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Computación en la Nube · 6.º Contenedores y Kubernetes en la nube

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Portada de Contenedores y Kubernetes en la nube

Contenedores y Kubernetes en la nube

✦ Del "me funciona en mi máquina" a operar cientos de contenedores: imágenes portables, modelo declarativo, pods, deployments, services y su uso para pipelines de datos · Computación en la Nube · Ingeniería de Datos · y te lleva 5 minutos

Roadwise Consulting

Firmado y verificado · Fernando Castro

Objetivo: Explicar qué es un contenedor frente a una VM y cómo un orquestador como Kubernetes despliega, escala y autorrepara cargas de trabajo.

5 min 18–30 años
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Contenedores y Kubernetes en la nube

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Contenedores y Kubernetes en la nube

Contenedores y Kubernetes
Video explicativo (inglés): qué son los contenedores con Docker y cómo Kubernetes los orquesta a escala.

Un contenedor empaqueta una aplicación junto a sus librerías y configuración en una imagen que arranca igual en cualquier lado. Es mucho más ligero que una máquina virtual porque comparte el kernel del anfitrión. Kubernetes es el sistema que despliega, escala y autorrepara miles de contenedores.

Contenedor frente a máquina virtual

El contenedor sacrifica aislamiento total a cambio de ligereza y velocidad.
AspectoMáquina virtualContenedor
AislamientoSistema operativo completoProceso aislado, kernel compartido
ArranqueSegundos o minutosMilisegundos
PesoGigabytes de imagenMegabytes
PortabilidadAtada al hipervisorMisma imagen en cualquier lado

Qué resuelve la orquestación

  • Programar: colocar contenedores en el nodo con recursos libres.
  • Escalar: añadir o quitar réplicas según la demanda.
  • Autorreparar: reiniciar o reemplazar contenedores que mueren.
  • Descubrimiento y carga: repartir tráfico entre réplicas sanas.
Diagrama de tres bandas: arriba la capa de orquestación declarativa (Deployment, Service, Config/Secret); en el centro los pods con uno o más contenedores; abajo los nodos de cómputo que los ejecutan.
Kubernetes hace converger el estado deseado de la capa alta hacia los pods repartidos en los nodos.

Piezas de Kubernetes

  • Pod: la unidad desplegable, uno o más contenedores que comparten red y volumen.
  • Deployment: declara cuántas réplicas correr y cómo actualizarlas.
  • Service: dirección estable para hablar con un conjunto de pods efímeros.
  • ConfigMap y Secret: separan configuración y credenciales de la imagen.
  • Node: la máquina (física o virtual) donde corren los pods.

Declaratividad y bucles de control

No le dices a Kubernetes "arranca este contenedor"; declaras el estado deseado (tres réplicas de esta versión) y el sistema trabaja por alcanzarlo y mantenerlo. Si un nodo cae, reprograma las réplicas perdidas sin intervención.

Escalado y despliegues

El autoescalado horizontal añade réplicas cuando sube la carga. Los despliegues son progresivos (rolling update) y reversibles (rollback), lo que permite publicar sin parar el servicio y deshacer si algo sale mal.

Contenedores y datos

Para un ingeniero de datos, el contenedor hace reproducible un pipeline: el mismo job corre en el portátil y en el clúster. Spark puede ejecutarse sobre Kubernetes, y las transformaciones se empaquetan como imágenes versionadas en un registro.

Errores frecuentes

  • Tratar Kubernetes como si fueran máquinas virtuales a mano, sin declaratividad.
  • Omitir requests y limits de CPU y memoria, y dejar que un pod se trague el nodo.
  • Publicar imágenes enormes y sin endurecer por seguridad.

Ejemplo resuelto: un job de datos se desborda

  1. Empaquetar la transformación en una imagen con sus dependencias.
  2. Definir un Deployment con recursos acotados y número de réplicas.
  3. Publicar un Service para que otros sistemas lo llamen de forma estable.
  4. Configurar el autoescalado según la cola de trabajo pendiente.
  5. Hacer un rolling update con la siguiente versión y verificar antes de subir más.

¿Para qué sirve en la realidad?

Convertir aplicaciones en imágenes y delegar su operación a un orquestador elimina la nieve artesanal: los entornos se vuelven reproducibles, escalables y recuperables, en la nube propia o en varias a la vez.

¿Qué ventaja principal tiene un contenedor frente a una máquina virtual?

En Kubernetes declaras el estado deseado y el sistema trabaja por alcanzarlo y mantenerlo.

La unidad desplegable de Kubernetes, con uno o más contenedores que comparten red y volumen, se llama .

Clasifica cada objeto de Kubernetes según su rol.

Arrastra cada ficha a su categoría (o tócala y luego toca la categoría). También puedes usar el teclado.

Une cada pieza con lo que hace.

      Contenedores y K8s

      Aplicación más sus dependencias en un paquete portable
      contenedor
      Orquestador que despliega y escala contenedores
      Kubernetes
      Unidad desplegable con uno o más contenedores
      pod
      Dirección estable para un conjunto de pods
      service
      Declaras el estado deseado y el sistema converge
      modelo declarativo

      Toca una tarjeta para ver la respuesta.

      Contenedores y orquestación con Kubernetes

      • Kubernetes
        • Contenedor
          • imagen portable
            • comparte kernel
            • Objetos
              • pod y deployment
                • service
                  • config y secret
                  • Operacion
                    • declarativo
                      • autoscaling
                        • rolling y rollback

                      Tu equipo corre pipelines de datos en tres máquinas virtuales distintas, con entornos que divergen. ¿Qué ganarías y qué nueva complejidad introducirías al contenedorizar esos jobs y correrlos sobre un clúster gestionado?

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                      Las respuestas y tu progreso se guardan sólo en este dispositivo. Contenido firmado por su autoría mediante Lumbre.

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