What is Containerization?

La contenedorización es un tipo de virtualización en el que todos los componentes de una aplicación se agrupan en una única imagen de contenedor y se pueden ejecutar en un espacio de usuario aislado en el mismo sistema operativo compartido.

Los contenedores son livianos, portátiles y muy propicios para la automatización. Como resultado, la contenedorización se ha convertido en la piedra angular de los procesos de desarrollo y la infraestructura de aplicaciones para una variedad de casos de uso. Comprender qué es la contenerización y cómo implementarla de manera segura puede ayudar a su organización a modernizar y escalar sus pilas de tecnología.

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¿Cómo funciona la contenerización?

La contenedorización funciona virtualizando todas las piezas necesarias de una aplicación específica en una sola unidad.

Bajo el capó, eso significa que los contenedores incluyen todos los binarios, bibliotecas y configuración que requiere una aplicación. Sin embargo, los contenedores NO incluyen hardware virtualizado o recursos del kernel.

En su lugar, los contenedores se ejecutan “encima” de una plataforma de tiempo de ejecución de contenedores que abstrae los recursos. Debido a que los contenedores solo incluyen los componentes básicos y las dependencias de una aplicación sin sobrecarga adicional, son más rápidos y livianos que alternativas como máquinas virtuales o servidores bare metal. También permiten abstraer los problemas relacionados con la ejecución de la misma aplicación en diferentes entornos. Si puede proporcionar el motor de contenedor subyacente, puede ejecutar la aplicación en contenedor.

Containerización vs Virtualización

Es fácil para los no iniciados confundirse por la diferencia entre la contenerización (lo que permite el software de contenerización como Docker) y la virtualización tradicional de servidores (lo que habilitan hipervisores como HyperV y VMware ESXi). En términos simples, la diferencia se reduce a esto:

La virtualización de servidores consiste en abstraer hardware y ejecutar un sistema operativo. La contenedorización consiste en abstraer un sistema operativo y ejecutar una aplicación.

Ambos abstraen recursos, la contenerización es solo otro nivel “superior” de la virtualización de servidores. De hecho, la contenerización y la virtualización de servidores no son mutuamente excluyentes. Puede ejecutar aplicaciones en contenedores sobre un motor de contenedor que se implementa dentro de una máquina virtual.

Las capas de contenedorización

Para tener una mejor idea de cómo funciona exactamente la contenedorización, echemos un vistazo más de cerca a cómo encajan todas las piezas, desde el hardware hasta la aplicación en contenedores.

Infraestructura de hardware: con cualquier aplicación, todo comienza con recursos informáticos físicos en algún lugar. Ya sea que esos recursos sean su propia computadora portátil o estén distribuidos en múltiples centros de datos en la nube, son imprescindibles para que los contenedores funcionen.
Sistema operativo host: La siguiente capa que se encuentra encima de la capa de hardware es el sistema operativo host. Al igual que con la capa de hardware, esto podría ser tan simple como que el sistema operativo Windows o *nix se ejecute en su propia computadora o que un proveedor de servicios en la nube lo abstraiga por completo.
Motor de contenedores: Aquí es donde las cosas empiezan a ponerse interesantes. Los motores de contenedores se ejecutan sobre su sistema operativo host y virtualizan recursos para aplicaciones en contenedores. El ejemplo más simple de esta capa es ejecutar Docker en su propio equipo.
Aplicaciones en contenedores: las aplicaciones en contenedores son unidades de código que incluyen todas las bibliotecas, archivos binarios y la configuración que una aplicación requiere para ejecutarse. Una aplicación en contenedores se ejecuta como un proceso aislado en el "espacio de usuario" (fuera del núcleo del sistema operativo).

Los beneficios de la contenerización

Dado lo que sabemos, podemos ver que la contenerización agrupa solo lo que una aplicación necesita en una sola unidad y permite que las aplicaciones se ejecuten en cualquier lugar donde exista el motor de contenedores. Con eso en mente, es fácil ver los beneficios de la contenerización, que incluyen:

Portabilidad: Uno de los desafíos tradicionales de “desarrollo vs operaciones” del pasado era por qué una aplicación determinada funcionaba en un entorno (p. ej. puesta en escena) y no otra (p. ej. producción). Por lo general, el problema se reconciliaba con una diferencia en los dos entornos. Por ejemplo, tal vez se instaló una versión diferente de una dependencia específica. La contenedorización resuelve este problema porque las mismas imágenes de contenedor exactas, que incluyen dependencias, se pueden ejecutar en todas partes.
Velocidad: los contenedores tienden a iniciarse en una fracción del tiempo que tardan los servidores de máquina virtual o bare metal. Si bien los tiempos de arranque específicos variarán según los recursos y el tamaño de una aplicación, en general los contenedores se inician en segundos, mientras que la máquina virtual puede tardar minutos.
Eficiencia: debido a que los contenedores solo incluyen lo que una aplicación necesita para ejecutarse, son significativamente más livianos que la máquina virtual. Los contenedores suelen tener un tamaño de megabytes, mientras que las máquinas virtuales suelen tener un tamaño de gigabytes. Como resultado, los contenedores hacen posible que los equipos utilicen de manera más eficiente los recursos del servidor.
Simplicidad de implementación: debido a que los contenedores son portátiles y livianos, se pueden implementar fácilmente en casi cualquier lugar. Si puede ejecutar el motor de contenedor subyacente, puede ejecutar la aplicación en contenedor.
Escalabilidad: las aplicaciones en contenedores se inician rápidamente, no ocupan demasiado espacio y son fáciles de implementar. Como resultado, la contenedorización hace que sea mucho más fácil escalar su implementación. Es por eso que los contenedores se han convertido en la piedra angular de los microservicios y las aplicaciones basadas en la nube.

