Pense dentro da caixa: casos de uso, exemplos e aplicações de contêineres
29 de fevereiro de 2024
5 minutos de leitura

O gerenciamento de contêineres percorreu um longo caminho. Durante décadas, gerenciar ambientes em contêineres foi uma tarefa relativamente simples. A ideia moderna de um contêiner de computador surgiu originalmente na década de 1970, com o conceito sendo usado pela primeira vez para ajudar a definir código de aplicações em sistemas Unix.

A tecnologia moderna de conteinerização avançou constantemente desde o início, e quando as empresas executam contêineres agora, estão recebendo muito mais utilidade para seu investimento. De pequenas startups a grandes empresas estabelecidas, as estruturas de contêineres provaram ser extremamente capazes de gerar fluxos de trabalho estáveis com tempos de execução otimizados e entrega contínua.

O que é um contêiner?

Contêineres são unidades executáveis de software em que o código da aplicação é empacotado com suas bibliotecas e dependências. Eles são empacotados de maneira padronizada para que o código possa ser executado em qualquer lugar, incluindo desktop, TI tradicional ou nuvem.

Isso é feito por meio de uma forma de virtualização de sistema operacional (SO) na qual os recursos do kernel do SO (por exemplo, namespaces e cgroups do Linux, silos do Windows e objetos de trabalho) podem ser aproveitados para isolar processos e controlar a quantidade de CPU, memória e disco que esses processos podem acessar.

Contêineres e Docker

A tecnologia de contêineres mudou fundamentalmente em 2013 com a introdução do Docker e continuou inabalável nesta década, ganhando constantemente popularidade e aceitação pelos usuários. Claramente, havia uma demanda forte, mas não atendida no mercado, por software de conteinerização desse tipo, conforme evidenciado pelo rápido sucesso do Docker e sua superioridade esmagadora no mercado.

Uma pesquisa da IBM de 2021 revelou que 61% dos entrevistados indicaram que usaram contêineres em pelo menos 50% das novas aplicações que criaram nos últimos dois anos. Um grupo ainda maior de entrevistados (64%) relatou que esperava usar contêineres em pelo menos 50% dos aplicativos que criariam nos próximos dois anos.

O objetivo dos contêineres é distribuir e proteger dados e executar aplicativos. Portanto, faz todo sentido que os setores de TI sejam os principais usuários do software de conteinerização, com os seguintes setores se classificando como os três principais beneficiários (link externo a ibm.com):

  1. Aprendizado de máquina
  2. desenvolvimento de software
  3. Inteligência artificial (IA)
Docker e Kubernetes

Atualmente, o mercado de aplicações conteinerizadas é dominado por duas entidades:

Docker

A plataforma de conteinerização mais usada é o Docker. Os contêineres do Docker foram originalmente desenvolvidos em torno do Docker Engine em 2013 e executados de acordo com uma interface de programação de aplicativos (API). O Docker é, na verdade, uma plataforma como serviço (PaaS), e seu principal benefício é a flexibilidade. O Docker pode transformar qualquer aplicação e suas dependências associadas em um contêiner virtual, que pode, então, ser executado em qualquer sistema de computador com Windows, macOS ou Linux. O sistema usa imagens do Docker, que são modelos somente leitura usados para construir contêineres, e Dockerfiles, que são arquivos de texto que acompanham e explicam as imagens do Docker. As imagens do Docker e outras imagens de contêineres exigem um espaço para serem executadas. Isso é gerenciado pelo tempo de execução do contêiner — uma solução de software que interage com o sistema operacional para abrir o espaço necessário para executar imagens de contêineres.

Kubernetes

A plataforma de orquestração de contêineres mais popular é o Kubernetes, que foi criado pelo Google em 2014 e ainda é popular pela forma robusta como automatiza a implementação de software, permite a escalabilidade e é compatível com o gerenciamento de contêineres. Além disso, o Kubernetes é um sistema de código aberto e incentiva a participação ávida dos colaboradores (que supervisionam o projeto agora), com cada fornecedor de software dando sua própria opinião sobre o Kubernetes. Por exemplo, com alguns serviços, os usuários podem não apenas criar clusters Kubernetes, mas também implementar aplicativos da web escaláveis e analisar logs.

Atualmente, o Docker e o Kubernetes são, de longe, as ferramentas mais usadas para lidar com contêineres de computador. De acordo com projeções recentes de conteinerização (link externo a ibm.com) para 2024, o Docker agora controla 82,8% desse mercado, enquanto o Kubernetes aparece com uma participação de mercado de 11,52%.

Para saber mais sobre como o Kubernetes e o Docker se relacionam, confira “Kubernetes vs. Docker: Why Not Both?

