OpenShift: transformando a maneira como desenvolvemos e implementamos aplicações

Nos últimos anos, a demanda por plataformas de contêineres robustas e flexíveis tem crescido exponencialmente, impulsionada pela necessidade das empresas de implementar e gerenciar suas aplicações de forma ágil, segura e eficiente. Nesse cenário, o Openshift emerge como uma solução interessante, oferecendo não apenas a orquestração de contêineres, mas um ecossistema completo para desenvolvimento, implantação e operação de aplicações em escala.

A plataforma é desenvolvida pela Red Hat, parceira da Objective, e tem se destacado no mercado devido à sua capacidade de simplificar e automatizar processos que vão desde a implantação inicial até o escalonamento dinâmico, passando pela integração contínua, monitoramento avançado e fortalecimento da segurança cibernética. 

O relatório da Forrester Consulting destaca os benefícios econômicos e operacionais do OpenShift, incluindo uma melhoria na velocidade de desenvolvimento e implantação de aplicações, bem como uma redução de custos operacionais. Este artigo explora as várias facetas do Openshift, desde a implantação de aplicações até exemplos reais de seu sucesso em empresas de diversos setores, é uma ótima oportunidade para você conhecer mais da tématica. Boa leitura!

O que é OpenShift?

OpenShift é uma plataforma de aplicações em nuvem desenvolvida pela Red Hat, projetada para facilitar o desenvolvimento, implantação e gerenciamento de aplicações em containers. Baseada no Kubernetes, OpenShift oferece uma experiência aprimorada ao integrar ferramentas adicionais que simplificam a orquestração de containers. Com suporte a múltiplas linguagens de programação e frameworks, a plataforma se destaca por sua flexibilidade, permitindo que desenvolvedores construam, testem e escalem aplicações de maneira eficiente. Além disso, OpenShift inclui recursos robustos de segurança, como políticas de isolamento de rede e autenticação baseada em funções, garantindo a proteção das aplicações.

Um dos principais benefícios do OpenShift é sua capacidade de suportar ambientes multinuvem e híbridos, proporcionando portabilidade e flexibilidade às aplicações. Isso significa que as empresas podem implantar suas aplicações em nuvens públicas, privadas ou em configurações híbridas sem complicações. A plataforma também facilita a automação de pipelines de integração e entrega contínuas (CI/CD), melhorando a produtividade das equipes de DevOps ao automatizar tarefas repetitivas e complexas. Com essas funcionalidades, OpenShift não só moderniza a infraestrutura de TI, mas também acelera a inovação e a entrega de valor aos clientes.

Implantação de aplicações com Openshift

Este é um processo eficiente e automatizado que aproveita as funcionalidades avançadas de orquestração de containers do Kubernetes, combinadas com ferramentas e recursos adicionais fornecidos pela plataforma OpenShift. 

A implantação de aplicações com Openshift traz benefícios como facilidade de implantação, escalabilidade automática, gerenciamento eficiente de recursos, monitoramento integrado, segurança avançada, portabilidade e colaboração entre equipes. Esses benefícios contribuem para maior eficiência, escalabilidade e segurança no ambiente de desenvolvimento e operações.

Veja algumas etapas do processo de implementação de aplicações com com OpenShift

Configuração do ambiente

O primeiro passo na implantação de aplicações com OpenShift é a configuração do ambiente. Isso envolve a criação de projetos e a definição de recursos necessários, como namespaces, quotas de recursos e políticas de segurança.

Criação de imagens de container

As aplicações são empacotadas em containers Docker. O OpenShift oferece ferramentas integradas para criar e gerenciar essas imagens de container, como o Source-to-Image (S2I), que facilita a conversão do código-fonte em imagens de container prontas para implantação.

Registro de imagens

As imagens de container são armazenadas em um registro de imagens. OpenShift possui um registro de imagens integrado, mas também pode se integrar a registros externos, como o Docker Hub ou registros privados de empresas.

Configuração de deployments

Os deployments em OpenShift são configurados usando objetos Kubernetes, como Deployments, StatefulSets e DaemonSets. Esses objetos definem como e onde os containers devem ser implantados, garantindo escalabilidade e alta disponibilidade.

Automação de CI/CD

OpenShift suporta pipelines de integração e entrega contínuas (CI/CD) através de ferramentas como Jenkins, Tekton, e OpenShift Pipelines. Isso permite que as equipes automatizem a construção, teste e implantação de aplicações, melhorando a eficiência e reduzindo o tempo de entrega.

Monitoramento e logging

Após a implantação, o OpenShift oferece ferramentas de monitoramento e logging, como Prometheus e Grafana, que ajudam a rastrear o desempenho das aplicações e identificar problemas em tempo real.

O que é escalonamento automático com Openshif?

