Da escalabilidade local à nuvem, descubra como os contêineres podem ajudar você a levar seu software a novos patamares de desempenho!
No mundo atual da tecnologia, a agilidade e a escalabilidade são palavras de ordem para o sucesso de qualquer projeto de software. A arquitetura de software e o gerenciamento de infraestrutura têm evoluído de maneira notável para atender a essas demandas crescentes.
À medida que as demandas dos usuários e as expectativas do mercado continuam a crescer, as empresas enfrentam o desafio de criar aplicações robustas, flexíveis e facilmente escaláveis. E é aí que entram os containers, uma solução que revolucionou a forma como se implanta e gerencia ferramentas tecnológicas.
Neste artigo, vamos explorar a importância fundamental dos containers na arquitetura de software e sua relevância para a cultura DevOps. Discutiremos como essa tecnologia revolucionária oferece uma solução eficaz para superar obstáculos tradicionais de implementação e distribuição.
Se você ainda não considerou a adoção de containers em seu ecossistema de desenvolvimento de software e operações, prepare-se para entender como essa ferramenta pode transformar a forma como se projeta, implementa e dimensiona suas aplicações.
Afinal, em um mundo impulsionado pela tecnologia, a chave para o sucesso está em adotar as melhores práticas e as ferramentas mais poderosas disponíveis.
O que é container?
Um container é uma unidade de software autônoma que empacota uma aplicação juntamente com todas as suas dependências, bibliotecas e configurações necessárias para sua execução. Ele é projetado para ser portátil, escalável e consistente em diferentes ambientes.
Os containers são usados para isolar e executar aplicações, independentemente da infraestrutura subjacente. O seu uso é uma das ferramentas mais poderosas que um desenvolvedor ou equipe de operações pode ter à disposição.
Eles oferecem uma abordagem eficiente para concentrar aplicações e suas dependências em um ambiente isolado e portátil. Essa tecnologia tem sido amplamente adotada por empresas de todos os tamanhos e setores, e por boas razões.
Então, se você deseja aprimorar a escalabilidade do seu software e simplificar o processo de liberação, por que ainda não está utilizando containers?
Por que usar containers no seu projeto?
Existem várias razões pelas quais você deve considerar a adoção de containers em seu projeto. Conheça, a partir de agora, as principais:
Permite escalar rapidamente
Os containers são altamente escaláveis, sendo possível aumentar ou diminuir o número de instâncias de suas aplicações de maneira rápida e eficiente, conforme a demanda. Isso é fundamental para lidar com picos de tráfego e garantir que elas estejam sempre disponíveis e com bom desempenho.
Otimiza o uso de recursos
Os containers compartilham o mesmo sistema operacional subjacente, o que os torna mais eficientes em termos de uso de recursos. Com eles você pode executar mais aplicações em menos hardware, economizando custos e otimizando a infraestrutura.
Permite a execução de qualquer local
Os containers são altamente portáteis e podem ser executados em qualquer ambiente que suporte containers, seja localmente, em servidores na nuvem ou em um ambiente híbrido. Eles oferecem flexibilidade na escolha de onde e como você implanta as aplicações.
Facilita a migração de aplicações para a nuvem
A tecnologia de containers facilita a migração para a nuvem. Você pode empacotar suas aplicações em containers e, em seguida, implantá-los em serviços de nuvem ou em orquestradores, como Kubernetes. Eles simplificam a adoção de uma abordagem de nuvem, permitindo que você aproveite os benefícios da escalabilidade e da flexibilidade da nuvem.
Os containers e sua relação com a arquitetura de software
Os containers têm um impacto profundo na arquitetura de software, promovendo abordagens como microserviços e escalabilidade granular, ao mesmo tempo em que impulsionam a padronização e a portabilidade.
Eles se tornaram uma parte fundamental da arquitetura de software contemporânea, permitindo o desenvolvimento de sistemas mais flexíveis e eficientes. Aqui estão algumas maneiras pelas quais os containers influenciam a arquitetura de software:
Isolamento de aplicações: fornecem isolamento, garantindo que cada aplicação empacotada em um container execute de forma independente. Isso permite que diferentes componentes de um sistema sejam encapsulados separadamente, reduzindo interferências e conflitos;
Microserviços: facilitam a adoção da arquitetura de microserviços, na qual uma aplicação é decomposta em serviços menores e independentes. Cada um pode ser colocado em seu próprio container, simplificando o desenvolvimento e manutenção;
Dimensionamento: a arquitetura baseada em containers permite dimensionar de forma eficiente partes específicas de aplicações, sem a necessidade de escalá-lo inteiro. Isso é essencial para lidar com variações de carga de trabalho e otimizar recursos;
Padronização: promovem a padronização das aplicações e ambientes, o que simplifica a arquitetura. Os desenvolvedores podem criar imagens de container consistentes que podem ser executadas em qualquer lugar, independentemente da infraestrutura subjacente;
Portabilidade: são altamente portáteis, o que significa que uma aplicação empacotada em um container pode ser executada em vários ambientes, seja localmente, na nuvem ou em qualquer outro lugar. Isso influencia as decisões de arquitetura, permitindo flexibilidade na escolha de plataformas;
Implantação contínua: são ideais para implantação contínua, permitindo atualizações e rollbacks rápidos e seguros. Na prática, eles afetam diretamente a arquitetura devido à necessidade de integração contínua e entrega contínua (CI/CD) na estratégia de desenvolvimento.
