未來將是容器和裸金屬的天下？這篇深度剖析給你答案

原標(biāo)題：未來將是容器和裸金屬的天下？這篇深度剖析給你答案

在上一篇文章《沉寂多年，無服務(wù)器爆發(fā)，其硬核是什么？丨 技術(shù)前沿》中，我們探討了無服務(wù)器技術(shù)的發(fā)展，本次我們討論裸金屬（Bare Metal Server）技術(shù)。

這是基礎(chǔ)云服務(wù)的技術(shù)之一，也是在這兩年忽然熱起來，用“大前景、增長迅猛”來形容也不為過。在這個前提下，各大云廠商紛紛推出了自己的裸金屬服務(wù)器，芯片廠商針對性的推出專屬架構(gòu)，一些應(yīng)用廠商（主要指數(shù)據(jù)庫）、OpenStack展開相關(guān)的項目，一時間風(fēng)光無限。

如何定義裸金屬？為用戶帶來的價值在哪里？未來將走向何方？本文進(jìn)行全面的梳理。

不斷發(fā)展的市場

裸金屬并不是新詞。

早在2010年左右，伴隨著云計算的成熟，幾大云廠商推出類似的概念。例如，Softlayer的 “裸金屬云（Bare Metal Cloud）”服務(wù)是為客戶提供不含Hypervisor的、支持自定義硬件基礎(chǔ)架構(gòu)的產(chǎn)品選擇。Rackspace也有相關(guān)產(chǎn)品名為“OnMetal”，也是將自定義硬件的選擇權(quán)交給了用戶，隨后在2016年的迭代產(chǎn)品中，RackSpace開始采用OCP服務(wù)器和OpenStack的Ironic進(jìn)行管理。

這很像當(dāng)初IDC的機(jī)房托管服務(wù)，不過有本質(zhì)的不同。

到了2017年之后，在云計算市場越來越成熟的時候，BMS忽然熱起來，包括百度智能云在內(nèi)的幾大云廠商也都相繼推出相關(guān)的服務(wù)。例如，百度智能云的物理服務(wù)器，名稱雖然不同，但提供的服務(wù)都是類似的。

這個市場之所以大熱的原因在于，只是基于虛擬化技術(shù)的云計算無法滿足所有的應(yīng)用需求。

來自權(quán)威機(jī)構(gòu)的調(diào)研數(shù)據(jù)也證實了這一點。Infoholic發(fā)布的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，全球裸金屬云市場在2016-2022年期間的復(fù)合年增長率將達(dá)到43.2%，到2022年將超過91億美元。這是一個不容小覷的市場。

（圖片來源網(wǎng)絡(luò)）

裸金屬是什么？

那么，什么是裸金屬服務(wù)？如果只是提供硬件環(huán)境的話，和租賃、托管有何不同？

從書面含義看，裸金屬這個詞，初聽有些別扭，不好理解。其實要明白裸金屬，必須引入兩個更通俗易懂的名詞，一個是物理服務(wù)器，一個是虛擬機(jī)，估計就容易理解。

簡單說，裸金屬是介于物理服務(wù)器和虛擬機(jī)之間的一種形態(tài)，是兼具雙方優(yōu)點的一類產(chǎn)品。

至于具體定義，業(yè)界有個不成文的描述。裸金屬服務(wù)器（Bare Metal Server）類似云上的專屬物理服務(wù)器，在滿足核心應(yīng)用場景對高性能及穩(wěn)定性需求的同時，還兼?zhèn)湓朴嬎愕膹椥?、靈活性。

理解到這里，基本就能知道裸金屬不是托管服務(wù)，更適合云服務(wù)的一些特殊的場景，例如HPC、容器、注重安全性能的應(yīng)用、大數(shù)據(jù)分析以及傳統(tǒng)在本地環(huán)境運行的應(yīng)用等。

各個廠商大概會從以下幾點列出兩者的差異性：計算、網(wǎng)絡(luò)、存儲、管控、安全、可定制化、性能、專用硬件。

尤其是價格方面，裸金屬比云服務(wù)器相對便宜，計費方式也有差異性，多采用月租、年租的方式。

各大廠商積極應(yīng)對趨勢

換句話說，裸金屬就是將云服務(wù)映射到一個專用的物理服務(wù)器，這樣就能兩者兼顧，尤其是對最傳統(tǒng)的應(yīng)用而言，具有優(yōu)勢。再加上隔離特性和直接訪問的特性，安全性和性能都會更優(yōu)異。

在百度智能云的物理服務(wù)器中，首先就提出了計算的優(yōu)勢：

• 可提供多種高配置品牌服務(wù)器，性能卓越。
• 經(jīng)過嚴(yán)格的技術(shù)選型及性能測試，確保服務(wù)器的性能和質(zhì)量可控。
• 可配備高性能SSD、雙萬兆網(wǎng)卡，為客戶特殊場景打造專屬服務(wù)器配置。

