Guía Inicial de LXC y LXD: Introducción a Contenedores Linux

Índice

1. Introducción: ¿Qué son los contenedores?
2. ¿Qué es LXC?
3. ¿Qué es LXD?
4. Diferencias entre contenedores y máquinas virtuales
5. Ventajas de usar LXC/LXD
6. Arquitectura interna de LXC/LXD
7. Instalación y configuración inicial
8. Primeros pasos con contenedores
9. Redes y almacenamiento básicos
10. Hardening y seguridad inicial
11. Snapshots, clones y backups
12. Automatización y DevOps con LXD
13. Casos de uso y ejemplos reales
14. Buenas prácticas generales
15. Conclusión
16. Guía avanzada

1. Introducción: ¿Qué son los contenedores?

Un contenedor es un entorno aislado que permite ejecutar aplicaciones o sistemas Linux de manera independiente sobre un mismo kernel.

Piensa en un contenedor como un “mini-sistema operativo” que comparte recursos con el host pero que está aislado:

• No puede interferir con otros contenedores.
• Tiene su propio sistema de archivos, red y usuarios.
• Es mucho más ligero que una máquina virtual tradicional.

Los contenedores se han vuelto esenciales en DevOps, microservicios, laboratorios de seguridad y entornos multi-tenant.

2. ¿Qué es LXC?

LXC (Linux Containers) es la tecnología que permite crear contenedores en Linux.

Se basa en tres pilares del kernel Linux:

1. Namespaces: aíslan procesos, red, sistema de archivos y usuarios.
2. Cgroups (Control Groups): limitan recursos como CPU, memoria y disco.
3. Seguridad MAC (AppArmor, SELinux): añade una capa de protección extra.

Con LXC puedes ejecutar sistemas Linux completos sin necesidad de instalar un kernel nuevo ni arrancar una VM.

3. ¿Qué es LXD?

LXD es un sistema de gestión avanzado sobre LXC.

Incluye:

• Daemon: corre en segundo plano y gestiona contenedores y VMs.
• CLI y API REST: para administración y automatización.
• Snapshots y clones: crea copias rápidas de contenedores.
• Redes y storage pools: gestión sencilla de recursos.
• Perfiles y seguridad: control granular de permisos y recursos.

LXD convierte LXC en una plataforma completa de virtualización ligera, ideal para producción y laboratorios.

4. Diferencias entre contenedores y máquinas virtuales

5. Ventajas de usar LXC/LXD

• Ligero y rápido
• Fácil de crear, clonar y eliminar contenedores
• Flexibilidad en redes y almacenamiento
• Perfecto para DevOps y CI/CD
• Buen nivel de seguridad si se usan contenedores unprivileged
• Soporte para clusters y migraciones en producción

6. Arquitectura interna de LXC/LXD

6.1 Namespaces

Cada contenedor tiene su propio espacio aislado para:

• PID: procesos
• NET: red
• MOUNT: sistema de archivos
• USER: usuarios y grupos
• IPC: comunicación entre procesos

6.2 Cgroups

Controlan:

• CPU
• Memoria
• IO
• PIDs

6.3 Seguridad MAC

• AppArmor (Ubuntu)
• SELinux (Fedora/RHEL)
• Landlock (experimental)

6.4 User Namespaces

El root dentro del contenedor no es root real en el host. Esto evita privilegios excesivos.

7. Instalación y configuración inicial

Ubuntu/Debian

sudo apt update
sudo apt install lxd
sudo lxd init

Opciones recomendadas:

• Storage pool: ZFS
• Network: lxdbr0
• IPv4 NAT: sí
• IPv6: opcional
• Clustering: solo si hay varios nodos

Arch Linux

sudo pacman -S lxc lxd
sudo lxd init

8. Primeros pasos con contenedores

Crear contenedor

lxc launch images:ubuntu/22.04 mi-contenedor

Acceder

lxc exec mi-contenedor -- /bin/bash

Apagar y reiniciar

lxc stop mi-contenedor
lxc start mi-contenedor

Comandos útiles

9. Redes y almacenamiento básicos

Redes

• Bridge por defecto: lxdbr0
• IP estática:

lxc config device set mi-contenedor eth0 ipv4.address=10.0.3.50

• Macvlan: inserta contenedor en la LAN

Almacenamiento

• Pool ZFS recomendado para producción:

lxc storage create zfspool zfs source=/dev/sdb

• Pool dir: solo para pruebas.

10. Hardening y seguridad inicial

• Contenedores unprivileged:

lxc config set mi-contenedor security.privileged=false

• Limitar recursos:

lxc config set mi-contenedor limits.cpu=2
lxc config set mi-contenedor limits.memory=2GiB

• Evitar nesting innecesario:

lxc config set mi-contenedor security.nesting=false

• Snapshots antes de cambios importantes.

11. Snapshots, clones y backups

• Crear snapshot:

lxc snapshot mi-contenedor pre-update

• Clonar contenedor:

lxc copy mi-contenedor mi-contenedor-test

• Exportar backup:

lxc export mi-contenedor mi-contenedor.tar.gz

12. Automatización y DevOps con LXD

• Terraform: crear contenedores como código
• Ansible: gestionar despliegues automáticamente
• Packer: crear imágenes endurecidas para producción

13. Casos de uso y ejemplos reales

• Laboratorios de ciberseguridad: pentesting, honeycontainers
• Desarrollo y pruebas de aplicaciones
• Infraestructura multi-tenant en la nube
• Plataformas DevOps: CI/CD, integración de microservicios
• Migración de workloads de VM a contenedores ligeros

14. Buenas prácticas generales

• Contenedores unprivileged
• Host y LXD actualizados
• Versionar perfiles y configuraciones
• Snapshots frecuentes
• Limpiar imágenes y contenedores viejos
• Monitoreo continuo: Prometheus/Grafana
• Seguridad en redes: ACLs y firewall

15. Conclusión

LXC y LXD permiten construir una plataforma de virtualización ligera, flexible y segura. Con esta guía completa puedes:

• Entender la arquitectura interna de contenedores
• Instalar y configurar LXD
• Crear y administrar contenedores y VMs
• Aplicar seguridad inicial y buenas prácticas
• Integrar LXD con DevOps y laboratorios de seguridad

LXD es una herramienta madura, estable y lista para producción, ideal tanto para aprendizaje como para entornos profesionales.

16. Guia avanzada

Guía técnica avanzada de LXC: davidalvarezp.com/blog/lxc-lxd-avanzado