Casos de uso de contêineres

Não há escassez de casos de uso relatáveis envolvendo contêineres, porque eles estão se tornando cada vez mais proeminentes, especialmente em ambientes ou ecossistemas de computação em nuvem . Muitas organizações estão até mesmo considerando os contêineres como um substituto para as Virtual Machines (VMs) como sua escolha de uma plataforma de computação em nuvem de uso geral para suas aplicações e cargas de trabalho. Mas dentro desse escopo muito amplo, existem casos de uso importantes em que os contêineres nativos da nuvem são especialmente relevantes:

  • Microsserviços: os contêineres são pequenos, leves e portáteis, o que os torna a escolha ideal para arquiteturas de microsserviços, em que as aplicações em contêineres são construídas com muitos serviços menores, fracamente acoplados e implementáveis de forma independente. Um hipervisor é usado para supervisionar as operações de microsserviços quando mais de uma Virtual Machine está sendo usada em um computador.
  • DevOps: a combinação de microsserviços como arquitetura e contêineres como plataforma é um emparelhamento forte e uma base comum para muitas equipes que adotam o DevOps e os ambientes de desenvolvimento como a maneira escolhida para lidar com o desenvolvimento de software.
  • Multinuvem híbrida: como você pode executar contêineres de forma consistente em qualquer lugar (em laptops, no local e em ambientes de nuvem), eles são uma infraestrutura e arquitetura subjacentes ideais para provedores de nuvem, bem como para quaisquer cenários de nuvem híbrida e multinuvem , nos quais as organizações se veem operando em uma combinação de várias nuvens públicas e nuvens privadas em combinação com um data center no local.
  • Serverless: o serverless libera os desenvolvedores nativos da nuvem que estão trabalhando na criação de aplicativos de terem que pensar nas demandas e restrições do servidor, que são mantidas em segundo plano. Uma grande vantagem do método serverless é que ele promove o foco mental necessário de que um desenvolvedor precisa ao criar aplicativos, sem sobrecarregar o desenvolvedor com uma infinidade de detalhes.

Casos de uso e soluções relacionados

Contêineres, conteinerização ou orquestração de contêineres também levam em consideração as seguintes soluções relacionadas:

  • Modernização e migração de aplicações: uma das abordagens mais comuns para a modernização de aplicações é primeiro otimizá-los e conteinerizá-los em preparação para a migração eventual para uma arquitetura em nuvem. Esse processo deve ocorrer antes da criação do código da aplicação, que é o código fonte que contém todas as instruções para essa aplicação.
  • Contêineres separados: os contêineres separados tornaram-se populares porque ajudam muito bem os usuários de microsserviços. Como seu nome indica, contêineres separados são usados principalmente para ajudar a manter os microsserviços mais bem organizados, permitindo que os usuários mantenham diferentes aspectos de um contêiner "lotado" dentro de vários contêineres particionados. Os contêineres separados também são vistos como aumentando a eficiência das operações, ao tornar as atualizações necessárias rápidas e fáceis.
  • Multilocação: a multilocação é seu próprio sistema de arquitetura, estruturado em torno de um sistema de usuários (chamados de locatários), que operam uma única aplicação em um ambiente compartilhado. Embora algumas opções de personalização possam estar disponíveis em um sistema de multilocação, essas opções são propositalmente limitadas para manter o sistema simples e fácil de operar. Os contêineres funcionam bem no gerenciamento de implementações de multilocação porque vários aplicativos podem ser executados em um único host.
Tipos de contêineres

Há dois tipos básicos de contêineres, e cada um deles atende a um grupo diferente de tecnologias de contêineres:

Contêineres do sistema

Também conhecidos como "contêineres do sistema operacional", os contêineres do sistema permitem executar vários processos diferentes simultaneamente. Os contêineres do sistema são ideais para gerenciar aplicativos tradicionais e lidar com aplicações monolíticas projetadas para executar uma única função, conforme expresso por meio de um arquivo executável lógico. Esses contêineres também são equipados para hospedar a arquitetura, as configurações e as ferramentas necessárias para executar VMs. Como medida padrão, os contêineres do sistema proíbem sistemas de arquivos em camadas.

Tecnologias de contêineres servidas: BSD Jails, Linux VServer, LXC, OpenVZ, Solaris Zones

Contêineres de aplicações

Os contêineres de aplicações não são tão talentosos quanto os contêineres do sistema, que podem executar vários processos simultaneamente. Os contêineres de aplicações têm esse nome porque se destinam a atender a uma aplicação, realizando uma e somente uma ação executável. Os contêineres de aplicações existem para empacotar e operar um único serviço e não são compatíveis com sistemas de arquivos em camadas.

Tecnologias de contêineres servidas: Docker, Rocket

IBM e contêineres

A conteinerização exige algum esforço extra e preparação, mas traz dividendos. As ferramentas de orquestração de contêineres podem facilitar a experiência com contêineres em seus ambientes de produção, independentemente de onde seus produtos estejam em seus respectivos ciclos de vida.

Com os serviços de contêineres da IBM construídos com tecnologias de código aberto, como o Kubernetes, você pode facilitar e acelerar sua jornada na nuvem de forma rápida, segura e produtiva.

Autor
Phill Powell Writer