Contenedores frente a máquinas virtuales

Los contenedores y las máquinas virtuales (VM) son dos tecnologías fundamentales que permiten que las aplicaciones se ejecuten en entornos aislados. Aunque ambos ofrecen ventajas como la gestión de recursos y la portabilidad, difieren significativamente en su arquitectura, uso de recursos y casos prácticos. Elegir la tecnología adecuada depende de los requisitos específicos de tu aplicación y de tus objetivos empresariales. Vamos a analizar las principales diferencias entre los contenedores y las máquinas virtuales para ayudarte a tomar una decisión fundamentada.

Diferencias entre máquinas virtuales y contenedores

¿Qué son los contenedores?

Los contenedores son imágenes ejecutables ligeras, portátiles e independientes que contienen aplicaciones de software y sus dependencias. Se utilizan para desplegar y ejecutar aplicaciones de manera uniforme en diferentes entornos, como el desarrollo, el staging y la producción. Los contenedores se suelen desplegar a partir de una imagen mediante una plataforma de orquestación como Kubernetes. Estas plataformas permiten gestionar y desplegar contenedores a escala.

Los contenedores tienen varias ventajas con respecto a los métodos de virtualización tradicionales. Como son más ligeros y portátiles que las máquinas virtuales, los contenedores admiten la descomposición de un monolito en microservicios. Los contenedores se gestionan y despliegan más rápidamente que las máquinas virtuales, lo que permite ahorrar tiempo y dinero al desplegar aplicaciones.

¿Qué son las máquinas virtuales?

Las máquinas virtuales (VMs) o los invitados representan instancias de un sistema operativo coubicadas en una máquina física mediante el uso de un hipervisor. Cada máquina virtual tiene su propio sistema operativo, memoria y otros recursos, que están aislados de las demás máquinas virtuales en el mismo ordenador físico. Esto permite que varios sistemas operativos se ejecuten en los mismos componentes físicos sin interferir entre sí.

Las máquinas virtuales se crean y gestionan con software de hipervisor. Un hipervisor es un software que administra los recursos de un ordenador físico y los asigna a máquinas virtuales.

Diferencia entre contenedores y VM

Las máquinas virtuales acceden al hardware de una máquina física a través de un hipervisor. El hipervisor crea una capa de abstracción que permite a la VM acceder a la CPU, la memoria y el almacenamiento. Por el contrario, los contenedores representan un paquete que incluye un ejecutable con las dependencias que necesita para ejecutarse.

Esto significa que cada contenedor comparte el hardware de la máquina física y el kernel del sistema operativo con otros contenedores.

Por eso, las máquinas virtuales suelen consumir más recursos que los contenedores. Sin embargo, las máquinas virtuales también proporcionan un alto nivel de aislamiento, que puede ser importante por motivos de seguridad y cumplimiento. Los contenedores son más ligeros y portátiles que las máquinas virtuales. Por eso son una buena opción para las aplicaciones que tienen que desplegarse de forma rápida y sencilla y en las que hay que optimizar la computación.

Consulta la tabla comparativa para entender mejor las diferencias entre los contenedores y las máquinas virtuales:

Función

Contenedor

Máquina virtual


Nivel de virtualización


Nivel del sistema operativo

Nivel de hardware

Sistema operativo


Comparte el kernel del sistema operativo de host

Sistema operativo invitado (instancia de SO completa)


Tamaño

Megabytes (MB)

Gigabytes (GBs)

Tiempo de inicio


Segundos


Minutos


Uso de recursos

Inferior


Superior


Aislamiento


Nivel de proceso

Nivel de hardware


Portabilidad

Gran portabilidad


Menos portátil


Gestión


Normalmente, se gestionan con herramientas de orquestación de contenedores (por ejemplo, Kubernetes).

Gestionado por hipervisores (por ejemplo, VMware, KVM) o plataformas de gestión en la nube

Casos prácticos

Microservicios, aplicaciones web, flujos de procesamiento de CI/CD, aplicaciones nativas de la nube

Aplicaciones antiguas, aplicaciones que requieren un aislamiento estricto, requisitos de SO diversos

Función

Contenedor

Máquina virtual


Nivel de virtualización


Nivel del sistema operativo

Nivel de hardware

Sistema operativo


Comparte el kernel del sistema operativo de host

Sistema operativo invitado (instancia de SO completa)


Tamaño

Megabytes (MB)

Gigabytes (GBs)

Tiempo de inicio


Segundos


Minutos


Uso de recursos

Inferior


Superior


Aislamiento


Nivel de proceso

Nivel de hardware


Portabilidad

Gran portabilidad


Menos portátil


Gestión


Normalmente, se gestionan con herramientas de orquestación de contenedores (por ejemplo, Kubernetes).

