Kubernetes, contenedores e hipervisores en el ecosistema innovaphone

Bernd Riedl y Cecília Camacho Riedl | 28.04.2025

Hace unas décadas, el uso de internet era mínimo, a pesar de que algunas empresas ya utilizaban ordenadores. La transformación digital se inició en el sector empresarial, extendiéndose luego a la banca y administraciones públicas. Internet, la integración de software y las técnicas de virtualización impulsaron este cambio. La eficiencia digital empresarial pasó a depender de la rentabilidad y la velocidad. En este entorno, la nube ganó importancia, especialmente por la internacionalización y la necesidad de colaboración entre equipos distribuidos.

Pero, ¿qué papel desempeñan Kubernetes, los contenedores e hipervisores en esta transformación?

Acompáñanos en un fascinante recorrido por el mundo de la TI, donde exploraremos la interacción entre Kubernetes, contenedores e hipervisores.

La historia de la virtualización

La historia de la virtualización en la tecnología de la información es un viaje cautivador que abarca varias décadas y numerosos hitos tecnológicos. Sus orígenes se remontan a la década de los 60, cuando IBM dio los primeros pasos hacia la virtualización con sus computadoras mainframe. Un hito significativo ocurrió en 1979, con la introducción de la llamada al sistema chroot por parte de los desarrolladores de Unix, que permitía aislar una parte del sistema de archivos del resto ^[1]. En la década de 1990, la virtualización experimentó un avance considerable gracias a la llegada de los hipervisores. Un hipervisor es un software que posibilita la ejecución simultánea de múltiples sistemas operativos en un host físico. VMware, fundada en 1998, fue una de las pioneras en este campo, lanzando el primer hipervisor x86 comercial en 1999.^[2] Un paso aún más trascendental en la tecnología de virtualización fue la introducción de los contenedores. En 2013, la empresa Docker presentó su tecnología de contenedores, que permitió simplificar a los desarrolladores el empaquetado y la ejecución de aplicaciones en entornos aislados^[3]&[4]. A diferencia de las máquinas virtuales tradicionales basadas en hipervisores, los contenedores Docker comparten el kernel del sistema operativo del host, lo que los hace más eficientes en el uso de recursos y más rápidos.

La gestión y orquestación de contenedores fue revolucionada por Kubernetes, una tecnología desarrollada por Google en 2014 y que, en 2016, pasó a ser open-source bajo la tutela de la Cloud Native Computing Foundation (CNCF). Kubernetes ofrece una potente plataforma para automatizar el despliegue, escalado y gestión de aplicaciones en contenedores ^[5].

Estos avances han transformado de manera fundamental el panorama de la TI, sentando las bases para el uso moderno de la nube.

En este contexto, innovaphone ha logrado navegar con destreza entre estas tecnologías para asegurar la máxima eficiencia y flexibilidad en sus productos.
 

¿Cómo opera la virtualización en términos generales?

Para ilustrar de forma sencilla el funcionamiento de la virtualización en el ámbito de la TI, usaremos un ejemplo creativo.
Imagina que tienes un grupo de niños jugando a una versión ligeramente modificada del "juego de las sillas". Los niños corren en círculo alrededor de unas sillas, pero hay menos sillas que niños. Al escuchar una señal acústica, cada niño intenta sentarse en una silla libre. Aquellos que no encuentran asiento siguen corriendo. Con la siguiente señal, los niños sentados se levantan para ceder su lugar a otros.

Ahora, traslademos este juego al concepto de virtualización en TI:

• Los niños representan las diversas aplicaciones que se ejecutan en un ordenador.
• Las sillas simbolizan los recursos físicos del ordenador, como la CPU, la memoria o el disco duro, entre otros.
• La señal acústica (por ejemplo, la música) representa el ritmo con el que el software de virtualización distribuye dichos recursos.

En una configuración tradicional, sin virtualización, cada niño (es decir, cada aplicación) reservaría su propia silla (su propio ordenador físico). Esto resultaría ineficiente, ya que la mayoría de las veces los recursos de un ordenador no se utilizan por completo. Sin embargo, con la virtualización, varias aplicaciones (niños) pueden utilizar el mismo ordenador físico (silla) en diferentes momentos. La música (el software de virtualización) asegura que cada aplicación (niño) tenga suficiente espacio para "sentarse" y "ejecutarse". De este modo, más aplicaciones pueden funcionar en menos hardware físico, lo que aumenta la eficiencia del sistema global y permite un considerable ahorro de costes.

¿Qué implican los términos Kubernetes, contenedor e hipervisor?

Un hipervisor es un software que permite ejecutar múltiples ordenadores virtuales —conocidos comúnmente como máquinas virtuales (VMs)— sobre un único host o servidor físico. Cada VM necesita su propio sistema operativo y recursos exclusivos como CPU, memoria y disco duro. En contraste, una infraestructura de contenedores no virtualiza el hardware del servidor, sino el sistema operativo. Los contenedores comparten el kernel del sistema operativo del host, lo que los hace significativamente más "ligeros" y manejables que las VMs tradicionales.

