La tecnología ha cambiado mucho gracias a herramientas como1 Docker. Esta herramienta es esencial para empacotar y distribuir software de forma eficiente.1 Por otro lado, Kubernetes es un gran amigo para esto. Ayuda a gestionar, escalar y desplegar apps en contenedores.
En esta guía vamos a ver los conceptos clave de la contenerización y orquestación. Aprenderemos sobre Docker y Kubernetes. Así, podrán construir, implementar y escalar sus aplicaciones de forma efectiva. Todo esto aprovechando la nube y prácticas DevOps.
Aspectos Clave a Retener
- Docker se ha convertido en una herramienta fundamental para la contenerización de aplicaciones.
- Kubernetes es un poderoso orquestador de contenedores que facilita la gestión, escalado y despliegue de aplicaciones containerizadas.
- Esta guía cubrirá los conceptos clave de la contenerización y la orquestación, brindando a los lectores las herramientas necesarias para construir, implementar y escalar sus aplicaciones de manera efectiva.
- La computación en la nube y las prácticas DevOps son fundamentales para aprovechar al máximo las ventajas de la contenerización y la orquestación.
- Los lectores aprenderán a dominar las habilidades necesarias para estar a la vanguardia de la innovación tecnológica.
¿Qué es un contenedor?
Un contenedor es una pieza de software que es ligero y fácil de mover. Contiene todo lo necesario para funcionar bien. Esto incluye el código, las librerías, y las herramientas de sistema.1 A diferencia de las máquinas virtuales, los contenedores no necesitan tener todo un sistema operativo. Solo usan lo que el sistema operativo host les ofrece.
Definición de contenedor
Los contenedores son más livianos que las máquinas virtuales. Esto es porque comparten el kernel del sistema operativo host. Solo agregan lo necesario para la aplicación.1 Las máquinas virtuales, en cambio, necesitan copiar todo el sistema operativo. Por eso son más pesadas y usan más recursos.
Diferencias entre contenedores y máquinas virtuales
Docker es conocido, pero hay otros gestores como rkt, runC, lxc, y singularity. Cada uno tiene sus propias características.1
Tipos de gestores de contenedores
Gestor de Contenedores | Descripción |
---|---|
Docker | El principal gestor de contenedores, con una amplia adopción y ecosystem. |
rkt (CoreOS) | Un gestor de contenedores compatible con Docker, con enfoque en la seguridad. |
runC | Una implementación ligera de contenedores basada en la propuesta de OpenContainers. |
lxc | La implementación original de contenedores a nivel de sistema operativo. |
Singularity | Una propuesta para la computación científica, con énfasis en seguridad y portabilidad. |
¿Qué es Docker?
Docker es un proyecto de código abierto creado por Solomon Hykes en 2013. Rápidamente se volvió popular al conectarse con servicios como OpenShift y AWS.1 Facilitaba la creación de contenedores para gestionar aplicaciones en la nube. En 2017, el nombre del proyecto pasó a ser Moby Project, mientras Docker, la empresa, se centró en ofrecer servicios a negocios.