A relação entre containers e DevOps
Os containers desempenham um papel crucial no contexto da cultura DevOps, que se concentra na colaboração entre equipes de desenvolvimento (Dev) e operações (Ops) para automatizar processos e melhorar a entrega de software. Entenda a sua relação:
Entrega contínua: simplificam a entrega contínua, permitindo que aplicações e seus componentes sejam empacotados juntamente com suas dependências. Isso torna a implantação consistente e fácil de automatizar, resultando em lançamentos mais frequentes e confiáveis;
Ambientes de desenvolvimento padronizados: desenvolvedores e equipes de operações podem usar os mesmos containers em seus ambientes de desenvolvimento, teste e produção. Isso garante que todos trabalhem com ambientes padronizados, reduzindo problemas de compatibilidade e facilitando a colaboração;
Infraestrutura como código: e encaixam bem com o conceito de "infraestrutura como código" no DevOps, permitindo que a infraestrutura seja provisionada e gerenciada automaticamente por meio de scripts e configurações declarativas. Isolamento e segurança: containers fornecem isolamento entre aplicações e seus ambientes, tornando mais fácil controlar os riscos de segurança. Isso é fundamental em um contexto DevOps, onde a segurança deve ser integrada ao ciclo de vida do desenvolvimento de software;
Reversão de atualizações: a capacidade de implantar containers em segundos e reverter para versões anteriores rapidamente é uma vantagem considerável em DevOps, o que permite correções rápidas e confiáveis quando problemas surgem na produção;
Integração contínua: containers são usados em cenários de integração contínua (CI), permitindo que os testes sejam executados em ambientes idênticos aos de produção. Isso ajuda a identificar problemas precocemente e garantir a qualidade do software.
O que é imagem de container?
Uma imagem de container é um pacote autossuficiente que inclui uma aplicação, juntamente com todas as suas dependências, bibliotecas e configurações. Ela serve como um modelo ou um instantâneo da aplicação e do ambiente em que ela deve ser executada.
Essas imagens são projetadas para serem portáteis e escaláveis, o que significa que podem ser facilmente movidas entre diferentes ambientes de desenvolvimento, teste e produção, seja em máquinas locais, servidores ou ambientes de nuvem.
Elas são a base para a criação de instâncias em tempo de execução. Quando você inicia um container a partir de uma imagem, você cria uma instância isolada e independente da aplicação, que herda todas as configurações e dependências da imagem.
Essa abordagem é fundamental para a eficiência e padronização na implantação, tornando a gestão de infraestrutura mais confiável. As imagens de container são geralmente armazenadas em repositórios, como o Docker Hub ou outros sistemas.
Conquiste a escalabilidade com a orquestração de containers
Hoje, a escalabilidade tornou-se um elemento crítico para o sucesso de qualquer aplicação ou sistema. Para resolver essa necessidade, a orquestração de containers emergiu como um dos pilares fundamentais para as organizações que desejam fazer mais com menos.
A orquestração de containers é um componente fundamental quando se trata de escalabilidade neste tipo de ambiente. Ela permite gerenciar e coordenar automaticamente um grande número de containers em um ambiente distribuído. Isso garante que as aplicações sejam implantadas, dimensionadas, recuperadas e mantidas de maneira eficiente.
Uma das principais funcionalidades da orquestração é a capacidade de escalar automaticamente o número de containers conforme a demanda. À medida que mais usuários acessam uma aplicação, a orquestração pode provisionar novos containers para lidar com a carga adicional e, quando a demanda diminui, os containers extras são reduzidos.
As 6 principais funcionalidades da orquestração de containers
Em um mundo onde as demandas dos usuários podem variar de forma imprevisível, a escalabilidade se tornou um imperativo. A capacidade de atender a picos de tráfego, fornecer recursos adicionais quando necessário e, ao mesmo tempo, reduzir o consumo de recursos em momentos de menor demanda é o Santo Graal das operações de TI.
É aqui que a orquestração de containers entra em jogo.
Balanceamento de carga: A orquestração distribui o tráfego de rede de forma equitativa entre os containers em execução, garantindo que nenhum deles fique sobrecarregado. Essa prática melhora o desempenho e a disponibilidade da aplicação.
