Фраза дня: bare-metal cloud

Что такое bare-metal cloud?

Bare-matal cloud - это общедоступная облачная служба, в которой заказчик арендует выделенные аппаратные ресурсы у удаленного поставщика услуг. Он предлагает аппаратные ресурсы без установленных операционных систем или инфраструктуры виртуализации.

Инфраструктура коммерческих облачных сервисов позволяет виртуализовать и разделять вычислительные ресурсы, ресурсы хранения и базы данных, чтобы серверы и массивы хранения могли быть разделены и совместно использованы несколькими клиентами. Но хотя виртуализированные вычислительные инстансы обеспечивают гибкость и экономическую выгоду, у них есть недостатки, в частности, связанные с конкуренцией за ресурсы - так называемая проблема зашумленного соседа. Также существуют риски неполной изоляции сред выполнения и виртуальных сетей. Облако на основе чистого металла решает эти проблемы, выделяя клиентам изолированные физические ресурсы.

Облако без оболочки - хороший вариант для приложений с большими данными и рабочих нагрузок с большим количеством транзакций, которые плохо справляются с задержками. Большинство крупнейших поставщиков облачных услуг, таких как AWS, IBM, Oracle и Rackspace, предлагают облачные сервисы для «голого железа».

Как работают чистые облака?
Стандартные услуги - это облачные предложения, сравнимые с арендой необработанного выделенного сервера у поставщика управляемых услуг (MSP). Как и традиционные выделенные серверы, на инстансах без гипервизора предварительно не установлен гипервизор, и они обеспечивают прямой доступ к системному оборудованию. В отличие от традиционных выделенных серверов, некоторые инстансы без операционной системы доступны по запросу и оплачиваются за определенный период времени.

Крупные облачные провайдеры, такие как AWS, могут предложить дополнительное оборудование для улучшения обычных серверов и улучшения их интеграции с виртуальными частными облачными сетями, системами управления облаком и другими облачными сервисами. Например, экземпляры AWS с голым железом на самом деле являются машинами с псевдо-голым железом; они включают легкий гипервизор Nitro, который управляет распределением памяти и ЦП. (AWS утверждает, что накладные расходы на гипервизор незначительны, а производительность серверов неотличима от производительности «голого железа» для большинства рабочих нагрузок.) Точно так же «голые» серверы Oracle Cloud Infrastructure работают в виртуальной облачной сети и используют настраиваемую карту SmartNIC для изоляции и виртуализации сети.

Как и выделенные серверы, «голые» облака не разделяют системные ресурсы с другими пользователями. У них также нет дополнительных накладных расходов из-за вложенной виртуализации, когда пользователь добавляет отдельный уровень виртуализации; например, когда контейнеры запускаются на облегченной виртуальной машине (ВМ). Серверы с чистым железом идеально подходят для приложений, которым требуется доступ к аппаратному обеспечению физического сервера и счетчикам производительности или которые лицензированы и поддерживаются для виртуализированных сред.

Доступ к «чистым» серверам осуществляется через интерфейсы управления облачной службы, которые могут быть интерфейсом браузера, интерфейсом командной строки или REST API. Некоторые службы могут также обеспечивать доступ Secure Shell через виртуальное частное облако клиента к последовательной консоли для систем, в которых уже есть работающая операционная система. Установка ОС выполняется с помощью унифицированного расширяемого интерфейса микропрограмм или безопасной сетевой загрузки установочного образа в среде предварительной загрузки.

Преимущества и недостатки облака на голом железе
У облачной среды с голым железом есть как преимущества, так и недостатки. Перед развертыванием важно их внимательно изучить.

Преимущества

• Предсказуемость. Одним из преимуществ облачной инфраструктуры без операционной системы является предсказуемость производительности выделенных ресурсов.
• Безопасность. Выделенные ресурсы также позволяют клиентам контролировать безопасность системы и сети.
• Гибкость. Предприятия могут настроить «чистое» облако в соответствии со своими требованиями к ОС и программному стеку, а также устранять неполадки в приложениях, не беспокоясь о соседних виртуальных машинах.
• Нет конкуренции за ресурсы. Общедоступные облачные среды являются мультитенантными, и виртуальные машины совместно используют физические серверы, что может привести к тому, что виртуальные машины будут конкурировать за ресурсы. Выделенные серверы, составляющие «голое железо» облака, избегают конкуренции за ресурсы.
• Масштабируемость. Таким образом, большинство «голых» сервисов обладают высокой масштабируемостью, включая системы с более чем 20 сокетами, сотнями ядер ЦП и терабайтами памяти. Это делает их хорошими вариантами для приложений с большими данными и рабочих нагрузок с большим количеством транзакций, которым требуется низкая задержка.
• Прямой доступ к системному оборудованию. Bare metal позволяет приложениям, требующим доступа к счетчикам производительности системы, работать в облачной среде.
• Гибкость финансирования. Хранилище и другие аппаратные ресурсы предоставляются по мере необходимости и обычно оплачиваются в зависимости от определенного периода времени - за час, день или месяц, что устраняет необходимость ограничивать бюджет капитальных вложений. Этот подход особенно полезен для рабочих нагрузок, где требования к оборудованию неясны и могут измениться.
• Доступ к высококлассному оборудованию. Заказчики иногда получают этот доступ до того, как он станет доступен в корпоративных системах.
• Преимущества миграции в облако. Bare metal позволяет использовать программное обеспечение для миграции в облако, не поддерживаемое на виртуальной машине, или с ограниченным аппаратным лицензированием.

