Docker es una plataforma que permite a los desarrolladores empaquetar aplicaciones y sus dependencias en pequeños contenedores para agilizar el proceso de desarrollo de software. Al colocar las aplicaciones en contenedores, Docker permite actualizar de manera eficiente las versiones de los componentes de software backend sin interrumpir la funcionalidad de los sistemas existentes. Esto es lo que hace que Docker cambie las reglas del juego en un mundo en rápida evolución en el que la velocidad, la eficiencia y la consistencia del desarrollo de software son fundamentales. Docker, fundada originalmente como DotCloud, comenzó como un experimento en tecnología de contenedores dentro de una incubadora. En 2013, Docker se presentó al mundo, y no pasó mucho tiempo antes de que los gigantes de la industria tecnológica como Microsoft, IBM y Red Hat comenzaran a invertir en la plataforma.
Dominar Docker es crucial para el desarrollo de software moderno, ya que aumenta la productividad, agiliza los flujos de trabajo, mejora la escalabilidad y garantiza la consistencia entre entornos. Abre nuevas posibilidades en DevOps, computación en la nube y arquitectura de microservicios.
Sin embargo, el primer paso para entender Docker empieza por aprender qué es la contenedorización en software.
¿Qué son los contenedores?
Los contenedores son unidades de software ligeras y portátiles que encapsulan todo lo que una aplicación necesita para ejecutarse de forma eficiente. Esto incluye las bibliotecas necesarias, las herramientas del sistema, los archivos de configuración y el propio código de la aplicación. Por ejemplo, una aplicación como WhatsApp puede descomponerse en varios contenedores, cada uno de los cuales se encarga de una función específica, como las interfaces de usuario frontales, el almacenamiento de datos, la autenticación de usuarios, el procesamiento de pagos y la gestión de API.
Por qué dividir las aplicaciones en contenedores
Los beneficios de la contenedorización son amplios, pero principalmente, permite implementar aplicaciones y que múltiples usuarios accedan a ellas simultáneamente sin interrumpir las actualizaciones de software o los procesos de implementación. Los contenedores proporcionan aislamiento. Aislar los contenedores garantiza a su vez una mayor seguridad. El compromiso de un contenedor no afectará a otro, y se incrementa la estabilidad incluso en caso de fallo/caída de un contenedor, actualizaciones o cambios en los mismos. Además, los contenedores consumen menos recursos que los VM. Los VM requieren un sistema operativo invitado completo, lo que conlleva un mayor uso de memoria y almacenamiento, mayores costos generales y más tiempo para las pruebas y la implementación. Los contenedores, por otro lado, comparten su SO host, incluso en entornos aislados, combatiendo todos los problemas mencionados anteriormente. Además, la contenedorización es compatible con las prácticas DevOps y las canalizaciones de CI/CD, lo que facilita una entrega de software más rápida y fiable.
El rol de Docker
Los contenedores cambiaron la forma de desarrollar software. Proporcionan a los desarrolladores un rendimiento constante, a los equipos menos problemas de compatibilidad y a las organizaciones la libertad de ser dinámicas e innovadoras. Un actor fundamental en esta revolución es Docker, Inc. Docker es una plataforma de contenedorización de código abierto que simplifica el desarrollo, el transporte y la ejecución de aplicaciones empaquetando todo el código necesario, las dependencias y las herramientas del sistema en contenedores. Pueden ejecutarse de forma consistente en diferentes entornos, ya sea en el equipo de un desarrollador, en servidores on-premises o en la nube.
¿Cuáles son los diferentes componentes de Docker?
- Motor Docker: Como su nombre indica, es el motor que compila, ejecuta y gestiona los contenedores en Docker. Es el núcleo de la tecnología cliente-servidor detrás de Docker. Se compone de tres partes: Daemon (la parte del servidor que ejecuta y crea objetos Docker como imágenes y contenedores), el cliente (que es la interfaz de línea de comandos que interactúa con Daemon) y el runtime del contenedor (tecnologías de contenedor que pueden mantener el ciclo de vida del contenedor).
- Imágenes Docker: Es la plantilla que contiene toda la información para ejecutar una aplicación como ODE, bibliotecas, herramientas y ajustes. Las imágenes Docker se construyen en capas que se apilan unas sobre otras utilizando un sistema de archivos de unión como OverlayFS. Una ventaja de esto es que Docker puede reutilizar capas que son comunes a diferentes imágenes. Por ejemplo, si dos imágenes utilizan la misma imagen base, como Ubuntu, Docker solo almacena una copia de esa capa base en el disco. Esto reduce el uso de espacio en disco y acelera el proceso de compilación.
- Contenedores Docker: Son las instancias en runtime de las imágenes Docker que están aisladas y contienen capas de imágenes de solo lectura con una fina capa adicional de escritura encima. Esto garantiza que la escritura solo se produzca en la capa superior, manteniendo intactas las imágenes inferiores.
