O que são cloud containers?
Um cloud container é uma unidade de software portátil e leve que agrupa uma aplicação juntamente com as suas dependências, como bibliotecas, binários e ficheiros de configuração, permitindo-lhe ser executada de forma consistente em qualquer ambiente, inclusive em várias plataformas cloud.
Este agrupamento é conseguido através de uma forma de virtualização do sistema operativo (SO), onde os recursos do kernel do SO são alavancados para isolar processos e controlar a quantidade de CPU, memória e disco a que esses processos podem aceder.
Os cloud containers foram concebidos para virtualizar uma única aplicação, criando um limite de isolamento ao nível da aplicação e não ao nível do servidor. Isto significa que cada container suporta apenas uma aplicação, permitindo aos programadores ajustar várias funcionalidades conforme necessário sem afetar toda a aplicação.
Ao contrário das máquinas virtuais (MV), que requerem um SO completo e uma cópia virtual do hardware do servidor host, os cloud containers não o exigem. Virtualizam o SO subjacente e permitem que as aplicações em containers funcionem como se dispusessem de um SO dedicado, incluindo CPU, memória, armazenamento de ficheiros e ligações de rede.
Isso faz com que os containers sejam menores, mais rápidos e mais portáteis do que as MV. Os cloud containers podem funcionar praticamente em qualquer lugar. Esta portabilidade e consistência em vários ambientes fazem dos containers uma escolha popular para implementar e gerir software na cloud.
Definição de cloud container
Um cloud container é um pacote executável autónomo que inclui tudo o que é necessário para executar um software, incluindo código, tempo de execução, bibliotecas, variáveis de ambiente e ferramentas de sistema.
Os containers foram concebidos para oferecer um método consistente e eficaz de empacotar e executar aplicações em diferentes ambientes informáticos, desde o computador portátil de um programador até um datacenter privado ou uma cloud pública. Eis algumas das características mais comuns dos cloud containers:
- Leveza: Os containers compartilham o sistema operativo do host, ao contrário das máquinas virtuais (MV), que exigem uma cópia completa de um sistema operativo. Isto torna os containers mais leves e rápidos de iniciar do que as MV.
- Portabilidade: Os containers encapsulam tudo o que uma aplicação precisa de executar, o que os torna altamente portáteis em diferentes ambientes de computação.
- Isolação: Os containers virtualizam a CPU, a memória, o armazenamento e os recursos de rede ao nível do sistema operativo, fornecendo um ambiente isolado para a aplicação ser executada.
- Escalabilidade e eficácia: Os containers podem ser facilmente redimensionados para responder à procura, isto é, adequam-se a aplicações com cargas de trabalho variáveis; podem partilhar recursos, sendo mais eficientes em termos de utilização de recursos do que as MV.
Os containers garantem consistência em vários ambientes de desenvolvimento, teste e produção, facilitando o desenvolvimento e a implementação de aplicações.
Dito isto, há que diferenciar os containers das máquinas virtuais. Eis as características que os cloud containers não têm:
- Sistema operativo completo: Ao contrário das MV, os containers não incluem um sistema operativo guest completo. Em vez disso, compartilham o sistema operativo do host. Os containers não virtualizam o hardware, como fazem as MV. Eles só virtualizam o sistema operativo acima do nível de hardware.
- Isolação forte: Embora os containers forneçam um nível de isolamento, este não é tão forte quanto o isolamento fornecido pelas MV. Se uma aplicação necessita de um forte isolamento por razões de segurança ou outras, uma MV pode ser uma melhor escolha.
- Armazenamento persistente: Os containers foram concebidos para serem efémeros, o que significa que o seu armazenamento não persiste quando são extintos. Quaisquer dados que tenham de persistir devem ser armazenados fora do container.
- Serviços de sistema completos: Os containers foram concebidos para executar uma única aplicação, pelo que não incluem todos os serviços de sistema que um sistema operativo completo forneceria.
Como funcionam os cloud containers?
Os cloud containers funcionam através da virtualização do sistema operativo (SO) e fornecendo um ambiente isolado para a execução de aplicações. Agrupam o código de aplicação juntamente com as suas dependências (como versões específicas de runtimes de linguagem de programação, bibliotecas e variáveis de ambiente) numa única unidade executável. O processo de criação e execução de um cloud container geralmente envolve as seguintes etapas:
Criação de imagens
A imagem do container é criada a partir de uma imagem de base, que é uma versão mais leve de um SO. O código da aplicação e as suas dependências são adicionados a esta imagem de base. A imagem do container resultante inclui tudo o que o aplicativo precisa de executar.
Runtime
A imagem do container é executada num runtime de container, que é um software que executa containers e administra o seu ciclo de vida. Exemplos de runtimes de containers incluem o Docker e containers.
