O que é a conteinerização?

Definir Containerização

Containerização é uma virtualização de sistema operativo cloud que permite a execução de várias instâncias isoladas de espaço de utilizador num kernel de sistema operativo partilhado.

Cada container cloud atua como uma unidade autónoma, encapsulando uma aplicação e todas as suas dependências, incluindo bibliotecas, binários e ficheiros de configuração.

Este isolamento assegura que as aplicações cloud executadas em diferentes containers não interfiram entre si, oferecendo consistência e previsibilidade em diferentes ambientes.

Começar Pela Virtualização

Embora o programador conheça melhor a sua aplicação e as suas dependências, é normalmente um administrador de sistema que fornece a infraestrutura, instala todas as dependências e configura o sistema no qual a aplicação é executada. Este processo pode ser muito propenso a erros e difícil de manter, pelo que os servidores só são configurados para um único fim, como executar uma base de dados ou um servidor de aplicações e, em seguida, serem ligados pela rede.

Para uma utilização mais eficiente do hardware do servidor, as máquinas virtuais podem ser usadas para emular um servidor completo com CPU, memória, armazenamento, rede, sistema operativo e software no topo. Isso permite executar vários servidores isolados no mesmo hardware.

Da virtualização à contentorização

Antes da adoção generalizada de containers, a virtualização de servidores era a forma mais eficiente de executar aplicações isoladas e fáceis de manusear. Mas dado que a virtualização requer a execução de todo o sistema operativo, incluindo o kernel, sempre vem com alguma sobrecarga se você precisa executar um monte de servidores.

Containers podem ser usados para resolver estes dois problemas, administrando as dependências de uma aplicação e executando de forma muito mais eficiente do que girar muitas máquinas virtuais.

Porque é que a Containerização é importante

A contentorização oferece numerosas vantagens que aceleram os DevOps e melhoram a utilização dos recursos informáticos. Atualmente, os containers são essenciais para o desenvolvimento de software moderno e estas são algumas das razões para tal:

• Portabilidade Os containers são altamente portáteis e podem ser executados de forma consistente em diferentes plataformas e infraestruturas. Eles podem ser executados em qualquer lugar, eliminando o problema "it works on my machine/platform only".
   
• Eficiência Os containers partilham o kernel do sistema operativo host, o que, comparado com a virtualização standard, os torna muito leves e eficientes em termos de utilização de recursos e de velocidades DevOps.
   
• Escalabilidade: Os containers podem ser facilmente aumentados ou reduzidos para acomodar cargas de trabalho em constante mudança, permitindo uma gestão eficiente dos recursos e proporcionando às empresas flexibilidade para executar cargas de trabalho.
   
• Implementação mais rápida: A leveza dos containers possibilita tempos de arranque mais rápidos e uma rápida implementação cloud, acelerando o ciclo de vida do desenvolvimento do software. A sua flexibilidade também facilita a escalabilidade, permitindo tomar decisões imediatas sobre DevOps.
   
• Arquitetura de microsserviços: A containerização alinha-se perfeitamente com a arquitetura de microsserviços. Graças aos microsserviços, os programadores podem decompor as aplicações em serviços mais pequenos e independentes, que são desenvolvidos, implementados e escalados de forma independente.

Diferença entre Containers e Máquinas virtuais

Embora os containers e as máquinas virtuais ofereçam virtualização, existem diferenças fundamentais. Estas diferenças devem-se à arquitetura e ao modo como a arquitetura afeta a utilização dos recursos.

Containers fornecem isolação de nível de processo em um kernel de sistema operativo compartilhado, tornando-os leves e altamente portáteis.  Por outro lado, as máquinas virtuais oferecem uma virtualização completa do hardware com um sistema operativo convidado, o que resulta numa utilização mais intensiva dos recursos e numa menor portabilidade.

O resultado líquido é que os containers cloud se vangloriam de ter tempos de arranque mais rápidos do que as máquinas virtuais. As VMs requerem um processo completo de arranque do sistema operativo convidado, que demora mais tempo e consome mais recursos.

Para os casos de uso, os containers destacam-se nos microsserviços de DevOps e nas aplicações nativas da cloud, enquanto as máquinas virtuais são mais frequentemente utilizadas em aplicações e ambientes antigos que requerem vários sistemas operativos. Mesmo que se possa dedicar uma VM inteira a uma aplicação nativa da cloud, um container pode ser mais eficiente.

Desmistificar Containers

Os containers tornaram-se a pedra angular do desenvolvimento de aplicações cloud modernas, oferecendo um meio leve e eficiente de embalar, distribuir e executar aplicações.

No entanto, os containers na cloud são complexos. Compreender como o trabalho dos containers pode ser intimidante e exigir um bom aprendizado. Aqui, tentaremos desmistificar os containers explorando os seus componentes principais e o seu funcionamento.

