¿Qué es OpenShift?

OpenShift es una pla­ta­fo­r­ma de apli­ca­cio­nes basada en Ku­be­r­ne­tes. El software se utiliza para construir entornos de de­sa­rro­llo y apli­ca­cio­nes de­s­ce­n­tra­li­za­das y es­ca­la­bles. Sobre la base de OpenShift, se pueden im­ple­me­n­tar so­lu­cio­nes pro­pie­ta­rias Platform as a Service- (PaaS), Software as a Service- (SaaS) y Co­n­tai­ne­rs as a Service- (CaaS).

El software permite la gestión completa del ciclo de vida de las apli­ca­cio­nes, in­clu­ye­n­do el de­sa­rro­llo, la im­pla­n­ta­ción, las ope­ra­cio­nes y el ma­n­te­ni­mie­n­to. Más de dos mil empresas de todo el mundo confían en OpenShift para alojar sus apli­ca­cio­nes en entornos de nube híbrida. Vamos a explicar cómo funciona OpenShift y qué hace que el software sea especial.

OpenShift no es un único producto.De hecho, la empresa Red Hat publica varias versiones como software de código abierto bajo la licencia Apache. La versión “estrella” es la “Red Hat OpenShift Container Platform” (OCP). Se instala como un clúster de Ku­be­r­ne­tes en la in­frae­s­tru­c­tu­ra de nube híbrida de una empresa. Por lo tanto, un único clúster de OpenShift puede abarcar varios entornos de nube pública y privada.

Además de la OpenShift Container Platform (OCP), existe la versión co­mu­ni­ta­ria “OKD”, que antes tenía el nombre de “OpenShift Origin”. OKD es una di­s­tri­bu­ción pe­r­so­na­li­za­da de Ku­be­r­ne­tes que se basa en Ku­be­r­ne­tes para la gestión de clústeres y co­n­te­ne­do­res co­m­pa­ti­bles con la Open Container Ini­tia­ti­ve (OCI). También incluye ca­pa­ci­da­des de gestión del ciclo de vida de las apli­ca­cio­nes y he­rra­mie­n­tas DevOps. Cu­rio­sa­me­n­te, OKD es la base “upstream” para el de­sa­rro­llo de las demás versiones de OpenShift, de forma similar a como el proyecto de código abierto Chromium sirve de base para el de­sa­rro­llo del navegador Chrome.

Además de OCP y OKD como so­lu­cio­nes “locales” que se alojan en su propia in­frae­s­tru­c­tu­ra, existen también varias so­lu­cio­nes “ge­s­tio­na­das”. Estas se ejecutan en varias nubes públicas de grandes pro­vee­do­res, así como en la in­frae­s­tru­c­tu­ra de nube de Red Hat. Estamos hablando pri­n­ci­pa­l­me­n­te de la versión 4.8 de OCP, que es la versión actual en el momento de escribir este artículo. Echemos un vistazo a las distintas versiones de OpenShift:

OpenShift es un conjunto de pla­ta­fo­r­mas de apli­ca­cio­nes basadas en Ku­be­r­ne­tes. El software incluye un buen número de co­m­po­ne­n­tes básicos, así como una variedad de fu­n­cio­na­li­da­des adi­cio­na­les. OpenShift puede alojarse en una amplia variedad de entornos, in­clu­ye­n­do máquinas “bare metal”, nubes públicas y privadas, y di­s­po­si­ti­vos “edge”.

OpenShift se basa en una pila de software, que es una pila de te­c­no­lo­gías in­te­r­co­ne­c­ta­das. En el nivel más bajo, se utiliza una di­s­tri­bu­ción especial de Linux como sistema operativo. El “Red Hat En­te­r­pri­se Linux CoreOS” (RHCOS) utilizado aquí se instala en hardware físico o vi­r­tua­li­za­do.

Basado en el sistema operativo RHCOS, Ku­be­r­ne­tes se utiliza como or­ga­ni­za­dor de co­n­te­ne­do­res y clústeres. Ku­be­r­ne­tes se encarga del de­s­plie­gue, el escalado y la gestión de las apli­ca­cio­nes en co­n­te­ne­do­res. Los ope­ra­do­res de Ku­be­r­ne­tes se utilizan como la siguiente capa de la pila de software. Son apli­ca­cio­nes “nativas de Ku­be­r­ne­tes” pre­co­n­s­trui­das y fáciles de instalar. Además de los ope­ra­do­res, se utiliza un registro de co­n­te­ne­do­res al co­n­fi­gu­rar y ejecutar un clúster de OpenShift.

