Com o aumento da complexidade dos sistemas de TI, é necessário buscar estratégias que otimizem tempo, custo e confiram mais agilidade e segurança para os funcionários do setor. Afinal, atualmente as empresas dependem totalmente dos serviços e da consistência das tecnologias.

Para solucionar essas questões, surgiram os cloud containers. Eles garantem melhoria de performance, confiabilidade e soluções que ajudam os gestores a atenderem à demanda de forma rápida. Se quiser saber mais sobre essa tecnologia, confira este artigo até o final.

O que é virtualização?

O conceito de virtualização foi pensado inicialmente nos anos 60, quando existiam os grandes mainframes que ocupavam bastante espaço físico e energia. Para otimizar esses custos, a IBM propôs a criação de ambientes virtuais para simular diversos computadores dentro de outro. Assim surgiu a ideia de particionar uma grande capacidade em pequenos conjuntos.

Em suma, a virtualização consiste em um software que manipula um hardware e cria diferentes instâncias de componentes computacionais para atender a fins definidos, como reduzir gastos, melhorar o desempenho dos processadores e utilizá-los em sua capacidade máxima. A partir de então, em vez de alocar apenas para pequenos usos, foi possível compensar o esforço de manutenção daquelas máquinas enormes.

Da mesma forma, o gerenciamento ficou mais fácil. A empresa não precisava mais lidar com um número cada vez mais crescente de equipamentos. Poderia, simplesmente, concentrá-los em um só lugar e administrar tudo de maneira organizada.

Outra vantagem é a capacidade de recuperação de desastres. Afinal, essas soluções são caracterizadas pelo isolamento e encapsulamento, o que garante que não haja interferência de um ambiente virtual em outro. Então, quando um incidente de segurança ocorre, é possível isolar o problema e evitar que ele se espalhe.

Um gerenciamento mais simples otimiza a produtividade, melhorando a performance dos recursos dedicados, alocados especificamente para cada função. No geral, o objetivo é simplificar as operações internas e diminuir as preocupações com equipamentos e infraestrutura em um data center.

Tipos

Uma das principais implementações desse conceito são as máquinas virtuais dedicadas, que consistem em um sistema operacional que opera dentro de outro. Nesse sistema é possível, por exemplo, instalar um Windows dentro de um computador Linux para uma finalidade específica.

Com um programa, o usuário configura uma determinada quantidade de memória de armazenamento em disco e outros recursos para outra máquina. As aplicações podem ser diversas, como nos testes de software. Um desenvolvedor usuário de Mac pode instalar um ambiente simulado com o SO da Microsoft para testar uma aplicação que vai rodar no Windows, por exemplo.

Da mesma forma, existe a virtualização de aplicativo. Esse tipo de virtualização simula uma aplicação com os componentes para a sua execução. Assim, funcionários conseguem acesso a um determinado aplicativo em um ambiente compatível, o que ajuda a reduzir problemas com especificidades de sistemas operacionais. Um exemplo: um teste pode ser feito com uma emulação do SO Android, comum em smartphones, para executar versões mobile de um aplicativo. 

Existe ainda a virtualização de apresentação, que permite que um usuário possa acessar o computador de outra pessoa de maneira remota. Nesse caso é possível alterar e configurar um sistema à distância. 

Os containers podem ser compreendidos como uma forma de virtualização, mas com suas características próprias que os diferem das máquinas virtuais. Veremos ao longo do artigo essas diferenças, mas primeiro vamos definir esse termo.

O que são cloud containers?

Os containers são ambientes que permitem criar e implementar aplicações de forma isolada, com todos os elementos necessários para essa função. Um container é como uma caixa na qual são colocados os comandos, as dependências, as bibliotecas e tudo o que é relevante para a produção de um sistema de software. 

O conceito surgiu em 2005, criado pela Sun MicroSystems. Com o tempo passou a suportar a ideia dos microsserviços em TI, favorecendo essa estratégia por causa do encapsulamento dos pedaços de código. Já a computação em nuvem é um modelo de virtualização de recursos computacionais, baseado em uma arquitetura de rede distribuída. Nela é possível acessar esses componentes online, de qualquer lugar, em qualquer dispositivo.

Os cloud containers (CCs) são basicamente os que são fornecidos no paradigma da cloud. Esse padrão já é uma tendência e deve ser adotado em massa pelas empresas. Segundo a Gartner, 50% das empresas globais utilizarão os CCs até 2020. Para entendê-los completamente, precisamos, primeiramente, compreender um conceito relacionado: microsserviços.

Microsserviços

Os microsserviços são uma solução de desenvolvimento para lidar com códigos complexos de grandes softwares.

