Kubernetes

Pod vs. Contenedor: ¿Cuáles son las principales diferencias?

¿Qué es un pod de Kubernetes? 

Un pod de Kubernetes es la unidad de despliegue más pequeña de Kubernetes y representa una única instancia de un proceso en ejecución en el clúster. Los pods suelen crearse y gestionarse mediante controladores de Kubernetes de nivel superior, como Deployments y ReplicaSets, que se encargan del escalado, las actualizaciones y la gestión del ciclo de vida.

Los pods pueden contener uno o varios contenedores con el mismo espacio de nombres de red, IP y volúmenes de almacenamiento, lo que les permite comunicarse de forma eficiente y compartir recursos. Por ejemplo, un Pod puede incluir un contenedor de aplicación principal y un contenedor de ayuda que realice tareas como el registro o la sincronización de datos.

¿Para qué se utilizan los pods en Kubernetes?

Los pods en Kubernetes se utilizan para ejecutar y gestionar aplicaciones en un entorno de contenedores. Sirven para varios propósitos, incluyendo:

    1. Encapsulación de componentes de aplicación: Los pods pueden tener uno o más contenedores que trabajan en estrecha colaboración, compartiendo recursos como volúmenes de almacenamiento y espacios de nombres de red. Esto permite que los procesos relacionados se comuniquen eficientemente y realicen tareas de forma colaborativa, lo que facilita la gestión de aplicaciones multicontenedor que necesitan interactuar estrechamente, como un contenedor de servidor web emparejado con un contenedor de registro o monitorización.
    2. Despliegue y ampliación: Los Pods son las unidades fundamentales de despliegue en Kubernetes. Cuando se despliega una aplicación, se define en términos de Pods. Kubernetes utiliza estas definiciones para garantizar que el número deseado de réplicas Pod se ejecutan en el clúster. Esta abstracción permite a Kubernetes manejar estrategias de despliegue complejas, escalar aplicaciones hacia arriba o hacia abajo, y garantizar una alta disponibilidad mediante la distribución de Pods a través de diferentes nodos.
    3. Aislamiento de la red: Los pods tienen su propio espacio de nombres de red, lo que proporciona aislamiento entre las diferentes aplicaciones que se ejecutan en el clúster. Esto garantiza que las aplicaciones no interfieran entre sí en el tráfico de red, manteniendo un entorno de red limpio y organizado.
    4. Almacenamiento compartido: Los Pods también pueden compartir volúmenes de almacenamiento, lo que les permite acceder a los datos de forma persistente. Esto es útil para aplicaciones que comparten datos entre contenedores o almacenan datos más allá del tiempo de vida del Pod. Esta característica permite la persistencia y compartición de datos, incluso cuando los Pods se reinician o escalan.

¿Qué es un contenedor en Kubernetes?

Un contenedor en Kubernetes es un paquete ejecutable ligero e independiente que incluye todo lo necesario para ejecutar un software, incluido el código de la aplicación, el tiempo de ejecución, las herramientas del sistema, las bibliotecas y la configuración. Los contenedores están diseñados para ser portátiles y coherentes en diferentes entornos, garantizando que las aplicaciones se ejecuten de la misma manera, independientemente de dónde se desplieguen. En Kubernetes, los contenedores son los bloques de construcción encapsulados dentro de Pods.

Los contenedores en Kubernetes aprovechan tecnologías de contenedorización como Docker o contenedord para aislar las aplicaciones de su entorno y proporcionar un entorno de ejecución coherente. Este aislamiento garantiza que la aplicación se comporte de forma similar, tanto si se ejecuta en la máquina local de un desarrollador, en un entorno de pruebas o en un clúster de producción.

¿Para qué se utilizan los contenedores en Kubernetes?

