En la im­ple­me­n­ta­ción de apli­ca­cio­nes hay dos te­c­no­lo­gías pri­n­ci­pa­les: Docker y las máquinas virtuales (VM). Ambas ofrecen formas de aislar apli­ca­cio­nes y recursos, pero sus enfoques y áreas de apli­ca­ción difieren si­g­ni­fi­ca­ti­va­me­n­te entre sí. En este artículo pro­po­r­cio­na­mos una visión general de las si­mi­li­tu­des, di­fe­re­n­cias, ventajas y de­s­ve­n­ta­jas, así como los ámbitos de apli­ca­ción adecuados de Docker y las máquinas virtuales.

¿Qué es Docker?

Docker es una solución virtual que permite em­pa­que­tar y ejecutar apli­ca­cio­nes y sus de­pe­n­de­n­cias en los de­no­mi­na­dos co­n­te­ne­do­res. Un Docker Container es un entorno aislado que contiene todos los co­m­po­ne­n­tes ne­ce­sa­rios de una apli­ca­ción, incluidos el sistema operativo, el entorno de ejecución, las bi­blio­te­cas y las co­n­fi­gu­ra­cio­nes. Estos co­n­te­ne­do­res pueden eje­cu­tar­se en cualquier sistema que disponga de Docker, in­de­pe­n­die­n­te­me­n­te de las di­fe­re­n­cias que haya en la in­frae­s­tru­c­tu­ra. Docker permite una rápida im­ple­me­n­ta­ción de apli­ca­cio­nes, una fácil es­ca­la­bi­li­dad y un menor consumo de recursos en co­m­pa­ra­ción con te­c­no­lo­gías de vi­r­tua­li­za­ción tra­di­cio­na­les como las máquinas virtuales.

¿Qué son las máquinas virtuales (VM)?

Una máquina virtual es un concepto más amplio de vi­r­tua­li­za­ción. Se trata de una emulación de software de una pla­ta­fo­r­ma in­fo­r­má­ti­ca física que permite ejecutar varios sistemas ope­ra­ti­vos y apli­ca­cio­nes en un solo host físico. Las máquinas virtuales pueden uti­li­zar­se de varias formas:

  • Co­n­so­li­da­ción de se­r­vi­do­res: las empresas pueden co­n­so­li­dar varios se­r­vi­do­res en un único host físico para utilizar los recursos de hardware de manera más eficiente y reducir los costes ope­ra­ti­vos.
  • De­sa­rro­llo: los de­sa­rro­lla­do­res pueden utilizar máquinas virtuales para simular di­fe­re­n­tes sistemas ope­ra­ti­vos y entornos de de­sa­rro­llo y así de­sa­rro­llar y probar apli­ca­cio­nes.
  • Ai­s­la­mie­n­to de apli­ca­cio­nes: las máquinas virtuales permiten ejecutar apli­ca­cio­nes y sus de­pe­n­de­n­cias en entornos aislados, lo que aumenta la seguridad y reduce el riesgo de co­n­fli­c­tos entre di­fe­re­n­tes apli­ca­cio­nes.
  • Seguridad: las máquinas virtuales suelen uti­li­zar­se para simular distintos es­ce­na­rios de ataque y probar conceptos de seguridad.

Docker vs. Virtual Machines: si­mi­li­tu­des

A pesar de sus di­fe­re­n­tes enfoques, Docker y las máquinas virtuales tienen algunas si­mi­li­tu­des fu­n­da­me­n­ta­les, sobre todo en cuanto a po­r­ta­bi­li­dad, imágenes y gestión de versiones.

Po­r­ta­bi­li­dad

Tanto Docker como las máquinas virtuales tienen una alta po­r­ta­bi­li­dad y permiten la ejecución fluida de apli­ca­cio­nes y sus de­pe­n­de­n­cias en distintos sistemas y pla­ta­fo­r­mas. La po­r­ta­bi­li­dad de los co­n­te­ne­do­res Docker se ve fa­vo­re­ci­da por el hecho de que pueden eje­cu­tar­se en cualquier sistema que disponga de Docker, in­de­pe­n­die­n­te­me­n­te de las di­fe­re­n­cias que haya en la in­frae­s­tru­c­tu­ra. De forma similar, las máquinas virtuales pueden uti­li­zar­se en diversos hi­pe­r­vi­so­res o pla­ta­fo­r­mas en la nube siempre y cuando el entorno de destino sea co­m­pa­ti­ble con la te­c­no­lo­gía de vi­r­tua­li­za­ción requerida.