Descoberta de serviços: A orquestração fornece um mecanismo para descobrir e acessar serviços, permitindo que os containers se comuniquem entre si, independentemente de sua localização na infraestrutura.
Rolling updates e Rollbacks: Com a orquestração, é possível realizar atualizações de aplicações sem tempo de inatividade. Ela permite a implantação de novas versões dos containers em uma sequência controlada, garantindo que a aplicação continue funcionando. Se ocorrerem problemas, a orquestração facilita o rollback para a versão anterior.
Gerenciamento de estado: Além de containers de aplicações, a orquestração é capaz de gerenciar containers de banco de dados e outros serviços que têm estado. Ela garante que os dados persistam e que os containers de estado estejam disponíveis e funcionando.
Autorrecuperação: A orquestração monitora constantemente a integridade dos containers, e se um container falhar, pode iniciar automaticamente uma nova instância para substituí-lo. Isso contribui para a alta disponibilidade.
Gerenciamento e segurança: A orquestração facilita a gestão de configurações, permitindo a definição de variáveis de ambiente, segredos e configurações específicas do ambiente para cada container.
Outro ponto importante é que ela o ajuda a garantir a segurança dos containers, restringindo o acesso a recursos sensíveis, isolando containers e aplicando políticas de segurança.
O mercado de ferramentas para orquestração de containers
O mercado de ferramentas para orquestração de containers tem crescido substancialmente à medida que mais empresas adotam a tecnologia de containers. Conheça alguns aspectos importantes ao escolher uma solução de mercado:
Diversidade de ofertas: players de todos os tamanhos oferecem uma ampla gama de ferramentas de orquestração de containers, desde opções de código aberto até soluções comerciais. Isso permite que as empresas escolham a que melhor atende aos seus requisitos de mercado;
Soluções específicas da indústria: algumas indústrias e setores, como o financeiro e o de saúde, têm necessidades específicas de conformidade e segurança. Isso levou ao desenvolvimento de soluções de orquestração de containers voltadas para atender a esses requisitos;
Consolidação e parcerias: algumas empresas de tecnologia têm adquirido ou estabelecido parcerias com fornecedores de orquestração de containers para expandir seu portfólio de serviços. Isso indica a importância crescente da orquestração de containers em suas estratégias;
Ecossistema em crescimento: além das próprias ferramentas de orquestração, um ecossistema robusto de produtos e serviços relacionados, como ferramentas de monitoramento, segurança e redes, tem se desenvolvido para atender às necessidades de ambientes de containers;
Desafios de adoção: a crescente complexidade da orquestração de containers também apresenta desafios para as empresas, incluindo a necessidade de habilidades especializadas e a integração com sistemas existentes;
Evolução contínua: o mercado de orquestração de containers continua a evoluir à medida que novas funcionalidades são adicionadas e a integração com tecnologias emergentes, como IA e edge computing, é explorada.
8 ferramentas de orquestração de containers
Dinâmicas e diversificadas, cada ferramenta oferece uma ampla variedade de opções para atender às particularidades da sua empresa. A escolha certa depende das metas, dos recursos disponíveis e das características específicas de cada projeto.
Kubernetes: Desenvolvido pela Google e de código aberto.
O Kubernetes consolidou sua posição como a ferramenta de orquestração de containers líder no mercado. Sua crescente comunidade de usuários e sua flexibilidade tornaram-no uma escolha popular para empresas de todos os tamanhos.
Uma das características mais importantes do Kubernetes é sua capacidade de automação. Ele permite a definição de configurações de implantação, dimensionamento e escalabilidade por meio de arquivos de configuração, o que facilita a gestão e a manutenção de aplicações.
Docker Swarm: Integrado ao Docker.
Docker Swarm é uma ferramenta de orquestração nativa do Docker, projetada para simplificar a orquestração de containers em clusters Docker. Ela é uma excelente opção para equipes que já usam o Docker e desejam uma solução de orquestração integrada.
Uma característica fundamental do Docker Swarm é sua abordagem de "bateria inclusa", que significa que a orquestração de containers é integrada diretamente ao Docker. Isso torna a configuração e a operação de clusters de containers mais acessíveis para desenvolvedores e administradores de sistemas.
Apache Mesos e Mesosphere DC/OS: Projetos de código aberto com uma plataforma empresarial chamada Mesosphere DC/OS.
O Apache Mesos é um projeto de código aberto que fornece uma plataforma de gerenciamento de recursos altamente escalável. Ele permite compartilhar recursos entre aplicações, garantindo a utilização máxima da capacidade disponível. O Mesos é conhecido por sua flexibilidade e compatibilidade com várias estruturas de orquestração, incluindo Docker e Kubernetes.