OpenShift se basa en una di­s­tri­bu­ción especial de Ku­be­r­ne­tes, que utiliza CRI-O en lugar de Docker o co­n­tai­ne­rd como tiempo de ejecución de co­n­te­ne­do­res. Al de­s­pre­n­de­r­se de Docker como te­c­no­lo­gía su­b­ya­ce­n­te, se obtienen ventajas en términos de seguridad y co­m­pa­ti­bi­li­dad con otros formatos de co­n­te­ne­do­res.

Un operador de Ku­be­r­ne­tes supervisa la salud de toda una apli­ca­ción. Con la in­s­ta­la­ción, el fu­n­cio­na­mie­n­to y el ma­n­te­ni­mie­n­to, los ope­ra­do­res cubren el ciclo de vida completo de una apli­ca­ción Ku­be­r­ne­tes. En palabras de la do­cu­me­n­ta­ción de OpenShift:

Hay una gran variedad de ope­ra­do­res en la pla­ta­fo­r­ma Ope­ra­to­rHub. Por ejemplo, varios sistemas de bases de datos pueden in­te­grar­se sin problemas en el clúster OpenShift con un esfuerzo mínimo. Además, se utilizan ope­ra­do­res de in­frae­s­tru­c­tu­ra para gestionar el clúster.

Resulta que los ope­ra­do­res son ese­n­cia­les para la fu­n­cio­na­li­dad de OpenShift. Un operador de Ku­be­r­ne­tes es una es­pe­cia­li­za­ción del co­n­tro­la­dor de Ku­be­r­ne­tes a nivel de apli­ca­ción. Un co­n­tro­la­dor de Ku­be­r­ne­tes supervisa co­n­ti­nua­me­n­te el estado de un recurso y ajusta varios pa­rá­me­tros según sea necesario para mantener un estado definido.

Un registro de co­n­te­ne­do­res almacena imágenes de co­n­te­ne­do­res que se crean co­n­ti­nua­me­n­te a medida que se construye el software. Las imágenes se versionan, se someten a co­m­pro­ba­cio­nes de seguridad y se guardan en el registro. Cu­rio­sa­me­n­te, en OpenShift el propio registro se im­ple­me­n­ta como un operador.

“Quay” es un registro de­sa­rro­lla­do por Red Hat centrado en la seguridad. Las imágenes ne­ce­sa­rias durante la in­s­ta­la­ción del clúster de OpenShift se obtienen de Quay. Al hacerlo, Quay puede gestionar otros elementos de co­n­s­tru­c­ción además de las imágenes de los co­n­te­ne­do­res. En palabras de la do­cu­me­n­ta­ción de Red Hat:

Siguiendo el modelo de producto es­ca­lo­na­do de OpenShift OCP y OKD, existen varias versiones de Quay:

OpenShift está co­n­s­trui­do sobre Ku­be­r­ne­tes como un clúster de co­n­te­ne­do­res. A nivel de clúster, OpenShift incluye dos niveles:

1. Plano de control

El plano de control está compuesto por las llamadas “máquinas del plano de control”. También se conocen como “master machines” y gestionan el clúster de OpenShift Container Platform.

1. Máquinas de trabajo

Las máquinas de trabajo, que también se conocen como “compute machines”, realizan el trabajo real del clúster OpenShift. Las “master machines” asignan tareas a las Máquinas de trabajo y su­pe­r­vi­san su ejecución.

Una máquina de trabajo ejecuta los si­guie­n­tes servicios y, por tanto, se incluye en el clúster de OpenShift:

• CRI-O, como entorno de ejecución de co­n­te­ne­do­res,
• Kubelet, como un servicio que acepta y procesa so­li­ci­tu­des para iniciar y detener cargas de trabajo,
• un proxy de servicio, que se encarga de la co­mu­ni­ca­ción entre las máquinas de trabajo.

La mayor es­pe­cia­li­za­ción de las máquinas de trabajo resulta del estado de los co­n­te­ne­do­res en fu­n­cio­na­mie­n­to y del software que contienen.