Uma das principais vantagens do escalonamento automático é a redução de custos. Ele permite que as empresas aumentem ou diminuam os recursos de computação conforme necessário, evitando a necessidade de provisionar recursos excessivos antecipadamente. Por exemplo, a Conflux Technologies conseguiu reduzir os gastos com TI em 40% ao usar o AWS Auto Scaling para ajustar a capacidade conforme necessário. 

Associar o escalonamento automático com Openshift é um processo eficiente pois ajustar automaticamente o número de réplicas de uma aplicação em resposta a mudanças na carga de trabalho. Este recurso é importante para garantir que a aplicação mantenha desempenho e disponibilidade adequados, mesmo sob cargas variáveis. 

Aqui estão os principais componentes e o funcionamento do escalonamento automático em OpenShift:

Horizontal Pod Autoscaler (HPA)

O HPA é um recurso do Kubernetes que ajusta automaticamente o número de pods em uma réplica de controlador, deployment ou replica set, com base nas métricas observadas. Em OpenShift, o HPA é amplamente utilizado para gerenciar o escalonamento automático de pods.

Métricas de recursos

O HPA pode escalar pods com base em métricas de recursos, como CPU e memória. Ele monitora essas métricas em tempo real e ajusta o número de réplicas de acordo com os limites configurados.

Custom metrics

Além das métricas de recursos padrão, o HPA pode ser configurado para usar métricas personalizadas, como latência de resposta ou número de requisições por segundo, permitindo um controle mais refinado sobre o escalonamento.

Cluster autoscaler

Para escalar os recursos do cluster em si, o OpenShift pode utilizar o Cluster Autoscaler, que ajusta o número de nós no cluster para atender à demanda de recursos dos pods.

Funcionamento do escalonamento automático de OpenShift

Entender o funcionamento do escalonamento automático é essencial para otimizar a distribuição de tarefas, garantir a eficiência operacional, melhorar a produtividade da equipe, cumprir prazos e prioridades, além de evitar sobrecarga ou ociosidade de recursos. Veja como fazer isso: 

Configuração do HPA

O primeiro passo é configurar o Horizontal Pod Autoscaler. Isso envolve definir uma política de escalonamento que especifica as métricas a serem monitoradas (por exemplo, utilização da CPU) e os limites superior e inferior para o número de réplicas.
yaml

Monitoramento contínuo

O HPA monitora continuamente as métricas especificadas. No caso de utilização de CPU, ele coleta dados sobre o uso atual da CPU dos pods da aplicação.

Ajuste de réplicas

Com base nos dados de monitoramento, o HPA ajusta automaticamente o número de réplicas do pod. Se a utilização da CPU exceder o alvo especificado (por exemplo, 80%), o HPA aumentará o número de réplicas para distribuir a carga. Da mesma forma, se a utilização da CPU estiver abaixo do alvo, o HPA reduzirá o número de réplicas para economizar recursos.

Escalonamento de nós

Se o cluster não tiver capacidade suficiente para acomodar os novos pods, o Cluster Autoscaler pode adicionar mais nós ao cluster. Da mesma forma, se o número de pods diminuir e os nós estiverem subutilizados, o Cluster Autoscaler pode remover nós desnecessários para otimizar os custos.

Segurança em OpenShift

A segurança é um aspecto importante ao usar o OpenShift, e a negligência pode levar a sérios problemas. Embora não haja registros de escândalos associados ao uso OpenShift, a Red Hat, empresa por trás do OpenShift, fornece políticas de segurança padrão robustas que cobrem várias fases do ciclo de vida do software. Estas políticas ajudam a identificar e prevenir a implantação de serviços de alto risco e a responder a incidentes de segurança em tempo real​. 

A segurança pode ser garantida em OpenShift adotando práticas recomendadas, como:

Configuração de políticas de segurança

Implementar e seguir políticas de segurança rigorosas, como as fornecidas pelo Red Hat Advanced Cluster Security, para identificar e mitigar riscos.

Atualizações e patches regulares

Manter o OpenShift e seus componentes sempre atualizados para proteger contra vulnerabilidades conhecidas.

Uso de práticas de segurança DevSecOps

Integrar segurança no ciclo de vida de desenvolvimento de software, garantindo que a segurança seja uma parte contínua do desenvolvimento e operação dos sistemas​. 

Agora que você já sabe a importância manter-se atualizado com as recomendações de segurança saiba como o OpenShift ajuda contra potenciais ameaças: 

Proteção de dados e aplicações

Containers compartilham o mesmo kernel do host, o que significa que uma vulnerabilidade em um container pode potencialmente comprometer outros containers e o sistema host. OpenShift implementa medidas rigorosas de isolamento, utilizando namespaces, control groups (cgroups), e SELinux para assegurar que os containers operem de forma isolada, minimizando o risco de escalonamento de privilégios e acessos não autorizados. 

