O que é a orquestração de contêineres?
A orquestração de contêineres provisiona, implanta, escalona e gerencia aplicativos em contêineres automaticamente, sem se preocupar com a infraestrutura de base. Os desenvolvedores podem implementar a orquestração de contêineres em qualquer lugar, permitindo automatizar o gerenciamento do ciclo de vida.
Como funciona a orquestração de contêineres?
As ferramentas de orquestração de contêineres, como o Google Kubernetes Engine (GKE), facilitam a implantação e a execução de aplicativos e microsserviços em contêiner. Normalmente, os orquestradores de contêiner aplicam as próprias metodologias e oferecem recursos variados, mas todos permitem que as organizações coordenem, gerenciem e monitorem automaticamente os aplicativos em contêiner.
Vamos entender como funciona a orquestração de contêineres.
A orquestração de contêineres usa a programação declarativa, o que significa que você define a saída desejada em vez de descrever as etapas necessárias para que isso aconteça. Os desenvolvedores escrevem um arquivo de configuração que define onde estão as imagens de contêiner, como estabelecer e proteger a rede entre os contêineres e provisiona armazenamento e recursos de contêiner. As ferramentas de orquestração de contêineres usam esse arquivo para atingir o estado final solicitado automaticamente.
Quando você implanta um novo contêiner, a ferramenta ou a plataforma programa automaticamente seus contêineres e encontra o host mais apropriado para eles com base nas restrições ou requisitos predeterminados definidos no arquivo de configuração, como: CPU, memória, proximidade com outros hosts ou até mesmo metadados.
Quando os contêineres estão em execução, as ferramentas de orquestração de contêineres automatizam o gerenciamento do ciclo de vida e as tarefas operacionais com base no arquivo de definição de contêiner, incluindo:
- Provisionamento e implantação
- Como escalonar contêineres para cima ou para baixo e balanceamento de carga
- Como alocar recursos entre contêineres
- Mover contêineres para outro host para garantir disponibilidade se houver falta de recursos ou uma interrupção inesperada
- Monitoramento de desempenho e integridade do aplicativo
- Como alocar recursos entre contêineres
- Descoberta de serviços
A orquestração de contêineres pode ser usada em qualquer ambiente de computação compatível com contêineres, desde servidores locais tradicionais até ambientes de computação públicos, privados, híbridos e de várias nuvens.
Benefícios da orquestração de contêineres
Um dos maiores benefícios da orquestração de contêineres é que ela simplifica as operações. Automatizar tarefas não só ajuda a minimizar o esforço e a complexidade do gerenciamento de aplicativos em contêineres, mas também oferece muitas outras vantagens.
Desenvolvimento confiável de aplicativos
As ferramentas de orquestração de contêineres ajudam a tornar o desenvolvimento de apps mais rápido e reproduzível. Isso aumenta a velocidade de implantação e os torna ideais para dar suporte a abordagens de desenvolvimento ágil, como o DevOps.
Escalonabilidade
A orquestração de contêineres permite escalonar implantações de contêiner para mais ou para menos com base na alteração dos requisitos de carga de trabalho. Você também tem a escalabilidade da nuvem se escolher uma oferta gerenciada e escalonar sua infraestrutura sob demanda.
Custos mais baixos
Os contêineres exigem menos recursos do que as máquinas virtuais, reduzindo os custos com infraestrutura e sobrecarga. Além disso, as plataformas de orquestração de contêineres exigem menos tempo e capital humano, resultando em mais economia de custos.
Segurança reforçada
A orquestração de contêineres permite gerenciar políticas de segurança em plataformas e ajuda a reduzir erros humanos que podem levar a vulnerabilidades. Os contêineres também isolam os processos do aplicativo, diminuindo as superfícies de ataque e melhorando a segurança geral.
Alta disponibilidade
É mais fácil detectar e corrigir falhas de infraestrutura usando ferramentas de orquestração de contêineres. Se um contêiner falhar, uma ferramenta de orquestração de contêineres poderá reiniciá-lo ou substituí-lo automaticamente, ajudando a manter a disponibilidade e aumentar o tempo de atividade do aplicativo.
Melhor produtividade
A orquestração de contêineres aumenta a produtividade do desenvolvedor, ajudando a reduzir tarefas repetitivas e diminuir a carga de instalar, gerenciar e manter contêineres.
