Contenedores frente a máquinas virtuales (VM): Las principales diferencias

Las máquinas virtuales y los contenedores son métodos totalmente diferentes para el despliegue y empaquetado de servicios. El aislamiento es crucial cuando tienes varias aplicaciones/servicios en el mismo servidor y hablaremos de ello.

Imaginemos un escenario estándar cuando hay un par de aplicaciones en el mismo servidor. Una aplicación puede consumir parte de los recursos, mientras que otras aplicaciones no funcionarán o lo harán de forma deficiente. Para excluir este tipo de riesgos, lo más habitual es alquilar un servidor para cada aplicación. Este enfoque se volvió realmente ineficaz en la mayoría de los escenarios, por lo que se inventaron las tecnologías de aislamiento.

Aquí en el artículo, vamos a discutir la principal diferencia entre las máquinas virtuales y contenedores, por lo que si este tema suena interesante sólo seguir leyendo.  

Explicación de la virtualización y la contenedorización

Tanto la contenedorización como la virtualización funcionan dividiendo los recursos de hardware en función de las necesidades. Esto crea un entorno perfecto para varios servicios que pueden funcionar simultáneamente en un servidor.  Este enfoque minimiza en gran medida la inversión financiera, ya que no es necesario comprar más hardware cuando se necesita lanzar una nueva aplicación. Los Building Blocks son perfectos para la separación de recursos y resultan realmente convenientes para una gran variedad de negocios.

Mejora de la seguridad de los contenedores: Estrategias avanzadas

• Seguridad de las imágenes de los contenedores. Para reducir los posibles riesgos, es muy recomendable aplicar imágenes de los recursos oficiales. Además de esto, debe haber actualizaciones periódicas y seguimiento de los riesgos de vulnerabilidades. También es crucial reducir el tamaño de la imagen, lo que puede hacerse eliminando herramientas innecesarias.
• Control de acceso. El uso de políticas IAM y RBAC es crucial por razones de seguridad. Todas las contraseñas y claves deben almacenarse con la ayuda de soluciones dedicadas.
• Reduzca la superficie de posibles ataques. Intenta no ejecutar contenedores desde la raíz, cuantos menos permisos mejor. Utiliza sólo lectura para la mayoría de los contenedores en caso de que sea posible. Otra gran recomendación es utilizar los cortafuegos y la segmentación de la red.
• Tiempo de ejecución del contenedor. Es importante monitorizar el comportamiento extraño del runtime del contenedor. Además de esto, aplicar mejores mecanismos de aislamiento para evitar el impacto adicional de otros contenedores.

Comprender las máquinas virtuales (VM)

Las máquinas virtuales son como la emulación de los dispositivos de hardware, como discos, CPU y otros. El aislamiento de las VM se consigue con el proceso de separación tanto del hardware como del sistema operativo. Dicha división es posible principalmente gracias al hipervisor. Para entender el funcionamiento del hipervisor, hay que visualizarlo en la capa de software y separar los recursos para las VMs.

Se distinguen 2 tipos de hipervisores:

• Bare metal. La peculiaridad de este tipo de hipervisor es que funciona directamente en el hardware. Como este método no necesita sistema operativo, se considera más seguro. Los principales ejemplos de hipervisores bare metal son Hyper-V o RHV.
• Embebido. Este tipo de hipervisor funciona como una aplicación de software. Los principales ejemplos de este tipo se consideran VMware o VM VirtualBox.

Contenedores al descubierto: Perspectivas operativas

Los contenedores tienen un principio de aislamiento similar al de la virtualización. La principal diferencia entre estos dos enfoques es que los contenedores no necesitan un sistema operativo dedicado. En este método, sobre la base de un sistema operativo, se alojan todos los contenedores. Este enfoque puede ahorrar más recursos y los usuarios pueden, sin duda, ahorrar dinero.

Las principales capas del funcionamiento de los contenedores son el sistema operativo anfitrión, el tiempo de ejecución de los contenedores y, por último, los contenedores. El tiempo de ejecución del contenedor suele ser Docker, pero hay otras opciones disponibles.

Garantizar la seguridad de los contenedores

La seguridad de los contenedores se refiere a una diversidad de métodos que deben utilizarse con fines de seguridad. La seguridad incluye no sólo los contenedores, sino también la infraestructura relacionada con el proceso. Debido al aumento de la dinámica del entorno, pueden surgir problemas de seguridad.

La supervisión de los principales riesgos debe estar relacionada con el tráfico entre las imágenes y las aplicaciones. Otro hecho importante a tener en cuenta es que muchos contenedores funcionan en el mismo sistema operativo y sus riesgos de seguridad están en la capa del sistema operativo y a través de un contenedor el sistema operativo también puede ser atacado. Por eso, será ideal minimizar la interacción entre el sistema operativo y el contenedor.  

Contenedores frente a máquinas virtuales: Diferencias clave

Estos dos métodos ofrecen el aislamiento de los recursos, pero para la aplicación de los enfoques se aplica una arquitectura diferente. Dependiendo del caso de uso, los enfoques pueden incluso utilizarse juntos. Por eso, es tan crucial entender la principal diferencia entre ellos.

Al hablar de las principales diversidades, hay una ligera diferencia en las características de rendimiento, despliegue y orquestación, y más.  

