A tecnologia de contêiner, também conhecida como apenas um contêiner, é um método para empacotar um aplicativo para que ele possa ser executado, com suas dependências, isolado de outros processos. Os principais provedores de computação em nuvem pública, incluindo Amazon Web Services, Microsoft Azure e Google Cloud Platform, adotaram a tecnologia de contêineres, com o software de contêiner tendo nomes incluindo as opções populares de Docker, Apache Mesos, rkt (pronunciado “foguete”) e Kubernetes.

A tecnologia de contêineres recebe esse nome da indústria naval. Em vez de criar uma maneira única de enviar cada produto, as mercadorias são colocadas em contêineres de aço, que já foram projetados para serem apanhados pelo guindaste na doca, e se encaixam no navio projetado para acomodar o tamanho padrão do contêiner. Em suma, ao padronizar o processo e manter os itens juntos, o contêiner pode ser movido como uma unidade, e custa menos fazê-lo dessa maneira..

Com a tecnologia de contêineres de computador, é uma situação análoga. Já teve a situação em que um programa funciona perfeitamente bem em uma máquina, mas depois se transforma em uma bagunça desajeitada quando é movida para a próxima? Isso tem o potencial de ocorrer ao migrar o software do PC de um desenvolvedor para um servidor de teste ou um servidor físico em um datacenter da empresa para um servidor em nuvem. Ocorrem problemas ao mover o software devido a diferenças entre os ambientes da máquina, como o SO instalado, bibliotecas SSL, armazenamento, segurança e topologia de rede.

Assim como o guindaste recolhe todo o contêiner como uma unidade para colocá-lo no navio ou caminhão para transporte, o que facilita o movimento, a tecnologia de contêiner de computador realiza a mesma coisa. A tecnologia de contêiner contém não apenas o software, mas também as dependências, incluindo bibliotecas, binários e arquivos de configuração, e eles migram como uma unidade, evitando as diferenças entre as máquinas, incluindo diferenças de SO e hardware subjacente, que levam a incompatibilidades e falhas. Os contêineres também facilitam a implantação de software em um servidor.

Máquinas virtuais

Antes dos contêineres ganharem popularidade, uma abordagem anterior era máquinas virtuais. Aqui, um servidor físico pode ser usado para vários aplicativos por meio da tecnologia de virtualização, também conhecida como uma máquina virtual, em que cada máquina virtual contém todo o sistema operacional, bem como o aplicativo a ser executado..

O servidor físico que executa várias máquinas virtuais, cada uma com seu próprio sistema operacional, com uma única camada de emulação de hipervisor na parte superior. Ao executar vários sistemas operacionais simultaneamente, há muita sobrecarga no servidor conforme os recursos são usados, e o número de máquinas virtuais é limitado a apenas alguns.

Em contraste, com a tecnologia de contêiner, o servidor executa um único sistema operacional, já que cada contêiner é capaz de compartilhar esse único sistema operacional com os outros contêineres no servidor. As partes do sistema operacional compartilhadas são lidas apenas para não interferirem nos outros contêineres. Isso significa que, em comparação com as máquinas virtuais, os contêineres exigem menos recursos do servidor com uma sobrecarga menor e são significativamente mais eficientes, para que muito mais contêineres possam ser empacotados em um único servidor. Por exemplo, enquanto cada máquina virtual pode exigir gigabytes de armazenamento, cada contêiner executando um programa semelhante pode precisar apenas de megabytes.

Como os contêineres funcionam??

Os contêineres são configurados para realizar o trabalho em uma arquitetura de vários contêineres, denominada cluster de contêiner. Em um cluster de contêiner do Kubernetes, há um único mestre de cluster, com os outros contêineres relacionados designados como nós, que são as várias máquinas de trabalho. As funções do mestre do cluster são programar as cargas de trabalho para os nós, e também gerenciar seu ciclo de vida e seus upgrades.

A tecnologia de contêineres não é um fenômeno novo e tem sido um recurso essencial para o Linux. O avanço nos últimos anos da tecnologia de contêineres tornou-se mais fácil de usar, e os desenvolvedores de software os adotaram por sua simplicidade e evitando problemas de compatibilidade. Eles também permitem que um programa seja dividido em partes menores, conhecidas como microservices..

A vantagem de ter o programa como microsserviços de componentes é que equipes diferentes podem trabalhar em cada um dos contêineres separadamente, desde que as interações entre os diferentes contêineres sejam mantidas, o que facilita o desenvolvimento de software mais rapidamente. Finalmente, a tecnologia de contêineres permite o controle granular completo dos contêineres.

Embora os contêineres possam executar todos os tipos de software, os programas mais antigos que foram projetados para serem executados em uma máquina virtual não migram bem para a tecnologia de contêineres. Esse software mais antigo, executado em uma máquina virtual, pode ser colocado em uma plataforma de nuvem, como o Microsoft Azure, portanto, os contêineres provavelmente não substituirão totalmente as máquinas virtuais no futuro previsível..

Como as empresas gerenciam contêineres?

Com tantos softwares sendo executados como contêineres, o gerenciamento dos contêineres tornou-se um requisito e é difícil delimitar a impossibilidade de executar essa tarefa manualmente. É necessário um software especializado para gerenciamento de contêineres, e uma solução popular de código aberto é o Kubernetes, que possui várias distribuições, incluindo o Red Hat OpenShift. O software de gerenciamento de contêiner facilita a implantação de contêineres e funciona bem com as estratégias de implantação rápida da filosofia DevOps.

Outra grande característica da tecnologia de contêineres é sua flexibilidade. Com uma máquina virtual, são necessários vários minutos para inicializar, assim como o PC da sua mesa é inicializado no início do dia. Em vez disso, com a tecnologia de contêiner, como o sistema operacional já está em execução no servidor, um contêiner pode ser iniciado em poucos segundos. Isso permite que os contêineres sejam iniciados e parados conforme necessário, flexíveis em um momento de pico de demanda e flexionados quando não são necessários..

Além disso, se um contêiner falhar, pode ser reiniciado rapidamente para que ele possa voltar à tarefa. Esse tipo de gerenciamento é conhecido como orquestração de contêineres, e softwares como o Docker Swarm podem controlar esse tipo de orquestração e distribuir as tarefas entre o cluster de contêineres.

Como vários contêineres compartilham o mesmo sistema operacional, há uma preocupação de que a tecnologia de contêiner seja menos segura do que uma máquina virtual. Isso ocorre porque, se houver uma falha de segurança no kernel do host, isso afetará vários contêineres. Esforços foram feitos para tornar os contêineres mais seguros. Uma abordagem inclui o Docker, que exige uma infraestrutura de assinatura para impedir o início de contêineres não autorizados. Há também um software de segurança do contêiner, como o Twistlock, que faz o perfil do comportamento de um contêiner e, em seguida, desliga um contêiner que fica fora do perfil esperado..

  • Nós também discutimos nuvem híbrida aqui