A abordagem anterior era concentrar tudo monoliticamente, com todas as pequenas funcionalidades em um único lugar. Evidentemente, isso era um problema para a manutenção, pois gerava perda de tempo e problemas claros de flexibilidade. Ademais, com a demanda por sistemas cada vez mais completos, gerenciar tudo em um só local foi se tornando inviável.

Para solucionar isso, os microsserviços foram propostos como uma forma de dividir as aplicações em suas pequenas funções. Cada função passou a ser executada em seu próprio processo, com regras específicas. Assim, era possível trabalhar cada parte em específico. Esse conceito está relacionado com o de containers, pois eles oferecem as camadas de segurança que protegem essas pequenas partes de software. 

Devido à independência, existe a possibilidade de dar mais poder de escolha aos desenvolvedores. Cada grupo pode, por exemplo, escolher a tecnologia e abordagem que utilizará, o que facilita o desenvolvimento de código aberto, outra tendência da modernidade. Dessa forma, é possível virtualizar recursos computacionais, como CPU, memória, armazenamento e rede, e executar diferentes partes de uma aplicação em cada local específico.

Segundo a IDC, até 2021, 95% dos microsserviços serão implantados em containers. Esses dados reforçam que a conjunção dos dois é uma tendência real para o futuro.

Bibliotecas

Para entender melhor essa estratégia de virtualização (containers), vamos compará-la com as bibliotecas. Essas são conjuntos de códigos e configurações necessárias para que um sistema seja desenvolvido e executado. Elas fazem parte do software, pois ele depende delas. Da mesma maneira, os containers empacotam as aplicações e unem os recursos e dependências importantes. Assim, eles podem ser executados em qualquer lugar.

Escalabilidade e elasticidade

O objetivo principal é garantir a existência desses conceitos. A escalabilidade é a capacidade de crescer e atender a uma demanda maior, de forma consistente e prática. Já a elasticidade ocorre quando esse crescimento se dá de maneira automática, sem perdas de tempo.

Esses termos estão relacionados com o aumento do poder de processamento e/ou armazenamento de uma estrutura de TI, já que é bem mais fácil escalar uma aplicação se suas partes estão separadas e organizadas. Afinal, é só encaixar mais uma parte para estabelecer a comunicação.

Qual a relação da virtualização com a computação em nuvem?

A fim de entender melhor os containers, vamos examinar a relação entre o conceito de virtualização e a cloud. A ideia de virtualizar recursos é essencial para que o modelo de prestação de serviços conhecido como computação em nuvem exista. Isso porque partimos do princípio básico de contar com componentes não-físicos como complemento aos elementos físicos de um computador.

No entanto, isso não quer dizer que os dois conceitos sejam sinônimos. A virtualização consiste no particionamento da capacidade computacional de um computador para que ele supra necessidades distintas, já a cloud está associada com o uso de componentes que estão disponíveis na internet, e não localmente.

Como os conceitos estão relacionados, então? A computação em nuvem utiliza a virtualização no modelo moderno. A ideia de criar múltiplos ambientes simulados em uma mesma máquina expande as possibilidades de flexibilidade, permitindo ainda maior capacidade computacional para ser oferecido como serviço.

Em termos práticos: quando o usuário contrata um serviço de armazenamento na cloud, por exemplo, ele certamente está adquirindo componentes virtualizados, que são resultados da manipulação de um software sobre elementos de hardware de algum servidor. Isso é feito para garantir que a arquitetura na nuvem seja ainda mais robusta com os benefícios já citados, como maior redução de custos, mais segurança e melhor gerenciamento.

Quais são as vantagens dos cloud containers?

Neste tópico, examinaremos os principais benefícios de um container na nuvem. 

Segurança 

A ideia dos containers já é sinônimo de segurança para as equipes de TI. Pois, com o encapsulamento, os funcionários podem se dividir em cada função específica isoladamente e o que cada um faz não interfere no trabalho do outro. Além disso, existe a possibilidade de controlar a versão e recuperar partes dela, se ocorrer possíveis erros.

Devido ao paradigma da computação em nuvem, a ideia de proteção ganha reforço com os mecanismos característicos dessa tecnologia, como os cloud backups e a criptografia. Isso ajuda a otimizar os processos e a reduzir custos e transtornos.

Modularização

Outra vantagem é a possibilidade de modularizar o desenvolvimento, uma vez que os containers permitem que a equipe reparta um sistema em partes menores para trabalhar a consistência separada de cada um deles, antes de uni-las para que funcionem bem em conjunto. Dessa forma, é possível dividir responsabilidades entre o time e garantir uma melhor comunicação entre os membros.