Tipos de ferramentas de orquestração de contêineres
As plataformas de orquestração de contêineres fornecem ferramentas para automatizar a orquestração de contêineres e oferecem a capacidade de instalar outras tecnologias de código aberto para geração de registros, monitoramento e análise de eventos, como o Prometheus.
Há dois tipos de plataformas de orquestração de contêineres: autocriadas ou gerenciadas.
Os orquestradores de contêiner autocriados oferecem controle total sobre a personalização e geralmente são criados do zero ou aproveitam uma plataforma de código aberto. No entanto, com as opções personalizadas, você assume o ônus de gerenciar e manter a plataforma.
A plataforma de orquestração de contêineres de código aberto mais comum para desenvolvimento nativo da nuvem é o Kubernetes. Às vezes encurtado para o K8s, ele é um sistema de orquestração de contêineres de código aberto, desenvolvido originalmente pelo Google com base no seu sistema interno de gerenciamento de clusters, o Borg. Atualmente, ela é considerada a escolha real para implantar e gerenciar contêineres.
A outra opção é usar uma plataforma gerenciada ou uma oferta de Contêineres como Serviço (CaaS, na sigla em inglês) de um provedor de nuvem, como Google, Microsoft, Amazon ou IBM. Com plataformas de orquestração de contêineres gerenciadas ou CaaS, o provedor de nuvem é responsável por gerenciar a instalação e as operações. Como resultado, é possível simplesmente consumir os recursos e se concentrar na execução de seus aplicativos em contêiner.
Exemplos de orquestração e casos de uso de contêineres
Então, quais são alguns exemplos de orquestração de contêineres e por que precisamos orquestrar contêineres em primeiro lugar?
No desenvolvimento moderno, a contentorização tornou-se uma tecnologia primária para a criação de aplicativos nativos da nuvem. Em vez de grandes aplicativos monolíticos, os desenvolvedores agora podem usar componentes individuais acoplados com flexibilidade (geralmente conhecidos como microsserviços) para compor aplicativos.
Embora os contêineres geralmente sejam menores, mais eficientes e forneçam mais portabilidade, eles têm uma ressalva. Quanto mais contêineres você tiver, mais difícil será operá-los e gerenciá-los. Um único aplicativo pode conter centenas ou até milhares de contêineres individuais que precisam funcionar juntos para fornecer funções de aplicativo.
À medida que o número de aplicativos em contêineres continua a crescer, gerenciá-los em grande escala é quase impossível sem o uso de automação. É aqui que entra a orquestração de contêineres, realizando tarefas críticas de gerenciamento do ciclo de vida em uma fração do tempo.
Imagine que você tenha 50 contêineres que precisam ser atualizados. Você poderia fazer tudo manualmente, mas quanto tempo e esforço sua equipe precisaria gastar para fazer o trabalho? Com a orquestração de contêineres, é possível gravar um arquivo de configuração, e a ferramenta de orquestração de contêineres fará tudo para você.
Este é apenas um exemplo de como a orquestração de contêineres pode ajudar a reduzir cargas de trabalho operacionais. Agora, pense em quanto tempo levaria para implantar, escalonar e proteger esses mesmos contêineres se tudo for desenvolvido usando diferentes sistemas operacionais e linguagens. E se você tivesse que movê-los para ambientes diferentes?
Uma abordagem declarativa pode simplificar várias tarefas repetitivas e previsíveis necessárias para manter os contêineres funcionando sem problemas, como alocação de recursos, gerenciamento de réplicas e configurações de rede.
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A orquestração de contêineres está rapidamente se tornando uma tecnologia essencial para qualquer organização que procure reduzir custos, aumentar a confiabilidade e melhorar a eficiência. Escolher o orquestrador de contêiner certo pode ajudar você a operar contêineres em qualquer lugar que precisar, ativar a portabilidade de apps em vários ambientes e evitar problemas durante o escalonamento.
Como pioneiro no espaço de orquestração de contêineres, o Google Cloud tem muita experiência com a execução de cargas de trabalho em contêiner e continua contribuindo para aperfeiçoar a orquestração de bilhões de contêineres. O Kubernetes Engine (GKE) foi criado pelos mesmos desenvolvedores que criaram o Kubernetes, permitindo que você implemente uma estratégia de Kubernetes bem-sucedida para aplicativos na nuvem.
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