Наиболее распространенной причиной снижения производительности в виртуализированных средах является технология, которая управляет облаком — гипервизор. Используя дополнительные ресурсы, гипервизоры создают дополнительные накладные расходы, которые негативно сказываются на операциях с интенсивным использованием процессора.

Чтобы преодолеть эти проблемы, сохраняя при этом гибкость, подобную облачной, в последние годы появилось новое решение — облако bare metal. В этой статье объясняется, что такое облако bare metal и как оно работает, чтобы помочь вам понять его преимущества перед другими облачными решениями.

Концепция

Облако bare metal — это однопользовательская, невиртуализированная среда, которая сохраняет полную универсальность облака с самообслуживанием, позволяя вам использовать весь вычислительный потенциал физического оборудования сервера.

В отличие от общедоступного облака, которое в основном состоит из виртуальных машин, работающих поверх гипервизоров, облако bare metal полагается на физические машины для обеспечения максимальной производительности без накладных расходов на виртуализацию.

Ключевые особенности bare metal

Выделенные ресурсы

В облачной среде bare metal вы получаете полный контроль над физическими компонентами машины. Другими словами, вы можете использовать неограниченный доступ на аппаратном уровне для оптимизации физических ресурсов процессора, оперативной памяти и хранилища в соответствии с вашими уникальными рабочими нагрузками.

Никаких шумных соседей

В облаке с bare metal нет совместного использования ресурсов между несколькими пользователями и приложениями. Будучи однопользовательской средой, bare metal cloud устраняет так называемый эффект “шумного соседа”, а также проблемы с производительностью и угрозы безопасности, часто связанные с многопользовательскими средами.

Масштабируемость

Подобно общедоступному облаку, bare metal поддерживает быструю и автоматизированную подготовку и вывод из эксплуатации серверов, масштабирование ресурсов по требованию и предсказуемые модели выставления счетов с оплатой за использование.

Предоставление API

Истинная мощь облака bare metal заключается в его способности поддерживать потребление ИТ-инфраструктуры, основанной на автоматизации. Вы можете использовать API и пользовательские команды CLI для обработки вашей инфраструктуры как кода.

В большинстве случаев поставщики услуг будут предлагать API и CLI, совместимые с ведущими инструментами автоматизации с открытым исходным кодом, такими как Ansible, Pulumi и Terraform, что позволит вам более эффективно настраивать инфраструктуру и управлять ею.

Как работает bare metal

Облако bare metal подпадает под действие модели облачных вычислений «Инфраструктура как услуга» (IaaS).

В модели IaaS вы арендуете физические или виртуальные аппаратные ресурсы у поставщиков услуг, которые управляют глобальными сетями центров обработки данных, для обеспечения подключения и доступности по всему миру.

В большинстве случаев поставщик услуг позаботится о базовой инфраструктуре, такой как сетевое оборудование, хранилище, локальная безопасность, техническое обслуживание оборудования и другие необходимые услуги, которые гарантируют, что ваши компьютеры всегда будут функционировать.

С другой стороны, вы несете ответственность за управление программным обеспечением, которое запускает ваши приложения. Они включают, но не ограничиваются операционными системами, серверным программным обеспечением, промежуточным программным обеспечением, базами данных, гипервизорами, контейнерами и бизнес-приложениями.

Несмотря на то, что облачные серверы bare metal по умолчанию не используют технологии виртуализации, вы можете свободно устанавливать гипервизоры или другие типы уровней виртуализации для разделения вашей физической машины на несколько виртуальных машин.

Еще одной ключевой особенностью облаков bare metal является возможность автоматического предоставления и вывода из эксплуатации экземпляров сервера. В большинстве случаев у вашего поставщика услуг будет веб-интерфейс, который вы сможете использовать для управления своей инфраструктурой, мониторинга использования и приобретения дополнительных ресурсов.

Кейсы для bare metal

Несмотря на то, что среда общедоступного облака может обрабатывать любые типы рабочей нагрузки — от простых веб-приложений до больших баз данных, определенные рабочие нагрузки требуют высокой вычислительной мощности и гибкости, которые способен обеспечить только bare metal.

Сборка приложений

Облако bare metal позволяет командам DevOps проще создавать, тестировать и развертывать приложения. Благодаря корневому доступу к серверу и облачной архитектуре вы можете использовать широкий спектр программного обеспечения для контейнеризации и оркестровки для обработки вашей инфраструктуры как кода.

NoSQL и реляционные базы данных

Облако bare metal обеспечивает высокопроизводительные выделенные ресурсы со стабильным и высоким коэффициентом ввода-вывода. Кроме того, быстрое время подготовки и автоматизация делают его идеальным для масштабируемых рабочих нагрузок.

Все вышеперечисленное делает облако bare metal отличным выбором для размещения систем управления NoSQL и реляционными базами данных, где необходим мгновенный доступ и скорость чтения / записи данных.

Настраиваемые виртуальные среды

Облачные серверы с bare metal не используют технологии виртуализации для разделения физических ресурсов на виртуальные среды. Но вы можете свободно устанавливать гипервизоры, контейнеры и другие типы уровней виртуализации для создания пользовательской многопользовательской среды.