O que faz um container?

No seu núcleo, um container é composto por três elementos essenciais:

• O Código O código está correto no coração do container, contendo o código fonte do aplicativo (também conhecido como arquivos executáveis).
   
• Runtime O tempo de execução é responsável pela execução do código da aplicação cloud dentro do container. Proporciona um ambiente controlado onde a aplicação pode ser executada sem interferir com outros processos no sistema central.
   
• Bibliotecas: As bibliotecas são coleções de código pré-escrito que fornecem funcionalidades que não estão incorporadas na própria aplicação. Sempre precisamos de bibliotecas porque esses pedaços de código de plug-in são essenciais para que o aplicativo seja executado corretamente e execute tarefas específicas.

Finalmente, a maioria dos containers de aplicações cloud apresentam uma lista de dependências fora do container. Estas dependências são fragmentos externos de código, nos quais a aplicação se baseará para funcionar. Podem incluir outras bibliotecas, ferramentas do sistema ou até mesmo outros containers.

Como Funcionam As Imagens De Containers Como Planos

Uma imagem de container é uma snapshot estática de um container, capturando o seu código, tempo de execução, bibliotecas e dependências.

Esta imagem é um modelo de criação de vários containers idênticos para alojar: é uma forma rápida de copiar e colar containers. As imagens ajudam a garantir que os contêineres são consistentes — algo chamado de reprodutibilidade, garantindo que tudo seja igual em ambientes diferentes.

Pense nele como um livro de receitas DevOps que pode criar várias cópias do mesmo prato com o mesmo gosto e qualidade.

Geralmente, as imagens de containers são armazenadas em registos de aplicações cloud. Tanto o Docker Hub como o Harbor, cada vez mais popular, são exemplos de um registo de containers, o que facilita aos utilizadores obterem e executarem um container nos seus sistemas.

Quando uma imagem do container é executada, um novo container é criado com base nas especificações da imagem. Este processo se assemelha a seguir uma receita para criar um novo prato do zero.

Passos Para A Adoção Do Container

Como já foi referido anteriormente, a conteinerização é poderosa, mas torna-se rapidamente complexa. Uma análise e um planeamento cuidadosos são os elementos essenciais:

O primeiro passo para a adoção de containers passa por selecionar a plataforma de containers adequada às necessidades e aos objetivos da sua organização. Várias opções de containers populares estão disponíveis, cada uma com sua própria força e casos de uso.

Tendo isso em conta, é provável que Docker esteja no topo da lista de aplicações de containers cloud. É a plataforma de containers amplamente adotada que simplifica o processo de construção, transporte e exploração de containers. A infraestrutura de containers Docker é conhecida por ser de fácil utilização, e também inclui documentação que pode ajudar empresas que não estão tão familiarizadas com a conteinerização.

Além disso, graças ao Docker como host, disporá de um ecossistema de ferramentas e recursos verdadeiramente vasto de aplicações cloud. Docker é uma excelente escolha para programadores que desejam começar com containers de forma rápida e fácil.

No entanto, à medida que a sua carga de trabalho aumenta, vai precisar de algo para o ajudar a gerir os seus containers, pois é provável que o seu número aumente para centenas ou milhares. O Kubernetes é possivelmente a plataforma "source" à escolha para automatizar a implementação, dimensionamento e gestão de aplicações em containers. O Kubernetes facilita consideravelmente a gestão de clusters de containers complexos.

Consideração da Segurança de Containers

A segurança dos containers é um componente essencial da segurança da cloud Linux, garantindo as aplicações e a proteção dos dados em ambientes "containers". Deve aplicar medidas de segurança do host em cada etapa do ciclo de vida do container, aplicando princípios de segurança desde desenvolvimento e implementação até tempo de execução.

Isto inclui compilações seguras de imagens de containers, análise de vulnerabilidades de segurança, controlos de acesso de segurança e monitorização contínua da atividade dos containers para detetar anomalias de segurança. Ao priorizar a segurança dos containers, estará a minimizar os riscos de segurança associados às vulnerabilidades de segurança deles.

Por fim, pode precisar de uma outra camada de controlo e possibilidade de utilização do container: O rancher é a ferramenta que deve ter em conta, especialmente se as suas instâncias Kubernetes se tornarem muito complexas. O rancher também apoia objetivos de segurança.

Finalmente, com a segurança da conteinerização a evoluir rapidamente, a sua empresa deve continuar a treinar e a educar-se para garantir que os programadores e as equipas operacionais têm as competências necessárias para trabalhar com containers de forma eficaz.

Como podem ver, os containers estão agora em todo o lado. Na verdade, os ambientes de computação mais complexos utilizarão agora containers - tal como as VMs costumavam ser um componente essencial nos ambientes de computação.