- Docker Compose: Compose es al contenedor como el director a la orquesta. Docker Compose es una herramienta que le ayuda a gestionar varios contenedores a la vez como una única aplicación. Docker Compose utiliza un archivo YAML para definir los servicios, redes y volúmenes necesarios para una aplicación.
- Docker Hub: Es un registro en línea predeterminado donde puede encontrar todas las imágenes Docker compartidas con otros. Hay hubs públicos (accesibles a todos), hubs privados (solo para usuarios autorizados), distribución de imágenes (imágenes compartidas por desarrolladores con cambios en el código) e imágenes oficiales (alojadas en hub y mantenidas por fuentes de confianza)
- Registro Docker: Aunque el hub es un registro público, las organizaciones también pueden decidir alojar su propio registro público o privado o autoalojado donde compartir imágenes Docker.
Funciones principales de Docker
Algunas funciones principales de Docker que lo diferencian son:
- Contenedorización: Convertir las aplicaciones en contenedores mejora la seguridad, la estabilidad y la portabilidad.
- Código abierto: La plataforma evoluciona y mejora continuamente gracias a las constantes aportaciones y cambios de los usuarios.
- Escalabilidad: Dado que los Dockers son ligeros, es fácil ampliarlos o reducirlos según las necesidades de la organización.
- Productividad: Varios equipos pueden trabajar a la vez en la implementación de la aplicación.
- Optimización de recursos: Cada contenedor puede utilizar solo la cantidad de recursos que necesita, reduciendo la sobrecarga.
- Mantenimiento y actualizaciones simplificados: Puede actualizar una parte de la aplicación sin que ello afecte a las demás.
- Implementación más rápida: Los servicios individuales pueden desarrollarse, probarse e implementarse más rápidamente, lo que permite liberaciones más rápidas con CI/CD.
Docker vs VMs
Un VM es un entorno informático que simula un equipo físico. Ejecuta varios sistemas operativos en un equipo físico que puede utilizarse para ejecutar programas e implementar aplicaciones.
| Docker | VMs |
| Comparte el kernel del sistema operativo | Necesita un sistema operativo completo con hardware virtual completo |
| Compatible con Linux | Compatibilidad con más sistemas |
| Tiempo de arranque en segundos | Tiempo de arranque en minutos |
| Rápido y ligero | Más lento y complejo |
| Garantiza la optimización de los recursos | Uso de recursos intenso |
| Puede compartir archivos | Sin opciones para compartir |
| Costos más bajos | Costos generales más elevados |
| Mejor para las pruebas | Mejor para la producción |
| Escalamiento automático | Escalamiento manual |
| Mejor para los flujos de trabajo CI/CD | Mejor para aplicaciones heredadas |
| Fácilmente portable | Depende del hipervisor |
| Controlable con comandos | Siempre en ejecución |
Docker vs Kubernetes
Kubernetes es una plataforma de orquestación de código abierto desarrollada inicialmente por Google. Kubernetes es un sistema de código abierto para implementar, escalar y gestionar aplicaciones en contenedores en cualquier lugar.
He aquí algunas diferencias entre ambos:
| Docker | Kubernetes |
| Una plataforma para compilar, empaquetar y ejecutar contenedores individuales | Una herramienta de orquestación diseñada para gestionar y automatizar la implementación, el escalamiento y el funcionamiento de estos contenedores. |
| Más fácil de ajustar y utilizar | Más complejo y requiere una mejor comprensión de los conceptos de orquestación |
| Mejor para aplicaciones más sencillas | Puede manejar aplicaciones más complejas |
| Puede ejecutar contenedores en varios hosts, pero no los gestiona | Diseñado específicamente para gestionar múltiples hosts |
| Las aplicaciones se implementan como servicios | Las aplicaciones se implementan como una combinación de pods y servicios |
| Necesita Docker swarm o plataformas de terceros como Kubernetes para sustituir los contenedores que fallen y para el balanceo de carga | Tiene capacidades de autocuración y balanceo de carga |
Ventajas de utilizar Docker con Kubernetes
Combinar Docker con Kubernetes puede ayudar a las organizaciones a aprovechar los puntos fuertes de ambas plataformas. Kubernetes puede escalar automáticamente, reemplazar contenedores fallidos y gestionar el ciclo de vida de los contenedores Docker, dando a los desarrolladores más libertad para trabajar en la codificación y no en la infraestructura. Además, Kubernetes puede garantizar una utilización óptima y eficiente de los contenedores, maximizando el uso de la CPU y la memoria. Kubernetes puede aumentar la seguridad de los contenedores Docker aislados aplicando diferentes políticas.
Al aprovechar las ventajas de la contenedorización y la orquestación, las organizaciones pueden lograr una mayor flexibilidad, escalabilidad y eficiencia en sus procesos de desarrollo.