En el mundo del desarrollo actual, uno de los requerimientos más importantes es la velocidad, tanto para reproducir entornos de desarrollo idénticos en grandes equipos de programadores, como para luego desplegar esas mismas aplicaciones en producción de manera cada vez más rápida, segura y, sobre todo, escalable. Aquí es donde Docker entra en juego.
Durante mucho tiempo, la virtualización fue la herramienta más usada para crear entornos aislados y reproducibles; sin embargo, con el paso de los años surgió una tecnología que cambió por completo la manera en que los desarrolladores y administradores de sistemas gestionan sus despliegues: Docker.
Este sistema de contenedores se ha convertido en pocos años en un estándar en la industria de DevOps y en el desarrollo moderno de software, simplificando la forma en que se crean, despliegan y ejecutan aplicaciones en entornos muy diferentes, siempre con la misma precisión, entornos tan variados que van desde una computadora portátil del desarrollador hasta grandes sistemas en producción con cientos o incluso miles de instancias corriendo en la nube.
Contenido
¿Qué es Docker?
Docker es una tecnología que está pensada para facilitar el empaquetado, la distribución y la ejecución de aplicaciones dentro de contenedores, donde, a diferencia de las máquinas virtuales más tradicionales, que requieren un sistema operativo completo en cada instancia, Docker aprovecha el kernel del sistema para ofrecer entornos aislados, livianos y eficientes.
Esto significa que una aplicación en Docker puede correr de igual manera en cualquier entorno en el cual sea desplegada, ya que todo lo necesario para su ejecución está incluido dentro del contenedor: dependencias, librerías, configuraciones y el código de las aplicaciones, donde, como consecuencia, Docker deja a los programadores sin la famosa excusa que dice “en mi máquina funciona”, porque garantiza que la aplicación se ejecute correctamente sin importar el entorno en el que se despliegue.
El componente clave es el servicio de gestión de los contenedores, que se ejecuta siempre en segundo plano y es el que se encarga de crear, ejecutar y administrar los contenedores, los cuales son creados a partir de imágenes prefabricadas que se pueden descargar o se pueden construir localmente. El usuario interactúa con Docker a través de una interfaz de línea de comandos o mediante APIs que permiten la automatización y el control remoto o incluso por una aplicación de escritorio, según el contexto donde se use Docker.
Funcionamiento
Los contenedores se construyen a partir de imágenes, que son plantillas en las cuales se define qué software y configuraciones se deben incluir y pueden ser reutilizadas como base para construir nuevas imágenes agregando lo que se necesite, por ejemplo, a una imagen con Apache y PHP se le puede agregar el código fuente de la aplicación para ser distribuido en una nueva imagen lista para desplegar.
Justamente esta posibilidad de poder crearse desde cero o basarse en otras ya existentes es lo que transforma a Docker en una gran herramienta porque permite la reutilización y la modularidad con una enorme facilidad y velocidad, además, Docker utiliza un repositorio centralizado conocido como Docker Hub en el que se almacenan y comparten imágenes de manera tanto pública como privada.
Con el tiempo, Docker Hub se transformó también en un medio de distribución oficial de software, los proveedores de software, a la vez que publican sus paquetes por otros medios, también generan imágenes oficiales dentro de Docker Hub para que puedan ser descargadas con la seguridad de que son genuinas y así puedan ser utilizadas como base para generar nuevas imágenes y/o contenedores con total seguridad.
Una vez que el contenedor está en marcha, queda completamente aislado del resto del sistema, lo que brinda seguridad, pero al mismo tiempo puede comunicarse con otros contenedores mediante redes definidas por Docker mismo, lo que facilita la creación de arquitecturas más complejas de servicios corriendo simultáneamente y formando parte del mismo sistema.
Ventajas de utilizar Docker
Las ventajas de utilizar Docker son varias y es por eso su enorme popularidad, no solo entre administradores de sistemas, sino incluso entre desarrolladores.
En primer lugar, destaca la portabilidad, porque un contenedor puede correr de manera idéntica en una laptop, en un servidor físico, virtual o en un servidor en la nube, y puede ser usado tanto en entornos de desarrollo, en entornos de pruebas o incluso de producción, sin importar las diferencias de configuración entre sistemas. Docker garantiza que el contenedor será idéntico y, por tanto, correrá de la misma manera.
Otro beneficio importante es su eficiencia en el uso de recursos, ya que los contenedores comparten el mismo kernel del sistema anfitrión, requieren menos recursos que las máquinas virtuales, permitiendo ejecutar más instancias en el mismo hardware.
La velocidad también es un factor importante a favor de Docker, ya que iniciar un contenedor es un proceso relativamente corto, en ciertas condiciones casi inmediato, en comparación con el arranque de una máquina virtual completa.
