Windows Server 2022: Una guía completa para contenedores de Windows

Introducción

Microsoft ha apostado fuertemente por la nube híbrida, ofreciendo servicios que se pueden ejecutar tanto en local como en la nube o en ambos simultáneamente. En el centro de esta apuesta se encuentran los contenedores de aplicaciones, una tecnología que permite que el código y la carga de trabajo se ejecuten en servidores propios o en Azure sin necesidad de realizar cambios.

Guía breve sobre contenedores de Windows

Gran parte de lo que Microsoft está haciendo con servicios de Azure en local está disponible para tus propias aplicaciones y herramientas, ya que se basa en características estándar de Windows Server. Esto significa que tu propio código puede aprovechar lo que Microsoft utiliza, especialmente cuando se trata de la compatibilidad con contenedores de Windows.

Todos estamos familiarizados con los contenedores en Linux, que utilizan herramientas como Docker para gestionar entornos de aplicaciones aislados. Este enfoque garantiza que todas las dependencias de una aplicación se puedan gestionar y distribuir junto con la aplicación, manteniéndola separada de otras aplicaciones sin el costo adicional de ejecutar una máquina virtual completa para cada aplicación.

Windows funciona de manera similar a Linux en su modelo de contenedor estándar, ejecutando un conjunto de servicios de administración de contenedores en Windows que controlan la interacción de los contenedores de procesos de aplicación con el kernel de Windows. Debido a estas elecciones de diseño, los contenedores de Windows tienen más dependencias de la versión del sistema operativo host que los contenedores de Linux y deben crearse en la misma versión de Windows que el host.

Puedes superar esta limitación utilizando contenedores de Hyper-V, que se ejecutan en el mismo entorno virtualizado que las máquinas virtuales de Windows pero utilizan menos recursos. Son más seguros, con un aislamiento adicional al ejecutarse en Hyper-V. El tipo de licencia de tu Windows Server determinará cuántos contenedores puedes ejecutar; Datacenter te permite tener un número ilimitado de ambos tipos, mientras que Standard te permite tener un número ilimitado de contenedores de proceso, pero te limita a dos contenedores aislados de Hyper-V.

Aunque los contenedores de Windows son rápidos de iniciar y fáciles de crear y gestionar, tienen una desventaja importante en comparación con los contenedores de Linux: todos contienen una imagen base y, por lo tanto, pueden ser bastante grandes. Descargar un contenedor de Windows nuevo desde un repositorio remoto cada vez que quieras lanzar una nueva instancia o aplicar una actualización llevará más tiempo que su equivalente en Linux.

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Windows Server 2022 y los contenedores

Microsoft desarrolló una nueva versión de Windows Server, llamada Nano Server, para mantener el tamaño de la imagen al mínimo al eliminar la mayoría de los servicios no esenciales. Aunque Nano Server sigue siendo recomendado como imagen base para aplicaciones en la nube nativas modernas, donde necesitas iniciar nuevos nodos rápidamente, si estás migrando código existente a contenedores, es probable que prefieras utilizar Windows Server Core como base de tus imágenes.

Windows Server Core es considerablemente más grande que Nano Server, por lo que Microsoft ha trabajado para reducir significativamente su tamaño. Según la documentación oficial de Windows Server 2022, el tamaño se ha reducido aproximadamente de 3,5 GB a 2,75 GB, lo que supone una reducción del 33% y ofrece una significativa mejora en los tiempos de descarga.

Una diferencia importante entre estas imágenes base de contenedores y Windows Server principal es cómo se gestionan las actualizaciones. En lugar de utilizar el proceso tradicional de Windows Update, las imágenes del sistema operativo para contenedores de Windows se dividen en dos partes: una capa de lanzamiento que se basa en la versión principal de Windows Server 2022 y una capa de parche con todas las actualizaciones y correcciones de seguridad actuales. Ambas se combinan al implementar una imagen y, si bien el tamaño de la capa de lanzamiento no cambia, la capa de parche cambia con el tiempo. Ambas son necesarias para implementar un contenedor, por lo que debes tener en cuenta la capa de parche.