Los contenedores en Kubernetes se utilizan para empaquetar y ejecutar aplicaciones en un entorno coherente y aislado. A continuación se indican algunos de los propósitos clave de los contenedores en Kubernetes:

    1. Aislamiento y coherencia: Los contenedores encapsulan el código de una aplicación, el tiempo de ejecución, las herramientas del sistema, las bibliotecas y la configuración, garantizando que la aplicación se comporte igual en cualquier entorno. Este aislamiento ayuda a evitar conflictos entre distintas aplicaciones y sus dependencias, lo que facilita el desarrollo, las pruebas y el despliegue de software en varios entornos.
    2. Portabilidad y escalabilidad: Al abstraer la aplicación de la infraestructura subyacente, los contenedores facilitan la movilidad de las aplicaciones entre distintos entornos, como del portátil de un desarrollador a un servidor de pruebas o de un centro de datos local a un proveedor en la nube. Kubernetes aprovecha esta portabilidad para gestionar el ciclo de vida de los contenedores, incluidos el despliegue, el escalado y las actualizaciones. Kubernetes puede ampliar o reducir automáticamente los contenedores en función de la demanda, lo que garantiza la capacidad de respuesta y la eficiencia de la aplicación.
    3. Control de versiones y reproducibilidad: Las imágenes de contenedor son inmutables, lo que garantiza que el código de la aplicación y sus dependencias permanezcan coherentes. Esta inmutabilidad facilita el seguimiento de los cambios y la reproducción del comportamiento de la aplicación.

Ahora que hemos repasado cómo se utilizan los Pods y los contenedores en Kubernetes, vamos a hablar de la comunicación entre Pods y contenedores.

Comunicación entre contenedores de un pod

Communication between containers in a pod

Comunicación entre contenedores de un Pod

En un Pod de Kubernetes, los contenedores se comunican entre sí principalmente a través de dos mecanismos:

  1. Espacio de nombres de red compartida
    Todos los contenedores de un Pod comparten el mismo espacio de nombres de red. Esto significa:

    • Localhost Comunicación: Los contenedores pueden comunicarse usando localhost y los puertos que exponen. Dado que comparten la misma dirección IP, pueden comunicarse fácilmente entre sí sin conocer las IP externas ni utilizar políticas de red.
    • Sin sobrecarga de red: La comunicación dentro del mismo Pod evita la sobrecarga de red que se produciría si los contenedores estuvieran en Pods separados o a través de nodos.
  2. Volúmenes de almacenamiento compartido
    Los contenedores dentro de un Pod también pueden comunicarse y compartir datos a través de volúmenes de almacenamiento compartidos:

    • Volúmenes compartidos: Los volúmenes pueden montarse en varios contenedores dentro de un Pod. Esto permite a los contenedores leer y escribir en los mismos archivos, facilitando el intercambio de datos y la comunicación a través del sistema de archivos.
    • Almacenamiento coherente: Dado que el volumen es compartido, todos los contenedores del Pod pueden acceder al mismo almacenamiento persistente, lo que garantiza la coherencia de los datos y facilita la comunicación entre contenedores para tareas como el registro o el almacenamiento en caché.

Estos dos mecanismos permiten a los contenedores de un Pod trabajar juntos sin problemas, comportándose como una unidad cohesionada a pesar de ejecutarse en tiempos de ejecución de contenedores separados.

Diferencias entre Clusters vs. Pods vs. Containers

Los clústeres, los pods y los contenedores desempeñan un papel distinto en la arquitectura de Kubernetes, y comprender sus diferencias es crucial para desplegar y gestionar aplicaciones con eficacia.

En la tabla siguiente puede consultar las principales diferencias entre cada componente:

