Comprender las diferencias entre Docker y máquinas virtuales

Introducción a Docker y las máquinas virtuales

Docker y las máquinas virtuales (VM) son herramientas populares para implementar aplicaciones, pero operan de maneras fundamentalmente diferentes. Muchos desarrolladores se sienten desconcertados por cómo Docker puede proporcionar un sistema de archivos completo, redes aisladas y otras características sin la sobrecarga típicamente asociada con las máquinas virtuales.

Este artículo tiene como objetivo aclarar las distinciones entre Docker y las máquinas virtuales tradicionales, explicando por qué Docker a menudo se considera más liviano y más fácil de implementar software. Profundizaremos en las tecnologías subyacentes y los beneficios prácticos de usar Docker en entornos de producción.

Explorando Dockerfile y Vagrantfile

En los ejemplos proporcionados, primero demostramos cómo crear un Dockerfile para implementar una aplicación Node.js. El Dockerfile comienza especificando la imagen base con el FROM comando, en este caso, utilizando un tiempo de ejecución oficial de Node.js. La configuración del directorio de trabajo dentro del contenedor se logra con el WORKDIR comando, que garantiza que los comandos posteriores se ejecuten en el directorio especificado. El COPY El comando se utiliza para transferir los archivos package.json y el código de la aplicación al contenedor. El RUN El comando luego instala las dependencias necesarias dentro del contenedor. Exponemos el puerto en el que se ejecuta la aplicación usando el EXPOSE comando, y finalmente, el CMD El comando define el comando para ejecutar la aplicación cuando se inicia el contenedor.

Para el ejemplo de Vagrantfile, la configuración comienza especificando el cuadro base con el config.vm.box comando, aquí usando Ubuntu 20.04. Los ajustes de red se configuran mediante el config.vm.network comando, que reenvía el puerto 8080 en el host al puerto 80 en la VM invitada, lo que permite el acceso externo a los servicios que se ejecutan en la VM. El config.vm.provision El comando se utiliza para ejecutar un script de shell que actualiza la lista de paquetes e instala Apache2, aprovisionando la VM con el software necesario. Estos comandos muestran los pasos fundamentales para configurar un entorno de VM y ofrecen un enfoque más tradicional en comparación con el entorno en contenedores proporcionado por Docker.

# Use an official Node.js runtime as a parent image
FROM node:14

# Set the working directory inside the container
WORKDIR /usr/src/app

# Copy package.json and package-lock.json to the container
COPY package*.json ./

# Install the application dependencies inside the container
RUN npm install

# Copy the rest of the application code to the container
COPY . .

# Expose the port the app runs on
EXPOSE 8080

# Define the command to run the app
CMD ["node", "app.js"]

# -*- mode: ruby -*-
# vi: set ft=ruby :

# All Vagrant configuration is done below. The "2" in Vagrant.configure
# configures the configuration version (we support older styles for
# backwards compatibility). Please don't change it unless you know what
# you're doing.
Vagrant.configure("2") do |config|
  # Use Ubuntu 20.04 as the base box
  config.vm.box = "ubuntu/focal64"

  # Forward port 8080 on the host to port 80 on the guest
  config.vm.network "forwarded_port", guest: 80, host: 8080

  # Provision the VM with a shell script
  config.vm.provision "shell", inline: <<-SHELL
    sudo apt-get update
    sudo apt-get install -y apache2
  SHELL
end

Comprender Docker y las máquinas virtuales

Una de las distinciones clave entre Docker y las máquinas virtuales (VM) radica en cómo utilizan los recursos del sistema. Las máquinas virtuales se ejecutan en un hipervisor, que emula el hardware y permite que varios sistemas operativos se ejecuten simultáneamente en una máquina host. Esto requiere que cada VM incluya un sistema operativo invitado completo, su propio conjunto de bibliotecas y archivos binarios. Esto no sólo consume importantes recursos del sistema, sino que también aumenta el tamaño general y la complejidad de la implementación y el mantenimiento.

Por el contrario, Docker aprovecha la tecnología de contenedorización, que permite que varios contenedores compartan el mismo núcleo del sistema operativo. Cada contenedor se ejecuta como un proceso aislado en el espacio del usuario. Esto significa que los contenedores son mucho más livianos y de inicio más rápido en comparación con las máquinas virtuales, ya que no necesitan iniciar un sistema operativo completo. Docker logra el aislamiento del sistema de archivos a través de un sistema de archivos en capas, donde cada contenedor tiene su propia capa de sistema de archivos encima de una imagen base. El aislamiento de la red se maneja mediante espacios de nombres, lo que permite a Docker proporcionar entornos de red aislados para cada contenedor sin la sobrecarga asociada con las máquinas virtuales.

Resumen de Docker frente a máquinas virtuales

Al comparar Docker y las máquinas virtuales, la principal diferencia radica en la utilización de recursos y la eficiencia de implementación. Las máquinas virtuales funcionan con un sistema operativo invitado completo y un hipervisor, lo que genera un mayor consumo de recursos. Por el contrario, los contenedores Docker comparten el kernel del sistema operativo host, lo que da como resultado una solución más ligera y ágil. Docker logra entornos aislados a través de un sistema de archivos en capas y espacios de nombres de red, lo que le permite proporcionar funcionalidades similares a las máquinas virtuales sin la sobrecarga asociada. Esto hace que la implementación de software en imágenes de Docker sea más eficiente, consistente y más fácil de administrar en diversos entornos de producción.