Niveles de seguridad y aislamiento: Un análisis comparativo

Un gran nivel de seguridad y aislamiento se presentan igualmente en ambos enfoques, sin embargo, que se realiza en los distintos niveles.

Comencemos este importante análisis con las VM. La vulnerabilidad a los ataques virtuales puede ser posible con VMs como con otros enfoques. La mayor ventaja en este escenario es que todas las VMs están completamente aisladas de las máquinas vecinas y no hay problemas con esto. Normalmente se realizan más ataques a través del hipervisor porque los ciberatacantes pueden obtener un control completo sobre todas las máquinas virtuales.

Se considera que el aislamiento en contenedores es un poco más flexible. Por ejemplo, existen varias configuraciones de red en Docker como host, ninguna o red puente. Vamos a discutir cada una en detalle:

• Red de host. El espacio de nombres se comparte entre todos los contenedores, por lo que no es tan seguro para los usuarios.
• Red puente. Se crea una subred con las IPs para que la interacción entre contenedores sea posible.
• Red None. Esta red garantiza todo el aislamiento porque los contenedores no están en la red.

En general, los contenedores son más vulnerables a los riesgos debido al enfoque flexible hacia el aislamiento. Para mejorar la seguridad, puedes utilizar algunas aplicaciones de escaneo.  

Escalabilidad y gestión de recursos

El uso de máquinas virtuales consume más recursos que el de contenedores. Principalmente, se requiere un número tan grande de recursos para el funcionamiento del SO completo en una sola máquina virtual. Por eso la cantidad de VMs influye directamente en los recursos necesarios.

Los contenedores necesitan menos recursos que son importantes para la dependencia de la aplicación. Además de esto los contenedores Docker son grandes debido a su escalabilidad. Por eso es posible subir y bajar recursos siempre que sea necesario.

Tomar la decisión correcta: ¿Contenedores o máquinas virtuales?

A la hora de tomar la decisión correcta para su proyecto, debe tener claro que estos enfoques no son iguales. Las máquinas virtuales y los contenedores se crearon para los distintos requisitos, por lo que debes recordarlo a la hora de tomar la decisión final.  

Casos de uso de contenedores

• Aplicaciones que requieren una gran escalabilidad. Los contenedores son ideales para aplicaciones dinámicas que deben escalarse hacia arriba o hacia abajo de forma rápida y sencilla. Cuando hay tal necesidad de escalado, se puede hacer.
• Aplicaciones de microservicios. Aquí la elección de la contenedorización es obvia porque además de escalabilidad, también necesitarás una interacción sencilla entre los servicios.
• Entorno DevOps. Esta es una elección perfecta en caso de que necesites un entorno ideal desde el desarrollo hasta la producción.

Casos de uso de máquinas virtuales

• Cargas estables. La elección de máquinas virtuales puede ser ideal para proyectos que no requieren un escalado frecuente y son relativamente estables en función de la carga de trabajo.
• Aplicaciones heredadas. Este tipo de aplicaciones, por regla general, tienen dependencias difíciles y será difícil contenerizarlas. Además, normalmente, este tipo de apps funcionan en un SO determinado y es posible hacerlo con VMs.
• Entorno de seguridad. Las VMs ofrecen un mejor aislamiento en comparación con el otro enfoque. Por eso, los proyectos que necesiten una mayor seguridad se beneficiarán de las VM.  

Método híbrido

Algunos usuarios pueden beneficiarse de un enfoque u otro en función de los requisitos, pero en algunos escenarios, ambos modelos pueden funcionar para lograr resultados ideales. Cuando los modelos se combinan, se pueden obtener mejores características de seguridad y un entorno versátil para el despliegue de aplicaciones. Para el uso de estos modelos en combinación, existe una variedad de herramientas que pueden ayudar con la gestión. Por ejemplo, puede utilizar KubeVirt, RancherVM y otros.

La arquitectura de dicha combinación incluye el SO anfitrión, KubeVirt/Kubernetes (u otras herramientas), el tiempo de ejecución del contenedor y, por supuesto, las aplicaciones (una puede estar en un contenedor y otra en un contenedor VM). La gestión del entorno híbrido es relativamente fácil con el uso de las herramientas adecuadas.  

Resumen

La elección entre VM y contenedores es un tema de gran debate sobre la gestión y el despliegue de los proyectos. A la hora de seleccionar una tecnología, puede que le lleve algún tiempo, ya que deberá tener en cuenta factores como la escalabilidad, la seguridad y otros requisitos específicos de la aplicación.

A pesar de la elección que hagas, tendrás que tener en cuenta algunas de las recomendaciones mencionadas anteriormente sobre seguridad y su mejora. Por ejemplo, los usuarios de los contenedores deben controlar el acceso, reducir la superficie de posibles ataques, y mucho más. Estos pasos pueden mejorar significativamente la situación con la seguridad si su aplicación requiere altos estándares.

Espero que este artículo haya sido útil y que ahora puedas entender claramente qué funciona mejor para tu caso o simplemente entender mejor estos 2 enfoques. Para resumir todo una vez más, si tienes aplicaciones altamente escalables o aplicaciones de microservicios, entonces los contenedores se adaptarán perfectamente a ti. Las máquinas virtuales serán perfectas para proyectos con cargas de trabajo estables o aplicaciones heredadas. Además, es posible combinar estos 2 métodos en un enfoque híbrido que se puede gestionar fácilmente para una variedad de aplicaciones.