Aspecto Clúster Kubernetes Pod Kubernetes Contenedor Kubernetes
Definición Conjunto de nodos que ejecutan aplicaciones en contenedores y son gestionados por Kubernetes. La unidad desplegable más pequeña en Kubernetes, puede contener uno o más contenedores Paquete ligero, independiente y ejecutable que incluye todo lo necesario para ejecutar un programa informático.
Propósito Gestiona y coordina todos los componentes, recursos y cargas de trabajo en un entorno Kubernetes. Agrupa contenedores para ejecutar una única instancia de una aplicación o un conjunto de servicios estrechamente acoplados. Ejecuta procesos de aplicación individuales en entornos aislados
Alcance Control de todos los nodos, pods y contenedores del entorno Kubernetes Limitado a los contenedores que lo componen, compartiendo el mismo espacio de nombres de red y volúmenes de almacenamiento. Funciona dentro de un Pod, aislado de otros contenedores excepto para los recursos compartidos dentro del Pod.
Compartir recursos Comparte los recursos entre los nodos y gestiona la distribución de las cargas de trabajo en el clúster. Comparte el espacio de nombres de red, la dirección IP y los volúmenes de almacenamiento entre los contenedores del Pod. Contiene recursos como CPU, memoria y sistema de archivos específicos del contenedor.
Vida útil Persistente: diseñado para gestionar aplicaciones durante largos periodos, sobreviviendo a fallos de los nodos. Efímero: diseñado para ser creado, destruido y recreado según sea necesario. Suele durar poco: funciona mientras se ejecuta su proceso de aplicación.
Gestión Gestionado por los componentes del plano de control de Kubernetes (servidor API, programador, gestor de controladores). Gestionado por controladores de Kubernetes como Deployments, ReplicaSets y Jobs. Gestionado por tiempos de ejecución de contenedores (por ejemplo, Docker, containerd) dentro del Pod

Cómo crear un pod de Kubernetes

La creación de un Pod de Kubernetes de forma declarativa implica escribir un archivo de configuración YAML que defina las especificaciones del Pod y, a continuación, aplicar esta configuración a su clúster de Kubernetes mediante el comando kubectl herramienta de línea de comandos. Para continuar con los pasos que se indican a continuación, debe disponer de los siguientes requisitos previos:

    • Clúster Kubernetes en funcionamiento
    • kubectl instalado
    • Acceso al clúster concedido y configurado

A continuación se indican los pasos para crear un Pod de Kubernetes sencillo:

    1. Escribir el archivo de configuración del Pod
      Cree un archivo YAML (por ejemplo, pod.yaml) con el siguiente contenido. Este ejemplo define un Pod llamado mi-pod que ejecuta un único contenedor utilizando el nginx imagen.

    2. Aplicar la configuración al cluster y verificar el estado de los pods
      Utiliza el kubectl aplicar para crear el Pod en su clúster Kubernetes basándose en el archivo de configuración.


      Debería ver un resultado similar a este, indicando que el Pod mi-pod está en marcha:

    3. Inspeccionar los detalles del Pod
      Puede obtener información detallada sobre el Pod describiéndolo.

Conclusión y recursos adicionales

Los pods y los contenedores son vitales para orquestar y gestionar aplicaciones dentro de un clúster Kubernetes. Los pods sirven como unidades fundamentales de despliegue, encapsulando uno o más contenedores que comparten los mismos recursos de red y almacenamiento, permitiendo así una comunicación fluida y el intercambio de datos entre contenedores. Los contenedores, por su parte, ejecutan los procesos de aplicación individuales dentro de estos Pods, garantizando que cada componente de la aplicación funcione en un entorno coherente y aislado. Juntos, los Pods y los contenedores permiten un despliegue, escalado y gestión eficientes de aplicaciones complejas y distribuidas en un ecosistema Kubernetes.

Visita estos recursos en Couchbase para aprender más sobre Kubernetes, Pods y contenedores:

PREGUNTAS FRECUENTES

¿Qué papel desempeñan los pods y los contenedores en Kubernetes? Los pods gestionan y agrupan contenedores para garantizar un despliegue, escalado y gestión del ciclo de vida eficientes de las aplicaciones dentro del clúster Kubernetes.

¿Puede un Pod contener varios contenedores? Sí, un Pod puede contener múltiples contenedores. Estos contenedores dentro de un Pod comparten el mismo espacio de nombres de red y volúmenes de almacenamiento, lo que les permite comunicarse y compartir datos fácilmente.

¿Qué son las aplicaciones en contenedores? Las aplicaciones en contenedores son aplicaciones empaquetadas con todas sus dependencias, bibliotecas, archivos de configuración y binarios encapsulados en un contenedor. Este empaquetado garantiza que la aplicación se ejecute de forma coherente en distintos entornos informáticos, desde el desarrollo hasta la producción.

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Autor

Publicado por Tim Rottach, Director de Marketing de Línea de Productos

Tim Rottach es Director de Marketing de Línea de Productos en Couchbase.

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