolvimento de software e operacionais.
A contêinerização também oferece maior escalabilidade. Em comparação com as máquinas virtuais (VMs), é possível criar e executar muito mais contêineres em um servidor físico, já que eles não exigem que um sistema operacional completo seja incluído em cada contêiner. Além disso, aplicativos monolíticos podem ser divididos em microsserviços menores por meio dos contêineres. Assim, é possível escalar e distribuir os recursos individualmente.

Desvantagens da conteinerização

Uma das principais desvantagens da tecnologia de conteinerização é que ela exige um volume significativo de trabalho para ser implementada em uma organização, de modo que funcione com eficiência.
Como a tecnologia é relativamente recente, o suporte necessário para os aplicativos e as dependências ainda são insuficientes.
É difícil encontrar desenvolvedores qualificados na área de contêineres.
Os contêineres compartilham o kernel do sistema operacional do host. Dito isso, caso o kernel fique vulnerável, todos os contêineres associados também ficariam vulneráveis.
A tecnologia de contêineres pode ser mais cara em termos de custos de desenvolvimento de aplicativos.

Que problemas os contêineres resolvem?

De acordo com uma [previsão da Gartner Inc.](https://www.gartner.com/en/newsroom/press-releases/2020-06-25-gartner-forecasts-strong-revenue-growth-for-global-co#:~: text=A receitamundial com gerenciamento de contêineres irá,nova previsão da Gartner, Inc.), estima-se que a receita global com gerenciamento de contêineres registre um forte crescimento, passando de US$ 465,8 milhões em 2020 para uns consideráveis US$ 944 milhões em 2024.A Gartner também prevê que, até o ano de 2022, mais de 75% das empresas globais provavelmente estarão executando aplicativos em contêineres em ambiente de produção.

A tecnologia de contêineres oferece uma portabilidade excepcional entre plataformas e ambientes de computação. Ela permite que os desenvolvedores escrevam o aplicativo uma única vez e, em seguida, o executem em qualquer lugar que desejarem.

Por serem um componente essencial da nuvem privada, os contêineres estão rapidamente se tornando um divisor de águas para muitas empresas. A nuvem privada tornou-se a abordagem preferida pelas organizações para oferecer a flexibilidade e o controle necessários, ao mesmo tempo em que permite o consumo eficiente de diversos serviços em nuvem.

O que são máquinas virtuais?

Uma máquina virtual (VM) pode ser descrita como um ambiente virtual em que cada VM é um computador virtual completo, com seu próprio sistema operacional convidado, memória virtual, CPU, armazenamento e interface de rede. As VMs funcionam como computadores virtuais definidos por software que rodam em servidores físicos.

Normalmente chamada de “convidada”, uma VM é criada dentro de um ambiente físico de computação denominado “host”. Várias VMs podem compartilhar os recursos de um único host, como memória, largura de banda de rede e ciclos de CPU, e serem executadas simultaneamente. No entanto, cada VM terá seu próprio sistema operacional e funcionará independentemente das outras VMs que possam estar localizadas no mesmo host.

Como funciona a virtualização?

Como base da computação em nuvem, a virtualização de servidores permite uma utilização mais eficiente do hardware físico dos computadores. É possível aproveitar toda a capacidade de uma máquina física executando várias máquinas virtuais (VMs) em um único servidor.

A virtualização de servidores é realizada por meio da execução de uma instância virtual de um sistema de computador dentro de uma camada, chamada hipervisor, que está abstraída do hardware real. O hipervisor aloca recursos de hardware, como CPUs, memória e armazenamento, a cada máquina virtual (VM). A virtualização de servidores permite a execução simultânea de mais de um sistema operacional em um único sistema de computador.

Estima-se que o mercado global de software de virtualização registre uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de quase 30% nos próximos dois anos.

Existem quatro tipos de virtualização:

Virtualização de servidores – Com mais de 90% das empresas na Europa e na América do Norteutilizando essa tecnologia, a virtualização de servidores é o tipo mais comum de virtualização. A virtualização de servidores divide um servidor físico em várias instâncias isoladas de servidores virtuais, conforme descrito acima.
Virtualização de rede – A virtualização de rede permite a criação de versões abstratas de recursos físicos de rede, incluindo firewalls, roteadores e switches, dentro de camadas distintas da rede virtual.
Virtualização de armazenamento – A virtualização de armazenamento abstrai, agrega e gerencia vários recursos físicos de armazenamento para que pareçam um único pool de armazenamento centralizado. Os recursos de armazenamento podem ser de diferentes fornecedores e redes.
Virtualização de desktop – Cria uma versão virtual da estação de trabalho, juntamente com seu sistema operacional, que pode ser acessada remotamente.

Prós e contras da virtualização

Vamos discutir algumas das principais vantagens e desvantagens da virtualização.