Gestionado por hipervisores (por ejemplo, VMware, KVM) o plataformas de gestión en la nube

Casos prácticos

Microservicios, aplicaciones web, flujos de procesamiento de CI/CD, aplicaciones nativas de la nube

Aplicaciones antiguas, aplicaciones que requieren un aislamiento estricto, requisitos de SO diversos

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Arquitectura de contenedores frente a máquinas virtuales

Para entender las diferencias entre los contenedores y las máquinas virtuales, es útil visualizar su arquitectura:

  • Contenedores:
  • Comparten el kernel del SO host: los contenedores aprovechan el kernel del sistema operativo subyacente de la máquina host.
  • Ligero: tiene un tamaño más reducido y requiere menos recursos que las máquinas virtuales.
  • Inicio más rápido: arranca y detente rápidamente gracias al kernel del SO compartido.
  • Máquinas virtuales:
  • Ejecuta un sistema operativo invitado completo: cada VM tiene su propio sistema operativo dedicado, aislado de otras VMs.
  • Uso intensivo de recursos: requieren más recursos (CPU, memoria y almacenamiento) que los contenedores.
  • Inicio más lento: tardan más en arrancar porque tienen que cargar el SO invitado.

Similitudes entre contenedores y máquinas virtuales

Aunque los contenedores y las máquinas virtuales tienen propósitos diferentes, no son mutuamente excluyentes. De hecho, a menudo se pueden usar juntos para crear una infraestructura potente y flexible.

  • Los contenedores son aplicaciones o servicios separados de un host que comparten el mismo sistema operativo
  • Las máquinas virtuales son instancias aisladas de un sistema operativo en un host físico y que ejecutan aplicaciones o servicios

Los contenedores tienen un tamaño más reducido que las máquinas virtuales. Esto se debe a que los contenedores comparten el kernel del sistema operativo host, mientras que las máquinas virtuales tienen cada una su propio kernel. Como consecuencia, los contenedores pueden iniciarse y detenerse más rápido, y consumir menos recursos.Las máquinas virtuales están aisladas unas de otras, lo que puede ayudar a evitar que los ataques se propaguen entre los invitados.

Contenedores y máquinas virtuales

Estos son algunos de los usos más habituales de los contenedores y las máquinas virtuales en combinación:

Ejecutar contenedores dentro de máquinas virtuales puede proporcionar una capa adicional de aislamiento y seguridad. Este enfoque se suele utilizar en entornos donde la seguridad es primordial, como los servicios financieros o la sanidad.

  • Ejemplo: un banco ejecuta sus aplicaciones en contenedores dentro de máquinas virtuales para cumplir los estrictos requisitos normativos.


Desplegar clústeres de Kubernetes en máquinas virtuales proporciona una infraestructura flexible y escalable para gestionar aplicaciones en contenedores. De esta forma, puedes aprovechar las ventajas de ambas tecnologías.

  • Ejemplo: una gran empresa usa máquinas virtuales de Google Compute Engine para alojar sus clústeres de Kubernetes, lo que le proporciona una plataforma escalable y resiliente para sus cargas de trabajo en contenedores.


Usar contenedores y máquinas virtuales en un entorno de nube híbrida te permite ejecutar aplicaciones on-premise y en la nube, en función de tus necesidades específicas.

  • Ejemplo: una empresa de retail usa máquinas virtuales para ejecutar sus aplicaciones empresariales principales on-premise, mientras que usa contenedores para desplegar nuevas aplicaciones nativas de la nube en Google Cloud.


Casos prácticos de contenedores

Los contenedores son una opción popular para una amplia variedad de casos prácticos, entre los que se incluyen los siguientes:

  • Desarrollo web: los contenedores son una buena opción para el desarrollo web, ya que se pueden desplegar fácilmente en diversos entornos, como el desarrollo, el staging y la producción
  • Arquitectura de microservicios: los contenedores son una buena opción para la arquitectura de microservicios, ya que se pueden usar para desplegar y gestionar servicios individuales
  • Cloud computing: los contenedores son una buena opción para cloud computing, ya que se pueden escalar o reducir fácilmente para cumplir la demanda
  • Integración y entrega continuas (CI/CD): los contenedores se pueden usar para ejecutar procesos automatizados de creación, prueba y despliegue de aplicaciones

Los contenedores son una potente herramienta que puede utilizarse para mejorar el desarrollo, el despliegue y la gestión de aplicaciones. Son una buena opción para una gran variedad de casos prácticos y son cada vez más populares en el sector del cloud computing.

