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Contenedorización frente a virtualización: comprensión de las diferencias

La forma en que las empresas gestionan la infraestructura ha cambiado mucho en las últimas décadas. Atrás quedaron los días de los servidores físicos dedicados, y hay opciones para aprovechar al máximo sus hosts, ya sea que los ejecute en las instalaciones o en la nube. La virtualización allana el camino para la escalabilidad, la estandarización y la optimización de costos. La contenerización trae nuevas eficiencias. En este blog, discutiremos la diferencia entre los dos y las ventajas de cada uno.

Diferencias entre entornos tradicionales y virtualizados

En el pasado, los servidores físicos funcionaban de manera muy similar a las computadoras ordinarias. Tienes una caja física, instalas un sistema operativo y le instalas aplicaciones. Estos tipos de servidores a menudo se denominan «servidores bare metal» porque no hay nada entre la máquina física real (metal) y el sistema operativo. Por lo general, estos servidores están dedicados a un propósito específico, como ejecutar un sistema específico. La administración es simple y los problemas son más fáciles de tratar porque los administradores pueden concentrarse en un servidor específico. Sin embargo, el costo es muy alto. A medida que crece su negocio, no solo necesita más y más servidores, sino también suficiente espacio para alojarlos.

Si bien la tecnología de virtualización existe desde la década de 1960, la virtualización de servidores despegó a principios de la década de 2000. En lugar de que el sistema operativo se ejecute directamente sobre el hardware físico, se agrega una capa de virtualización adicional entre los dos, lo que permite a los usuarios implementar varios servidores virtuales en una sola máquina física, cada uno con su propio sistema operativo. Esto dio como resultado importantes ahorros y optimizaciones para las empresas y, finalmente, condujo al advenimiento de la computación en la nube.

El papel del hipervisor

La virtualización no sería posible sin un hipervisor (también conocido como hipervisor), una capa de software que permite que varios sistemas operativos coexistan mientras comparten los recursos de un único host de hardware. El hipervisor actúa como intermediario entre la máquina virtual y el hardware subyacente, asignando recursos de host como memoria, CPU y almacenamiento.

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Comparación de hipervisores tipo 1 y tipo 2

Hay dos tipos principales de hipervisores: Tipo 1 y Tipo 2.

  • El hipervisor tipo 1, también conocido como hipervisor completo, se ejecuta directamente en el hardware del host y es responsable de administrar los recursos de hardware y ejecutar máquinas virtuales. Debido a que se ejecutan directamente en el hardware, generalmente son más eficientes y tienen menos gastos generales que los hipervisores Tipo 2. Los ejemplos de hipervisores Tipo 1 incluyen VMware ESXi, Microsoft Hyper-V y Citrix XenServer.
  • Un hipervisor de tipo 2, también conocido como hipervisor administrado, se ejecuta sobre el sistema operativo host y depende de él para proporcionar los recursos de hardware y el soporte necesarios. Debido a que se ejecutan sobre el sistema operativo, generalmente son más fáciles de instalar y usar que los hipervisores Tipo 1, pero pueden ser menos eficientes. Los ejemplos de hipervisores de tipo 2 incluyen VMware Workstation y Oracle VirtualBox.

pros y contras

El mayor beneficio de la virtualización es, por supuesto, el ahorro de costos resultante. Al ejecutar varias máquinas virtuales en un solo servidor físico, puede ahorrar dinero y espacio y hacer más con menos esfuerzo. La virtualización también puede mejorar la utilización y la flexibilidad de los recursos. Ser capaz de ejecutar varias máquinas virtuales en un solo servidor evita que algunos de sus servidores permanezcan inactivos. También puede crear, destruir y migrar fácilmente máquinas virtuales entre diferentes hosts, lo que facilita escalar y administrar sus recursos informáticos e implementar planes de recuperación ante desastres.

