¿Qué es el almacenamiento nativo de contenedores?

Cuando la mayoría de las personas escuchan la palabra “recipiente”, tienden a pensar en el almacenamiento de alimentos o las cajas de metal en un barco de carga. Tampoco es una mala manera de pensar en contenedores en el mundo del software. Containers facilitan la ejecución de aplicaciones en diferentes entornos al dividir su código de software en paquetes portátiles.

A medida que la contenedorización se convierte en el estándar para implementar y administrar aplicaciones, la necesidad de soluciones de almacenamiento que se alineen con los principios y la tecnología de contenedores ha aumentado.

Ingrese al almacenamiento nativo de contenedores, que permite a las organizaciones administrar sus recursos de almacenamiento de manera más eficaz a medida que crecen sus cargas de trabajo en contenedores.

Este artículo explora qué es el almacenamiento nativo en contenedores, sus atributos clave, beneficios y casos de uso, las principales soluciones de almacenamiento nativo en contenedores y las consideraciones para elegir el almacenamiento nativo en contenedores. 

¿Qué es el almacenamiento nativo de contenedores?

El almacenamiento nativo de contenedores se refiere a soluciones de almacenamiento que están específicamente diseñadas y optimizadas para entornos en contenedores.

El cambio hacia la ejecución de aplicaciones con estado (es decir, aquellas que mantienen datos o estado entre transacciones o interacciones, como bases de datos, colas de mensajes o sistemas de archivos), en lugar de aplicaciones sin estado, ha impulsado la demanda de soluciones de almacenamiento capaces de manejar datos persistentes.

Las aplicaciones con estado están diseñadas para ejecutarse en máquinas virtuales de larga duración o servidores físicos donde el estado puede persistir. Containers por diseño, están diseñados para ser efímeros y sin estado, lo que los hace menos adecuados para aplicaciones con estado.

Allí es donde entran en juego las plataformas de organización de contenedores como Kubernetes; proporcionan funciones como volúmenes persistentes (PV) y conjuntos con estado que permiten que los contenedores tengan almacenamiento persistente e identificadores de red estables.

Por lo tanto, el cambio hacia aplicaciones con estado ha aumentado el valor de tener soluciones de almacenamiento que se puedan integrar sin problemas con plataformas de organización de contenedores como Kubernetes.

Las características clave del almacenamiento nativo en contenedores incluyen:

• Aprovisionamiento dinámico: El almacenamiento nativo en contenedores permite el aprovisionamiento dinámico de recursos de almacenamiento según las necesidades de las aplicaciones en contenedores. Esto permite una utilización eficiente de los recursos y reduce la sobrecarga manual de la administración del almacenamiento.
• Integración con plataformas de organización: Como se mencionó anteriormente, las soluciones de almacenamiento nativas de contenedores pueden integrarse estrechamente con plataformas de organización de contenedores como Kubernetes. Aprovechan las características y los beneficios que ofrecen estas plataformas, como la escalabilidad automatizada, la alta disponibilidad y la implementación sin problemas.
• Soporte de arquitectura de microservicios: El almacenamiento nativo en contenedores es adecuado para arquitecturas de microservicios, donde las aplicaciones están compuestas por servicios pequeños e independientes. Permite que cada microservicio tenga su propio almacenamiento, lo que garantiza el aislamiento y la flexibilidad.
• Portabilidad y consistencia: Las soluciones de almacenamiento nativas de contenedores tienen como objetivo proporcionar servicios de almacenamiento consistentes en diversos entornos en la nube y en las instalaciones. Esto mejora la portabilidad de las aplicaciones en contenedores, lo que les permite ejecutarse sin problemas en diferentes infraestructuras.

