En el mundo del desarrollo de software, la elección de la forma adecuada para desplegar aplicaciones es crucial. Dos de las tecnologías más prominentes en este ámbito son Docker y las máquinas virtuales (VM), cada una con sus propias características y ventajas. Entender las diferencias y similitudes entre estas soluciones puede ayudar a los desarrolladores y arquitectos de software a tomar decisiones informadas sobre la mejor manera de gestionar sus aplicaciones y recursos.
¿Qué son Docker y las Máquinas Virtuales?
Docker es una plataforma de código abierto que permite a los desarrolladores empaquetar aplicaciones en unidades estandarizadas conocidas como contenedores. Estos contenedores incluyen el código de la aplicación, así como su entorno, que abarca bibliotecas y herramientas del sistema, lo que garantiza que las aplicaciones se ejecuten de manera uniforme en diferentes entornos.
Por otro lado, las máquinas virtuales representan una copia digital de una máquina física, permitiendo la ejecución de múltiples sistemas operativos independientes en un mismo hardware. Cada máquina virtual opera con su propio sistema operativo, lo que proporciona un entorno completamente aislado. Es posible, además, ejecutar contenedores de Docker en máquinas virtuales, lo que brinda flexibilidad en la implementación.
Virtualización: Comparativa entre Docker y Máquinas Virtuales
La virtualización es una técnica que permite crear instancias virtuales de recursos físicos, como servidores y redes. Por ejemplo, es posible ejecutar múltiples servidores virtuales en un solo servidor físico. Esta tecnología maximiza la utilización de recursos reales, lo que se traduce en una gestión más eficiente y en una reducción de costos. Por lo tanto, la virtualización es fundamental para el desarrollo y despliegue de aplicaciones en la actual infraestructura tecnológica.
Máquinas Virtuales
Las máquinas virtuales proporcionan la emulación completa de una máquina física, incluyendo CPU, memoria, redes y almacenamiento. Permiten ejecutar un sistema operativo invitado y diversas aplicaciones en un entorno virtual. Gracias a esta tecnología, se han desarrollado soluciones en la nube como Amazon Web Services (AWS), donde una máquina virtual se conoce como instancia.
Docker
A diferencia de las máquinas virtuales, que requieren una emulación de hardware, Docker opera en contenedores que son instancias aisladas de espacio de usuario. Esto significa que Docker permite ejecutar aplicaciones sin la necesidad de un sistema operativo completo, haciendo uso directo del núcleo del sistema operativo subyacente.
Similitudes entre Docker y las Máquinas Virtuales
Aunque Docker y las máquinas virtuales tienen enfoques distintos, presentan algunas similitudes notables:
Imágenes
Tanto los contenedores de Docker como las máquinas virtuales se crean a partir de imágenes. Estas imágenes establecen un esquema del entorno virtualizado, lo que permite crear y compartir entornos consistentes sin la necesidad de configurarlos cada vez. Las imágenes especifican los recursos del sistema requeridos para ejecutar aplicaciones, donde, por ejemplo, una imagen de VM tradicional respalda el sistema operativo, mientras que una imagen de Docker respalda el entorno de la aplicación.
Control de Versiones
Tanto las imágenes de Docker como las de máquinas virtuales pueden ser súmamente útiles en el seguimiento de cambios a lo largo del tiempo. En Docker, esto facilita la gestión de diferentes versiones de las aplicaciones, permitiendo a los desarrolladores revertir a versiones anteriores o ejecutar distintas versiones en paralelo. En las máquinas virtuales, el control de versiones implica trackear configuraciones de hardware virtual y sistema operativo a medida que evolucionan.
Portabilidad
Ambas tecnologías buscan mejorar la portabilidad de las aplicaciones al abordar los desafíos de hardware diverso y diferentes arquitecturas. Tanto las imágenes de Docker como las de máquinas virtuales son diseñadas para ser trasladadas fácilmente, ya sea en instalaciones locales o entornos de nube.
Diferencias Esenciales entre Docker y Máquinas Virtuales
A pesar de sus similitudes, Docker y las máquinas virtuales abordan el problema de la ejecución de aplicaciones de maneras diferentes, con distintos objetivos.
