Blog da ESR

Uma das ferramentas que mais ganham aderência e popularidade no mercado de TI está relacionada com a virtualização em nuvem e o desenvolvimento consistente de infraestrutura e cloud computing nas empresas. Já ouviu falar de orquestração de containers por meio de Kubernetes? Esse sistema representa uma peça-chave no portfólio de qualquer profissional da TI moderna, sendo uma ferramenta open-source para automatizar o deployment, a escalabilidade e a gerência de aplicações conteinerizadas. Como uma das principais soluções de orquestração de container, o Kubernetes foi originalmente desenvolvido pelo Google e, atualmente, é mantido pela Cloud Native Computing Foundation.   Por entender a importância do tema, separamos, neste guia, os principais pontos acerca dessa tecnologia. Leia conosco!  Necessidades de organizações modernas. O que são containers e quais suas diferenças em relação à VMs? O que é orquestração de containers e quais problemas ela visa resolver?  Necessidades de organizações modernas O crescimento da tecnologia da orquestração de containers Kurbenetes ocorre no contexto de uma grande migração de workloads para ambientes de cloud. Essa demanda por clouds, públicas, privadas ou híbridas, representa uma transformação significativa no panorama de TI, que prioriza investimento nos ambientes da nuvem, e também no paradigma de desenvolvimento de aplicações.  É cada vez mais interessante às organizações que exista uma preocupação com a portabilidade e com a capacidade de se evitar o vendor lock-in.  Além disso, pela maior hibridização dos métodos de implantação dos servidores, os negócios precisam se adaptar sempre de forma rápida aos cenários heterogêneos.   Somado a isso, as empresas ainda enfrentam um ambiente de negócios altamente competitivo e dinâmico, que solicita inovações constantes e novas aplicações, com mais rapidez e eficiência. Tudo isso exige um ambiente de TI ágil e escalável, que possa suportar a implantação de novas aplicações em uma variedade de ambientes de nuvem. É nesse contexto que a orquestração de containers com Kubernetes se torna uma necessidade para as organizações atuais, permitindo que os negócios implementem aplicações de forma mais rápida e eficiente, reduzindo o time-to-market.  A tecnologia também é capaz de assegurar que as organizações gerenciem e escalonem suas aplicações de forma mais eficiente, tendo a alta disponibilidade para os usuários finais como um diferencial-chave. Os Kubernetes oferecem recursos avançados de gerenciamento de nuvens múltiplas, assegurando que as organizações implantem e administrem aplicações de forma consistente em todos os ambientes cloud. O que são containers e quais suas diferenças em relação à VMs?   Os containers, popularizados pelo Docker (2013), são uma unidade-padrão de software com artefatos leves e que contêm políticas de segurança e isolamento próprias, além de código-fonte e todas as dependências necessárias para operar de forma rápida e confiável, nos mais diversos ambientes, sejam eles de desenvolvimento, homologação ou produção. Essa tecnologia se diferencia das demais máquinas virtuais (VMs) e das práticas de virtualização tradicionais por ser uma alternativa menos “pesada”, com artefato em nível de aplicação, e não mais em nível de infraestrutura.  Na virtualização tradicional, é comum encontrar algumas desvantagens, como a VM Sprawl (excessivos números de máquinas virtuais acumuladas ao longo do tempo na organização, o que dificulta sua gerência) e a necessidade de limpeza dessa multiplicação de máquinas. Quando ocorre esse problema, por causa da criação de máquinas virtuais sem um planejamento adequado, há uma sobrecarga dos recursos do servidor físico e, possivelmente, queda no desempenho do sistema, aumento da latência ou até mesmo falhas. Outro desafio da virtualização tradicional pode estar alocado na redundância de recursos, uma vez que algumas operações podem ser duplicadas sem necessidade, algo que também sobrecarrega o sistema.   Além disso, há a ocorrência de falhas na sincronicidade de portabilidade entre ambientes e bibliotecas. Às vezes, quando uma aplicação é movida de um ambiente virtual para outro, bibliotecas ou outras dependências necessárias para que ela funcione adequadamente não estão integralmente disponíveis ou são diferentes no novo ambiente. Com isso, a compatibilidade é comprometida e pode afetar o funcionamento correto da aplicação.  Por outro lado, nos containers, o kernel e os recursos básicos são compartilhados, mesmo que eles estejam rodando diferentes aplicações, o que leva a benefícios como:  Mais velocidade na inicialização; Menor footprint de memória; Racionalização no uso de recursos; Mais instâncias por unidade de hardware. Ainda assim, como em qualquer outra estratégia de virtualização, essa também possui desafios:  Aplicações containerizadas podem ter muitas dependências, o que gera serviços complexos;  A configuração e a alocação de containers é são bem dificultadas com o crescimento do parque;  O balanceamento de carga e a publicação de aplicações devem ser tratados; O monitoramento e a self-healing de aplicações devem ser gerenciados; O ambiente deve ser capaz de escalar à medida que a demanda aumenta; As interações intercontainer devem ser configuradas de forma segura.  