這基本涵蓋了裸金屬服務(wù)器的幾大特性。另外，我們從其他廠商的描述中，也能看出差異性。例如，以下是兩個廠商官方頁面的描述。

? A廠商：在云環(huán)境中提供了高性能的物理裸機(jī)，同時提供完全的設(shè)備管理權(quán)限和全生命周期的運維管理服務(wù)。用戶可以像申請云資源一樣快速靈活的申請并管理這些物理機(jī)，也可以基于物理服務(wù)器與云服務(wù)器構(gòu)建內(nèi)網(wǎng)混合云。

? B廠商：一種包年包月的裸金屬云服務(wù)，為用戶提供云端獨享的高性能、無虛擬化的、安全隔離的物理服務(wù)器集群。使用該服務(wù)，用戶只需根據(jù)業(yè)務(wù)特性彈性伸縮物理服務(wù)器數(shù)量，獲取物理服務(wù)器的時間將被縮短至分鐘級。

英特爾在一篇文章中則認(rèn)為，就“裸金屬即服務(wù)”而言，“裸”要求它本身可以提供物理機(jī)級別的性能和安全隔離?！凹捶?wù)”則意味著它還能實現(xiàn)物理機(jī)體驗、以及基于云的資源管理和調(diào)配能力的高度融合。云服務(wù)提供商可在它上面，為企業(yè)用戶提供在公有云基礎(chǔ)設(shè)施上構(gòu)建私有云或?qū)僭频姆?wù)，來運行那些數(shù)據(jù)密集型和對數(shù)據(jù)安全和隱私要求較高的應(yīng)用。

何種應(yīng)用場景需要裸金屬服務(wù)

那么，為什么在2017年左右會重新火起來？原因在于，用戶需求是多種多樣的，云計算滿足不了所有用戶的需求，需要裸金屬這樣的產(chǎn)品。

? 試舉幾個應(yīng)用場景：

一、用物理機(jī)才有安全感或者說還接受不了云計算的。部分企業(yè)，尤其是大型企業(yè)，對于將私有數(shù)據(jù)中心遷移到公有云有些許擔(dān)憂。目前，這樣的用戶還不在少數(shù)。這類企業(yè)多集中在傳統(tǒng)的建筑、制造行業(yè)，業(yè)態(tài)復(fù)雜，業(yè)務(wù)眾多。

二、性能要求高的。如果用戶的應(yīng)用程序?qū)π阅芤竺舾?，云計算就有些捉襟見肘了，這類應(yīng)用還不少，而且多數(shù)是企業(yè)最核心的應(yīng)用，像HPC、大數(shù)據(jù)是典型的應(yīng)用。

三、監(jiān)管要求比較高的。像銀行、證券、保險等強(qiáng)監(jiān)管要求的行業(yè)，部分應(yīng)用對數(shù)據(jù)安全、用戶隔離的針對性要求比較高，云計算難以滿足。

四、專有云遷移上云。典型如Openstack on public cloud、VMware on public cloud、clear container on public cloud、runV on public cloud，裸金屬是唯一選擇。因為諸如intel VT-x和VT-d等技術(shù)，虛擬機(jī)無法提供，缺乏VT-x等技術(shù)支持，在虛擬機(jī)中進(jìn)行嵌套虛擬化，性能完全無法接受，而物理機(jī)天然具備這些處理器特性。

這樣的應(yīng)用場景還有很多，而且隨著云計算普及程度的逐步提高，解決不了的問題也會越來越多，這些都需要其它技術(shù)來解決，裸金屬就是其中最重要的一種補充技術(shù)。所以，裸金屬的火其實是用戶需求在推動。

總結(jié)起來，有兩個重要的應(yīng)用場景是裸金屬的用武之地。

一、像上面描述的那些更加重視性能與安全隔離等的企業(yè)用戶。現(xiàn)今各大云服務(wù)商關(guān)于裸金屬云服務(wù)器產(chǎn)品的介紹文字里，“關(guān)鍵應(yīng)用”、“高強(qiáng)度工作負(fù)載"、”卓越的性能”、“原生的、一致的體驗”、“安全隔離”這些都是高頻詞匯。對應(yīng)的幾個主要應(yīng)用場景：

1、計算、網(wǎng)絡(luò)、存儲性能要求高的應(yīng)用。

2、尚未實現(xiàn)虛擬化的應(yīng)用。

3、數(shù)據(jù)敏感的應(yīng)用。

4、主機(jī)托管遷移。

二、容器。容器是這幾年非?；鸨囊豁椉夹g(shù)，業(yè)界甚至一度認(rèn)為容器將取代虛擬化，當(dāng)然實際情況并沒有那么極端，長遠(yuǎn)看二者是相互補充的關(guān)系，就像裸金屬和云計算會長期共存一樣。對于構(gòu)建容器環(huán)境來說，虛擬化這層有些多余，裸金屬是更好的選擇。