Поступая таким образом, вы сохраняете максимальный контроль над своими виртуальными средами при запуске облачных приложений, баз данных, сервисов потоковой передачи видео или устаревших бизнес-приложений.

Большие данные

Когда вам нужно обрабатывать и анализировать огромные объемы данных (например, кластер Hadoop), облако bare metal значительно превосходит другие облачные решения по производительности.

Независимо от того, прогнозируете ли вы тенденции рынка, анализируете данные Интернета вещей или отслеживаете состояние здоровья пациентов в режиме реального времени, Bare metal cloud обеспечивает скорость и масштабируемость, необходимые для извлечения ценной информации из больших данных.

Поскольку в облачных средах с открытым исходным кодом нет гипервизоров, все ресурсы полностью предназначены для запуска приложений аналитики без ненужных затрат на виртуализацию.

Кроме того, облако bare metal предназначено для масштабирования, чтобы поддерживать внезапные скачки потребления данных. Вы можете добавить дополнительные серверы или ресурсы в зависимости от ваших потребностей и просто удалить их, когда они вам больше не понадобятся.

Искусственный интеллект и машинное обучение

В то время как виртуализированные облачные машины способствовали расширению искусственного интеллекта и машинного обучения, выполнение сложных алгоритмических операций или обработка естественного языка в масштабе значительно быстрее на bare metal.

Облако bare metal обеспечивает недорогой и гибкий подход к развертыванию и обучению моделей машинного обучения, позволяя вам использовать доступ корневого уровня для точной настройки ресурсов сервера для оптимальной производительности.

Игровые серверы

Игровые серверы требуют минимальной задержки и максимальной пропускной способности ввода-вывода. Для достижения этой цели выделенное оборудование — единственный путь.

Облако bare metal устраняет проблемы с задержкой, масштабируемостью и производительностью, с которыми сегодня сталкивается игровая индустрия. Оно обеспечивает скорость выделенного аппаратного обеспечения в сочетании с глобальной масштабируемостью и экономичностью общедоступного облака.

Рендер-фермы

Рендеринг компьютерных изображений (CGI) — чрезвычайно трудоемкая процессорная операция. С расширением виртуального облака время, необходимое для рендеринга сложной 3D-анимации, значительно сократилось.

Однако ведущие компании, занимающиеся 3D-анимацией, по-прежнему используют локальные специализированные машины для достижения согласованности производительности. Облако bare metal — идеальная среда для развертывания ферм визуализации, поскольку оно обеспечивает настройку оборудования и детальную оптимизацию производительности, предоставляя доступ к серверу на уровне администратора.

Bare metal и другие типы облаков

Традиционные типы облачных развертываний включают:

• Публичное облако
• Частное облако
• Гибридное облако

В то время как каждый тип имеет свои преимущества и недостатки, облако bare metal выделяется с точки зрения скорости и расширяемости. Кроме того, оно легко интегрируется со всеми другими типами развертывания.

Облако bare metal против публичного облака

Публичное облако обеспечивает быструю подготовку серверов, цены с оплатой по мере использования и масштабирование ресурсов по требованию. Чтобы обеспечить это, публичное облако использует гипервизоры для разделения физических серверов на виртуальные среды. В таких условиях несколько пользователей совместно используют ресурсы одной физической машины.

Облако bare metal обеспечивает быструю подготовку серверов, почасовую оплату, прямой доступ к оборудованию и масштабируемость. В отличие от общедоступного облака, облако bare metal не является виртуализированной средой и не позволяет совместно использовать ресурсы между несколькими арендаторами. Вы получаете полный доступ к таким ресурсам, как вычислительные, сетевые и хранилищ.

С точки зрения удобства использования виртуализированные облачные машины удовлетворят потребности большинства небольших сред разработки и любителей, в то время как облако bare metal лучше всего подходит для профессиональных производственных рабочих нагрузок.

Облако bare metal против частного облака

Современные развертывания частного облака выполняются локально на арендованном оборудовании и обеспечивают изолированную среду для одного клиента. С точки зрения изоляции, как bare metal, так и частное облако предлагают однопользовательские среды, которые обеспечивают доступ корневого уровня к аппаратному обеспечению сервера. Однако некоторые настройки частного облака обеспечивают изоляцию на сетевом уровне, которая не поддерживается облаком bare metal.

Хотя оба типа развертывания используют выделенные физические ресурсы для повышения производительности, облачные серверы с открытым исходным кодом проще масштабировать и дешевле обслуживать.

Облако bare metal против гибридного облака

Гибридное облако представляет собой комбинацию публичного облака и частного облака. В широком смысле, это среда, которая позволяет организациям использовать безопасность и повышенную производительность частного облака с гибкостью и скоростью общедоступных облачных сервисов.

Облако bare metal стремится устранить недостатки как общедоступного, так и частного облака, обеспечивая высокую производительность выделенного физического оборудования на основе гибкой модели публичного облака с оплатой за использование.

Организации, которым требуются выделенные серверные ресурсы в облаке, могут легко интегрировать облачные среды с открытым исходным кодом в свои общедоступные, частные или гибридные облачные среды для повышения производительности.