Dessa forma, uma das principais diferenças entre a conteinerização e as VMs se dá na esfera da gerência. Os containers podem ser administrados por meio de ferramentas de orquestração, como o Kubernetes, que permitem implantar, escalar e monitorar vários containers ao mesmo tempo, enquanto as VMs exigem uma abordagem mais tradicional de gerenciamento, que envolve a alocação de recursos de hardware para cada uma delas. O que é orquestração de containers e quais problemas ela visa resolver? Assim, a orquestração de containers é um processo de gerenciamento automatizado  que inclui o provisionamento, a implantação, o escalonamento e o monitoramento de vários containers.  A atividade é realizada por meio de ferramentas de gerenciamento de containers, como o Kubernetes, que ajudam as organizações a automatizá-los e gerenciá-los containers de forma mais eficiente. O objetivo da orquestração é resolver problemas que surgem quando as organizações começam a utilizar containers em escala, como os elencados abaixo:  Provisionamento – o Kubernete permite que o profissional de TI defina um conjunto de recursos de infraestrutura, especificando que configuração será implantada para as aplicações. Em outras palavras, isso significa dizer que essa prática faz o provisionamento automático da infraestrutura necessária e, assim, implanta os containers de acordo com as especificações definidas. Quando o provisionamento é manual, esse processo demanda um conhecimento avançado de tecnologia de containers, é mais demorado e passível, claro, de falhas humanas.  Implantação – assim como na funcionalidade anterior, a orquestração de containers por Kubernetes consegue driblar o problema da implantação manual por ser capaz de automatizar o processo, com a utilização de estratégias de implantação para facilitar sua atualização e a oferta de recursos avançados de gerenciamento de configuração e segredos. Com o Kubernetes, há a definição de um conjunto de especificações que descrevem como as aplicações devem ser implantadas, como informações da imagem do container, a quantidade de réplicas e as configurações de rede e armazenamento. Com isso, a própria ferramenta implanta os containers de forma automática, executa uma estratégia que facilita a atualização dessas aplicações sempre que uma nova versão é utilizada e monitora seu progresso. Essas ações, realizadas de maneira automática, otimizam o problema da disponibilidade das aplicações durante a atualização. Escalonamento – o Kubernetes permite a definição de políticas de escalonamento que possibilitam que a infraestrutura seja escalonada automaticamente para acomodar picos de demanda ou, quando for o caso, reduzir o uso de recursos em períodos mais tranquilos. Além disso, o escalonamento se torna mais eficiente com essa tecnologia, uma vez que ela executa um balanceamento de cargas e distribui os containers de maneira estratégica entre os nós dessa infraestrutura. Por meio do gerenciamento de recursos, a infraestrutura ainda é administrada sob uma ótica de maximização da eficiência e redução do desperdício de atributos. Monitoramento – há recursos no Kubernetes que dão ao usuário a capacidade de supervisionar a saúde dos clusters em tempo real e integrar outras ferramentas de monitoramento nesse processo. Com isso, é possível coletar métricas de desempenho e estado dos containers e serviços em execução e exibir esses dados em painéis personalizados. Dessa forma, o processo de observação do funcionamento dos sistemas e das aplicações se torna mais efetivo e pode, inclusive, ser configurado para exibição de alertas e notificações dos usuários quando alguma intercorrência afetar a estrutura. ______________________________________ Dentre os outros diferenciais da tecnologia, a orquestração de containers ainda permite que as organizações os gerenciem em escala, garantindo que as aplicações estejam disponíveis para os usuários finais o tempo todo.  Também garante que as organizações implantem aplicações em múltiplos ambientes de nuvem, incluindo nuvens públicas, privadas e híbridas, o que torna a orquestração de containers essencial para as empresas que buscam uma estratégia de nuvem escalável e eficaz. Ou seja, o potencial de escalabilidade da virtualização por meio de containers e de Kubernetes é o que destaca essa tecnologia no mercado.  Por ser uma plataforma de código aberto mantida pela Cloud Native Computing Foundation (CNCF), há uma grande comunidade de desenvolvedores e usuários, o que significa que há boa quantidade de recursos disponíveis para ajudar as organizações a adotar e implementar o Kubernetes. Embora a tecnologia também encontre desafios que precisam ser superados dia a dia pelo profissional de TI, representa uma solução eficaz para gerenciar containers em escala nos ambientes de nuvem. Assista ao webinar “Como a orquestração de containers com Kubernetes pode ajudar minha organização?” na íntegra e aprenda novos detalhes dessa tecnologia com a ESR!