Docker

Cómo funciona Docker

Docker empaqueta, aprovisiona y ejecuta contenedores. La tecnología de contenedor está disponible a través del sistema operativo: un contenedor empaqueta el servicio o función de la aplicación con todas las bibliotecas, archivos de configuración, dependencias y otras partes y parámetros necesarios para operar. Cada contenedor comparte los servicios de un sistema operativo subyacente. Las imágenes de Docker contienen todas las dependencias necesarias para ejecutar código dentro de un contenedor, por lo que los contenedores que se mueven entre entornos de Docker con el mismo sistema operativo funcionan sin cambios.

Docker utiliza el aislamiento de recursos en el kernel del sistema operativo para ejecutar varios contenedores en el mismo sistema operativo. Esto es diferente a las máquinas virtuales (VM), que encapsulan un sistema operativo completo con código ejecutable sobre una capa abstracta de recursos de hardware físico.

Docker se creó para funcionar en la plataforma Linux, pero se ha ampliado para ofrecer un mayor soporte para sistemas operativos que no son Linux, incluidos Microsoft Windows y Apple OS X. Hay disponibles versiones de Docker para Amazon Web Services (AWS) y Microsoft Azure.

Configuración de una pila de Docker.

Componentes y herramientas de Docker

Docker Community Edition es de código abierto, mientras que Docker Enterprise Edition es una versión comercial ofrecida por Docker Inc. Docker consta de varios componentes y herramientas que ayudan a crear, verificar y administrar contenedores.

Docker Engine es la tecnología subyacente que maneja las tareas y los flujos de trabajo involucrados en la creación de aplicaciones basadas en contenedores. El motor crea un proceso demonio del lado del servidor que aloja imágenes, contenedores, redes y volúmenes de almacenamiento. El demonio también proporciona una interfaz de línea de comandos (CLI) del lado del cliente para que los usuarios interactúen con el demonio a través de la interfaz de programación de aplicaciones de Docker. Los contenedores creados por Docker se denominan Dockerfiles. Los archivos de Docker Compose definen la composición de los componentes en un contenedor de Docker.

Docker Hub es una herramienta de software como servicio que permite a los usuarios publicar y compartir aplicaciones basadas en contenedores a través de una biblioteca común. El servicio promociona más de 100.000 aplicaciones disponibles públicamente, así como registros de contenedores públicos y privados.

Al igual que Hub, Trusted Registry es un repositorio con una capa adicional de control y propiedad sobre el almacenamiento y la distribución de imágenes de contenedores.

El modo de enjambre de Docker en Docker Engine admite el equilibrio de carga del clúster para Docker. Varios recursos de host de Docker se agrupan para actuar como uno solo, lo que permite a los usuarios escalar rápidamente las implementaciones de contenedores a múltiples hosts.

Universal Control Plane es una interfaz de administración de aplicaciones y clúster unificada basada en la web.

Compose es una herramienta para configurar servicios de aplicaciones de contenedores múltiples, ver los estados de los contenedores, transmitir la salida del registro y ejecutar procesos de instancia única.

Content Trust es una herramienta de seguridad para verificar la integridad de los registros de Docker remotos, a través de firmas de usuario y etiquetas de imagen.

Versiones de Docker y características principales

Docker Enterprise 1.13, lanzado en enero de 2017, agregó compatibilidad con versiones anteriores para la interfaz de línea de comandos (CLI) para manejar demonios Docker más antiguos, y varios comandos de limpieza para administrar de manera más eficiente el espacio en disco y los datos, así como algunas correcciones de seguridad y errores. Otras mejoras de Docker Enterprise en 2017 incluyeron soporte nativo de Kubernetes para la orquestación de contenedores, además del modo enjambre de Docker; y soporte para mainframe IBM y Windows Server 2016, para que los usuarios ejecuten aplicaciones y clústeres mixtos en múltiples sistemas operativos.

Docker Enterprise Edition 2.0, lanzado en abril de 2018, incluía soporte para múltiples sistemas operativos y múltiples nubes para entornos híbridos.

Docker Enterprise 3.0, la versión más reciente de julio de 2019, agregó actualizaciones de clústeres de contenedores azul-verde y la capacidad de crear aplicaciones multiservicio basadas en contenedores que se ejecutan desde cualquier entorno. Otras características nuevas incluyen:

• Docker Desktop Enterprise, que permite a los desarrolladores implementar aplicaciones en un entorno compatible con Kubernetes con integración de canalización automatizada y administración de TI centralizada;
• Docker Applications, un conjunto de herramientas de productividad para desarrolladores;
• Docker Kubernetes Service, que automatiza la gestión y la escala de aplicaciones basadas en Kubernetes y proporciona seguridad, control de acceso y gestión automatizada del ciclo de vida; y
• Docker Enterprise as a Service, un servicio de contenedores empresarial totalmente gestionado.

Ventajas y desventajas de Docker

Docker surgió como una plataforma estándar de facto para componer, crear, implementar, escalar y supervisar contenedores rápidamente en los hosts de Docker. Docker permite un alto grado de portabilidad para que los usuarios puedan registrar y compartir contenedores en varios hosts en entornos públicos y privados. Los beneficios de Docker incluyen un desarrollo de aplicaciones eficiente, un menor uso de recursos y una implementación más rápida en comparación con las máquinas virtuales.

Estructura de máquinas virtuales vs. Docker.

