CaaS: los mejores proveedores de Container as a Service

El modelo Container as a Service (CaaS) facilita plataformas de contenedores como solución completa alojada en la nube. Te explicamos en qué consiste este servicio y presentamos cuatro de las plataformas de CaaS más populares. Además, te mostramos cómo utilizar servicios de contenedores en la nube en un contexto corporativo.

¿Qué es CaaS?

Acrónimo de Container as a Service (contenedor como servicio), CaaS es un modelo de negocio por el cual los proveedores de computación en la nube ofrecen prestaciones en torno a la virtualización basada en contenedores como servicio online escalable, lo que permite utilizar contenedores sin tener que instalar la infraestructura necesaria para ello. El término es propio del marketing y toma como referencia otros modelos de servicios en la nube, como Infrastructure as a Service (IaaS, Infraestructura como servicio), Platform as a Service (PaaS, Plataforma como servicio) y Software as a Service (SaaS, Software como servicio), que se explicará más adelante.

¿Qué se conoce por servicios de contenedores?

Cuando un proveedor de cloud computing ofrece un servicio con el que los usuarios pueden desarrollar, probar y ejecutar software en los llamados contenedores de aplicaciones o distribuirlos más allá de la infraestructura de TI, se habla de servicios de contenedores. Los contenedores de aplicaciones tienen su origen en el entorno Linux y permiten la virtualización a nivel del sistema operativo. Esto significa que las aplicaciones, junto con todas sus dependencias (bibliotecas y archivos de configuración), se ejecutan como instancias encapsuladas aisladas las unas de las otras. Este método permite gestionar de forma paralela varias aplicaciones que cuentan con distintos requerimientos en un único sistema operativo, así como desplegarlas en sistemas diferentes.

Por lo general, un CaaS comprende un entorno completo de contenedores que incluye herramientas de orquestación, un catálogo de imágenes (el denominado Registry), un software de gestión de clústeres, así como un juego de herramientas para desarrolladores y diversas API (Application Programming Interfaces o interfaces de programación de aplicaciones).

Diferencias con otros servicios en la nube

Desde mediados de los años 2000, tanto empresas como particulares cuentan con la computación en la nube como alternativa a la asignación de recursos de TI en suelo propio, es decir, on premises. Además de CaaS, existen tres modelos de servicio especialmente populares:

• IaaS (Infrastructure as a Service): comprende la provisión de recursos virtuales de hardware como potencia de cálculo, espacio en disco y capacidad de red, componentes fundamentales de toda infraestructura de TI, en forma de máquinas virtuales (VM) o redes virtuales de área local (VLAN).

• PaaS (Platform as a Service): situado en un nivel intermedio del modelo tecnológico en la nube, un servicio de PaaS facilita plataformas de programación y entornos de desarrollo online. Una PaaS se erige sobre una IaaS.

• SaaS (Software as a Service): el nivel superior del modelo en la nube es un mero nivel práctico, porque el llamado software como servicio permite utilizar software de aplicaciones desde Internet. Los programas que se ofrecen por medio de este modelo de negocio no se ejecutan en el hardware del consumidor, sino en el servidor del proveedor.

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En este clásico esquema, CaaS podría situarse a medio camino entre una infraestructura como servicio (IaaS) y una plataforma como servicio (PaaS), diferenciándose de estos dos modelos por un concepto de virtualización fundamentalmente diferente como es la tecnología de contenedores.

¿Cómo funciona CaaS?

Container as a Service tiene como base un clúster de ordenadores accesible en la nube que los usuarios pueden alquilar parcialmente para subir, crear, gestionar y ejecutar aplicaciones en la nube. Para interactuar con el entorno de contenedores basado en la nube, el usuario puede utilizar una interfaz gráfica de usuario (GUI) o llamadas a API. El tipo de tecnología de contenedores disponible para el usuario varía en función del proveedor, aunque el núcleo de toda plataforma CaaS lo constituye una herramienta de orquestación (también llamado orquestador) que permite la gestión de arquitecturas de contenedores más complejas, como son las aplicaciones multicontenedor. Aquí tienen relevancia las siguientes funciones:

• Distribución de contenedores por varios hosts
• Agrupación de los contenedores en unidades lógicas
• Escalado de contenedores
• Balanceo de carga
• Asignación de capacidad de memoria
• Puntos de contacto entre contenedores
• Service Discovery (descubrimiento de servicios)

El orquestador es el que determina las funciones con las que cuenta el usuario. En la actualidad, las herramientas de orquestación que dominan el mercado de la virtualización con contenedores son las siguientes: Docker Swarm, Kubernetes, OpenShift y Amazon Elastic Container Service (ECS).

¿Qué define a un buen proveedor de CaaS?