Vantagens da virtualização

Um dos principais benefícios da tecnologia de virtualização é que ela permite uma utilização eficiente do hardware. É possível criar várias instâncias virtuais no mesmo hardware e reduzir os custos com hardware.
O aumento do tempo de funcionamento e da disponibilidade é outra vantagem da virtualização. Com recursos como tolerância a falhas, migração de armazenamento, migração dinâmica, agendamento distribuído de recursos e alta disponibilidade, as máquinas virtuais permitem que a equipe de TI se recupere rapidamente de interrupções imprevistas.
A virtualização ajuda a reduzir os custos operacionais de TI, uma vez que requer um número menor de servidores físicos e recursos associados para atingir o mesmo nível de escalabilidade, disponibilidade e desempenho. Isso significa menos tempo dedicado ao gerenciamento e à manutenção dos recursos de hardware.
O backup, a duplicação e a recuperação são relativamente mais fáceis e rápidos com a virtualização. Com o backup e o espelhamento de dados em tempo real, a perda de dados é insignificante e a recuperação a partir do último estado salvo — que foi espelhado em uma instância virtual separada — é rápida.

Desvantagens da virtualização

Como o custo inicial de instalação do armazenamento e dos servidores é mais alto do que o habitual, o elevado investimento inicial é uma das principais desvantagens da virtualização.
Para implementar e gerenciar um ambiente virtualizado, é necessário treinar sua equipe de TI ou contratar especialistas com amplo conhecimento em tecnologias de virtualização.
Os testes são essenciais para garantir que seus sistemas funcionem perfeitamente em um ambiente virtualizado.

Que problemas são resolvidos com máquinas virtuais?

Atualmente, as organizações costumam precisar de muitos servidores em diferentes locais físicos, cada um operando em sua capacidade máxima, para promover a eficiência e o retorno sobre o investimento (ROI). Dessa forma, tornou-se prática comum utilizar a virtualização para aumentar a utilização dos recursos de computação. A ideia central por trás da virtualização era aumentar a eficiência dos sistemas de TI.

A virtualização ajuda a aumentar a escalabilidade, a flexibilidade e a agilidade da TI, ao mesmo tempo em que reduz os custos operacionais. Além disso, a disponibilidade de recursos, o aumento do desempenho, as operações automatizadas e a mobilidade das cargas de trabalho são algumas das razões pelas quais a virtualização se tornou uma prática comum no setor de TI.

O relatório [“Estado da Tecnologia de Virtualização em 2020”](https://www.spiceworks.com/marketing/reports/state-of-virtualization/#:~:text=Olhando para o futuro, a adoção corporativa de,esperam utilizar a virtualização de desktops.) prevê que, até 2021, a taxa de adoção da tecnologia de virtualização pelas empresas deverá crescer significativamente. Embora 75% das empresas provavelmente adotem a virtualização de aplicativos, espera-se que quase 69% comecem a utilizar a virtualização de desktops.

Contêineres x Máquinas Virtuais: Qual é a diferença?

Nesta seção, discutiremos os principais fatores que diferenciam as duas tecnologias. O diagrama abaixo mostra que cada VM possui seu próprio sistema operacional “convidado” e está localizada acima da camada do hipervisor. Cada VM possui seus próprios arquivos binários e de bibliotecas. Os contêineres, por outro lado, podem compartilhar arquivos binários e bibliotecas e não contêm um sistema operacional. Há um mecanismo de contêiner no lugar do hipervisor.

Aqui está uma tabela comparativa:

Quando se deve usar contêineres?

Os contêineres podem ser a escolha certa se você deseja atender às necessidades de suas aplicações no curto prazo. Como os contêineres são portáteis e podem ser configurados e iniciados rapidamente, eles podem ajudar a dimensionar suas aplicações de forma elástica para se adequarem à demanda. Exemplos incluem streaming de vídeo orientado a eventos, prestação de serviços web, sinistros de seguros ou atendimento de pedidos on-line.Você deve optar pela conteinerização quando sua prioridade for maximizar o número de aplicativos em execução em um número mínimo de servidores. No entanto, os contêineres têm a limitação de não serem compatíveis com recursos de armazenamento dedicados, nem com sistemas de processamento e operacionais específicos. Os contêineres são ideais para empacotar microsserviços e desenvolver aplicativos nativos da nuvem.

Quando se deve usar máquinas virtuais?

As máquinas virtuais (VMs) são a melhor opção para empresas que precisam executar vários aplicativos que exigem a funcionalidade abrangente e o suporte de um sistema operacional dedicado. As VMs são mais adequadas para aplicativos que precisam ser utilizados por longos períodos e executados em um ambiente virtualizado, que é mais versátil e seguro.

A virtualização é mais adequada para hospedar cargas de trabalho tradicionais, legadas e monolíticas, provisionar recursos de infraestrutura, executar um sistema operacional dentro de outro e isolar ciclos de desenvolvimento de alto risco.

Monitoramento do seu ambiente virtual

Quando se trata de monitorar e gerenciar seus servidores virtuais, certifique-se de que sua ferramenta de gerenciamento de terminais ofereça visibilidade completa do seu ambiente virtual, para que você possa identificar rapidamente os problemas e resolvê-los.

O Kaseya VSA identifica as duas infraestruturas de virtualização mais populares, o VMware e o Microsoft Hyper-V, e inclui os hosts e as máquinas virtuais em seu Mapa de Topologia de Rede.

Mapa de topologia do VSA mostrando as máquinas virtuais do MS Hyper-V e a janela do QV

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