También existen desafíos potenciales con Docker. La gran cantidad de contenedores posibles en una empresa puede resultar difícil de administrar de manera eficiente. A medida que el uso de contenedores evoluciona desde el alojamiento virtual granular hasta la orquestación de los componentes y recursos de la aplicación, la distribución e interconexión de aplicaciones en componentes —que pueden involucrar cientos de contenedores efímeros— es un obstáculo importante.

En los últimos años, Docker fue reemplazado por Kubernetes para la orquestación de contenedores; sin embargo, la mayoría de las ofertas de Kubernetes ejecutan Docker en segundo plano.

Seguridad de Docker

Un problema históricamente persistente con los contenedores —y Docker, por extensión sinónima— es la seguridad. A pesar del excelente aislamiento lógico, los contenedores aún comparten el sistema operativo del host. Un ataque o falla en el sistema operativo subyacente puede potencialmente comprometer todos los contenedores que se ejecutan encima del sistema operativo. Las vulnerabilidades pueden involucrar acceso y autorización, imágenes de contenedores y tráfico de red entre contenedores. Las imágenes de Docker pueden conservar el acceso de root al host de forma predeterminada, aunque esto a menudo se transfiere desde paquetes de proveedores externos.

Docker ha agregado regularmente mejoras de seguridad a la plataforma Docker, como escaneo de imágenes, introducción segura de nodos, identidad de nodos criptográficos, segmentación de clústeres y distribución segura de secretos. La gestión de secretos de Docker también existe en Kubernetes, así como en D2iQ, CISOfy Lynis y HashiCorp Vault. Varias herramientas de escaneo de seguridad de contenedores han surgido de Aqua, Twistlock, NeuVector y otros.

Algunas organizaciones ejecutan contenedores dentro de una máquina virtual, aunque los contenedores no requieren máquinas virtuales —esto no resuelve el vector de problemas de recursos compartidos, pero mitiga el impacto potencial de una falla de seguridad. Otra alternativa es utilizar VM de perfil bajo o "micro", que no requieren la misma sobrecarga que una VM típica; los ejemplos incluyen gVisor, Kata Containers y Amazon Firecracker. Sobre todo, el paso más común y recomendado para garantizar la seguridad del contenedor es no exponer los hosts del contenedor a internet y solo usar imágenes de contenedor de fuentes conocidas.

La seguridad también fue el principal punto de venta para las alternativas de Docker, particularmente el rkt de CoreOS. Sin embargo, Docker ha hecho muchos avances para mejorar sus opciones de seguridad, mientras que al mismo tiempo el impulso de esas alternativas de contenedores se ha desvanecido.

Alternativas, ecosistema y estandarización de Docker

Existen herramientas de terceros que funcionan con Docker para tareas como la administración de contenedores y la agrupación en clústeres. El ecosistema de Docker incluye una combinación de tecnologías patentadas y de código abierto, como Kubernetes de código abierto, el empaquetado OpenShift patentado de Red Hat de Kubernetes y la distribución de Kubernetes de Canonical denominada Kubernetes "pura" en sentido ascendente. Docker compite con contenedores de aplicaciones patentados como VMware vApp y herramientas de abstracción de infraestructura, incluido Chef.

Docker no es la única plataforma de contenedores disponible, pero posee la gran mayoría del mercado de contenedores. CoreOS rkt, pronunciado cohete, se destaca por su seguridad con soporte para SELinux y administración de plataforma confiable. Red Hat (ahora propiedad de IBM) compró CoreOS e integró su funcionalidad en su arquitectura OpenShift. Sin embargo, rkt es ahora un proyecto archivado en Cloud Native Computing Foundation.

Otras plataformas de contenedores importantes incluyen LXD, que es de Canonical (y su versión de Ubuntu Linux), y OpenVZ, la más antigua de las plataformas de contenedores del sistema, desarrollada originalmente por Virtuozzo. OpenVZ combina el tamaño pequeño y la alta velocidad de los contenedores estándar con la seguridad adicional de una capa de sistema operativo abstraída.

Docker también desempeñó un papel de liderazgo en una iniciativa para estandarizar más formalmente el empaquetado y la distribución de contenedores: la Open Container Initiative, establecida para fomentar un formato de contenedor común y un entorno de ejecución. Otros miembros incluyen más de 40 proveedores de la industria de contenedores, incluidos CoreOS, AWS, Intel, Red Hat y Virtuozzo.

Finalmente, Windows Server 2019 y Windows 10 ofrecen soporte directo para contenedores que utilizan la función de contenedor de Windows basada en la tecnología Docker.

Historia de la empresa Docker

Docker se lanzó por primera vez como plataforma de código abierto en marzo de 2013, con el nombre de dotCloud. Docker Engine 1.0 se lanzó en 2014. En 2016, Docker integró su orquestación de enjambre con Docker Engine en la versión 1.12. El objetivo más amplio de Docker era desarrollar su negocio con contenedores como servicio, pero finalmente estos planes fueron superados por el surgimiento de Kubernetes.

Docker Enterprise se introdujo en marzo de 2017 y la empresa también donó su utilidad de tiempo de ejecución de contenedores en contenedor a la Cloud Native Computing Foundation.

En noviembre de 2019, Mirantis adquirió productos de Docker e IP en torno a Docker Engine - Enterprise, Docker Trusted Registry, Docker Universal Control Plane y Docker CLI, así como el producto comercial Docker Swarm. Mirantis inicialmente indicó que cambiaría su enfoque a Kubernetes y eventualmente finalizaría el soporte para Docker Swarm, pero luego reafirmó su intención de brindar soporte y desarrollar nuevas funciones para él. La empresa restante de Docker Inc. ahora se centra en Docker Desktop, así como en Docker Hub.