Imágenes

Una similitud im­po­r­ta­n­te entre Docker y las máquinas virtuales es el concepto de imágenes. Las imágenes de Docker y las imágenes de VM sirven como pla­n­ti­llas que describen el estado y la co­n­fi­gu­ra­ción de una apli­ca­ción o de un sistema operativo. En ambos casos, estas imágenes se pueden versionar y gestionar para rastrear y manejar di­fe­re­n­tes versiones de una apli­ca­ción o de un sistema operativo. De esta manera, los de­sa­rro­lla­do­res pueden realizar im­ple­me­n­ta­cio­nes co­n­si­s­te­n­tes y re­pro­du­ci­bles y seguir de forma si­s­te­má­ti­ca los cambios en apli­ca­cio­nes o las co­n­fi­gu­ra­cio­nes de sistemas. El uso de imágenes también facilita la co­la­bo­ra­ción entre de­sa­rro­llo, pruebas y pro­du­c­ción, ya que los equipos de de­sa­rro­llo y ope­ra­cio­nes pueden usar las mismas imágenes para ga­ra­n­ti­zar que las apli­ca­cio­nes se im­ple­me­n­ten de manera co­n­si­s­te­n­te en distintos entornos.

Gestión de versiones

Tanto Docker como las máquinas virtuales permiten gestionar versiones de imágenes, lo que facilita el proceso de de­sa­rro­llo y asegura una im­ple­me­n­ta­ción co­n­si­s­te­n­te de las apli­ca­cio­nes. Esta gestión de versiones permite a los de­sa­rro­lla­do­res rastrear, revertir y gestionar cambios en las imágenes, lo que garantiza la es­ta­bi­li­dad y fia­bi­li­dad de sus apli­ca­cio­nes.

Docker vs. Virtual Machines: di­fe­re­n­cias

Aunque ambas te­c­no­lo­gías tienen objetivos similares, Docker y las máquinas virtuales (VM) adoptan dos enfoques distintos para ejecutar apli­ca­cio­nes en entornos di­fe­re­n­tes.

Docker vs. Virtual Machines: objetivos

El objetivo principal de Docker es proveer apli­ca­cio­nes y servicios en co­n­te­ne­do­res que ofrezcan entornos aislados y po­r­tá­ti­les. Dicho de otra forma, su objetivo es mejorar la efi­cie­n­cia y es­ca­la­bi­li­dad de las apli­ca­cio­nes y si­m­pli­fi­car su im­ple­me­n­ta­ción.

Por su parte, las máquinas virtuales ofrecen un entorno de vi­r­tua­li­za­ción completo en el que pueden eje­cu­tar­se varios sistemas ope­ra­ti­vos en un solo host físico. Su principal objetivo es permitir a los usuarios crear un entorno virtual aislado que no dependa del hardware su­b­ya­ce­n­te.

Docker vs. Virtual Machines: ar­qui­te­c­tu­ra

Los Docker Co­n­tai­ne­rs comparten los recursos del sistema operativo del host y su núcleo, lo que conlleva una menor so­bre­ca­r­ga y tiempos de inicio más rápidos en co­m­pa­ra­ción con las máquinas virtuales.

Por otro lado, las máquinas virtuales emulan un entorno de hardware completo y tienen su propia instancia del sistema operativo, que es in­de­pe­n­die­n­te de otras máquinas virtuales y del sistema operativo del host. Esto permite un mayor ai­s­la­mie­n­to, pero requiere más recursos y tiene tiempos de inicio más largos que los co­n­te­ne­do­res.