Gerenciamento de imagens de containers

OpenShift permite o uso de registros de imagens seguros e assinaturas digitais para garantir que somente imagens verificadas e confiáveis sejam implantadas no ambiente. Isso previne a introdução de código malicioso através de imagens comprometidas.

Conformidade e governança

OpenShift oferece controles granulares de acesso baseados em funções (RBAC) e integra-se com provedores de identidade como LDAP e OAuth. Isso garante que apenas usuários autenticados e autorizados possam acessar recursos específicos, conforme suas responsabilidades e necessidades operacionais. 

Logs e auditoria

A capacidade de rastrear e auditar todas as atividades no cluster é essencial para atender a requisitos de conformidade e investigação de incidentes. OpenShift fornece logs detalhados e mecanismos de auditoria que permitem monitorar ações de usuários, acessos e alterações no sistema.

Resposta a incidentes e recuperação

OpenShift integra-se com ferramentas de monitoramento e detecção de ameaças, como Prometheus e Grafana, permitindo a identificação proativa de atividades suspeitas ou anômalas. Isso possibilita respostas rápidas a incidentes de segurança, minimizando danos e tempo de inatividade.

Backup e recuperação

Implementar estratégias eficazes de backup e recuperação é crucial para garantir a continuidade dos negócios em caso de ataques ou falhas. OpenShift oferece suporte a soluções de backup que garantem a restauração rápida e segura dos dados e das aplicações. 

Segurança na cadeia de suprimentos de software

OpenShift promove a prática de DevSecOps, integrando segurança desde o início do ciclo de vida do desenvolvimento de software. Isso inclui a verificação contínua de vulnerabilidades durante o desenvolvimento, integração e entrega contínua (CI/CD), garantindo que a segurança esteja embutida em cada fase do processo de desenvolvimento.

Por que investir na integração contínua com Openshift?

A Integração Contínua (CI) com OpenShift pode ser configurada para automatizar o processo de construção, teste e implantação de aplicativos. Isso garante que cada mudança no código seja rapidamente verificada e integrada no ambiente de produção, melhorando a eficiência e a qualidade do desenvolvimento. 

Investir na integração contínua com OpenShift tem mostrado benefícios significativos para as empresas. A Red Hat destaca que o uso de OpenShift Pipelines, que são baseados em Tekton, ajuda a automatizar implantações em múltiplas plataformas e a escalar conforme necessário, aumentando a eficiência das equipes descentralizadas que trabalham com arquiteturas baseadas em microserviços. Isso facilita a construção de imagens com ferramentas Kubernetes, como Source-to-Image (S2I), Buildah, Buildpacks e Kaniko, que são portáteis em qualquer plataforma Kubernetes, promovendo uma integração mais eficiente e ágil​

Aqui estão os passos e componentes principais para implementar CI com OpenShift:

Configuração do OpenShift

Certifique-se de ter um cluster OpenShift configurado e funcionando corretamente.

Ferramenta de controle de versão

Utilize uma ferramenta de controle de versão como Git para gerenciar o código fonte do seu projeto.

Servidor de integração contínua

Escolha uma ferramenta de CI/CD como Jenkins, GitLab CI/CD, CircleCI, entre outras, para automatizar o processo de integração contínua.

Pipeline de CI/CD

Crie um pipeline de CI/CD que inclua etapas como compilação, testes automatizados, análise estática de código, construção de artefatos, deploy em ambientes de teste e produção, entre outros.

Docker e Kubernetes

Utilize contêineres Docker para empacotar sua aplicação e Kubernetes para orquestrar e gerenciar os contêineres no OpenShift.

Automação de implantação

Automatize o processo de implantação de novas versões da aplicação no OpenShift, garantindo consistência e confiabilidade.

Monitoramento e Logging

Implemente ferramentas de monitoramento e logging para acompanhar o desempenho da aplicação e identificar possíveis problemas.

Feedback e Melhoria Contínua

Analise os resultados dos testes, métricas de desempenho e feedback dos usuários para melhorar continuamente o processo de CI/CD.

Monitoramento de aplicações no Openshift

O monitoramento de aplicações no OpenShift é crucial para garantir a saúde, desempenho e disponibilidade das aplicações. OpenShift fornece uma série de ferramentas integradas e práticas recomendadas para realizar o monitoramento eficaz. 

Aqui estão os principais aspectos e ferramentas envolvidas:

Prometheus

Uma ferramenta de monitoramento e alerta de sistemas open-source, Prometheus é usado para coletar métricas em tempo real dos recursos do OpenShift. Ele oferece uma linguagem de consulta flexível (PromQL) para explorar essas métricas e criar alertas baseados em condições específicas.