Historia y evolución de Docker
En la estructura de Docker está el servidor Docker Daemon, una API y el cliente.1 Este último habla con la API, la cual se comunica con el servidor. El servidor, localizado en un host, inicia y controla los contenedores. Estos contenedores son creados a partir de imágenes, con capas que se guardan en volúmenes. Esta técnica ahorra espacio, algo similar a lo que hace Git.1
Arquitectura de Docker
Para instalar Docker, es mejor seguir las guías oficiales, dependiendo de tu sistema operativo.1
Dockerfile y construcción de imágenes
Un Dockerfile es un archivo clave para hacer imágenes en Docker. Te dice paso a paso cómo crear una imagen. Usa comandos como FROM
para elegir la base, ENV
para entornos, y RUN
para correr comandos. También están ADD
para agregar archivos, EXPOSE
para puertos, y CMD
para entrada.2
Anatomía de un Dockerfile
El Dockerfile es como un manual de instrucciones para hacer una imagen Docker. Cada línea en el Dockerfile crea una «capa» de la imagen. Esto ayuda a hacer el proceso de construcción más rápido y a distribuir mejor las imágenes.3
Comandos para construir imágenes
Usamos el comando docker build
para hacer una imagen desde un Dockerfile. Hay que indicar dónde está el Dockerfile y elegir un nombre con una tag. Para chequear si la imagen se creó bien, se usa docker images
. Y para arrancar la imagen, se usa docker run
.2
Docker ayuda a los programadores y a los equipos de TI a hacer, compartir, y correr aplicaciones fácilmente. Es una forma muy buena de trabajar tanto para pequeños proyectos como para los grandes.23
Etiquetado y registro de imágenes
Docker usa etiquetas para diferenciar versiones de una imagen.1 La etiqueta ‘latest’ se pone en la imagen más reciente. Para poner tu propia etiqueta, se emplea el comando ‘docker tag’.
Docker Registry
El Docker Registry guarda imágenes de Docker.1 La versión comercial está en hub.docker.com. Sin embargo, se puede tener uno privado usando la imagen oficial de Docker Registry.
Despliegue y obtención de imágenes en registros
Para subir una imagen al registro, es necesario hacer login con ‘docker login’. Luego, se manda la imagen con ‘docker push’.4 Para bajar una imagen del registro, se usa ‘docker pull’.
Guía Completa de Docker y Kubernetes: Contenerización de Aplicaciones
Esta guía te enseñará acerca de la contenerización de aplicaciones. Nos centramos en Docker y Kubernetes para hacerlo.1 Solomon Hykes empezó Docker en 2013. Pronto, su uso se extendió, conectando con servicios como OpenShift, AWS y IBM.1 Desde el 2017, se cambió el nombre del proyecto Docker a The Moby Project. Docker, la empresa, ahora se enfoca en servicios para empresas.1
Docker tiene tres partes clave: un servidor, una API y un cliente. Hay otros gestores de contenedores aparte de Docker, como rkt y lxc.1 La estructura de Docker ahorra espacio al almacenar volúmenes. Usa un método de diferencias para necesitar menos espacio por contenedor.
En esta guía, aprenderás cómo construir, implementar y hacer crecer tus aplicaciones de forma eficaz.1 Esto se logra usando computación en la nube y adoptando prácticas DevOps.1
Kubernetes se inspiró en Borg, el sistema de Google. Funciona con conjuntos de contenedores llamados Pods, que comparten recursos.1 Un Replica Set se encarga de cómo se comportan los Pods en Kubernetes. Los Servicios proveen una dirección única para los Pods.
5 Google Cloud ofrece $300 en créditos gratuitos a los clientes nuevos. Esto les permite probar diferentes cargas de trabajo. Utiliza Componentes Facturables de Google Cloud para calcular los costos reales.5 En Cloud Shell, encontrarás herramientas útiles como gcloud, docker y kubectl. Al crear una imagen de Docker para hello-app, esta tendrá un tamaño de 54 MB.5 Hablaremos sobre la creación de Pods, unidades escalables en Kubernetes. Y verás cómo desplegar una imagen de Docker en un clúster de GKE.
¿Qué es un orquestador?
Un orquestador es una herramienta digital que organiza cómo trabajan juntas las operaciones en nubes de datos.6 Hace posible que diferentes tareas se unan para lograr un objetivo, siguiendo reglas y controlando permisos. Sus principales tareas incluyen crear y gestionar servidores, ajustar la red y escalar servicios.
Definición de orquestador
Los orquestadores buscan hacer todo por su cuenta.6 Esto significa que ayudan a reducir el trabajo manual, permitiendo un control total de cómo interactúan los diferentes elementos de una infraestructura. Un punto importante es no ver a los servidores como algo único. Mejor, considerarlos como si fueran rebaños, que pueden ‘nacer de nuevo’ si es necesario, sin tener una sola forma exclusiva de usarlos.