Com a organização, é fácil visualizar informações relevantes acerca da produção e, com cada um sabendo o que fazer, a colaboração é otimizada. Isso facilita a implementação, já que é sempre melhor “dividir para conquistar”, ou seja, resolver problemas por partes aos poucos.

Produtividade

A produtividade é outro dos benefícios quando containers são utilizados. Por conta do uso de locais simulados, prontos para execução das aplicações, os desenvolvedores perdem menos tempo com configurações de ambientes e com questões técnicas e operacionais relacionadas a isso. 

Como não existe a necessidade de desenvolver especificidades para cada sistema operacional, sobra mais tempo para o foco em funcionalidades e em melhorias para o software, com o objetivo de agradar mais os clientes.

Portabilidade

Existe também a possibilidade de otimizar a portabilidade. Já que funcionam como pequenas caixas com as aplicações, suas dependências e bibliotecas, os containers podem ser transportados para outro lugar, permitindo que esse sistema seja executado em um local diferente de forma prática.

Os pacotes de aplicação podem ser utilizados por qualquer outra pessoa que possua o mesmo software de virtualização. Isso aperfeiçoa a colaboração e também gera mais agilidade na produção, pois evita perdas de tempo.

Economia

Com menos configurações de sistema operacionais, menos pessoas são necessárias para trabalhar em uma equipe. Além disso, a agilidade no ambiente de desenvolvimento ajuda a diminuir gargalos operacionais e problemas de comunicação que incorrem em mais recursos sendo gastos.

Da mesma forma, por conta da agilidade e do menor consumo de capacidade computacional, essa forma de virtualização acaba sendo mais econômica. Afinal, eles não precisam de um SO inteiro para eles, por exemplo. Vale ressaltar também a redução de custos com infraestrutura física, com menor necessidade de computadores reais alocados para determinadas tarefas. 

Cultura DevOps

Com os containers, é possível também implementar uma cultura DevOps, que aproxima a equipe de infraestrutura e operações com a de desenvolvimento, para garantir mais produtividade, comunicação, escalabilidade e monitoramento.  Por exemplo, os testes são otimizados com o objetivo de garantir mais consistência e menos falhas nos produtos.

Esse modelo também dá suporte às características das metodologias ágeis de desenvolvimento, com mais controle e modularização. Sendo assim, o paradigma viabiliza as entregas em menos tempo, com mais garantia de segurança e conformidade com os requisitos dos clientes.

O deploy também é otimizado com a possibilidade de transferir as aplicações de maneira prática e rápida de um ambiente para outro. Ainda, é possível suportar a flexibilidade das metodologias ágeis.

Quais são as desvantagens dos cloud containers?

Assim como toda tecnologia, esse paradigma de empacotamento apresenta muitas vantagens e pontos positivos, mas também possui desvantagens. Portanto, caso queiram implementar, os gestores devem analisar todos os fatores relevantes. A seguir, veremos alguns contras desse modelo. 

Vulnerabilidades de segurança

No tópico anterior, a segurança foi apresentada como uma vantagem, mas também existem falhas nessa questão. Isso porque os containers compartilham o kernel dos sistemas operacionais e virtualizam em nível de máquina, o que acaba tornando o SO mais vulnerável a ataques de pessoas mal intencionadas.

Os hackers ganham duas possibilidades de exploração de brechas: do kernel para o CC ou do CC para o kernel. Independentemente da maneira, eles têm mais poder, pois o isolamento é parcial.

Aumento da complexidade

Outro ponto negativo é o possível aumento de complexidade que a divisão em muitas partes pode causar. De certa forma, é mais prático desenvolver dessa maneira, mas, por outro lado, também pode gerar uma dor de cabeça maior, já que requer uma administração muito mais organizada.

Se ocorrer algum problema, buscar a solução quando a companhia tem que lidar com múltiplas partes é bem mais complexo. Monitorar uma aplicação trabalhada dessa maneira é mais complicado do que tratar do sistema como um todo.

Aumento do consumo de recursos

O destaque dos containers é sua agilidade de execução. Porém isso pode se tornar um problema, visto que pode contribuir para que muitos recursos desnecessários sejam alocados na nuvem. Por isso é importante que haja um bom planejamento.

Dependência de um só sistema

Outro fator acerca dos CCs é que geralmente eles são dependentes de um só sistema ou plataforma. Ao mesmo tempo em que é uma boa questão para a portabilidade, essa é uma grande limitação para essa possibilidade, pois requer que todos os membros utilizem o mesmo SO, dificultando a comunicação com quem usa outros tipos de sistema.

Dependência de conexão

É preciso estar online para que a aplicação funcione como esperado e, em alguns contextos, manter a disponibilidade da internet o tempo todo pode ser difícil. Problemas e transtornos na rede podem prejudicar a produção e gerar perdas de dinheiro e atraso nos prazos.