Execução
Quando o contentor é executado, é-o isoladamente de outros contentores, apesar de partilhar o SO host e, em alguns casos, os binários e as bibliotecas. Este isolamento é conseguido através de namespaces e grupos de controlo (cgroups) em Linux, que isolam os processos, o sistema de ficheiros e a pilha de rede de cada container.
Orquestração
Para gerir vários containers, especialmente num ambiente distribuído como uma cloud, são utilizadas ferramentas de orquestração de containers como o Kubernetes. Estas ferramentas tratam da implementação, do dimensionamento, do funcionamento em rede e da disponibilidade dos containers.
É importante ter em conta que, embora os containers partilhem o SO host, são apresentados à aplicação como um SO separado. Isto é conseguido através da abstração das interfaces do SO host e apresentando-as à aplicação como se estivessem a ser executadas no seu SO.
Quais são as vantagens dos containers?
Os cloud containers oferecem várias vantagens que fazem deles uma escolha interessante para a implementação e a gestão de aplicações. Veja algumas das principais vantagens:
Eficiência
Os containers são leves e compartilham os recursos do sistema host, o que permite que vários containers funcionem no mesmo host sem consumir muitos recursos. Isto possibilita a execução de mais aplicações no mesmo hardware, reduzindo os custos. A natureza leve dos containers permite que estes sejam facilmente redimensionados de forma a responder à procura, isto é, adequam-se a aplicações com cargas de trabalho variáveis.
Agilidade e produtividade
O uso de containers pode aumentar a velocidade de construção, permitir ciclos de manutenção mais rápidos e garantir consistência em todos os ambientes. Isto pode levar a uma maior agilidade e produtividade. Assim, os containers podem acelerar a entrega das aplicações, graças à sua portabilidade e facilidade de implementação.
Segurança melhorada
Embora os containers compartilhem o mesmo kernel host, o que pode representar um risco de segurança, medidas de segurança específicas (como a isolação de containers e a segmentação de rede) podem mitigar esse risco.
Gestão facilitada
Os containers podem ser geridos mais facilmente do que as máquinas virtuais tradicionais, especialmente quando se usam ferramentas de orquestração de containers como o Kubernetes. Os containers oferecem flexibilidade de implementação, permitindo que determinados elementos sejam alojados em Bare Metal e que outros sejam implementados em ambientes cloud virtuais.
É importante ter em conta que, embora os containers partilhem o SO host, são apresentados à aplicação como um SO separado. Isto é conseguido através da abstração das interfaces do SO host e apresentando-as à aplicação como se estivessem a ser executadas no seu SO.
Cloud containers vs. MV
Os cloud containers e as máquinas virtuais (MV) são tecnologias utilizadas para isolar aplicações de software e as suas dependências, mas fazem-no de formas diferentes e oferecem vantagens e desvantagens distintas.
Os containers e os MV oferecem um ambiente em que as aplicações podem funcionar isoladamente de outras aplicações, o que pode melhorar a segurança e evitar conflitos entre aplicações diferentes ou entre aplicações e o seu sistema host.
Dito isto, os containers compartilham o sistema operativo do sistema host, ao passo que cada MV executa o seu sistema operativo guest. Isto torna os containers mais leves e rápidos de iniciar do que as MV, mas também significa que todos os containers de um host devem usar o mesmo sistema operativo.
Como não precisam de executar um sistema operativo completo, os containers costumam usar menos recursos do sistema (CPU, memória, armazenamento) do que as MV. Isto permite a execução de mais containers em determinado host, em comparação com as MV.
As MV oferecem uma isolação mais forte do que os containers por funcionarem em sistemas operativos separados. Isto pode fazer das MV uma melhor escolha para aplicações que requerem mais segurança ou isolamento.
Os containers são mais portáteis do que as MV porque encapsulam a aplicação e as suas dependências numa única unidade autocontida. Isso permite que um container seja executado em qualquer sistema que tenha o runtime apropriado instalado, independentemente do sistema operativo subjacente.
A escolha entre containers e MV depende das necessidades específicas da aplicação e da infraestrutura. Os containers são geralmente uma boa escolha para aplicações que precisam de ser leves, portáteis e escaláveis, enquanto as MV costumam ser melhores para aplicações que requerem um forte isolamento ou precisam de ser executadas em diferentes sistemas operativos.
Containers e máquinas virtuais
Os cloud containers e as máquinas virtuais (MV) são formas de tecnologia de virtualização que podem coexistir e trabalhar em conjunto num ambiente de datacenter, inclusive no mesmo servidor. Têm diferentes abordagens à virtualização e servem diferentes objetivos, mas podem ser integrados para obter os resultados desejados.
Os containers são frequentemente usados para implementar microsserviços, pois fornecem ambientes isolados que podem ser facilmente escaláveis e geridos de forma independente.
Integração de MV e containers
Uma forma comum de integrar MV e containers é executar containers no seio de uma MV. Isto é possível porque uma MV usa o seu sistema operativo, que pode suportar um motor de containers como o Docker e executar uma série de containers dentro da instância da MV.
