Contenedor vs. VM: ¿Qué diferencia hay?

Tanto los contenedores como las máquinas virtuales (VM) son soluciones de virtualización, aunque sirven para diferentes propósitos y funcionan de maneras ligeramente distintas. Los contenedores se ejecutan dentro de un sistema operativo e incluyen todas las dependencias y bibliotecas que se requieren para cualquier aplicación que ejecuten. Por el contrario, las VM se ejecutan en un hipervisor y proporcionan un entorno para que se ejecute una copia completa de un sistema operativo.

¿En qué se parecen los contenedores y las VM?

Los contenedores y las VM cumplen funciones similares y hay muchas coincidencias en la forma en que se ejecutan. Ambos ofrecen una clase de virtualización y son opciones flexibles para una implementación rápida. Se pueden usar para poner en marcha varias instancias de una aplicación (o una VM que contiene una colección de aplicaciones).

Se pueden utilizar tanto contenedores como máquinas virtuales para compartir recursos informáticos. Un servidor potente se puede dividir en varias VM o ejecutar múltiples copias de una sola pieza de software (como un servidor web) en contenedores, de modo que las aplicaciones estén aisladas entre sí.

¿En qué se diferencian?

A pesar de todas sus similitudes, existen algunas diferencias clave entre las VM y los contenedores. Las VM permiten que una máquina host ejecute varios sistemas operativos invitados, y estos sistemas operativos pueden diferir entre sí. Por el contrario, los contenedores se ejecutan sobre un sistema operativo host y solo se pueden usar para ejecutar aplicaciones que son compatibles con ese sistema operativo.

Contenedores

Un contenedor es una herramienta ligera que virtualiza las capas situadas por encima del sistema operativo. No es una VM completa y no puede comunicarse directamente con el hardware. El motor de contenedor crea entornos aislados que contienen los archivos binarios y las bibliotecas necesarios para las aplicaciones de ese contenedor.

Ventajas de los contenedores:

• Los contenedores se pueden poner en marcha (y cerrar) rápidamente.
• El almacenamiento que se requiere para los contenedores es, por lo general, mucho menor que el de las máquinas virtuales.
• Existe un rico ecosistema de contenedores prefabricados disponibles para las herramientas y aplicaciones más populares.
• Es relativamente fácil configurar y modificar contenedores.

Desventajas de los contenedores:

• Los contenedores solo pueden ejecutar aplicaciones compatibles con el sistema operativo del host.
• Dado que los contenedores comparten un host, si se explota un contenedor, existe cierto riesgo de escalada de privilegios.

Algunos de los entornos de ejecución de contenedores más populares incluyen Docker y Containerd. Otros entornos de ejecución incluyen RKT (también conocido como Rocket), que es una solución de contenedores centrada en la seguridad, y LXC, la solución de código abierto que ha estado en desarrollo desde 2008. Se pueden utilizar herramientas como Kubernetes para automatizar la implementación, el escalado y la gestión de contenedores.

Puede que se pregunte si los contenedores son mejores que las VM. Esto depende de su caso de uso. Los contenedores son una buena opción para los microservicios y cualquier situación en la que se desee velocidad y flexibilidad. Son populares para las pruebas y el desarrollo de software porque las personas pueden descargar todo lo que necesitan para ejecutar una aplicación en contenedores, lo cual reduce el riesgo de conflictos con otro software en la máquina.

Los contenedores son livianos en comparación con las VM, por lo que resulta más sencillo hacer backup de ellos, restaurarlos o crear nuevas instancias en diferentes hosts según sea necesario. Gracias a herramientas como Kasten, es fácil escalar contenedores gestionados por Kubernetes y contar con un plan de protección de datos y recuperación ante desastres (DR).

VM

Las VMs son una solución de virtualización que funciona a un nivel inferior al de los contenedores. Permiten que el sistema operativo invitado comparta el acceso al hardware de la máquina host. Las VM permiten que una máquina host ejecute múltiples sistemas operativos, y esos sistemas operativos pueden ejecutar múltiples programas (o incluso contenedores) por sí mismos de la misma manera que lo haría una computadora normal.

Beneficios de las VM:

• Las VM ofrecen un mayor aislamiento (y por lo tanto, seguridad) en comparación con los contenedores.
• Una VM puede ejecutar un sistema operativo diferente al del host.
• Es posible tomar instantáneas de VM en distintas etapas de configuración y restaurar esas instantáneas o iniciar múltiples VM con esa configuración.
• El uso de VM puede ser una manera efectiva de aprovechar al máximo los recursos del servidor.

Inconvenientes de las VM:

• Las VM son más exigentes que los contenedores en términos de recursos informáticos.
• La configuración de una VM requiere configurar el sistema operativo del host y las aplicaciones necesarias para ella, lo que puede llevar más tiempo que simplemente poner en marcha un contenedor para una aplicación.
• Hacer un backup de una VM requiere más espacio de almacenamiento que hacer un backup de un contenedor.
• Aunque las VM le permiten administrar el uso de recursos de manera más efectiva, su huella más pesada puede afectar el rendimiento.

Entre las herramientas más populares para crear y gestionar VM se incluyen QEMU (solo de línea de comandos), Oracle VirtualBox y VMware ESXi. VMware y Oracle tienen herramientas que atienden a usuarios domésticos y empresariales. Las organizaciones que planean hacer un uso extensivo de las VM deben considerar no sólo cómo se crearán y administrarán, sino también cómo automatizar los backups y la recuperación.

Prácticas emergentes de TI

Las VM y los contenedores se están convirtiendo en herramientas cada vez más comunes para organizaciones de todos los tamaños. Algunas organizaciones más grandes están adoptando soluciones híbridas multicloud que combinan servicios en la nube con soluciones internas. Por ejemplo, pueden ejecutar Kubernetes para la orquestación de contenedores junto con las VM con el fin de proporcionar un equilibrio entre el control de las soluciones internas y la flexibilidad y ahorro que trae consigo la nube.

La relativa facilidad de administración de Kubernetes y las mejoras en la seguridad de los contenedores hacen de los contenedores una opción lógica para las organizaciones que necesitan responder rápidamente a los niveles cambiantes de demanda de recursos informáticos. Ya sea que se trate de nuevas instancias de software de centro de contacto para transmisión remota o nuevos microservicios para una aplicación web, las empresas modernas ya no se ven obligadas a aprovisionar en exceso servidores monolíticos que permanecerán infrautilizados durante la mayor parte de su vida útil.

Cómo utilizar contenedores y VM juntos

Tanto los contenedores como las VM son herramientas útiles y se pueden utilizar de forma aislada o conjuntamente. Es posible que un servidor del host ejecute varias VM, algunas de las cuales pueden ejecutar servidores monolíticos tradicionales, mientras que otras se utilizan para Docker o Kubernetes. Este enfoque mixto puede ayudar a los equipos de TI a utilizar sus recursos informáticos al máximo.

Cuándo usar una VM frente a un contenedor

Si desea ser capaz de poner en marcha rápidamente varias instancias de una aplicación sin estado, su caso de uso se adapta perfectamente a los motores de contenedores. Los contenedores también son útiles para los servicios web y los microservicios, o para encapsular las dependencias de las aplicaciones heredadas con el fin de que puedan ejecutarse en entornos modernos.

Por el contrario, las VM están pensadas para implementaciones más permanentes y pesadas. Considere la posibilidad de usar una máquina virtual si necesita poder ejecutar un sistema operativo completo que no sea el que se ejecuta en el dispositivo host, o si desea poder crear una máquina que esté configurada de una manera específica y guardar una instantánea de esa máquina. Las VMs también pueden ser útiles si la seguridad y el aislamiento completo de diferentes entornos son una prioridad.

Primeros pasos

El ecosistema de la virtualización evoluciona rápidamente y hay muchas soluciones diferentes disponibles. Si está interesado en experimentar con contenedores, Docker es un punto de partida accesible, gracias a su extenso registro oficial de imágenes de contenedores. También vale la pena fijarse en Kubernetes, que tiene una biblioteca similar, además de herramientas potentes para la implementación, configuración y administración automatizadas. Usar el registro puede acelerar significativamente la implementación de contenedores y simplifica el proceso de backup, ya que todo lo que necesita es realizar copias de seguridad de la información de configuración y los volúmenes de contenedores.

Estos motores de contenedor pueden ejecutarse directamente en un sistema operativo que también se ejecuta directamente en el hardware del host, o pueden ejecutarse en un sistema operativo dentro de un VMware ESXi, Oracle VirtualBox u otro tipo de VM. Al decidir cómo configurar las aplicaciones o los microservicios, tenga en cuenta los recursos que tiene disponibles y la escala de la implementación. Si necesita herramientas de gestión potentes y escalabilidad, las implementaciones de Kubernetes alojadas en la nube pueden ser una solución rentable para usted.

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