O que levar em consideração antes de investir nessa tecnologia?

Se uma tecnologia é interessante e eficiente, não quer dizer que ela é aplicável para qualquer tipo de negócio. É importante ter bom senso e pesar seus prós e contras.

Planejamento é sempre muito importante antes de tudo. É preciso conhecer bem o escopo das aplicações da empresa e descobrir se existe a real necessidade de utilizar containers. É necessário também ter em mente outra forma de virtualização, como as máquinas virtuais, para uma análise mais aprofundada.

Por exemplo, como a conteinerização de armazenamento e aplicações é uma tendência que ganhou popularidade recentemente, pode ser difícil encontrar profissionais especializados para trabalhar com isso e ajudar na migração. Essa necessidade é fundamental, visto que consideramos os pontos negativos que envolvem uma complexidade maior dessa solução. A empresa tem que saber o que está fazendo para não ser prejudicada.

Em algumas situações, talvez não seja necessário utilizar containers, então pode ser o caso de usar uma máquina virtual para resolver o problema. Isso evita transtornos de adaptação e perda de tempo com uma ferramenta que não é eficiente para o seu contexto.

Por exemplo, quando a empresa lida com sistemas que não precisam ser escalados ou divididos em microsserviços, o ideal é optar por máquinas virtuais ao invés dos CCs. Afinal, isso geraria mais complexidade e uma dificuldade de administração que não é compensada com o tempo.

Mas como saber exatamente se os microsserviços não são úteis? Ou a escalabilidade e elasticidade?  Para que isso fique claro, é preciso planejar, analisar e estudar as necessidades da companhia. Isso vai desde conhecer a equipe interna até avaliar o mercado e a flexibilidade que ele demanda. 

No caso dos containers na nuvem, é importante dominar as duas tecnologias envolvidas para garantir que haja uma adaptação segura. As particularidades de cada uma proporcionarão vantagens e desvantagens, cabe ao gestor entendê-las e verificar se o saldo é positivo ou negativo para o seu negócio.

Qual a diferença em relação ao modelo clássico?

Os modelos clássicos de armazenamento eram caracterizados pelos sistemas administrados monoliticamente — ou seja, sem divisões em microsserviços — ou em máquinas virtuais (MV’s).

Com relação às MV’s, a principal diferença é que containers não virtualizam todo o sistema operacional, apenas uma pequena parte destinada a uma aplicação específica, com seus componentes necessários. Isso garante mais agilidade na inicialização, já que se trata de uma solução bem menor em termos de tamanho de memória consumida. E também gera mais facilidade na administração.

Nível de virtualização

Em outras palavras, a virtualização das máquinas é uma abstração a nível de hardware, ao passo que nos containers é a nível de sistema operacional. Em decorrência disso, os CCs são mais flexíveis. Por isso, as aplicações desse modelo consomem menos recursos e são mais leves que as MV’s. Por conta disso também, são ótimos para as metodologias ágeis e para a cultura DevOps.

Nível de isolamento

O nível de isolamento e a segurança são diferentes. Nas máquinas virtuais o isolamento é total, ou seja, é como se houvesse outro computador dentro daquele software simulador. Assim, a segurança ganha um reforço maior. No caso dos containers, esse isolamento é parcial, o que garante alguns benefícios, mas também alguns problemas como já vimos neste artigo.

Portabilidade

A ideia de portabilidade também é diferente: enquanto nos CCs é possível facilmente transferir aplicações de um ambiente para outro, nas máquinas virtuais o processo é mais complexo. É necessário que duas MV’s estejam configuradas exatamente da mesma forma para que sistemas funcionem corretamente. Os containers solucionam esse problema, uma vez que já estão incluídas no pacote as dependências importantes para a execução de um programa.

Os CCs estão conectados diretamente ao kernel de um sistema, utilizando seus processos para a criação de ambientes, já as MV’s criam locais isolados, que compartilham apenas do mesmo hardware. Um compromete mais o computador host ou servidor, pois cria sistemas inteiros, o outro utiliza apenas recursos específicos.

Os containers são uma tecnologia moderna bem interessante que garante a implementação de microsserviços, mais escalabilidade e elasticidade, bem como ganhos de produtividade e agilidade operacional. É possível, com isso, suportar o desenvolvimento ágil e entregar resultados melhores com a cultura de integração DevOps.

No entanto, para que dê certo, suas particularidades devem ser totalmente compreendidas pelos líderes. Existem algumas desvantagens que pesam contra, por isso, essa solução pode não ser a mais adequada para todo tipo de negócio. É preciso analisar bem o contexto e a necessidade de flexibilidade para que não acabe gerando mais complexidade e problemas de comunicação e administração.

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