Beneficios del almacenamiento nativo en contenedores

Estos son los beneficios clave del almacenamiento nativo en contenedores:

Escalabilidad mejorada
El almacenamiento nativo en contenedores permite la asignación y la reasignación del almacenamiento sobre la marcha en función de las necesidades cambiantes de las aplicaciones en contenedores. Esto admite una escalabilidad eficiente, lo que garantiza que los recursos de almacenamiento puedan adaptarse sin problemas a las demandas en constante cambio de las cargas de trabajo en contenedores en crecimiento.

Rendimiento mejorado
Las soluciones de almacenamiento nativas de contenedores están diseñadas y optimizadas específicamente para entornos en contenedores. Esta especialización garantiza que los servicios de almacenamiento se ajusten a las características y los requisitos de las aplicaciones en contenedores, lo que resulta en un mejor rendimiento en comparación con los sistemas de almacenamiento tradicionales.

Utilización eficiente de recursos
El almacenamiento nativo de contenedores minimiza la sobrecarga de recursos al proporcionar servicios de almacenamiento que están estrechamente alineados con las necesidades de los contenedores. Esta eficiencia se traduce en un mejor rendimiento y capacidad de respuesta general del sistema.

Administración de datos eficaz
El almacenamiento nativo de contenedores a menudo incluye funciones como snapshots y clonación, lo que permite una administración eficiente de los datos. Estas funciones permiten la creación de copias de datos en un momento determinado, lo que puede ser crucial para la protección de datos, las pruebas y los procesos de desarrollo.

Replicación de datos
Muchas soluciones de almacenamiento nativas en contenedores ofrecen capacidades de replicación de datos para mejorar la durabilidad y disponibilidad de los datos. Esto es particularmente importante para garantizar la resistencia de las aplicaciones con estado que se ejecutan en contenedores.

Retención de datos
El almacenamiento nativo de contenedores garantiza que los datos persistan más allá de la vida útil de los contenedores individuales. Cuando los contenedores se reemplazan o escalan, la infraestructura de almacenamiento subyacente garantiza que los datos permanezcan intactos, lo que permite que las aplicaciones con estado mantengan su consistencia.

Flexibilidad y portabilidad
Las soluciones de almacenamiento nativas de contenedores a menudo proporcionan flexibilidad en términos de implementación en diferentes proveedores de nube o entornos en las instalaciones. Esta flexibilidad es valiosa para las organizaciones que adoptan estrategias de nube híbrida o multinube, lo que les permite mover las cargas de trabajo en contenedores sin problemas a través de diversas infraestructuras.

Casos de uso del almacenamiento nativo de contenedores

Además de las aplicaciones con estado ya mencionadas, estos son algunos otros casos de uso clave en los que el almacenamiento nativo en contenedores resulta beneficioso:

Bases de datos
Las organizaciones que ejecutan bases de datos en contenedores, como MongoDB, MySQL o PostgreSQL, pueden beneficiarse del almacenamiento nativo en contenedores. Estas bases de datos a menudo requieren un almacenamiento persistente para sus archivos de datos, y el almacenamiento nativo en contenedores garantiza que los datos se conserven incluso si el contenedor de la base de datos se vuelve a implementar o se mueve a un host diferente. Esto hace que sea más fácil administrar y escalar las cargas de trabajo de bases de datos en un entorno en contenedores.

Cargas de trabajo de Big Data
Las aplicaciones de Big Data como Apache Hadoop o Apache Spark a menudo se ocupan de conjuntos de datos masivos que deben almacenarse y procesarse de manera eficiente. Las soluciones de almacenamiento nativas de contenedores permiten que estas aplicaciones tengan un almacenamiento escalable y persistente que se puede administrar y organizar fácilmente junto con cargas de trabajo en contenedores. Esto simplifica la implementación y el escalamiento de los clústeres de big data.

Arquitecturas de microservicios
Las organizaciones que adoptan microservicios  suelen implementar numerosos servicios en contenedores que necesitan comunicarse y compartir datos. El almacenamiento nativo de contenedores proporciona una solución de almacenamiento unificada que se puede compartir en varios microservicios, lo que facilita el intercambio de datos y la comunicación entre contenedores. Esto es particularmente valioso en situaciones en las que los microservicios necesitan acceso a datos de configuración compartidos o conjuntos de datos compartidos.