來自Twitter的OCI（開放容器標(biāo)準(zhǔn)）執(zhí)行董事Chris Aniszczyk 就曾說過，“如果比較那些來自CNCF和OCI的使容器更加標(biāo)準(zhǔn)化的項目，你會發(fā)現(xiàn)它們確實更容易在裸金屬上運行。我認(rèn)為一段時間后你將看到更多的使用裸金屬的容器，因為相比一個非常復(fù)雜的OpenStack環(huán)境，它確實更容易在裸金屬環(huán)境中創(chuàng)建?！?/p>

不足之處是靈活性和可選擇性

盡管裸金屬在很多場景比云計算更加適用，但不得不說現(xiàn)階段的裸金屬還沒有達(dá)到較為理想的狀態(tài)，最大的問題就是靈活性不足。

就云計算而言，客戶可選的實例種類非常多，每家云服務(wù)商少說幾十種，多的上百種。相較而言，裸金屬這塊雖然也發(fā)展了很多年，但欠缺還是比較多。

目前，業(yè)界的主流服務(wù)商一般提供兩種選項：

• 固定的配置模型。提供大數(shù)據(jù)、視頻、游戲等不同應(yīng)用場景的主流硬件配置，供用戶直接選擇。
• 用戶自定義類型。

但顯然，用戶的自定義類型會非常多，這對服務(wù)商有極高的要求。這也可以理解為什么至今各大主流服務(wù)商還沒有完全開放裸金屬服務(wù)，基本都處于測試或者預(yù)覽、有限預(yù)覽階段，因為還沒有很好的方式做到快速交付用戶需要的產(chǎn)品。

當(dāng)然，裸金屬的落地推進(jìn)工作并非沒有進(jìn)展，業(yè)界都在努力。

比如，Intel的RSD架構(gòu)也瞄準(zhǔn)了裸金屬云的場景，在Ubuntu的云服務(wù)品牌MaaS（Metal-as-a-Service）中，就剛剛將Intel RSD的API集成到其OpenStack發(fā)行版中。同時，OpenStack社區(qū)也把裸金屬單獨分離出來，命名為Ironic來繼續(xù)發(fā)展。這個項目是從Icehouse版開始進(jìn)入項目孵化，并在Juno版與Nova進(jìn)行集成。在Kilo版開始正式的集成到OpenStack項目中來，通過Nova調(diào)用Ironic的API來實現(xiàn)對物理機(jī)資源的管理和控制。

也許，再等一段時間，裸金屬會更為成熟。

未來前景：可能與容器平起平坐？

毫無疑問，裸金屬能夠滿足用戶的實際需求，因此前景會越來越好。Gartner曾在2015年9月發(fā)布過一個咨詢報告，標(biāo)題是《Market Trends: The Rise of Bare-Metal Cloud and Containers》，認(rèn)為未來的云計算基礎(chǔ)設(shè)施，可能是裸金屬+容器的趨勢。

簡單的說，未來的市場會向兩級分化：

• 互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者的市場，追求速度、靈活性和可移植性——選擇容器。
• 企業(yè)應(yīng)用市場，仍然希望使用可靠、安全的環(huán)境——選擇裸金屬。

這是對裸金屬莫大的肯定。仔細(xì)看，這其實是用戶的場景走向兩端，追求短平快的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，以及穩(wěn)重、老成的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)。

關(guān)于容器，我們可以看到幾乎所有的主流公有云服務(wù)提供商都成為了CNCF的頂級會員，當(dāng)越來越多的應(yīng)用基于容器開發(fā)和部署時，使用物理服務(wù)器的傾向會變大。

至于裸金屬這塊，一方面會隨著容器技術(shù)的持續(xù)走強(qiáng)而走高，另一方面硬件迎來新的發(fā)展階段，GPU、FPGA、ASIC各種計算技術(shù)百花齊放，傳統(tǒng)虛擬化技術(shù)發(fā)展相對滯后，裸金屬迎來更好的市場機(jī)遇。

所以，通過這篇文章可以判斷：多種不同類型計算資源并存，應(yīng)該是公有云今后很長一段時間的常態(tài)。裸金屬是其中重要的組成部分。雖然說，今天的裸金屬還沒有到達(dá)爆發(fā)期（因為還有一些問題沒有得到很好的解決），但是爆發(fā)已是指日可待，它將會為用戶上云，數(shù)字化轉(zhuǎn)型帶來更多選擇、更多價值。

融合百度智能云現(xiàn)有物理服務(wù)器及云服務(wù)器優(yōu)勢（高性能+極致操作體驗）的彈性裸金屬服務(wù)器即將發(fā)布，全方位覆蓋用戶場景，提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，請敬期待。

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