Veamos a co­n­ti­nua­ción y en detalle la es­tru­c­tu­ra del plano de control. Di­s­ti­n­gui­mos entre los co­m­po­ne­n­tes de la im­ple­me­n­ta­ción de Ku­be­r­ne­tes y los co­m­po­ne­n­tes es­pe­cí­fi­cos de OpenShift:

Los co­m­po­ne­n­tes del plano de control es­pe­cí­fi­cos de OpenShift se im­ple­me­n­tan como ope­ra­do­res:

La pla­ta­fo­r­ma de co­n­te­ne­do­res OpenShift se utiliza pri­n­ci­pa­l­me­n­te para construir entornos de apli­ca­ción y de­sa­rro­llo. Esto permite im­ple­me­n­tar so­lu­cio­nes PaaS, SaaS y CaaS propias de la empresa. Debido a la potencia y co­m­ple­ji­dad del software, OpenShift se utiliza pri­n­ci­pa­l­me­n­te para proyectos de larga duración de grandes or­ga­ni­za­cio­nes.

Entre los usuarios de OpenShift se en­cue­n­tran in­s­ti­tu­cio­nes gu­be­r­na­me­n­ta­les y de in­ve­s­ti­ga­ción a nivel nacional, así como empresas con actividad in­te­r­na­cio­nal, como bancos y compañías de seguros. Todos los grupos de usuarios me­n­cio­na­dos se be­ne­fi­cian de las im­pla­n­ta­cio­nes en la nube híbrida. El de­s­plie­gue a través de los límites de la nube privada y pública permite alojar partes de la in­frae­s­tru­c­tu­ra según los re­qui­si­tos de las no­r­ma­ti­vas locales.

Otro aspecto im­po­r­ta­n­te que habla a favor del uso de OpenShift es su alto nivel de seguridad. Evitar las in­tru­sio­nes in­fo­r­má­ti­cas y las fugas de datos es esencial para las grandes empresas in­te­r­na­cio­na­les. Las brechas de seguridad pueden provocar un daño pe­r­ma­ne­n­te a la imagen de la empresa y cua­n­tio­sas pérdidas eco­nó­mi­cas.

Las fu­n­cio­na­li­da­des incluidas en OpenShift permiten flujos de trabajo de de­sa­rro­llo rápidos. Esto conduce a una reducción radical de los tiempos de de­sa­rro­llo sobre el terreno; los equipos de software internos pueden gestionar có­mo­da­me­n­te sus recursos por sí mismos e impulsar co­n­ti­nua­me­n­te el de­sa­rro­llo.

Si una empresa utiliza una de las ofertas di­s­po­ni­bles de Managed OpenShift, elimina la necesidad de ad­mi­ni­s­trar se­r­vi­do­res y sistemas ope­ra­ti­vos. En lugar de preo­cu­par­se por las ac­tua­li­za­cio­nes y las copias de seguridad, la empresa puede centrarse en lo esencial: innovar y crear valor para los clientes.

Evi­de­n­te­me­n­te, OpenShift no es adecuado para las pequeñas empresas o los de­sa­rro­lla­do­res pa­r­ti­cu­la­res. Para atender sus ne­ce­si­da­des, es mejor recurrir a una de las al­te­r­na­ti­vas a OpenShift o al­te­r­na­ti­vas a Ku­be­r­ne­tes.

Una de las pri­n­ci­pa­les ventajas de OpenShift respecto a Ku­be­r­ne­tes “de serie” son las fu­n­cio­na­li­da­des de uso inmediato. Estas van más allá de la mera gestión de clústeres de Ku­be­r­ne­tes. Entre otras cosas, OpenShift incluye fu­n­cio­na­li­da­des para:

• Redes definidas por software o Software-defined Ne­t­wo­r­ki­ng (SDN)
• En­ru­ta­mie­n­to
• Au­te­n­ti­ca­ción
• Mo­ni­to­ri­za­ción y registro

Para gestionar la pla­ta­fo­r­ma, OpenShift incluye una potente interfaz web, además de las obligadas he­rra­mie­n­tas de línea de comandos. Los flujos de trabajo de de­sa­rro­llo y DevOps se aceleran uti­li­za­n­do “Red Hat OpenShift Pipelines”. Se utiliza el marco de código abierto Tekton para la “In­te­gra­ción continua/De­sa­rro­llo continuo” (CI/CD). Además de las apli­ca­cio­nes en co­n­te­ne­do­res, se pueden utilizar los modernos enfoques “se­r­ve­r­le­ss” o sin servidor basados en “Se­r­ve­r­le­ss Ku­be­r­ne­tes” (Knative).

