Entrega moderna de aplicaciones en Kubernetes con F5 BIG-IP

Hemos llegado a un punto de inflexión clave en el panorama de las aplicaciones. Dos datos clave del informe de F5 «Informe sobre el estado de la estrategia de aplicaciones de 2024» ponen de relieve la importante necesidad de contar con servicios de automatización y soporte de aplicaciones que se adapten al punto en el que se encuentra cada organización. El informe nos indica que:

• El 41 % de los encuestados gestiona más API que aplicaciones.
• Las aplicaciones modernas han superado a las aplicaciones tradicionales (51 % frente al 49 %).

Los nuevos avances en las aplicaciones y cargas de trabajo modernas están transformando radicalmente las arquitecturas de las aplicaciones (por no hablar de los requisitos de entrega y seguridad). En pocas palabras, la necesidad de apostar por la contenerización, la orquestación de contenedores, la automatización y las redes de microservicios nunca ha sido mayor. El mismo informe señaló las redes de microservicios como la tendencia tecnológica más interesante de 2024. No resulta sorprendente si se tiene en cuenta que más del 60 % de las empresas han adoptado Kubernetes.

Sin embargo, esta forma más reciente de crear y operar aplicaciones y API conlleva una complejidad y unos riesgos considerables. Según el informe de Red Hat sobre el estado de la seguridad de Kubernetes en 2024, casi 9 de cada 10 organizaciones notificaron algún incidente de seguridad relacionado con Kubernetes o los contenedores en los últimos 12 meses, lo que puede provocar pérdidas de reputación e ingresos. Las principales preocupaciones (y causas probables) son las vulnerabilidades y las configuraciones incorrectas, que suelen producirse en entornos de despliegue de aplicaciones muy dinámicos (como los contenedores).

El panorama actual de las aplicaciones empresariales es muy complejo, ya que las organizaciones implementan cientos de aplicaciones y API distribuidas por todo el mundo, en formatos y entornos operativos que incluyen:

• Aplicaciones monolíticas o de tres capas que se ejecutan en centros de datos locales e instalaciones de coubicación.
• Aplicaciones modernas que se ejecutan en nubes públicas o en ubicaciones perimetrales del cliente.
• Aplicaciones SaaS que son cada vez más críticas para el negocio.
• Experiencias digitales que aprovechan microservicios y API implementados en todos estos entornos, en función de las necesidades empresariales.

Si a esto le sumamos el ritmo vertiginoso de la innovación y la adopción generalizada de la IA (estrechamente relacionada con los contenedores y los microservicios), esta complejidad corre el riesgo de descontrolarse rápidamente.

En F5, llamamos cariñosamente a esta situación la «bola de fuego», y provoca la estratificación de las operaciones, una menor agilidad y un mayor tiempo de obtención de valor. A estas preocupaciones operativas se suma la creciente superficie de ataque derivada de este entorno de aplicaciones heterogéneo. Esta superficie ampliada constituye un objetivo prioritario para los actores maliciosos y las amenazas cada vez más sofisticadas, como los ataques impulsados por IA. Todos estos factores generan una situación sumamente indeseable y, en última instancia, insostenible. El resultado es una visibilidad deficiente, poca coherencia en las políticas y carencias en la seguridad, el rendimiento y la disponibilidad de las aplicaciones.

La solución tanto a la «bola de fuego» como a los problemas específicos de los contenedores reside en una nueva generación de controladores de entrega de aplicaciones (ADC). Los ADC pueden automatizar todo el ciclo de vida para generar información útil, garantizar la coherencia de las políticas y, además, distribuir y proteger las aplicaciones en distintos entornos operativos (especialmente en contenedores).

La creciente demanda de una distribución moderna de aplicaciones en entornos Kubernetes

Uno de los aspectos más difíciles de operar aplicaciones y API en entornos de Kubernetes es la falta de coherencia. Dado que Kubernetes y los contenedores en general son efímeros por naturaleza, se crean y eliminan constantemente, están sujetos a cambios continuos en las políticas y la configuración, y están diseñados para escalar según lo dicten la demanda y las necesidades empresariales. Este entorno dinámico es ideal para operar aplicaciones modernas, microservicios y API, pero puede resultar difícil de gestionar y controlar.