Esta abordagem combina as vantagens da isolação e da segurança das MV com a portabilidade e a eficiência dos containers. Outra abordagem é fazer com que as MV e os containers coexistam dentro da mesma infraestrutura, orquestrados pela mesma plataforma.
Tal possibilita o acolhimento de todos os tipos de projetos através de um único ponto de gestão e propicia uma transformação gradual com base nas necessidades e possibilidades atuais.
Em resumo, embora as MV e os containers tenham abordagens diferentes à virtualização, podem ser usados em conjunto, de forma complementar, para aproveitar os pontos fortes de ambas as tecnologias. Deste modo, as empresas ganham um ambiente flexível, eficiente e seguro para a implementação e gestão das cargas de trabalho.
Segurança dos cloud containers
A segurança dos containers é um aspeto crítico do desenvolvimento e das práticas de implementação de software. Envolve a implementação de medidas de segurança ao longo de todo o ciclo de vida de um container, desde o seu desenvolvimento até ao seu runtime. Seguem-se alguns princípios essenciais em matéria de segurança dos cloud containers:
Proteção do pipeline de construção
A segurança deve ser integrada em todo o ciclo de vida do desenvolvimento de software (SDLC). Isto inclui a proteção do pipeline de construção, que envolve práticas como o code scanning e o dependency scanning, para identificar e mitigar potenciais vulnerabilidades no início do processo de desenvolvimento.
Análise de imagens para detetar vulnerabilidades
Analise regularmente as suas imagens de container para detetar vulnerabilidades. Isto ajuda a identificar e corrigir problemas de segurança antes que estes possam ser explorados.
Redução da superfície de ataque
Minimize os componentes e serviços executados nos seus containers para apenas o que é necessário para a sua aplicação. Isto reduz os potenciais pontos de entrada para os atacantes.
Limitação dos privilégios dos containers
Os containers devem beneficiar dos privilégios mínimos necessários ao desempenho das suas funções. Privilégios excessivamente permissivos podem conduzir a riscos de segurança.
Implementação de controlos de acesso
Use mecanismos de autenticação e autorização para garantir que apenas os utilizadores autorizados possam aceder aos containers. Isto ajuda a impedir acessos não autorizados e potenciais ataques.
Runtime
A imagem do container é executada num runtime de container, que é um software que executa containers e administra o seu ciclo de vida. Exemplos de runtimes de containers incluem o Docker e containers.
Implementação de segurança de rede
Utilize as soluções de rede dos containers para aumentar a segurança da sua aplicação. Isto inclui práticas como a segregação do tráfego de rede e a implementação de firewalls.
Siga sempre o que está a acontecer nos seus containers. Isto ajuda a identificar atividades suspeitas e a responder a potenciais incidentes de segurança de forma mais rápida.
Containers: Produtos relacionados
A OVHcloud oferece uma gama de serviços de cloud containers concebidos para ajudar as empresas a gerir e orquestrar as suas aplicações em containers. O Managed Kubernetes Service é uma oferta gratuita que permite aos utilizadores orquestrar containers através do Kubernetes, uma ferramenta de orquestração de containers amplamente utilizada. Este serviço é adaptado a empresas de todas as dimensões e pode ser usado para implementar aplicações, redimensioná-las e aumentar a sua resiliência, até em infraestruturas híbridas ou multicloud.
O Managed Kubernetes Service é suportado pelas instâncias Public Cloud da OVHcloud e inclui Load Balancers da OVHcloud e discos adicionais.
A OVHcloud encarrega-se da implementação, do alojamento e da manutenção de todos os componentes necessários ao funcionamento do Kubernetes, incluindo atualizações e correções de segurança. Os utilizadores podem descarregar um ficheiro kubeconfig e obter todas as funcionalidades de um administrador Kubernetes certificado, o que lhes permite concentrar-se mais na sua atividade do que na gestão da infraestrutura.
Managed Kubernetes®
Orquestre as suas aplicações em containers através de um cluster Kubernetes certificado pela CNCF.
Além do Managed Kubernetes Service, a OVHcloud disponibiliza ferramentas de orquestração e industrialização para automatizar ações como implementações, manutenção ou aumento de capacidade durante picos de carga.
Estas ferramentas ajudam a gerir processos e pacotes de software, quer sejam virtualizados ou em containers. As soluções de orquestração da OVHcloud incluem um cluster Kubernetes certificado pela CNCF, um repositório de imagens Docker ou de gráficos Helm, bem como a capacidade de gerir variações na atividade através da distribuição de tráfego entre vários recursos.
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Uma plataforma cloud oferece muito mais do que simples recursos de cálculo a pedido associados à rede ou um armazenamento flexível: tem também à sua disposição ferramentas para operar e automatizar ações, como as implementações, manutenções e evoluções em picos de carga. Todas estas situações requerem reatividade e flexibilidade para otimizar a utilização dos recursos.
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