En cuanto a las desventajas, la virtualización agrega una sobrecarga de rendimiento, ya que introduce una capa adicional entre el host y el sistema operativo. Según la carga de trabajo, la degradación del rendimiento puede ser notable a menos que se asignen grandes cantidades de RAM y recursos de CPU. Además, si bien ahorra costos a largo plazo, la inversión inicial puede ser onerosa. La virtualización también agrega un nivel de complejidad al funcionamiento de la infraestructura, ya que necesita administrar y mantener instancias tanto físicas como virtuales.

La creación de contenedores también permite a los usuarios ejecutar varias instancias en un solo host físico, sin necesidad de que un hipervisor actúe como intermediario. En su lugar, la funcionalidad del kernel del sistema host se utiliza para aislar varias instancias independientes (contenedores). Al compartir el kernel del host y el sistema operativo, los contenedores evitan la sobrecarga de la virtualización porque no hay necesidad de un kernel virtual y un sistema operativo separados para cada instancia. Esta es la razón por la que los contenedores se consideran una solución más liviana: requieren menos recursos sin comprometer el rendimiento.

Contenedores de aplicaciones y sistemas

Vale la pena señalar que hay diferentes tipos de contenedores: aplicación, sistema, integrado. Ambos confían en el kernel del host para proporcionar un rendimiento básico sin la sobrecarga de la virtualización, pero lo hacen de formas ligeramente diferentes.

Comparación de contenedores de aplicaciones y sistemas
  • Los contenedores de aplicaciones (como Docker), también conocidos como contenedores de procesos, empaquetan y ejecutan procesos o servicios individuales por contenedor. Están empaquetados con todas las bibliotecas, dependencias y archivos de configuración necesarios para que puedan ejecutarse de manera consistente en diferentes entornos.
  • Por otro lado, los contenedores del sistema (ejecutados por LXD) son algo similares a las máquinas físicas o virtuales. Ejecutan un sistema operativo completo, tienen el mismo comportamiento y capacidad de administración que una VM, sin la sobrecarga habitual, y tienen la densidad y eficiencia de los contenedores. Si tiene curiosidad acerca de cómo funcionan, lea nuestro blog sobre contenedores de Linux.

pros y contras

Los contenedores son excelentes por su densidad y eficiencia: puede ejecutar muchas instancias de contenedores y seguir disfrutando de los beneficios del rendimiento completo. También le permiten implementar aplicaciones de manera rápida y consistente, con mayor portabilidad, dado que todas las dependencias ya están empaquetadas en el contenedor. Los usuarios solo necesitan mantener un sistema operativo y pueden utilizar completamente sus recursos de infraestructura sin comprometer la escalabilidad.

Si bien la eficiencia de los recursos y la escalabilidad son importantes, la ejecución de una gran cantidad de contenedores puede aumentar significativamente la complejidad de su entorno. El monitoreo, la observabilidad y las operaciones de miles de contenedores pueden ser una tarea abrumadora si no se configuran correctamente. Además, cualquier vulnerabilidad del kernel en la máquina host puede comprometer todo lo que se ejecuta en el contenedor.

La virtualización y la creación de contenedores son esenciales para cualquier nube. Independientemente del tipo de nube (nube pública, nube privada, nube híbrida), el mecanismo subyacente es el hardware subyacente, dondequiera que esté ubicado, que se utiliza para proporcionar a los usuarios un entorno virtual. Sin tecnología de virtualización, no hay computación en la nube. Cuando se trata de ejecutar contenedores en la nube, a menudo puede ejecutarlos directamente en bare metal (instancias de contenedor), así como en instancias informáticas normales técnicamente virtualizadas.

Si debe elegir virtualización, contenedorización o un híbrido de los dos realmente depende de su caso de uso y requisitos. ¿Necesita ejecutar múltiples aplicaciones con diferentes requisitos de sistema operativo? La virtualización es el camino a seguir. ¿Está creando algo nuevo desde cero y desea optimizarlo para la nube? La contenedorización es su elección. Muchos de los mismos factores deben tenerse en cuenta al elegir una estrategia de migración a la nube, que examinamos con más profundidad en un documento técnico reciente.

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