Estos requisitos cambiantes plantean importantes desafíos para los equipos de DevOps, DevSecOps, TI y seguridad que intentan crear, desplegar y operar aplicaciones y servicios en estos entornos, como la desviación de la configuración, los cuellos de botella en el escalado y las vulnerabilidades de seguridad. Y, teniendo en cuenta que cada una de las 30 tecnologías más comunes de entrega y seguridad de aplicaciones tiene una tasa media de implantación del 93 %, estos desafíos no van a desaparecer.

Para operar aplicaciones en este entorno cambiante, es necesario que los servicios de entrega y seguridad de aplicaciones —como el balanceo de carga, el almacenamiento en caché de contenido, los WAF, los controladores de entrada y las puertas de enlace de API— sean igual de elásticos y dinámicos.

Aquí entra en juego la automatización para agilizar estas operaciones en las aplicaciones de Kubernetes.

Ya sea mediante la automatización «tradicional» (es decir, activadores basados en umbrales definidos y flujos de trabajo de CI/CD) o mediante la nueva generación de automatización posibilitada por la IA, la entrega y la seguridad automatizadas de aplicaciones se están convirtiendo en una práctica habitual entre los profesionales de la tecnología.

Gracias a la investigación realizada para nuestro Informe sobre el estado de la estrategia de aplicaciones de 2024 descubrimos que una cuarta parte de las organizaciones utiliza la entrega automatizada de aplicaciones, y que esos mismos equipos tienen casi el doble de probabilidades de automatizar la seguridad de sus aplicaciones y API (43 %).

A medida que las organizaciones sigan dando prioridad a la IA en sus decisiones estratégicas, la automatización no hará sino aumentar. De hecho, la automatización es ahora el principal uso de la IA generativa, ya que permite reducir la complejidad, agilizar las respuestas y mejorar la eficacia en la entrega y la seguridad de las aplicaciones.

Automatización en acción: F5 BIG-IP Ingress para Kubernetes

Una automatización eficaz depende de la visibilidad y de datos de entrada que permitan identificar los cuellos de botella en el rendimiento, responder rápidamente ajustando las políticas y garantizar que se apliquen las configuraciones correctas. Esto implica supervisar el entorno, lo que supone un reto importante en Kubernetes.

F5 BIG-IP es una solución integral y líder en su categoría para ofrecer servicios avanzados de entrega y seguridad de aplicaciones, en gran medida gracias a los datos de aplicaciones y API a los que permite acceder. BIG-IP es una solución ideal para la naturaleza en constante evolución de los entornos de Kubernetes.

Esto es lo que ofrece BIG-IP:

• Visibilidad integral de sus aplicaciones de Kubernetes, lo que permite realizar comprobaciones proactivas del estado y obtener información en tiempo real para detectar problemas de forma temprana.
• Datos críticos de las aplicaciones, como el uso de CPU, memoria y red, el rendimiento de los servicios, los tiempos de respuesta y la latencia.
• Capacidad esencial para ajustar y optimizar la entrega y la seguridad de las aplicaciones con el fin de mejorar el rendimiento, la fiabilidad y la estabilidad de sus clústeres de Kubernetes.

BIG-IP para aplicaciones modernas mediante la automatización en Kubernetes

Para una solución de automatización más «analógica» (es decir, sin IA), existe BIG-IP para aplicaciones modernas que utilizan Kubernetes, habilitado mediante BIG-IP Container Ingress Services (CIS) y F5 IngressLink. Este enfoque permite gestionar y optimizar el tráfico de red de las aplicaciones desplegadas en Kubernetes.

Este despliegue ofrece innovadoras funcionalidades de acceso, como gestión avanzada del tráfico, balanceo de carga entre varios clústeres, terminación SSL y compatibilidad con protocolos avanzados. Esto lo convierte en la opción ideal para satisfacer las exigentes necesidades de tráfico entrante de los entornos de Kubernetes con varios clústeres. Además, proporciona las mejores mejoras de seguridad disponibles que BIG-IP ofrece tanto para toda la empresa como para los entornos de Kubernetes. Entre ellas se incluyen protección contra ataques DDoS y control de acceso, un firewall avanzado para aplicaciones web, un firewall de red y mucho más.