Estas preguntas pueden ayudar a perfilar la elección de un servicio de CaaS empresarial:

• ¿Qué herramientas de orquestación ofrece?
• ¿Qué formatos de archivos soporta para aplicaciones-contenedor?
• ¿Permite gestionar aplicaciones multicontenedor?
• ¿Cómo gestiona los clústeres para el funcionamiento de los contenedores?
• ¿Qué funciones de red y de almacenamiento soporta?
• ¿Ofrece el proveedor un registro privado para imágenes de contenedor?
• ¿Cómo está integrado el entorno de tiempo de ejecución de contenedores con otros servicios en la nube del proveedor?
• ¿Qué modelos de facturación ofrece?

¿Qué proveedores ofrecen CaaS?

La tecnología de contenedores se encuentra en plena expansión, así como también la oferta de servicios de CaaS, hasta el punto de que hoy se encuentran servicios de virtualización a nivel del sistema operativo en los porfolios de casi todos los proveedores de servicios en la nube. También Amazon, Microsoft y Google, bien situados entre los principales actores del mercado de CaaS, han ampliado sus plataformas en la nube con una solución para contenedores basada en Docker.

IONOS Cloud Managed Kubernetes

El Managed Kubernetes es la plataforma ideal para aplicaciones de contenedores de alto rendimiento y escalabilidad. El servicio está disponible directamente a través del Cloud Panel de IONOS y combina la plataforma IaaS de IONOS con las tecnologías de contenedores líderes en el mercado, Docker y Kubernetes.

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La solución CaaS de IONOS está dirigida a desarrolladores y equipos de TI, y permite la implementación, gestión y escalado de aplicaciones basadas en contenedores en clústeres de Kubernetes. El conjunto de funciones incluye:

• Managed Cloud-Nodes con recursos dedicados de servidor
• Gestión individual de clústeres
• Acceso completo a contenedores de aplicaciones
• Orquestación personalizada
• Soporte especializado en el uso y creación de clústeres de contenedores en el Cloud Panel a través den IONOS First Level Support
• IONOS Cloud Community

El soporte de IONOS cubre la implementación y gestión del clúster de contenedores. No se ofrece soporte directo para kubectl o el Kubernetes Dashboard.

A través del Cloud Panel de IONOS, los usuarios tienen acceso a diversas aplicaciones de terceros como Febrac8, Helm, GitLab o Autoscaler, disponibles como soluciones de un solo clic.

Como registro para imágenes Docker, se puede integrar el servicio en línea DockerHub.

IONOS Cloud Managed Kubernetes permite la configuración completamente automática de clústeres de Kubernetes. El servicio es totalmente gratuito; solo se paga por la infraestructura subyacente de la cloud de IONOS que se utiliza.

Amazon Elastic Container Service (ECS)

Desde abril de 2015, el gigante digital Amazon también ofrece soluciones de virtualización basadas en contenedores bajo el nombre de Amazon Elastic Container Service (ECS) en su plataforma en la nube AWS (Amazon Web Service). ECS solo soporta el formato Docker para los contenedores.

El ECS de Amazon incluye diversas interfaces que permiten gestionar en la Amazon Elastic Compute Cloud (EC2) las aplicaciones aisladas en contenedores Docker. Este servicio de CaaS se fundamenta técnicamente en los siguientes recursos de la nube:

• Instancias de Amazon EC2: Amazon EC2 consiste en capacidad computacional escalable del servicio de cloud computing de Amazon que puede alquilarse en forma de las llamadas “instancias”.
• Amazon S3 (Amazon Simple Storage): se trata de una plataforma de almacenamiento de objetos basada en la nube.
• Amazon EBS (Amazon Elastic Block Store): Amazon EBS facilita volumen de almacenamiento de bloques altamente disponible para instancias EC2.
• Amazon RDS (Amazon Relational Database Service): Amazon RDS es un servicio de base de datos que se utiliza para gestionar los motores relacionales Amazon Aurora, PostgreSQL, MySQL, MariaDB, Oracle y Microsoft SQL Server.

En la configuración estándar de ECS, los contenedores se administran por medio de un orquestador propietario que actúa como master y se comunica con los agentes en cada uno de los nodos del clúster que se gestiona. Como alternativa ofrecen el módulo de código abierto Blox, que permite integrar en ECS schedulers de creación propia así como herramientas de terceros como Mesos.

Una de las fortalezas del Amazon EC2 Container Service es su integración con otros servicios de Amazon, como la herramienta de gestión de permisos “AWS Identity and Access Management (IAM)”, el balanceador de carga en la nube “Elastic Load Balancing” o el servicio de monitoreo “Amazon CloudWatch”.

Una desventaja del servicio de contenedores de Amazon es que se limita a instancias EC2 y no ofrece soporte para infraestructuras de TI ajenas a AWS, ni física ni virtualmente. De esta forma, los escenarios de nube híbrida, son tan poco posibles como combinar los recursos de TI de diferentes proveedores de nube pública (multicloud). Esto guarda relación con el modelo de negocio con el cual Amazon ofrece su servicio de CaaS, y es que EC2 está disponible en la AWS de forma gratuita; los usuarios solo pagan por el suministro de la infraestructura de computación en la nube, por ejemplo, para un clúster de instancias EC2 que ha de fundamentar la gestión de aplicaciones-contenedor.