Computación de alto rendimiento
Las organizaciones científicas y de investigación que ejecutan cargas de trabajo de computación de alto rendimiento (HPC) en contenedores requieren soluciones de almacenamiento rápidas y confiables. El almacenamiento nativo de contenedores se puede utilizar para proporcionar almacenamiento de alta productividad y baja latencia para aplicaciones de HPC, lo que garantiza que la infraestructura de almacenamiento pueda mantenerse al día con las demandas computacionales de las cargas de trabajo en contenedores.

Implementaciones de Hybrid Cloud y multinube
Las organizaciones con estrategias de nube híbrida o multinube pueden aprovechar el almacenamiento nativo en contenedores para garantizar un almacenamiento consistente en diferentes proveedores de nube o entornos en las instalaciones. Esta portabilidad permite que los contenedores se muevan sin problemas entre diferentes entornos de infraestructura sin preocuparse por inconsistencias de datos o problemas de compatibilidad de almacenamiento.

Principales soluciones de almacenamiento nativas de contenedores

Estas son las soluciones de almacenamiento nativas en contenedores más comúnmente utilizadas:

Kubernetes con Rook
El proyecto Rook de Cloud Native Computing Foundation proporciona almacenamiento nativo en contenedores para clústeres de Kubernetes. Rook admite varios backends de almacenamiento, incluidos Ceph, EdgeFS y NFS, lo que permite a las organizaciones elegir la solución de almacenamiento adecuada para sus necesidades específicas.

Almacenamiento de contenedores OpenShift
OpenShift Container Storage es una solución diseñada para proporcionar almacenamiento nativo de contenedores para clústeres OpenShift de Red Hat. Se integra con Kubernetes y ofrece funciones como aprovisionamiento dinámico, snapshots y cifrado, lo que lo hace adecuado para varias cargas de trabajo en contenedores.

Portworx de Pure Storage
Portworx ® es una plataforma de almacenamiento nativa de contenedores que proporciona servicios de datos para aplicaciones en contenedores. Está diseñado para trabajar sin problemas con orquestadores de contenedores como Kubernetes y es utilizado por organizaciones para administrar y escalar aplicaciones con estado con requisitos de almacenamiento persistentes.

Consideraciones para elegir el almacenamiento nativo de contenedores

Elegir la solución de almacenamiento nativa en contenedores adecuada es fundamental para el éxito de las aplicaciones en contenedores. Estos son los factores clave que debe tener en cuenta al evaluar sus opciones:

Compatibilidad con plataformas de organización de contenedores
Asegúrese de que la solución de almacenamiento nativa del contenedor sea compatible con la plataforma de organización de contenedores que está utilizando, como Kubernetes, Docker Swarm o OpenShift. La solución de almacenamiento debe integrarse sin problemas con las funciones de administración del almacenamiento de la plataforma de organización y proporcionar asistencia nativa para entornos en contenedores.

Escalabilidad
Evalúe la escalabilidad de la solución de almacenamiento para adaptarse a las crecientes necesidades de sus aplicaciones en contenedores. Considere factores como la capacidad de aprovisionar el almacenamiento de forma dinámica, manejar una gran cantidad de contenedores y escalar horizontalmente para satisfacer las mayores demandas de almacenamiento. La solución debe admitir los requisitos de escalabilidad de sus aplicaciones y cargas de trabajo.

Rendimiento
Evalúe las características de rendimiento de la solución de almacenamiento nativa del contenedor, incluidas las velocidades de lectura y escritura, latencia y IOPS. Considere si la solución proporciona características como almacenamiento en caché, equilibrio de carga y optimizaciones para cargas de trabajo de almacenamiento específicas, como bases de datos o procesamiento de big data.