Como alternativa, puedes descargar una nueva imagen base cada mes desde el propio registro de contenedores de Microsoft. Estas imágenes contienen todas las actualizaciones actuales y son una descarga más pequeña. Las imágenes de contenedores propios de Microsoft, para .NET y para IIS, se actualizan a través del mismo proceso. Al mismo tiempo, se ha mejorado el ciclo de vida de soporte de las imágenes base, que ahora se alinean con Windows Server 2022 y cuentan con soporte hasta 2026.

Windows containers y Kubernetes

Microsoft está utilizando Windows Server 2022 para introducir una nueva clase de contenedores de Windows. Estos nuevos contenedores de proceso host están diseñados para ampliar el soporte de Windows para Kubernetes, brindando acceso a características del servidor host, como dispositivos, almacenamiento y redes. En lugar de tener que iniciar sesión en los contenedores con cuentas de administrador para administrar sus servicios de Windows, puedes implementar contenedores de proceso host en todos tus clústeres de Kubernetes y administrarlos directamente, ejecutándose como usuarios locales o de dominio según la membresía de Active Directory del servidor host.

Otra herramienta de administración nueva, basada en el soporte para cuentas de servicio administradas en grupo, permite que los contenedores funcionen con Active Directory sin necesidad de un host administrado. Los contenedores pueden funcionar con una cuenta de servicio administrada en grupo utilizando un almacén de secretos con la información de la cuenta almacenada en el host, lo que se puede completar sin necesidad de que el host se una al dominio. Este enfoque es especialmente útil al trabajar con Kubernetes, ya que te permite asociar la pertenencia de Active Directory con una aplicación, no con un servidor que existe simplemente para alojar una instancia de Kubernetes.

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Ejecutar contenedores en Windows, especialmente en Kubernetes, donde tiende a ejecutar muchos nodos pequeños en un solo servidor, solía afectar la red. Windows Server 2022 tiene como objetivo reducir ese impacto mejorando la escalabilidad de la red. Estos cambios te permiten ejecutar cientos de nodos en un solo servidor y al mismo tiempo mejorar el rendimiento del conmutador virtual de Hyper-V.

Facilitando las operaciones de contenedores

Una de las novedades interesantes de Windows Server 2022 en los contenedores de Windows es Windows Admin Center. Aquí puedes contenerizar rápidamente aplicaciones ASP.NET directamente desde un paquete Web Deploy. Este enfoque simplifica el paso de las herramientas del desarrollador a un contenedor que se ejecuta en un servidor, validando automáticamente las imágenes y enviándolas a un Azure Container Registry. Puedes utilizar WAC para administrar las instancias de ACR, así como controlar los contenedores que se ejecutan en Azure Container Instance desde tus servidores locales, ya sea que se ejecuten en Azure o en un sistema administrado por Azure Arc.

Otra corrección pequeña pero útil se realiza mediante la virtualización del soporte de zona horaria en los contenedores de Windows. En lugar de depender de la zona horaria del servidor host, ahora pueden compensar la zona horaria local y aplicar una zona horaria virtual para que el código geográficamente sensible pueda soportar las zonas horarias de los usuarios de manera más efectiva. Utilizarás PowerShell para configurar la zona horaria del contenedor cuando lo instales por primera vez en tu host y esta configuración persistirá incluso después de reinicios.

Windows Server 2022 continúa mostrando la evolución de Microsoft desde el hospedaje tradicional de aplicaciones hacia su enfoque preferido de nube híbrida. Con gran parte de su trabajo en contenedores de Windows enfocado en la interoperabilidad con Kubernetes, está claro que considera estas dos tecnologías como una forma de admitir aplicaciones modernas tanto en sistemas locales como en Azure. Al ofrecerte las herramientas necesarias para administrar y admitir contenedores de Windows en local con Windows Server, Microsoft apuesta a que considerarás primero Azure Arc como una plataforma de administración y hospedaje de contenedores para tu código, con el objetivo de que luego te mudes a Azure Stack HCI y, finalmente, a Azure. Con las mejoras en Windows Server y las características disponibles, es una apuesta que muy bien podría ganar.

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