Casos de uso específicos de contenerización

Conocer los beneficios de la contenerización es importante, pero comprender los casos de uso del mundo real le permite poner el conocimiento en práctica. Estos son algunos ejemplos de casos de uso populares de contenerización:

microservicio: una arquitectura de microservicio se construye en torno a la idea de que muchos servicios pequeños, independientes y poco acoplados trabajen juntos. Debido a que los contenedores son una excelente manera de implementar unidades de código aisladas, se han convertido en el estándar de facto para implementar microservicios.
CI/CD: La integración continua/implementación continua (CI/CD) se trata de probar e implementar software confiable rápidamente. Al agrupar aplicaciones en unidades de código portátiles, livianas y uniformes, la contenedorización permite una mejor CI/CD porque los contenedores son fáciles de automatizar, reducen los problemas de dependencia y minimizan el consumo de recursos.
Modernización de aplicaciones heredadas: muchos equipos están trasladando aplicaciones monolíticas heredadas a la nube. Sin embargo, para poder hacerlo, deben asegurarse de que la aplicación realmente se ejecute en la nube. En muchos casos, esto significa aprovechar la contenerización para garantizar que la aplicación se pueda implementar en cualquier lugar.

Kubernetes y contenedores

Kubernetes, también conocido como K8, es una herramienta popular para ayudar a escalar y gestionar la implementación de contenedores. El software de contenedorización como Docker o LXC carece de la funcionalidad para orquestar una implementación de contenedores más grande, y los K8 llenan ese vacío. Si bien existen otras herramientas de orquestación de contenedores (como Apache Melos y Docker Swarm), K8s es, con mucho, el más popular.

Por supuesto, “administración” y “orquestación” son términos vagos. Entonces, ¿qué puede hacer exactamente Kubernetes? Echemos un vistazo:

Implementaciones y reversiones: K8s le permite automatizar la creación e implementación de nuevos contenedores o la eliminación de contenedores existentes en un clúster de contenedores en función de reglas predefinidas sobre la utilización de recursos.
Montaje de almacenamiento: con Kubernetes, puede montar automáticamente recursos de almacenamiento para sus contenedores.
Asignación de recursos: equilibrar el consumo de CPU y RAM a escala es una tarea desafiante. K8s le permite definir los requisitos de CPU y RAM y luego maneja automáticamente la implementación óptima de sus contenedores dentro de las limitaciones de sus recursos (nodos).
Autocuración: Con K8s, puede definir comprobaciones de estado y si sus contenedores no cumplen con los requisitos, se restaurarán o reemplazarán automáticamente.
Administración de la configuración: K8s ayuda a administrar de forma segura las configuraciones de contenedores, incluidos datos confidenciales como tokens y claves SSH.
Equilibrio de carga: Kubernetes puede realizar automáticamente el equilibrio de carga en múltiples contenedores para permitir un rendimiento eficiente y utilizar recursos. Proteger los contenedores.

Puede pensar que debido a que los contenedores están aislados, son “seguros”. Desafortunadamente, no es tan simple. Si bien es cierto que los contenedores están aislados unos de otros en el espacio de usuario, las configuraciones incorrectas, las vulnerabilidades y los actores maliciosos representan amenazas. En pocas palabras: asegurar sus contenedores es imprescindible.

Hay muchas consideraciones de seguridad de contenedores específicas que debe tener en cuenta al crear contenedores en una aplicación. Por ejemplo, el monitoreo continuo de los registros de contenedores para detectar nuevas vulnerabilidades y el aprovechamiento firewall de contenedores son aspectos importantes de la seguridad integral de los contenedores. Además, es imprescindible asegurar el sistema operativo host en el que se ejecuta su motor de contenedor.

Por supuesto, proteger la aplicación en contenedores significa que también debes tomar en serio la seguridad de la aplicación (appsec) . Eso significa adoptar una visión holística de su entorno, crear perfiles de seguridad, identificar amenazas y aprovechar herramientas como soluciones de pruebas de seguridad de aplicaciones interactivas (IAST) y firewall de aplicaciones web (WAF), cuando corresponda.

Seguridad en contenedores con Check Point

Los productos de Check Point, como CloudGuard, están diseñados específicamente teniendo en cuenta las canalizaciones de DevOps y la seguridad de los contenedores. Como líderes de la industria en el espacio de seguridad de contenerización, sabemos lo que se necesita para obtener la seguridad correcta de los contenedores. Para profundizar en el mundo de la seguridad de la contenedorización, descargue hoy nuestra Guía gratuita sobre seguridad de contenedores y Kubernetes. En esa guía gratuita aprenderá sobre:

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Cómo automatizar la protección de cargas de trabajo y la prevención de amenazas dentro de entornos nativos de la nube.

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