Docker vs. Virtual Machines: seguridad

Los co­n­te­ne­do­res de Docker comparten el núcleo del sistema operativo del host, lo que supone riesgos po­te­n­cia­les de seguridad, pues una imagen de co­n­te­ne­dor de­fe­c­tuo­sa o maliciosa puede pe­r­ju­di­car a todo el host.

En cambio, una máquina virtual funciona con su propio sistema operativo, lo que le pro­po­r­cio­na un mayor ai­s­la­mie­n­to. Gracias a ello, el nivel de seguridad es más alto, ya que los ataques a una máquina virtual ge­ne­ra­l­me­n­te solo afectan a esa VM.

Docker vs. Virtual Machines: li­be­ra­ción de recursos

Cada máquina virtual cuenta con sus propios recursos, que están aislados por completo de otras VM. Esto permite un gestión de recursos más precisa y la se­pa­ra­ción de cargas de trabajo.

Los co­n­te­ne­do­res Docker, por su lado, comparten los recursos del sistema operativo del host, lo que resulta en un uso más eficiente del hardware. Sin embargo, puede ser co­m­pli­ca­do aislar cargas de trabajo que consumen muchos recursos.

Docker vs. Virtual Machines: re­n­di­mie­n­to

Los Docker Co­n­tai­ne­rs suelen ofrecer mejor re­n­di­mie­n­to y tiempos de inicio más rápidos en co­m­pa­ra­ción con las máquinas virtuales.

En cambio, las VM, debido a su entorno de vi­r­tua­li­za­ción completo, tienen un mayor consumo de recursos y tiempos de inicio más largos que los co­n­te­ne­do­res. Sin embargo, pueden ser más adecuadas para cargas de trabajo que consumen muchos recursos y que requieren un ai­s­la­mie­n­to robusto.

Docker vs. Virtual Machines: po­r­ta­bi­li­dad

Los co­n­te­ne­do­res Docker se pueden mover fá­ci­l­me­n­te entre di­fe­re­n­tes entornos siempre que los or­de­na­do­res de destino tengan Docker instalado.

No obstante, las imágenes de máquinas virtuales son menos po­r­tá­ti­les, ya que incluyen no solo la apli­ca­ción, sino también todo el sistema operativo. Mover las VM entre di­fe­re­n­tes hi­pe­r­vi­so­res suele requerir pasos de co­n­ve­r­sión.

Ventajas de Docker vs. Virtual Machines

Debido a las di­fe­re­n­cias me­n­cio­na­das antes, tanto Docker como las máquinas virtuales (VM) ofrecen distintas ventajas que se adaptan a di­fe­re­n­tes po­si­bi­li­da­des de uso.

Ventajas de Docker

  • Co­n­te­ne­do­res ligeros: los co­n­te­ne­do­res Docker requieren menos recursos que las máquinas virtuales. Así, es posible una im­ple­me­n­ta­ción más rápida de las apli­ca­cio­nes y un uso más eficiente de los recursos.
  • Po­r­ta­bi­li­dad: los co­n­te­ne­do­res Docker son po­r­tá­ti­les y pueden eje­cu­tar­se en di­fe­re­n­tes sistemas y pla­ta­fo­r­mas en la nube siempre que el entorno de destino sea co­m­pa­ti­ble con Docker. De esta forma, es más fácil im­ple­me­n­tar y escalar apli­ca­cio­nes en di­fe­re­n­tes entornos.
  • Im­ple­me­n­ta­ción rápida: Docker permite im­ple­me­n­tar apli­ca­cio­nes rápido gracias a su te­c­no­lo­gía de co­n­te­ne­do­res. Los de­sa­rro­lla­do­res pueden crear, iniciar y detener co­n­te­ne­do­res rá­pi­da­me­n­te, lo que acelera el proceso de de­sa­rro­llo e im­ple­me­n­ta­ción.
  • Or­que­s­ta­ción sencilla: he­rra­mie­n­tas de Docker como Docker Swarm y Ku­be­r­ne­tes facilitan la or­que­s­ta­ción de co­n­te­ne­do­res. Estas he­rra­mie­n­tas permiten di­s­tri­buir co­n­te­ne­do­res a través de varios hosts, au­to­ma­ti­zar la es­ca­la­bi­li­dad y ga­ra­n­ti­zar la di­s­po­ni­bi­li­dad.
  • Ar­qui­te­c­tu­ra de mi­cro­se­r­vi­cios: Docker es ideal para im­ple­me­n­tar ar­qui­te­c­tu­ras de mi­cro­se­r­vi­cios, ya que permite el ai­s­la­mie­n­to y de­s­plie­gue de servicios in­de­pe­n­die­n­tes en co­n­te­ne­do­res. De esta forma, se mejora la es­ca­la­bi­li­dad, el ma­n­te­ni­mie­n­to y la fle­xi­bi­li­dad de las apli­ca­cio­nes.