Servidores inmutables y tratamiento como rebaños
Entender a los servidores inmutables y el método de rebaños significa no dar una importancia excesiva a las aplicaciones.7 Con esta idea, el mantenimiento de los sistemas puede recaer en herramientas automáticas, como los orquestadores. Esto simplifica la gestión y el cuidado necesarios.
Características de los servidores inmutables | Ventajas del enfoque de rebaños |
---|---|
– Configuración única no requerida – Pueden morir y renacer según sea necesario – Reducen la intervención humana | – Control holístico de la infraestructura – Automatización de operaciones – Mantenimiento y cuidado delegado al orquestador |
Introducción a Kubernetes
Kubernetes es una creación de código abierto, nacida de Borg, el sistema de Google.8 Su principal objetivo es evitar conflictos entre servicios al crear capas de abstracción. Esto permite un mantenimiento más fácil sin necesidad de tanta interacción humana directa.
Origen e historia de Kubernetes
Google liberó Kubernetes en 2014, tras años de correr aplicaciones a gran escala.8 Esta tecnología se beneficia de esa larga experiencia, llegando a ser considerada una plataforma de código abierto para administrar cargas de trabajo y servicios de forma portable y extensible.8
Conceptos clave de Kubernetes
En Kubernetes, el Pod agrupa contenedores en un mismo host con una IP única. Comparten recursos para funcionar juntos. ReplicaSets, por su parte, controlan los Pods para autoescalarlos y asegurar que los servicios estén disponibles.
Para mantener los datos, Kubernetes cuenta con Volúmenes. Y los Servicios exponen los Pods a través de direcciones IP estables, garantizando así su accesibilidad.
Existen muchos servicios y herramientas conectadas con Kubernetes, lo que lo convierte en un ecosistema de rápido crecimiento.8 No es un simple PaaS; es flexible y se adapta a distintos tipos de carga de trabajo.8 Su nombre en griego significa timonel o piloto,8 y se abrevia como K8s, reemplazando las ocho letras «ubernete» por el número 8.8
Pods, ReplicaSets y Volúmenes
Los Pods de Kubernetes son los bloques básicos de trabajo. Pueden tener un solo contenedor o varios. Todos los contenedores en un Pod comparten la red y el espacio de almacenamiento.9 Los ReplicaSets ayudan a mantener los Pods en la cantidad que necesitas. Son esenciales para el autoescalado y el control.10 Por último, los Volúmenes permiten a Kubernetes guardar datos de manera duradera. Esto es útil aunque los Pods se detengan o cambien.9
Es importante conocer cuántos Pods necesitas comparado con cuántos hay. Esto ayuda a asegurar que tu sistema siempre esté disponible.10 También, vigilar cuántos Pods están listos en cierto momento es clave para ver si todo va bien.10 Por otra parte, saber cuántos Pods ha creado tu Deployment habla de cuán flexible es tu sistema.10
La antigüedad de un Deployment o Pod muestra cuánto han durado y cómo han funcionado.10 Observar las cifras de Deployments, como cuántos ya están actualizados, revela cómo avanza tu proyecto. Ayuda a medir el éxito del despliegue.10 A su vez, mirar cómo cambian las réplicas con las nuevas imágenes indica cómo crecen tus cambios.10
En medio de las actualizaciones, es importante saber cuántos Pods pueden parar de trabajar temporalmente. Esto afecta directamente la confiabilidad del servicio.10 Saber cuántos Pods nuevos puedes añadir sin dañar la estabilidad es crucial.10 El seguimiento de las revisiones de tus Deployments sirve para auditorías. Ayuda a entender cómo ha evolucionado tu sistema.10 Por último, la frecuencia con que actualizas tus Pods dice mucho sobre el cuidado que pones en el mantenimiento del sistema.10
Servicios y LoadBalancer