Casos prácticos de máquinas virtuales

Las máquinas virtuales son una opción popular para una gran variedad de casos prácticos, entre los que se incluyen:

  • Pruebas: se pueden utilizar máquinas virtuales para probar software nuevo en un entorno aislado seguro. Esto se debe a que la máquina virtual se puede borrar o eliminar fácilmente si el software provoca problemas.
  • Desarrollo: se pueden usar máquinas virtuales para desarrollar software en diferentes sistemas operativos. Esto puede resultar útil para los desarrolladores que necesitan probar su software en diferentes sistemas operativos o para los usuarios que quieran utilizar diferentes sistemas operativos para realizar distintas tareas.
  • Aislamiento: se pueden usar máquinas virtuales para aislar aplicaciones entre sí. Esto puede ser útil para la segmentación de seguridad y la partición de recursos.
  • Cloud computing: las máquinas virtuales son una opción popular para el cloud computing porque se pueden escalar o reducir verticalmente de forma sencilla para satisfacer la demanda.
  • Recuperación tras fallos: se pueden usar máquinas virtuales para ayudar en las estrategias de recuperación tras fallos. Esto se debe a que la máquina virtual se puede restaurar fácilmente a partir de una copia de seguridad si la máquina host falla.

Las máquinas virtuales son herramientas potentes que se pueden utilizar para varios fines. Son una forma rentable de ejecutar varios sistemas operativos y aplicaciones en el mismo ordenador, y se pueden utilizar para probar software nuevo en un entorno seguro.

Cuándo usar contenedores en lugar de máquinas virtuales

La elección entre contenedores y máquinas virtuales depende de tus requisitos específicos. Aquí tienes una guía:

Caso práctico

Recomendación

Ejemplo de empresa

Aplicaciones de microservicios

Contenedores


Una empresa de comercio electrónico usa contenedores para desplegar su plataforma basada en microservicios, lo que le permite escalar de forma independiente y acelerar los ciclos de desarrollo.

Modernización de aplicaciones antiguas

Contenedores


Una institución financiera contenedoriza sus aplicaciones antiguas para migrarlas a la nube, lo que mejora la portabilidad y reduce los costes de infraestructura.


Integración y entrega continuas (CI/CD)

Contenedores

Una empresa de software usa contenedores para crear flujos de procesamiento de CI/CD coherentes y reproducibles, lo que garantiza despliegues fiables en distintos entornos.


Aplicaciones sensibles a la seguridad


Máquinas virtuales


Un proveedor de atención sanitaria usa máquinas virtuales para aislar datos sensibles de pacientes y cumplir estrictos requisitos de cumplimiento.


Ejecutar diferentes sistemas operativos


Máquinas virtuales

Un desarrollador de software usa máquinas virtuales para probar aplicaciones en diferentes sistemas operativos (Windows, Linux y macOS) de forma simultánea.

Cargas de trabajo que consumen muchos recursos


Máquinas virtuales

Una empresa de medios de comunicación usa máquinas virtuales para ejecutar cargas de trabajo de codificación y transcodificación de vídeo, aprovechando los recursos de CPU y memoria dedicados.

Caso práctico

Recomendación

Ejemplo de empresa

Aplicaciones de microservicios

Contenedores


Una empresa de comercio electrónico usa contenedores para desplegar su plataforma basada en microservicios, lo que le permite escalar de forma independiente y acelerar los ciclos de desarrollo.

Modernización de aplicaciones antiguas

Contenedores


Una institución financiera contenedoriza sus aplicaciones antiguas para migrarlas a la nube, lo que mejora la portabilidad y reduce los costes de infraestructura.


Integración y entrega continuas (CI/CD)

Contenedores

Una empresa de software usa contenedores para crear flujos de procesamiento de CI/CD coherentes y reproducibles, lo que garantiza despliegues fiables en distintos entornos.


Aplicaciones sensibles a la seguridad


Máquinas virtuales


Un proveedor de atención sanitaria usa máquinas virtuales para aislar datos sensibles de pacientes y cumplir estrictos requisitos de cumplimiento.


Ejecutar diferentes sistemas operativos


Máquinas virtuales

Un desarrollador de software usa máquinas virtuales para probar aplicaciones en diferentes sistemas operativos (Windows, Linux y macOS) de forma simultánea.

Cargas de trabajo que consumen muchos recursos


Máquinas virtuales

Una empresa de medios de comunicación usa máquinas virtuales para ejecutar cargas de trabajo de codificación y transcodificación de vídeo, aprovechando los recursos de CPU y memoria dedicados.

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