Ventajas de las máquinas virtuales

  • Mayor ai­s­la­mie­n­to: las máquinas virtuales ofrecen un ai­s­la­mie­n­to más robusto entre ellas, ya que cada VM cuenta con su propio sistema operativo y recursos. Esto in­cre­me­n­ta la seguridad y reduce el riesgo de ataques o fi­l­tra­cio­nes de datos.
  • Vi­r­tua­li­za­ción completa: las máquinas virtuales permiten ejecutar di­fe­re­n­tes sistemas ope­ra­ti­vos en un mismo host físico, lo que mejora la co­m­pa­ti­bi­li­dad entre distintos sistemas ope­ra­ti­vos y apli­ca­cio­nes.
  • Apli­ca­cio­nes heredadas: las VM son ideales para ejecutar apli­ca­cio­nes heredadas que requieren un entorno es­pe­cí­fi­co del sistema operativo. Permiten que estas apli­ca­cio­nes antiguas funcionen en pla­ta­fo­r­mas de hardware actuales sin co­m­pro­me­ter la es­ta­bi­li­dad del entorno.
  • Gestión precisa de recursos: las VM ofrecen una gestión más precisa de recursos, ya que cada una tiene recursos propios que pueden ge­s­tio­nar­se de manera in­de­pe­n­die­n­te. De esta forma, se facilita un control más detallado sobre la asi­g­na­ción y el uso de recursos.
  • Apli­ca­cio­nes críticas para la seguridad: las VM permiten ejecutar apli­ca­cio­nes críticas para la seguridad que requieren un alto nivel de ai­s­la­mie­n­to y seguridad. La se­pa­ra­ción de sistemas ope­ra­ti­vos y recursos minimiza los riesgos de seguridad.

Docker vs. Virtual Machines: ¿qué te­c­no­lo­gía debo elegir?

Elegir entre una te­c­no­lo­gía y la otra depende de varios factores, como el tipo de apli­ca­ción, los re­qui­si­tos de seguridad o la fle­xi­bi­li­dad deseada. Por eso, es fu­n­da­me­n­tal evaluar las ventajas y de­s­ve­n­ta­jas de ambas te­c­no­lo­gías y escoger la que mejor se ajuste a las ne­ce­si­da­des del proyecto.

Docker es es­pe­cia­l­me­n­te adecuado para apli­ca­cio­nes con estas ca­ra­c­te­rí­s­ti­cas:

  • ciclos de im­ple­me­n­ta­ción cortos,
  • bajas exi­ge­n­cias de recursos para la ar­qui­te­c­tu­ra de mi­cro­se­r­vi­cios,
  • rápida es­ca­la­bi­li­dad,
  • entornos de in­frae­s­tru­c­tu­ra física di­s­tri­bui­dos.

En cambio, las VM son adecuadas para lo siguiente:

  • re­qui­si­tos de sistemas ope­ra­ti­vos con una sola in­frae­s­tru­c­tu­ra física,
  • sistemas ope­ra­ti­vos en los que deben co­n­fi­gu­rar­se distintos elementos de control,
  • sistemas ope­ra­ti­vos con de­pe­n­de­n­cias es­pe­cí­fi­cas,
  • re­qui­si­tos es­pe­cia­les de recursos de hardware,
  • apli­ca­cio­nes heredadas que ya no funcionan en sistemas ope­ra­ti­vos modernos.
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