CIS detecta los cambios en los entornos de Kubernetes y actualiza automáticamente el BIG-IP frontal para automatizar tareas, aplicar políticas coherentes y garantizar la disponibilidad y la resiliencia de las aplicaciones. Juntos, BIG-IP y CIS están diseñados para simplificar las implementaciones de Kubernetes, lo que permite disponer de puntos de control centralizados para toda su infraestructura distribuida.

BIG-IP para Kubernetes también aborda la entrega de aplicaciones modernas a gran escala mediante la integración de BIG-IP, las tecnologías F5 NGINX y los controladores de entrada de la comunidad. Este enfoque ofrece lo mejor de F5 y proporciona una solución elegante con un método unificado para trabajar con múltiples tecnologías. Esto permite acceder a la herramienta idónea para cada caso de uso y fomenta una mejor colaboración entre los equipos de NetOps y DevOps. El siguiente diagrama ilustra esta solución.

Servicios de soporte para aplicaciones modernas en Kubernetes con F5 BIG-IP

Mejorado con IA

La IA permite un mayor uso de la automatización, ya que puede aprovechar los datos para sugerir la línea de actuación ideal, optimizar esas recomendaciones y mejorar continuamente. Como ejemplo real que puede implementarse hoy mismo, una organización puede incorporar datos de BIG-IP a un modelo para entrenar la IA. Después, mediante CIS, AS3 y Automation Toolchain, ese equipo puede actualizar BIG-IP para optimizarlo y mejorarlo, de modo que bloquee con mayor eficacia las amenazas y los comportamientos anómalos.

Puede profundizar en esta solución viendo este vídeo, o consultar a continuación la arquitectura de referencia de la prueba de concepto. Si desea empezar ahora, esta prueba de concepto está disponible a través de GitHub.

Mejora automática de F5 BIG-IP mediante IA

Compatibilidad con cargas de trabajo de IA

Los entornos de Kubernetes son solo uno de los diversos entornos operativos para aplicaciones y API. Las cargas de trabajo de IA (como una fábrica de IA) son un claro ejemplo. Sin embargo, las redes de Kubernetes no se diseñaron para integrarse en varias redes ni para admitir protocolos distintos de HTTP/HTTPS. F5 BIG-IP Next for Kubernetes proporciona un punto central para el control y la seguridad del tráfico de entrada y salida del clúster de Kubernetes. Esta solución nativa de Kubernetes ofrece una optimización del tráfico de alto rendimiento para infraestructuras de IA a gran escala que incluyen aplicaciones en contenedores.

BIG-IP Next for Kubernetes implementado en DPU NVIDIA BlueField-3 mejora la eficiencia de la ingesta de datos y optimiza el uso de la GPU durante el entrenamiento de modelos. Al mismo tiempo, ofrece una experiencia de usuario superior durante la inferencia al mejorar el rendimiento de la generación aumentada por recuperación (RAG). Esta solución se implementa dentro del clúster en el punto de entrada/salida y está orquestada de forma nativa por Kubernetes.

Sea cual sea su caso de uso, BIG-IP y F5 ofrecen soluciones compatibles con estas cargas de trabajo de aplicaciones modernas y Kubernetes.

La automatización es la clave del éxito con Kubernetes

Debido a la naturaleza y los requisitos en constante evolución de las aplicaciones en entornos de Kubernetes, es fundamental que los servicios de entrega y seguridad de aplicaciones se beneficien de una automatización inteligente y escalable. La F5 Application Delivery and Security Platform y las soluciones específicas para Kubernetes permiten a los equipos de TI, DevOps y seguridad dar soporte a las cargas de trabajo de las aplicaciones en este entorno operativo, automatizar las tareas administrativas y garantizar el rendimiento, la resiliencia y la seguridad de su recurso más importante: las aplicaciones y las API.

Para obtener más información sobre la entrega de aplicaciones modernas, visite nuestra página web de F5 BIG-IP Container Ingress Services.