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Containers: como funcionam e o porquê você deveria usar

jun 23, 2022

Os contêineres são a solução para o problema de como fazer o software funcionar de forma confiável quando movido de um ambiente de computação para outro. Isso pode ser do laptop de um desenvolvedor para um ambiente de teste, de um ambiente de teste para produção e talvez de uma máquina física em um data center para uma máquina virtual em uma nuvem pública ou privada.

Os problemas surgem quando o ambiente de software não é idêntico. Por exemplo, você desenvolve e testa seu software usando a versão 2.7 do Python e em produção está a versão 3.0. Certamente algo estranho vai acontecer. Ou quando você confia em determinada versão de uma biblioteca SSL e em outro ambiente tem outra versão. Você testa em um sistema operacional Ubuntu e em produção utiliza Linux Red Hat. Por essa razão é necessário conhecer sobre os Containers, como eles funcionam, como se diferenciam das máquinas virtuais e seus benefícios. Saiba de tudo isso lendo este conteúdo!

Conheça mais o que são Containers

Container é uma solução projetada para permitir que o software seja executado de forma confiável quando movido de um ambiente de computação para outro.

É um ambiente completo para a execução do software: a aplicação (e todas as suas dependências, bibliotecas e arquivos de configuração), agrupados em um “contêiner”, um ambiente padronizado e com todas as especificações necessárias para essa aplicação rodar sem erros. Isso evita o problema de se preocupar com a forma como o software reagirá em diferentes ambientes, pois esse “contêiner” pode ser levado de um ambiente ao outro sem problemas.

Como funcionam os Containers

Na prática, os Containers são gerados a partir de uma imagem que possui todos os arquivos e dependências necessárias para que um aplicativo seja executado. Eles compartilham do mesmo kernel (núcleo do sistema operacional) e isola os processos do software dos demais programas.

Suponhamos que a empresa esteja criando uma aplicação e seja preciso ter um ambiente para o desenvolvimento, outro para testes e um terceiro para produção. Você pode criar Containers para cada um dos ambientes, e ter uma aplicação consistente em todas as etapas desse processo para garantir seu funcionamento correto e sem surpresas.

Para entender melhor o funcionamento dessa tecnologia, imagine um navio de carga com vários contêineres, caso ocorra um problema com algum deles, os outros não serão afetados. Como também, esses itens podem ser facilmente movidos ou retirados quando for preciso. Essa mesma lógica se aplica na área também conhecida por container computing.

Ainda é possível agrupar a execução de Containers, que é chamado de cluster. Ele permite o compartilhamento de recursos como armazenamento, bem como rodar dezenas ou centenas de Containers simultaneamente.

Containers x Máquinas Virtuais: conheça as diferenças

Tanto os Containers como as Máquinas Virtuais (Virtual Machine ou VM) são ambientes de computação isolados e seguros. Entretanto, as principais diferenças desses conceitos dizem respeito à portabilidade e escalabilidade.

Primeiro entenda que os Containers são normalmente medidos em megabytes (MB), pois são compostos apenas do programa e os arquivos necessários para rodá-lo. Já as Máquinas Virtuais são mais pesadas e são mensuradas em gigabyte (GB), uma vez que rodam um sistema operacional completo.

Outra diferença está na usabilidade, pois os Containers são geralmente usados para realizar uma atividade específica, como um microserviço, que é um pequeno serviço independente, como perfil do usuário, pedidos, catálogo, etc. Por outro lado, as Máquinas Virtuais têm uma quantidade maior de recursos à sua disposição, com isso elas podem rodar diversos programas ao mesmo tempo, em um mesmo sistema operacional compartilhando aquele ambiente com diversas aplicações.

Entenda os motivos que farão você passar a utilizar os Containers no seu projeto

Tanto as Máquinas Virtuais como os Containers têm seus benefícios, pois permite permitem que os desenvolvedores aumentem a utilização da CPU e da memória de acordo com a necessidade. No entanto, os contêineres deram um passo adiante. Entenda mais a seguir.

Permite escalar rapidamente

Containers tornam uma infraestrutura mais eficiente, flexível e intercambiável, oferecendo um enorme ganho em termos de escala para a empresa. Eles são ativados com rapidez, dimensionados em tempo real, desativados quando estão ociosos e reiniciados facilmente.

Os contêineres facilitam o dimensionamento horizontal de aplicativos distribuídos. Você pode adicionar vários contêineres idênticos para criar mais instâncias do mesmo aplicativo. Os orquestradores de contêineres podem executar dimensionamento inteligente, executando apenas o número de contêineres necessários para atender às cargas de aplicativos, levando em consideração os recursos disponíveis para o cluster de contêineres.

Com a orquestração os programadores conseguem automatizar, gerenciar e definir parâmetros para várias tarefas de implementação, configuração, provisionamento, alocação, balanceamento, remoção, entre outros.

Otimiza o uso de recursos

Ao contrário das máquinas virtuais, os contêineres não exigem que você execute um sistema operacional completo. Como o ambiente em container não desperdiça recursos do sistema duplicando funções do sistema operacional, mais recursos podem ser dedicados à execução da sua aplicação. Em última análise, isso significa que você pode executar mais aplicativos com menos servidores físicos ao usar container.

Containers simplificam a paridade de ambiente, o que significa que os ambientes de desenvolvimento, teste e produção permanecem consistentes quando você usa container. Isso não é apenas uma vantagem técnica. Isso se traduz em economia de custos porque ambientes consistentes são mais fáceis de manter com uma equipe menor. Há também menos possibilidades para cometer erros ou bugs que custam dinheiro para serem corrigidos. Essa vantagem contribui para um budget de nuvem mais enxuto e eficiente, além de melhorar o controle sobre o ambiente.

Permite a execução de qualquer local

Contêineres podem ser executados em qualquer lugar, desde que o mecanismo do contêiner suporte o sistema operacional subjacente – é possível executar contêineres no Linux, Windows, MacOS e muitos outros sistemas operacionais. Os contêineres podem ser executados em máquinas virtuais, em servidores físicos, bare metal, localmente no laptop de um desenvolvedor. Eles podem ser facilmente movidos entre datacenters locais das empresas e a nuvem pública e, em todos esses ambientes, continuar trabalhando de forma consistente.

Facilita a migração de aplicativos para a nuvem

Contêineres oferecem muito mais flexibilidade e portabilidade do que VMs em ambientes em nuvem. Quando os componentes de software são implantados em contêineres, é possível fazer uma migração “lift and shift” facilmente de servidores locais, virtuais ou bare metal que rodam on premisse para ambientes de nuvem pública.

Por fim, podemos dizer que containers têm um imenso potencial de otimização de custos pois podem compartilhar um único sistema operacional e são mais leves que as VMs. Os benefícios adicionais dos contêineres incluem baixos custos de manutenção, melhor coordenação entre as equipes de engenharia, pipelines CI/CD mais rápidos, que se traduzem em aplicações estáveis e padronizadas que impactam diretamente na experiência do usuário.

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