Kubernetes asiste a los operadores en la automatización del despliegue, escalado y gestión de contenedores. A este proceso se le conoce también como la orquestación de contenedores.

Docker y contenedores: ¿Por qué la analogía con el sector marítimo?

Un entorno virtualizado puede albergar cientos o incluso miles de contenedores, lo que hace indispensable una orquestación inteligente. La analogía con el sector marítimo se vuelve evidente: en un puerto, resulta crucial disponer de un sistema centralizado que registre, administre y proporcione información vital sobre los contenedores en circulación, como su peso, ubicación o el barco al que serán cargados. Para un entorno virtualizado basado en contenedores, Kubernetes es precisamente ese elemento central.

¿Qué se propone innovaphone con esta estrategia?

Desde hace más de 25 años, innovaphone proporciona a sus clientes y socios un sistema modular, similar a los "LEGO", que permite construir y operar una amplia variedad de sistemas de comunicación y aplicaciones de productividad. Este abanico incluye desde grandes sistemas distribuidos y replicados para empresas multinacionales, hasta instalaciones de alta disponibilidad para medianas empresas, e incluso soluciones que facilitan a un proveedor de internet ofrecer, de forma rentable, cientos o miles de pequeños sistemas de comunicación con apenas 2 o 3 conexiones.

De este modo, la plataforma óptima puede seleccionarse en función de los requisitos específicos, permitiendo la creación de una solución eficiente y adaptada a cada proyecto. En este contexto, Kubernetes y los contenedores representan un enfoque amplio y novedoso. Además de los conocidos componentes ya mencionados, innovaphone suministra una plataforma de virtualización completamente preconfigurada que incluye, entre otras funcionalidades, herramientas para establecer una configuración georredundante. Con todo esto, se busca lograr lo siguiente:

• Creación rápida y eficiente de una plataforma de virtualización completa. Esto permite que un integrador de sistemas desarrolle su propia plataforma de nube pública o que un cliente final implemente una solución virtualizada personalizada en su propia red.
   
• Para incrementar la seguridad operativa, la plataforma de virtualización puede configurarse en unidades distribuidas y geográficamente separadas. Esta configuración georredundante eleva la disponibilidad del sistema en su totalidad.
  
  
• Despliegue automatizado de las instalaciones de los clientes, de manera ágil y sencilla, en cuestión de segundos. Así, es posible generar un sistema para el cliente con un solo clic, por ejemplo, para demostrar o probar una configuración específica. Posteriormente, la instancia se elimina de forma fácil y con un notable ahorro de tiempo.
   
• Mayor flexibilidad y escalabilidad simplificada que permiten añadir recursos adicionales o redistribuirlos durante el funcionamiento de una plataforma. Esto es válido tanto para plataformas construidas con servidores propios como para los llamados Servicios Gestionados de Kubernetes (Managed Kubernetes Services), como AWS, Azure o Google Cloud.
   
• Una alta capacidad de aislamiento entre sistemas de clientes individuales mejora la seguridad general del sistema.
  
  
• Mejor aprovechamiento de los recursos y, por consiguiente, mayor eficiencia tanto en la operación como en los costos operativos.
  
  
• La seguridad sigue siendo un pilar fundamental para innovaphone. Dada la magnitud de este tema, aquí solo se abordará superficialmente. La operación aislada entre contenedores individuales, la seguridad operativa mediante un concepto de redundancia y la seguridad de acceso a través de un cluster de reverse-proxy son solo algunos de los mecanismos de seguridad integrados en este contexto.
  
  
• Y todo esto es administrable a través de una interfaz gráfica de usuario, evitando que el administrador deba adentrarse en la complejidad de la críptica sintaxis de Linux.

CONCLUSIÓN:

El mundo de la virtualización es dinámico y ha crecido sin cesar desde sus orígenes en la década de 1960. ¡Y todo indica que seguirá siéndolo! Ha experimentado transformaciones que han alterado radicalmente nuestra rutina laboral. innovaphone aprovecha de manera continua estas nuevas posibilidades y las integra en su propio entorno de sistemas. Desde hipervisores hasta contenedores y Kubernetes, innovaphone implementa técnicas de vanguardia para crear soluciones innovadoras para sus clientes y socios, siempre bajo el lema "more than communication".

Fuentes:

[1] Containervirtualisierung, de.wikipedia.org
[2] Virtualisierung und Container, SCI Systems GmbH
[3] A Brief History of Containers, Aqua Security Software Ltd.
[4] Container-Virtualisierung, Claranet GmbH
[5] Grundlagen der Container-Virtualisierung, cloudcomputing-insider.de