Objetivos
Las máquinas virtuales están diseñadas principalmente para permitir que múltiples sistemas operativos operen en una única máquina física. Esto resulta en un entorno virtual que se aísla del hardware subyacente y permite aprovechar eficientemente los recursos del hardware.
En contraste, Docker busca ofrecer una solución ligera y portátil para empaquetar y ejecutar aplicaciones de forma aislada y reproducible, simplificando el proceso de implementación en diversos ambientes.
Producto Final
Docker se refiere a la plataforma de contenedores creada por la empresa Docker, que ha llegado a ser una referencia en la contenedorización. Si bien existen plataformas alternativas como Podman, Docker continúa siendo la opción más reconocida. En este sentido, el contenedor es el artefacto utilizable por el usuario final.
Por otro lado, las máquinas virtuales no están atadas a una marca específica y pueden ser implementadas en diversos entornos, ya sean centros de datos locales o soluciones en la nube.
Arquitectura
Las máquinas virtuales funcionan ejecutando su propio núcleo y sistema operativo, además de las aplicaciones y sus dependencias, gestionadas por un hipervisor que coordina el hardware subyacente. Pueden existir múltiples máquinas virtuales en un solo servidor, cada una operando de manera independiente.
Los contenedores de Docker, en cambio, solo incluyen sus dependencias y se apoyan en el Docker Engine para la virtualización, ofreciendo una mayor eficiencia al compartir el núcleo del sistema operativo subyacente.
Uso Compartido de Recursos
Ambas tecnologías pueden optimizar la utilización de recursos, aunque de formas distintas. Las máquinas virtuales asignan una cantidad definida de recursos durante su configuración, mientras que los contenedores Docker utilizan recursos de forma dinámica según lo que necesitan en el momento, permitiendo una mayor eficiencia en general.
Seguridad
En términos de seguridad, las máquinas virtuales tienden a ofrecer un mayor aislamiento al ejecutar un sistema operativo completo. Esto significa que, si se mantienen las debidas medidas de seguridad, son menos vulnerables. Por el contrario, los contenedores de Docker comparten el núcleo del sistema operativo, lo que presenta un riesgo en caso de que se descubran vulnerabilidades en el núcleo. Sin embargo, Docker también implementa controles de seguridad avanzados para mitigar estos riesgos.
Cuándo Usar Docker y Cuándo Usar Máquinas Virtuales
La elección entre Docker y máquinas virtuales depende de las necesidades específicas de la aplicación a implementar.
Uso de Máquinas Virtuales
Es recomendable optar por máquinas virtuales si se trata de ejecutar aplicaciones con las siguientes características:
- Dependencias estrictas del sistema operativo.
- Requerimientos significativos de recursos de hardware.
- Necesidad de administrar múltiples controles en los sistemas operativos.
- Aplicaciones heredadas que no funcionan en sistemas operativos modernos.
- Diversos requisitos de sistemas operativos dentro de la misma infraestructura física.
Uso de Docker
Por otro lado, Docker es ideal en los siguientes casos:
- Requerimientos de recursos livianos típicos de arquitecturas de microservicios.
- Infraestructura física distribuida, incluyendo entornos en la nube.
- Ciclos de despliegue rápidos, ya que los Dockerfiles son más fáciles de administrar que las configuraciones de VM.
- Necesidades de escalabilidad rápida.
Resumen de Diferencias: Docker frente a Máquinas Virtuales
Aspecto Contenedores de Docker Máquinas Virtuales
| ¿Cómo lo haces? | Plataforma para crear y ejecutar contenedores de Docker | Emulación de una máquina física con su propio SO
| Virtualización | Extrae detalles del sistema operativo del código | Extrae detalles del hardware del código
| Objetivo | Aumentar la utilización del hardware | Mejorar la gestión del entorno de aplicaciones
| Administrado por | Docker Engine coordina sistema operativo y contenedores | Hipervisor coordina hardware físico y máquinas VM
| Arquitectura | Comparte recursos del núcleo del host | Ejecuta su propio núcleo y sistema operativo
| Uso compartido de recursos | Bajo demanda | Cantidad fija predeterminada
Ambas tecnologías cumplen un papel fundamental en el desarrollo de aplicaciones, y su elección dependerá de las necesidades específicas del proyecto. Para obtener más información sobre temas relacionados y seguir explorando el mundo de la virtualización y el desarrollo de software, se invita a los lectores a visitar el blog.