Недостатки

• Добавлены накладные расходы на управление. Заказчик должен настроить все оборудование и несет ответственность за установку и управление ОС, гипервизором, стеком контейнеров и всем программным обеспечением.
• Узкие места в производительности приложений. Эти проблемы могут возникнуть из-за проблем с пропускной способностью сети и хранилища и задержками.
• Добавленные затраты. Некоторые услуги требуют ежемесячной аренды, что приводит к оплате недоиспользуемых ресурсов при резких или неустойчивых рабочих нагрузках. А «голое железо» может быть дороже для устойчивых, предсказуемых рабочих нагрузок, которые могут окупить стоимость сервера в течение трех и более лет.
• Ограниченные возможности. Помимо AWS и IBM Cloud, у большинства поставщиков есть ограниченный выбор систем без операционной системы с некоторыми конфигурациями, недоступными в определенных облачных регионах.
• Уязвимости в системе безопасности. Поставщики облачных услуг могут лучше выполнять настройку, мониторинг и исправление систем для угроз безопасности.
• Проблемы с устаревшим программным обеспечением. У устаревшего программного обеспечения часто предъявляются строгие требования к совместимости оборудования, которые могут не включать доступные конфигурации без операционной системы. Например, поставщику облачных услуг может потребоваться несколько месяцев для сертификации своих вычислительных услуг для сложных продуктов, таких как SAP HANA.

Чистое облако по сравнению с другими типами облачных сервисов
Облачные сервисы на основе чистого металла являются альтернативой более распространенным виртуальным экземплярам. Однако, учитывая разнообразие доступных типов облачных инстансов и моделей выставления счетов, другие альтернативы могут обеспечить некоторые преимущества «голого железа» без недостатков.

Связанные облачные сервисы, которые следует учитывать при оценке серверов без операционной системы, включают:

Обычные вычислительные экземпляры
Примеры включают AWS EC2, виртуальные машины Azure и Google Compute Engine. Они бывают разных конфигураций, таких как:

• общего назначения
• оптимизированный для памяти
• оптимизированный для вычислений
• оптимизированный для хранения
• С ускорением на GPU
• взрывной
• вытесняемый

Вычислитeльные экземпляры
Они бывают разных моделей ценообразования и доступности, например:

• по запросу, который является наиболее распространенным типом, обычно с указанием часа, минуты или секунды;
• точечный или вытесняемый, который использует избыточную облачную емкость на короткое время и может быть временно приостановлен в обмен на значительные скидки;
• зарезервированный экземпляр, который обеспечивает скидку на срок от одного до трех лет;
• выделенные хосты, где весь сервер назначается одному клиенту и разделен на отдельные экземпляры виртуальных машин. Они аналогичны инстансам без операционной системы в обеспечении предсказуемости ресурсов и безопасности выделенной машины с удобством инстанса виртуальной машины по требованию.

Обратите внимание, что некоторые сервисы на «голом железе» не включают локальный диск, и необходимо подключить отдельно настроенный блочный том, например Amazon Elastic Block Store. Базы данных - это популярное использование серверов без операционной системы, но каждая облачная служба имеет ряд служб баз данных, включая СУБД, NoSQL, хранилище столбцов типа ключ-значение, кэширование и граф, которые могут работать так же или лучше, чем установка и управление. традиционное программное обеспечение для баз данных.

Чистое облако против инфраструктуры как услуги (IaaS)
Стандартные сервисы от крупных облачных провайдеров не являются альтернативой традиционным продуктам IaaS. Но, интегрируя «голые» и обычные виртуальные машины в свою линейку вычислительных сервисов, облачные операторы упрощают доступ к облачной базе данных, аналитике, искусственному интеллекту, машинному обучению и DevOps для рабочих нагрузок, работающих на «голом железе».

Для небольших поставщиков услуг, которым не хватает портфеля услуг AWS или Azure, серверы без оборудования - это не более чем выделенные хосты, а не тип облачного предложения.

Как выбрать облачного провайдера без операционной системы
Чистые облачные сервисы включают в себя ряд вариантов производительности и цены. Некоторые поставщики, такие как Google Cloud и Oracle, сосредотачиваются на высокопроизводительных конфигурациях, разработанных для баз данных и высокопроизводительных вычислительных приложений. Более мелкие производители, такие как PhoenixNAP и Vultr, предлагают скромные машины, подходящие для разработчиков и инженерных рабочих станций.

Требования организации к приложениям и причины выбора облачных сервисов на «голом железе» вместо экземпляров виртуальных машин должны быть первоочередными соображениями при оценке сервисов на «голом железе». К другим факторам относятся:

• Существующие отношения с поставщиками облачных услуг. Организациям следует рассмотреть варианты, доступные на облачных платформах, которые они уже используют для других рабочих нагрузок.
• Характеристики нагрузки. Рабочие нагрузки следует проверять, чтобы увидеть, являются ли они переменными или последовательными, периодическими или непрерывными. Эти свойства определят наиболее экономичную модель выставления счетов, будь то по запросу или поминутно, по часам или месяцам.
• Наличие и цена. Ознакомьтесь с этими факторами для дополнительного хранилища, контейнера, базы данных, машинного обучения, безопасности, управления идентификацией и доступом, а также сервисов DevOps. Большинству организаций не следует переносить рабочую нагрузку с нуля в облако, если они не намереваются интегрировать другую инфраструктуру и сервисы приложений или интегрировать системы с нуля с другими рабочими нагрузками предприятия, которые были перенесены в облако.
• Наличие и экспертиза ИТ-персонала. Возможности персонала необходимы для запуска облачных сред и обеспечения безопасности серверов и сети. Облачные серверы с чистым железом требуют, чтобы пользователи настраивали и поддерживали конфигурацию системы и параметры безопасности. Организации, у которых нет необходимого опыта для правильного обслуживания облачного сервера, могут столкнуться с рисками безопасности и надежности при выборе серверов без операционной системы.