Otro enfoque de OpenShift es la provisión de ar­qui­te­c­tu­ras de mi­cro­se­r­vi­cios di­s­tri­bui­dos. También conocido como “Red Hat Service Mesh,” este patrón de apli­ca­ción se basa en el proyecto de código abierto “Istio”. Para hacer frente a la co­m­ple­ji­dad asociada a las ar­qui­te­c­tu­ras de mi­cro­se­r­vi­cios, OpenShift incluye otras he­rra­mie­n­tas: “Pro­me­theus” se utiliza para gestionar la mo­ni­to­ri­za­ción y las no­ti­fi­ca­cio­nes, mientras que “Jaeger” permite el se­gui­mie­n­to de las tra­n­sac­cio­nes. “Kiali” se utiliza para vi­sua­li­zar la matriz de servicios.

Una de las mayores ventajas de utilizar OpenShift es poder ejecutar el software en un entorno de nube híbrida. En este caso, un único clúster de OpenShift abarca los límites de varias nubes privadas y públicas. Los clústeres de OpenShift que utilizan Red Hat En­te­r­pri­se Linux CoreOS (RHCOS) como único sistema operativo se be­ne­fi­cian de procesos au­to­ma­ti­za­dos a la hora de ac­tua­li­zar y hacer mejoras.

La te­c­no­lo­gía integrada de Red Hat y las he­rra­mie­n­tas y procesos de gestión in­co­r­po­ra­dos a la pla­ta­fo­r­ma dan lugar a una gran ex­pe­rie­n­cia de usuario. El modelo de de­sa­rro­llo de código abierto y las fu­n­cio­na­li­da­des DevOps in­co­r­po­ra­das permiten procesos de de­sa­rro­llo rápidos. El mayor uso de ope­ra­do­res como formato de apli­ca­ción universal co­n­tri­bu­ye a la es­ta­n­da­ri­za­ción y si­m­pli­fi­ca las pe­r­so­na­li­za­cio­nes que antes eran complejas.

El uso de CRI-O como tiempo de ejecución de co­n­te­ne­do­res en lugar de Docker conduce a una mayor seguridad de la pla­ta­fo­r­ma. La interfaz web de fácil manejo se considera más potente y clara que el panel de control co­m­pa­ra­ble de Ku­be­r­ne­tes. OpenShift también destaca en la línea de comandos con el comando oc, que facilita el uso de la pla­ta­fo­r­ma.

Por supuesto, las me­n­cio­na­das ca­ra­c­te­rí­s­ti­cas es­pe­cia­les de OpenShift también provocan algunos in­co­n­ve­nie­n­tes. Por un lado, los usuarios acérrimos de Ku­be­r­ne­tes echan de menos los potentes gráficos de Helm, que describen la co­n­fi­gu­ra­ción de la in­frae­s­tru­c­tu­ra. Además, no todos los co­n­te­ne­do­res Docker Hub pueden uti­li­zar­se en OpenShift debido a la estricta co­n­fi­gu­ra­ción de seguridad. El hecho de centrarse en la di­s­tri­bu­ción de Linux propia de Red Hat, Red Hat En­te­r­pri­se Linux CoreOS (RHCOS), también tiene un efecto limitante; Ku­be­r­ne­tes es más flexible en este sentido.

OpenShift puede eje­cu­tar­se: en casi cualquier nivel de in­frae­s­tru­c­tu­ra in­fo­r­má­ti­ca, desde máquinas “en bruto” en tu propio centro de datos, hasta hardware vi­r­tua­li­za­do en entornos de nube privada y pública, y di­s­po­si­ti­vos extremos. Di­s­ti­n­gui­mos entre las so­lu­cio­nes “ge­s­tio­na­das”, en las que la gestión de la pla­ta­fo­r­ma OpenShift corre a cargo del proveedor, y las in­s­ta­la­cio­nes “au­to­ge­s­tio­na­das” ad­mi­ni­s­tra­das por el cliente: