O que é cluster de container? Saiba a diferença entre Docker e Kubernetes!

Cluster de container é um grupo de containers que dividem recursos. Veja como isso acontece e qual a diferença entre Docker e Kubernetes!

Um cluster de container é uma poderosa arquitetura que permite que as empresas possam escalar sua operação mais rapidamente, consumindo recursos computacionais de forma inteligente e viabilizando o desenvolvimento de novas soluções no ritmo que o mercado demanda.

Mas o que significa criar um cluster de container? Qual é a diferença entre Docker e Kubernetes? É isso que você vai conferir neste artigo.

Entendendo o que são as camadas de computação

Antes de tudo, vamos relembrar o conceito de camadas de computação.

Na área de TI, é comum ouvir a palavra “camada” quando alguém quer se referir às tecnologias que compõem a infraestrutura de um ambiente computacional, por exemplo. Isso porque o ambiente computacional depende de diferentes tecnologias trabalhando juntas para, de fato, funcionar.

Existem camadas dentro de camadas, níveis de responsabilidade e gerenciamento que definem a forma como a empresa vai lidar com a tecnologia que chega até seus colaboradores (os clientes ou usuários finais). Até chegar nesse ponto, temos:

  • Infraestrutura (servidores, storage, rede e virtualização)
  • Plataformas (sistema operacional, middleware, runtime)
  • Softwares (aplicações e dados)

Em cloud computing, essas camadas são popularmente divididas em três níveis:

Camadas da computação em nuvem e níveis de responsabilidade em IaaS, PaaS e SaaS.

Entender que é possível ter diferentes níveis de camadas é essencial para compreendermos o que é um cluster de container.

O que é um container na TI?

Container é um processo de computação que utiliza uma pequena fração do recurso de hardware para viabilizar a execução de aplicativos de forma mais eficiente. Isolando  Para entender melhor, vamos retomar o conceito de virtualização

Tecnologia que permite a abstração e utilização de recursos tradicionalmente vinculados a um hardware através de um software hospedeiro, que cria a separação entre hardware e sistema operacional e permite a instalação de várias instâncias de diversos sistemas operacionais sobre um mesmo hardware.

Uma máquina virtual permite a virtualização de toda a infraestrutura de TI (rede, servidores e storage) através de um sistema operacional próprio (hipervisor), criando uma nova camada de computação: a virtualização. Já o container permite a virtualização de aplicativos de software utilizando o sistema operacional do host em um kernel compartilhado

Por isso, o container se torna um ambiente leve de tempo de execução e consegue oferecer aos aplicativos todos os recursos de que eles precisam para funcionar, otimizando o consumo de infraestrutura. Chamamos isso de ambiente containerizado.

Diferença entre o deploy de aplicações no ambiente virtualizado e o deploy de aplicações em um ambiente containerizado.

O isolamento de processos dentro do container garante que os processos de uma aplicação conteinerizada não influenciem nos processos das demais aplicações em container no mesmo host. Dessa forma, não há concorrência de recursos computacionais.

Vantagens de utilizar container para o desenvolvimento de aplicações

Esse conceito se dilui um pouco quando entramos na área de DevOps, mas a premissa é a mesma: se conseguimos prover todos os recursos de que as aplicações precisam para funcionar adequadamente, de forma isolada, dentro de um container, isso significa que essas aplicações estão empacotadas com todas suas dependências dentro de um ambiente. 

Para a área de desenvolvimento, isso permite que as evoluções de código e aplicação sejam feitas de forma muito mais rápida, já que as aplicações são instaláveis em segundos, acessíveis e compartilháveis. Na prática, aplicações em fase de desenvolvimento precisam ser testadas em diferentes tipos de ambientes (como ambientes de teste e ambientes de validação). Criar esses ambientes em máquinas virtuais é uma tarefa onerosa e complicada. Os containers permitem que esses ambientes sejam replicados em segundos, de forma isolada e padronizada, já que os containers não têm um sistema operacional.

Assim, aplicações em container podem ser testadas com mais facilidade, uma vez que o container permite que elas sejam instaladas em um ambiente isolado da máquina virtual. Isso também permite que o software seja empacotado de forma padronizada, o que garante mais agilidade no desenvolvimento da aplicação. Também por isso, o uso de containers é uma forte tendência na área de desenvolvimento, como você pode ver neste artigo.

O que é Docker?

O Docker é uma plataforma de código aberto que possibilita o empacotamento de uma aplicação dentro de um container. Com isso, ele viabiliza a portabilidade da aplicação para qualquer outro host que tenha o Docker instalado, facilitando a criação e administração de ambientes isolados. 

Pense em uma loja de aplicativos de smartphone, como a Play Store ou a App Store. Nela, é possível encontrar a imagem de diversos aplicativos, baixar e começar a utilizá-los instantaneamente. Essa tecnologia funciona de maneira semelhante: no Docker é possível baixar imagens de aplicações conteinerizadas e começar a usá-las rapidamente.

A nível de camadas de computação, o Docker funciona como se fosse mais uma aplicação dentro da máquina virtual, criando subcamadas dentro de uma camada já existente — a camada de aplicação. 

Apesar de ter sido desenvolvido sobre tecnologia Linux, hoje é possível utilizar Docker também em Windows e MacOS, uma vez que ele é desassociado do sistema operacional.

Agora que entendemos o que é container e aplicações conteinerizadas, chegou o momento de aprender o que é um cluster de container, bem como a diferença entre Kubernetes e Docker.

O que é um cluster de container?

Um cluster de container é um agrupamento de contêineres que compartilham os mesmos recursos computacionais, como armazenamento. Um cluster de container permite a execução de centenas de containers de aplicações, de forma eficiente e sem concorrência de recursos.

Porém, criar um cluster de container requer um trabalho de orquestração de containers, ou seja: a organização, gestão e monitoramento dos containers em execução dentro do cluster. Para facilitar esse trabalho, o mercado possui ferramentas de orquestração de clusters de container. O próprio Docker possui o Docker Swarm, porém é mais comum que as empresas utilizem uma ferramenta mais conhecida: Kubernetes.

O que é Kubernetes?

Kubernetes é um plataforma open source que permite a orquestração de containers distribuídos em clusters. O objetivo é cuidar do ciclo de vida dos contêineres dentro do cluster, distribuindo-os conforme suas especificações ou as demandas da sua operação.

A ferramenta possui diversos comandos que garantem mais facilidade no gerenciamento das cargas de trabalho, de forma automatizada e escalável, como:

  • kube-apiserver: front end para o gerenciamento de Kubernetes que permite o escalonamento horizontal de instâncias com balanceamento de carga.
  • etcd: repositório de apoio do cluster de container que utiliza armazenamento do tipo chave-valor, garantindo consistência e alta disponibilidade.
  • kube-scheduler: automação do gerenciamento de componentes das aplicações que atribui um conjunto de servidores de processamento para aplicações que foram criadas sem um nó.
  • kube-controller-manager: controlador automatizado, que cuida de diversos aspectos do cluster de containers, como a identificação de indisponibilidades e garantia da execução de processos.

Esses foram apenas alguns exemplos de serviços da camada de gerenciamento do Kubernetes. Dentro da ferramenta, é possível automatizar e gerenciar o provisionamento e implantação de containers, configurar e alocar recursos, monitorar a disponibilidade de containers, escalar automaticamente, rotear tráfego e remover containers, de acordo com os parâmetros definidos pela sua operação.

Então, qual é a diferença entre Kubernetes e Docker?

Docker é uma tecnologia que permite o isolamento de aplicações dentro de um container, portanto, uma ferramenta de conteinerização, capaz de construir, distribuir e rodar aplicações como container. Já Kubernetes é uma ferramenta que permite o gerenciamento de vários containers que compartilham recursos, trabalhando em forma de cluster.

Na prática, Kubernetes e Docker são tecnologias que trabalham juntas para criar e rodar aplicações conteinerizadas dentro de um cluster de container. Enquanto Docker viabiliza a criação, isolamento e execução de aplicações distintas, Kubernetes gerencia diversos containers de aplicações dentro do cluster.

Demonstração sobre como funciona a orquestração de um cluster de containers através de uma plataforma de orquestração, como Kubernetes.

Deploy de Kubernetes em nuvem

O deploy da plataforma de orquestração Kubernetes pode ser difícil para profissionais menos experientes com seu uso. Por isso, provedores de nuvem, como a Binario Cloud, disponibilizam em seu portfólio a possibilidade de criar máquinas virtuais na nuvem com deploy automatizado de Kubernetes, permitindo que sua empresa utilize Docker, crie containers de aplicações e os gerencie através de Kubernetes.

Se você quer conhecer mais sobre o trabalho que realizamos na Binario Cloud, aproveite a visita ao nosso blog e confira este artigo do nosso Head of Sales, Gabriel Adorno.

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