Docker: historia de la aparición y conceptos principales

1.1 Historia del surgimiento de Docker

Primeros años y antecedentes:

La historia de Docker comenzó mucho antes de su nacimiento oficial en 2013. A principios de los 2000, la virtualización ya era popular, pero las máquinas virtuales tradicionales requerían muchos recursos y no eran lo suficientemente flexibles. Fue entonces cuando surgió la idea de la contenedorización. LXC (Linux Containers) fue uno de los primeros proyectos que permitió ejecutar contenedores aislados utilizando las capacidades del núcleo de Linux.

El nacimiento de la idea:

Docker apareció como parte de un proyecto interno de la empresa dotCloud, una startup fundada por Solomon Hykes y Sebastien Pahl en 2010. DotCloud ofrecía una plataforma como servicio (PaaS) y brindaba a los desarrolladores herramientas para implementar y administrar aplicaciones web. Pero mientras el equipo trabajaba en dotCloud, enfrentaron problemas de aislamiento de aplicaciones y gestión de dependencias. Así nació la idea de crear una tecnología de contenedores universal capaz de resolver estos problemas.

Desarrollo y primer lanzamiento:

Las primeras versiones de Docker surgieron de dotCloud, y su "padre" oficial fue Solomon Hykes. Inicialmente, Docker fue anunciado en la conferencia PyCon en marzo de 2013, y luego su código fuente fue publicado en GitHub. Al principio, Docker utilizaba LXC (Linux Containers), pero más tarde el equipo desarrolló su propia implementación de contenedores, mejorando el rendimiento y la flexibilidad del sistema.

Reconocimiento y crecimiento de la comunidad:

Docker rápidamente atrajo la atención de desarrolladores y especialistas en TI. No es sorprendente: es fácil de configurar y tiene capacidades increíblemente amplias. Unos meses después del anuncio, el proyecto obtuvo un montón de estrellas en GitHub y generó una comunidad activa de colaboradores. En 2014, la empresa dotCloud cambió su nombre a Docker, Inc., enfocándose en el desarrollo de la nueva plataforma de contenedores.

Un evento clave en la historia de Docker fue su reconocimiento por parte de grandes empresas del mercado TI. En 2014, Red Hat, Google y Microsoft comenzaron a apoyar activamente a Docker, integrándolo en sus productos y servicios. Esto contribuyó a su rápida expansión y consolidación como estándar de facto en la contenedorización.

Colaboraciones y ecosistema:

Docker continuó desarrollándose y atrayendo inversiones. En 2014, la empresa recibió $40 millones en una ronda de financiamiento Serie C (la Serie C es la tercera etapa de financiamiento de capital de riesgo para startups o empresas que ya han tenido cierto éxito y quieren seguir creciendo), lo que permitió ampliar el equipo y acelerar el desarrollo. Docker comenzó a colaborar activamente con otras empresas, formando un ecosistema alrededor de su plataforma. Se lanzaron proyectos como Docker Compose (para la gestión de aplicaciones multicontenedor) y Docker Swarm (para la orquestación de contenedores).

En 2015, Docker anunció una asociación estratégica con Microsoft, lo que permitió integrar Docker en Windows Server y Azure. Esto fue un paso importante para expandir la tecnología de contenedores más allá de la comunidad de Linux, haciéndola accesible a una audiencia más amplia.

Competencia y estandarización:

Con el crecimiento de la popularidad de Docker, surgieron proyectos y tecnologías competidoras en el mercado. En 2015, Google presentó Kubernetes, un sistema de orquestación de contenedores que rápidamente se hizo popular debido a su flexibilidad y funcionalidad. A pesar de la competencia, Docker y Kubernetes se complementaron, formando la base de la infraestructura moderna de contenedores.

En 2017, Docker comenzó a apoyar la Open Container Initiative (OCI), un proyecto de estandarización de formatos de contenedores y tiempos de ejecución. Esto garantizó la compatibilidad entre diferentes plataformas de contenedores y facilitó la integración de Docker con otras herramientas.

Estado actual y futuro:

Hoy en día, Docker sigue siendo una herramienta clave en el arsenal de desarrolladores y administradores del sistema. Su ecosistema sigue creciendo, incluyendo proyectos como Docker Desktop (para trabajar con Docker en máquinas locales) y Docker Hub (un registro público de imágenes).

Docker está desarrollando activamente tecnologías de seguridad, rendimiento y facilidad de uso. Por ejemplo, Docker Content Trust garantiza la integridad y la autenticidad de las imágenes, mientras que Docker Scan permite identificar vulnerabilidades en los contenedores.

1.2 Conceptos básicos de Docker

0. «Máquina virtual» virtual

Desde el punto de vista de una aplicación ejecutada dentro de un contenedor Docker, un contenedor Docker es una máquina virtual. Pero a diferencia de las máquinas virtuales comunes, Docker es un sistema muy ligero. Porque en realidad no es una máquina virtual completa, sino una «máquina virtual» virtual.