Grafana

Um software open-source usado para analisar e visualizar métricas, Grafana pode ser integrado com Prometheus para criar dashboards interativos que ajudam a monitorar a saúde das aplicações e infraestrutura em tempo real.

Elasticsearch, Fluentd e Kibana (EFK) Stack

O EFK stack é uma solução popular para coleta, armazenamento e visualização de logs. Fluentd coleta logs das aplicações e do sistema, Elasticsearch armazena esses logs, e Kibana permite a criação de dashboards e consultas sobre esses dados de log.

Thanos

Uma solução de longo prazo para Prometheus, Thanos permite a agregação de múltiplas instâncias de Prometheus e oferece armazenamento de dados de longo prazo, permitindo a análise histórica das métricas.

Práticas recomendadas de monitoramento de aplicações no Openshift

Definir alertas proativos é essencial para uma gestão eficiente de sistemas. Utilizar Prometheus para configurar alertas com base em condições específicas, como alta utilização de CPU ou memória, falhas de aplicação, ou problemas de rede, permite uma rápida detecção de problemas. Além disso, configurar o Alertmanager para enviar notificações por e-mail, Slack ou outros canais quando um alerta é acionado, garante que as equipes responsáveis sejam informadas imediatamente, permitindo uma resposta rápida.

Para a coleta e análise de logs, o uso da stack EFK (Elasticsearch, Fluentd e Kibana) é altamente eficaz. Configurar Fluentd para capturar logs e Elasticsearch para armazená-los de maneira eficiente facilita o gerenciamento de grandes volumes de dados. Com o Kibana, é possível criar visualizações que permitem monitorar e investigar logs em tempo real, ajudando a identificar e resolver problemas rapidamente.

No monitoramento de aplicações distribuídas, como microserviços, o uso de ferramentas de rastreamento distribuído como Jaeger é crucial. Estas ferramentas permitem monitorar as transações entre serviços e identificar gargalos ou falhas, proporcionando uma visão clara do desempenho e da saúde das aplicações.

Por fim, a automação e escalabilidade são fundamentais para lidar com grandes volumes de dados. Automatizar a coleta de métricas e logs utilizando ConfigMaps e Secrets para gerenciar configurações simplifica a manutenção e operação dos sistemas. Além disso, escalar horizontalmente os componentes de monitoramento assegura que o sistema possa lidar eficientemente com aumentos na demanda, garantindo um desempenho estável e consistente.

Cases de sucesso

OpenShift tem sido uma solução interessante para muitas organizações em diversos setores, ajudando-as a enfrentar desafios e alcançar seus objetivos de transformação digital. 

Aqui estão alguns exemplos de sucesso com a utilização do OpenShift:

Superintendência de Indústria e Comércio da Colômbia (SIC)

A Superintendência de Indústria e Comércio da Colômbia enfrentou o desafio de modernizar a gestão de processos de proteção ao consumidor e controle de mercado, que eram todos baseados em papel. Com a pandemia de COVID-19, a necessidade de digitalizar esses processos tornou-se crítica. A SIC implementou o OpenShift para construir uma nova plataforma digital que simplificou as operações, melhorou o acesso para os cidadãos e atendeu às rigorosas regulamentações de arquivos eletrônicos. Esta implementação permitiu que a agência funcionasse eficientemente, mesmo durante os lockdowns, facilitando o envio de reclamações e casos eletronicamente. 

Credit Europe Bank

O Credit Europe Bank buscava uma solução para acelerar suas integrações e adotar uma abordagem baseada em microserviços e nuvem. Ao implementar o OpenShift, o banco conseguiu não apenas modernizar sua infraestrutura, mas também garantir flexibilidade e rapidez nas respostas ao mercado. O OpenShift ajudou a criar um ambiente de desenvolvimento ágil, com clusters para desenvolvimento, testes, pré-produção e recuperação de desastres, melhorando a resiliência e a eficiência operacional do banco. 

Porsche Informatik

Porsche Informatik, fornecedora de serviços de TI para o Grupo Volkswagen, utilizou o OpenShift para migrar sua infraestrutura legada para uma plataforma que suportasse o desenvolvimento de aplicações nativas da nuvem. A empresa conseguiu acelerar o desenvolvimento e a entrega de aplicações, mantendo-se competitiva em um mercado global acelerado. O uso do OpenShift proporcionou um ambiente estável para as aplicações voltadas para os usuários finais, além de suportar pipelines de integração e entrega contínuas (CI/CD) para as equipes de desenvolvimento.

A Objective é parceria da Red Hat, líder em soluções de software de código aberto e nuvem. A aliança visa oferecer soluções robustas e inovadoras, integrando a expertise da Objective com a tecnologia da Red Hat. Contar com esses dois parceiros é uma forma inteligente da sua empresa ter acesso às melhores práticas de desenvolvimento de software, infraestrutura de TI moderna e suporte técnico de excelência. 

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