En Kubernetes, los Pods tienen direcciones IP que cambian. Para resolver esto, utiliza Servicios. Estos dan una dirección IP estable. Así, se puede acceder de manera constante a los Pods.1 Además, permiten usar el balanceo de carga (LoadBalancer). Este distribuye el tráfico entre los Pods.1
Los Servicios en Kubernetes ayudan a que cada Pod tenga su propia dirección IP para la comunicación.1 Esta función es clave para que las aplicaciones funcionen bien en contenedores.1
Característica | Descripción |
---|---|
Dirección IP estable | Ofrece una dirección fija, no importa si los Pods cambian. |
Balanceo de carga | El Servicio LoadBalancer equilibra el tráfico para mejor disponibilidad y escalabilidad. |
Descubrimiento de Servicios | Facilita encontrar y comunicar componentes de aplicaciones en Kubernetes. |
Finalmente, los Servicios y el LoadBalancer son importantes en Kubernetes. Ayudan a exponer y acceder a aplicaciones en contenedores. Aportan funciones clave para mejorar la fiabilidad, crecimiento y unión de los servicios.1
Despliegue de aplicaciones con Docker y Kubernetes
Docker y Kubernetes trabajan juntos para poner en marcha aplicaciones.10 Docker construye y empaqueta las imágenes de los contenedores. Por otro lado, Kubernetes orquesta su despliegue y gestión, incluido el escalado.5
Integración de Docker con Kubernetes
Kubernetes ofrece todo lo necesario para gestionar aplicaciones en contenedores.10 Eso incluye definir elementos como Pods, ReplicaSets y Servicios. También se encarga de actividades como el balanceo de carga y el escalado según sea necesario.5
Orquestación de aplicaciones con Kubernetes
Kubernetes es una herramienta poderosa para coordinar aplicaciones en contenedores. Ofrece funciones importantes como definir Pods y servicios.10 También gestiona cosas como el balanceo de carga y el escalado automático. Esto ayuda a que desarrolladores y operadores manejen sus sistemas con eficacia.5
Escalamiento y gestión de recursos
Kubernetes tiene herramientas avanzadas para manejar el tamaño y los recursos usados por las aplicaciones.11 Puede ajustar el número de Pods automáticamente basado en cuánto CPU y memoria necesitan. También controla el uso de almacenamiento, red y ajustes.
Con Kubernetes, las aplicaciones pueden crecer o reducir su tamaño según la necesidad.12 Así, se asegura de que siempre haya suficientes recursos, pero no más de los necesarios. Además, si algo falla, automáticamente trata de arreglarlo sin perder la operatividad.
Usar Kubernetes con Docker mejora funciones como la automatización, seguridad, redes y almacenamiento.13 Es bueno tanto para pocos como para muchos contenedores, haciendo que todo funcione de forma eficaz y flexible.13
Enlaces de origen
- https://medium.com/ingeniería-en-tranqui-finanzas/una-guía-no-tan-rápida-de-docker-y-kubernetes-933f5b6709df
- https://kinsta.com/es/base-de-conocimiento/que-es-docker/
- https://render2web.com/diseno-desarrollo-web/desmitificando-docker-y-contenedores-en-asp-net-core-una-guia-completa-con-ejemplos-practicos/
- https://cloud.google.com/kubernetes-engine/docs/quickstarts/deploy-app-container-image?hl=es-419
- https://cloud.google.com/kubernetes-engine/docs/tutorials/hello-app?hl=es-419
- https://www.ibm.com/mx-es/topics/container-orchestration
- https://www.ibm.com/es-es/topics/container-orchestration
- https://kubernetes.io/es/docs/concepts/overview/what-is-kubernetes/
- https://kubernetes.io/es/docs/concepts/workloads/pods/pod/
- https://kubernetes.io/es/docs/concepts/workloads/controllers/deployment/
- https://www.itmastersmag.com/noticias-analisis/el-abc-de-kubernetes/
- https://revistacompleta.com/guia-completa-de-kubernetes
- https://www.linode.com/es/blog/kubernetes/kubernetes-simplified-managing-your-containers/