Google Kubernetes Engine (GKE)

Con la Google Kubernetes Engine (GKE) Google también ha integrado en la nuble pública un servicio de contenedores alojado cuyo componente central lo constituye la herramienta de orquestación Kubernetes.

La GKE utiliza los recursos de la Google Compute Engine (GCE) y permite a los usuarios administrar aplicaciones basadas en contenedores en clústeres de la nube de Google. No obstante, la infraestructura de la nube de Google no limita a los usuarios a la GKE, sino que el Cluster Federation System de Kubernetes posibilita la agrupación de los recursos de diferentes clústeres de ordenadores en una federación lógica e implantar escenarios de nube híbrida o multicloud si fuera necesario.

Cada clúster creado con la GKE está compuesto por un nodo-maestro (master) en el que se ejecuta el servidor API de Kubernetes y un número indefinido de nodos-trabajadores (worker) que sirven las consultas REST del servidor API y ejecutan los servicios necesarios para soportar los contenedores Docker. El Container as a Service de Google también soporta el extendido formato Docker y para la realización de imágenes Docker los usuarios disponen de un registro privado. Una sintaxis basada en JSON ofrece la opción de definir los servicios de contenedores como plantillas.

La integración de Kubernetes en GKE provee las siguientes funciones para la orquestación de aplicaciones-contenedor:

• Automatic binpacking: basándose en reglas y requisitos, Kubernetes coloca los contenedores de modo que se aproveche la capacidad del clúster al máximo.

• Chequeos de salud con función auto-repair: con los health checks automáticos, Kubernetes asegura que todas las cuentas y todos los contenedores funcionan bien.

• Escalado horizontal: con Kubernetes se pueden escalar aplicaciones hacia arriba o hacia abajo.

• Service discovery y balanceo de carga: Kubernetes ofrece dos modos para el descubrimiento de servicios: por variables de entorno y por registros DNS. El balanceo de carga entre contenedores tiene lugar por medio de direcciones IP y nombres DNS.

• Orquestación de la memoria: Kubernetes también permite el montaje automático de diversos sistemas de almacenaje.

La política de precios de Google para su servicio de CaaS es diferente a la de Amazon. En la edición básica gratuita, se puede consumir un crédito mensual de 74,40 dólares por cuenta de facturación, que se aplica a clústeres zonales y Autopilot. En las ediciones de Kubernetes, se paga por hora y por vCPU o clúster. Los costes de la edición Compute se basan en los precios de Compute Engine.

Microsoft Azure Kubernetes Service (AKS)

AKS es un entorno de alojamiento optimizado para la plataforma Azure de computación en la nube de Microsoft que permite a sus usuarios desarrollar aplicaciones basadas en contenedores e implantarlas en clústeres de ordenadores escalables. El servicio de CaaS de Microsoft se apoya para ello en una versión optimizada para Azure de herramientas de contenedor de código abierto y permite gestionar contenedores Linux y Windows en formato Docker.

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Las funciones que pueden utilizar los usuarios del AKS a la hora de operar aplicaciones-contenedor en la nube de Microsoft dependen sobre todo del orquestador que se utilice. Los orquestadores más populares que se admiten son Kubernetes, DC/OS y Docker Swarm. En la versión Docker Swarm, AKS se apoya en la pila Docker y utiliza las mismas tecnologías open source que en Dockers Universal Control Plane, un componente fundamental del centro de datos Docker. Implementado en el servicio CaaS de Azure, Docker Swarm ofrece el siguiente espectro de funciones para orquestar y escalar aplicaciones-contenedor:

• Docker Compose: la solución de Docker para aplicaciones multicontenedor permite conectar varios contenedores entre sí y ejecutarlos con un solo comando.

• Control por líneas de comando: la interfaz de líneas de comando de Docker, Docker CLI, y el programa para aplicaciones multicontenedor, Docker Compose, permiten gestionar los clústeres de contenedores con líneas de comando.

• API REST: la API remota de Docker permite acceder a diversos programas externos del ecosistema de Docker.

• Despliegue basado en reglas: la distribución de los contenedores en el clúster puede administrarse por medio de etiquetas y reglas.

• Service discovery: Docker Swarm ofrece diversas funciones de descubrimiento de servicios.

Microsoft ha ampliado el AKS con funciones CI/CD (integración y despliegue continuos) para aplicaciones multicontenedor desarrolladas con Visual Studio, Visual Studio Team Services o la herramienta open source Visual Studio Code.

La gestión de identidad y acceso (IAM) está regulada por el Active Directory, cuyas funciones fundamentales están disponibles gratuitamente hasta un límite de 500.000 objetos directorio. Como en Amazon ECS, en el servicio de Microsoft el uso de las herramientas también es gratuito y solo se paga por utilizar la infraestructura subyacente.