El sistema operativo Linux permite aislar las aplicaciones entre sí de tal forma que cada una funciona como si estuviera en su propio sistema operativo. Este entorno único que opera sobre el sistema operativo real es lo que llamamos un contenedor.

1. Aislamiento:

Una de las características clave de Docker es la capacidad de proporcionar aislamiento de las aplicaciones y sus dependencias. Esto se logra mediante namespaces y cgroups en el núcleo de Linux. Los namespaces garantizan el aislamiento de procesos: cada contenedor obtiene su propio conjunto de procesos, interfaces de red y sistema de archivos. Los cgroups permiten limitar y controlar el uso de recursos (CPU, memoria y disco) de cada contenedor. Este aislamiento hace que los contenedores sean independientes entre sí y del sistema host, lo que mejora la seguridad y la fiabilidad de las aplicaciones.

2. Portabilidad:

Docker proporciona una alta portabilidad de aplicaciones. Esto significa que el mismo contenedor se puede ejecutar en cualquier servidor: en la computadora local del desarrollador, en un entorno de prueba o en una plataforma en la nube. Todo el entorno de ejecución, incluyendo el código de la aplicación, dependencias, bibliotecas y archivos de configuración, se empaqueta en el contenedor. Esto elimina los problemas de incompatibilidad de entorno y permite a los desarrolladores estar seguros de que sus aplicaciones funcionarán en cualquier entorno sin cambios.

3. Ligereza:

A diferencia de las máquinas virtuales que requieren instalar un sistema operativo separado para cada instancia, los contenedores Docker utilizan el núcleo del sistema host. Esto hace que los contenedores sean mucho más ligeros y rápidos de iniciar. Ocupan menos espacio en disco y consumen menos memoria RAM, lo que permite ejecutar más contenedores en un solo servidor en comparación con las máquinas virtuales.

4. Imágenes Docker:

Una imagen Docker es una plantilla desde la cual se crean los contenedores. La imagen contiene todo lo necesario para ejecutar la aplicación: código, bibliotecas, dependencias y archivos de configuración. Las imágenes se pueden crear desde cero utilizando un Dockerfile, un script especial que describe los pasos para crear la imagen. Además, hay muchas imágenes listas en Docker Hub, un registro público de imágenes Docker. Docker Hub permite a los desarrolladores compartir sus imágenes y usar imágenes creadas por otros.

5. Sistema de archivos en capas:

Docker utiliza un sistema de archivos por capas (Union File System), que permite ahorrar espacio y recursos. Cada imagen consta de varias capas, donde cada capa representa cambios en comparación con la anterior. Por ejemplo, una capa puede contener el sistema operativo base, otra las bibliotecas instaladas y otra el código de la aplicación. Al crear un contenedor a partir de una imagen, se añade una nueva capa para registrar los cambios, sin afectar las capas originales. Esto reduce el volumen de datos transferidos por la red y acelera el proceso de creación de contenedores.

6. Automatización y orquestación:

Docker permite automatizar la compilación, prueba y despliegue de aplicaciones mediante diversas herramientas. Docker Compose se utiliza para gestionar aplicaciones multicontenedor. Con él se pueden describir todos los servicios en un solo archivo (docker-compose.yml) y ejecutarlos con un solo comando. Para la orquestación de contenedores en grandes clústeres se usa Kubernetes, un sistema de gestión de contenedores que proporciona escalado automático, recuperación tras fallos y balanceo de carga.

1.3 Uso de Docker

Docker se usa activamente en diversas áreas de TI. Veamos las principales direcciones:

1. Desarrollo y pruebas:

Los desarrolladores usan Docker para crear entornos de desarrollo y pruebas aislados. Esto permite trabajar con diferentes versiones de librerías y frameworks sin conflictos. Los testers pueden implementar rápidamente entornos para realizar pruebas automatizadas.

2. Integración y despliegue continuo (CI/CD):

Docker facilita el proceso de integración y despliegue continuo. Con su ayuda, es posible crear imágenes de aplicaciones y probarlas en cada etapa de construcción, haciendo que el proceso de despliegue sea confiable y predecible.

3. Microservicios:

Docker es una solución ideal para una arquitectura de microservicios. En esta arquitectura, la aplicación se divide en servicios pequeños e independientes, cada uno de los cuales se puede desplegar y escalar por separado.

4. Computación en la nube:

Docker simplifica el despliegue de aplicaciones en la nube gracias a un formato único para empaquetar todos los componentes. Esto asegura una fácil transferencia de aplicaciones entre diferentes plataformas en la nube y servidores locales.

La historia de Docker es un camino de innovación y colaboración que ha transformado la industria TI. Comenzando como un proyecto interno de una pequeña startup, Docker se ha convertido en un fenómeno global que sigue influyendo en el desarrollo y despliegue de aplicaciones en todo el mundo. Este camino demuestra cómo una idea, realizada con perseverancia y una visión clara, puede transformar toda una industria.