Otro aspecto no menor, Docker permite una escalabilidad sencilla, permitiendo que las aplicaciones crezcan o se reduzcan con facilidad para responder a diferentes niveles de carga, por ejemplo, mediante la orquestación de contenedores con herramientas como Kubernetes o Docker Swarm, que permiten controlar clústeres de miles de contenedores repartidos en cientos o miles de servidores físicos o virtuales, esto permite crecer rápidamente para absorber cargas de trabajo y permite decrecer cuando sea necesario para ahorrar dinero en recursos que ya no se necesitan.
Además, se puede instalar una variedad de servicios como Redis, bases de datos, balanceadores de carga, aplicaciones de red y un largo etcétera con apenas unos clics, sin tener que preocuparnos por dependencias o compatibilidad con el sistema anfitrión, y apenas ya no se necesiten, se pueden remover con la misma facilidad, todo lo cual es ideal para pruebas, investigación o simplemente por curiosidad.
Casos de uso
Los casos de uso de Docker son variados, van desde pruebas rápidas de servicios hasta complejos sistemas de producción con millones de usuarios; es una tecnología que permite ser usada en un laptop o en un datacenter con cientos o miles de servidores. Esa capacidad de adaptarse a la carga de trabajo es lo que lo transforma en la mejor opción para un montón de casos que veremos a continuación.
En el desarrollo de software, por ejemplo, se utiliza para generar entornos de desarrollo, garantizando que los equipos de trabajo lo hagan sobre la misma base sin conflictos de dependencias, incluso se pueden mantener en una misma computadora tantos entornos de prueba de diferentes stacks de tecnologías como se necesite o incluso diferentes versiones y sin que entren en conflicto entre sí.
Un ejemplo clásico es que un mismo desarrollador puede necesitar trabajar con varias versiones diferentes de MySQL en diferentes proyectos, y donde Docker le permite crear diferentes contenedores de MySQL, cada uno con su propia versión, en una misma máquina.
En producción, Docker permite desplegar aplicaciones de manera rápida y, como mencionamos, de manera reproducible, lo que acelera la entrega de nuevas versiones y reduce riesgos de incompatibilidades y eventuales errores, debido a que Docker garantiza que el contenedor se reproducirá de la misma manera cada vez que se cree y se ejecute.
Otro caso muy frecuente es como distribuidor de software, aparte de imágenes como Apache, Nginx, Redis, MySQL, también existen muchas aplicaciones que se distribuyen en imágenes Docker para facilitar su instalación, por ejemplo, software que de otro modo requiere una configuración manual compleja de varios componentes. El distribuidor publica todo incluido en una única imagen preconfigurada, como por ejemplo WireGuard, OpenVPN, Poste.io, entre muchos otros.
También son útiles en el ámbito del testing, los contenedores pueden levantar entornos temporales que serán desechados una vez finalizadas las pruebas, los contenedores permiten automatizar en un mismo equipo pruebas para una variedad de escenarios diferentes, por ejemplo, permite verificar el funcionamiento de la aplicación con diferentes versiones de una misma librería y/o aplicaciones, de manera de garantizar su compatibilidad.
Seguridad y buenas prácticas
A pesar de sus ventajas, la seguridad en Docker es un aspecto que requiere cierta atención, un error común es asumir que el aislamiento de los contenedores equivale a protección total, cuando en realidad comparten el kernel del anfitrión, lo que significa que una vulnerabilidad a nivel del sistema puede comprometer varios contenedores al mismo tiempo, así mismo, al compartir recursos, puede ser un vector para esparcir malware o intentar una escalada de privilegios.
Por eso, es esencial aplicar buenas prácticas, como ejecutar contenedores con el menor privilegio posible y aplicar el modelo zero trust donde podamos, evitando el uso del usuario root salvo cuando sea estrictamente necesario. También resulta recomendable mantener las imágenes actualizadas, escanearlas en busca de vulnerabilidades y minimizar su tamaño para reducir la superficie de ataque, así como el uso de repositorios privados con autenticación ayuda a proteger las imágenes sensibles. Si se usan imágenes de terceros, siempre se deben usar imágenes oficiales de desarrolladores verificados y confiables.
Otro punto importante es definir la segmentación de las redes, es decir, limitar la comunicación entre contenedores y así dificultar posibles movimientos de un atacante entre contenedores. Finalmente, la integración de herramientas de monitoreo y logging permite detectar comportamientos extraños y fuera de lugar, para así responder de manera rápida a incidentes de seguridad.
Conclusión
Docker representa una de las opciones más seguras y confiables en el ámbito del desarrollo y la administración de sistemas modernos de todos los tamaños. Su capacidad para empaquetar aplicaciones de manera simple, segura y ligera trajo como resultado un cambio importante en la forma en que se desarrollan y despliegan los proyectos de software.
Comprender qué es Docker y cómo funciona no solo es valioso para administradores y desarrolladores, sino prácticamente imprescindible en cualquier entorno donde la agilidad en el desarrollo y la confiabilidad en la ejecución marcan la diferencia entre el éxito y el atraso tecnológico.