Funciones de administración de datos
Busque funciones esenciales de administración de datos, como snapshots, copias de seguridad y capacidades de recuperación. Estas características son cruciales para garantizar la integridad de los datos, facilitar la recuperación ante desastres y mantener el cumplimiento de las regulaciones de protección de datos. Una solución de almacenamiento robusta debe proporcionar mecanismos para la consistencia y durabilidad de los datos.

Aprovisionamiento y automatización del almacenamiento
Evalúe la facilidad con la que se puede aprovisionar y automatizar la solución de almacenamiento dentro de su entorno en contenedores. Las capacidades dinámicas de aprovisionamiento y automatización contribuyen a la agilidad y eficiencia de la administración de los recursos de almacenamiento para contenedores. La solución debe admitir el aprovisionamiento del almacenamiento basado en los requisitos de la aplicación e integrarse con las herramientas de organización de contenedores para una automatización sin problemas.

Soporte de almacenamiento persistente para aplicaciones con estado
Considere la asistencia para el almacenamiento persistente y la eficacia con la que la solución de almacenamiento maneja los requisitos de las aplicaciones con estado. Verifique si la solución ofrece funciones como clases de almacenamiento, aprovisionamiento dinámico de volumen y persistencia de datos en los reinicios de contenedores. Debe permitir que las aplicaciones con estado, como las bases de datos, almacenen y recuperen datos de manera confiable.

Compatibilidad con Hybrid Cloud y multinube
Evalúe si la solución de almacenamiento nativa del contenedor admite implementaciones de nube híbrida o multinube. Esto es importante para las organizaciones con diversas necesidades de infraestructura. La capacidad de mover contenedores sin problemas y el almacenamiento asociado a través de diferentes entornos de nube mejora la flexibilidad y evita el bloqueo del proveedor.

Seguridad y cumplimiento
Asegúrese de que la solución de almacenamiento cumpla con los estándares de seguridad y cumplimiento relevantes para su organización. Busque funciones como cifrado en reposo, controles de acceso e integración con sistemas de administración de identidad y acceso. El cumplimiento de las regulaciones de la industria, como GDPR o HIPAA, es crucial para la protección y la gobernanza de datos.

Asistencia a la comunidad y a los proveedores
Considere el nivel de asistencia comunitaria y respaldo de proveedores para la solución de almacenamiento nativa de contenedores. Una sólida comunidad y el soporte de proveedores contribuyen al desarrollo, mantenimiento y resolución de problemas continuos de la solución de almacenamiento. Esta asistencia es esencial para abordar problemas y mantenerse actualizado con nuevas funciones y mejoras.

Costo
Evalúe el costo total de propiedad de la solución de almacenamiento nativa del contenedor, teniendo en cuenta las tarifas de licencia, los requisitos de hardware y los costos operativos continuos. Considere si la solución se alinea con sus limitaciones presupuestarias y proporciona valor para las características y escalabilidad que ofrece.

Por qué Pure para el almacenamiento nativo en contenedores

El mundo del almacenamiento de datos siempre está evolucionando, y la única forma de mantenerse al día es adoptar una infraestructura de almacenamiento de datos diseñada para la innovación y la sustentabilidad.

Portworx de Pure Storage es una solución completamente integrada para almacenamiento persistente, protección de datos, recuperación ante desastres, seguridad de datos, migraciones de datos y nube cruzada, y administración de capacidad automatizada para aplicaciones que se ejecutan en Kubernetes.

Portworx tiene varias características y capacidades, entre ellas:

• Portworx Enterprise: Una solución de almacenamiento nativa en la nube y definida por software para Kubernetes
• Copia de seguridad de Portworx: Un paquete de protección de datos compatible con Kubernetes
• Portworx Data Services: Una plataforma de base de datos como servicio (DBPaaS) para la implementación de autoservicio de servicios de datos modernos comunes