O Mesosphere DC/OS, por sua vez, é uma plataforma empresarial baseada no Apache Mesos. Ela simplifica o processo de criação, implantação e escalabilidade de aplicações e serviços em containers.
Já o DC/OS oferece um ambiente altamente automatizado que facilita a operação de aplicações em escala, proporcionando eficiência operacional e agilidade.
Amazon ECS e EKS: Serviços gerenciados pela Amazon Web Services (AWS).
O Amazon Elastic Container Service (ECS) e o Amazon Elastic Kubernetes Service (EKS) são dois serviços da Amazon Web Services (AWS) que oferecem recursos poderosos de orquestração de containers.
O ECS é uma plataforma que permite implantar, gerenciar e escalar aplicações baseados em containers usando containers Docker. Oferece uma experiência simplificada e é particularmente adequado para aplicações que já utilizam a infraestrutura da AWS. O ECS gerencia a infraestrutura subjacente, simplificando a operação de containers.
Por outro lado, o EKS é um serviço gerenciado que facilita a execução do Kubernetes na AWS. Ele oferece a flexibilidade e a escalabilidade do Kubernetes, juntamente com a simplicidade e a segurança de um serviço gerenciado da AWS. O EKS é uma excelente escolha para organizações já familiarizadas com o Kubernetes ou que desejam aproveitar seu rico ecossistema.
OpenShift: Desenvolvido pela Red Hat.
O OpenShift simplifica o processo de implantação e gerenciamento de aplicações em containers, oferecendo funcionalidades avançadas. Uma característica proeminente é a automação de integração contínua e entrega contínua (CI/CD), o que acelera o desenvolvimento de aplicações e a implantação de novas versões.
A plataforma é altamente personalizável, o que a torna adequada para uma variedade de cenários de uso. Ela suporta execuções baseadas em microservices, facilitando a escalabilidade e a resiliência das aplicações. O OpenShift também é compatível com uma ampla variedade de linguagens de programação, permitindo que os desenvolvedores escolham as ferramentas com as quais estão mais familiarizados.
Helios: Desenvolvido pelo Spotify.
O Helios é uma ferramenta de orquestração de containers que desempenha um papel essencial na gestão e implantação eficiente de aplicações em ambientes distribuídos. O que torna o Helios notável é sua abordagem pragmática e funcionalidade que aprimora os pipelines de integração contínua e entrega contínua (CI/CD).
O Helios também se destaca por sua documentação detalhada do histórico do cluster. Ele mantém um registro de eventos como reinicializações, implantações e alterações de versão. Esse recurso é inestimável para identificar causas raiz de problemas ou vulnerabilidades de segurança, e os desenvolvedores podem acessá- lo por meio de uma interface de cliente HTTP ou da linha de comando.
Google Kubernetes Engine (GKE): Serviço gerenciado pela Google.
O Google Kubernetes Engine (GKE) é uma plataforma de orquestração de containers totalmente gerenciada pela Google Cloud Platform. Essa plataforma permite que empresas executem aplicações em containers de maneira eficiente e escalável, aproveitando a experiência da Google na gestão de containers.
Uma das principais vantagens do GKE é sua natureza totalmente gerenciada. Isso significa que a Google cuida de tarefas operacionais complexas, como atualizações do Kubernetes, monitoramento, segurança e balanceamento de carga, permitindo que as equipes se concentrem no desenvolvimento de aplicações em vez de gastar tempo gerenciando a infraestrutura.
Azure Service Fabric: Desenvolvido pela Microsoft.
O Azure Service Fabric é uma plataforma de sistemas distribuídos fornecida pela Microsoft. Ela é projetada para simplificar o desenvolvimento e o gerenciamento de aplicações altamente escaláveis e confiáveis. O Service Fabric é uma solução flexível que suporta diversos cenários, incluindo aplicações baseados em microservices e containers.
A plataforma oferece suporte a vários idiomas de programação, incluindo .NET, Java e Node.js, o que a torna acessível a uma ampla variedade de desenvolvedores. Além disso, a Microsoft fornece um conjunto de ferramentas de desenvolvimento e integração que simplificam a criação e o gerenciamento de aplicações no Azure Service Fabric.
Containers: o próximo passo rumo ao futuro
Os containers oferecem uma maneira eficaz e eficiente de escalar aplicações, garantir consistência e economizar recursos. À medida que as empresas buscam permanecer competitivas, sua adoção se torna praticamente obrigatória.
Se você ainda não adotou essa tecnologia, é hora de considerá-la seriamente. Os containers não são apenas uma tendência, mas uma ferramenta essencial para qualquer organização. Prepare-se para uma revolução em seu processo de desenvolvimento e entrega de software. Entre em contato conosco e migre seus projetos para container!
