裸金屬云，也叫裸機云，顧名思義就是同時擁有裸機的性能和云的彈性。在公有云出現(xiàn)之前，裸機云的前生是物理服務器托管。隨著云概念的興起，2010年和2012年 ，Softlayer和Rackspace相繼推出“裸金屬云”服務，支持自定義硬件基礎，讓托管服務器有了“云”的雛形。

裸金屬云

擁有物理機同樣的性能和安全

擁有云主機同樣的靈活和彈性

取得了性能和靈活性很好的平衡

一、研究機構對裸金屬云發(fā)展趨勢的看法

根據研究機構Infoholic的研究數據，全球裸金屬云市場在2016-2022年期間的復合年增長率將達到43.2％，到2022年將達到91.530億美元。

對高性能計算的持續(xù)需求，對延遲敏感和數據密集型操作的可靠負載平衡的需求是引發(fā)市場增長的因素。

根據研究機構grandview的研究報告，2016年全球裸機云市場規(guī)模估值為13.2690億美元，預計未來八年將大幅增長。對增強性能，簡化數據操作和數據安全性的需求增加將導致在不久的將來，在各種垂直行業(yè)中更多地采用裸機云。目前，由于大量數據的增長和對有效存儲需求的增加，全球裸機云市場由電信和IT推動。

二、完善的裸金屬云產品需要形成三個閉環(huán)

1. 技術閉環(huán)

裸金屬云技術層面要解決兩個問題，第一是物理服務器的自動化管理，第二是管理功能封裝成API，方便管理平臺和用戶調用。

從專注裸金屬云的PACKET公司流露出的一張技術架構圖上，可以清晰的看到裸金屬使用的技術和解決方案。

從PACKET的架構圖看，PACKET的裸金屬云服務主要分為以下幾個模塊：

• Magnum IP模塊的功能是多租戶的IP地址管理，IPAM是IP Address Management的縮寫。
• PB&J模塊的功能是電源和啟動管理。
• Tinkerbell模塊的作用是iPXE服務器和鏡像管理。
• Soren模塊的功能是流量管理和分析。
• Narwhal模塊的功能是物理交換機和SDN的管理。
• SOS模塊的功能是串口和遠程登錄的管理。

另外，在網上找到了CRAY的一個分享，對OpenStack Ironic項目的流程畫的非常清晰，也分享下。Ironic項目是OpenStack裸金屬管理項目，最近隨著裸金屬云的潮流，發(fā)展也很快。

這里特別說明下一項關鍵技術iPXE，iPXE是預引導執(zhí)行環(huán)境（PXE）客戶端固件和引導程序的開源實現(xiàn)，可用于啟用沒有內置PXE支持的計算機從網絡引導。雖然標準化PXE客戶端使用TFTP傳輸數據，但非標準化iPXE客戶端固件增加了通過其他協(xié)議檢索數據的功能，包括HTTP，iSCSI，以太網ATA（AoE）和以太網光纖通道（FCoE）。

為什么在有的云廠商裸金屬云服務介紹上，能看到分鐘級的裸金屬服務器交付，就是使用了iPXE的技術，服務器啟動，通過iPXE引導已經制作好的iSCSI系統(tǒng)鏡像，這樣就免去了安裝操作系統(tǒng)的過程，并且服務器也不需要系統(tǒng)硬盤，節(jié)省了成本。并且這樣更為靈活，通過這樣的技術，可以實現(xiàn)用戶根據需要制定自己的系統(tǒng)鏡像，而且方便鏡像虛實轉換，鏡像即可以用于啟動云主機，也可以啟動物理機！

2.網絡閉環(huán)

網絡方面，裸金屬云需要和云服務商已有的云主機、云存儲等云產品打通，能夠和云主機一樣的配置ACL、VPC、負載均衡等網絡功能。

另外，非常重要的是要能做的云網融合，這一點對企業(yè)用戶來說非常重要。因為使用裸金屬云的幾乎都是企業(yè)用戶，企業(yè)用戶會把自己重要的業(yè)務放到裸金屬云上。這類企業(yè)往往需要云和自己的生產環(huán)境打通，需要和云專線直連，并且有網絡質量和穩(wěn)定性的保障。比如一個典型的場景就是，企業(yè)將HANA數據庫放到裸金屬上，然后通過專線直連生產環(huán)境，這樣即利用了裸金屬性能的特性，對企業(yè)來說，也得到了靈活可靠的基礎設施。

3.云產品閉環(huán)

對于云廠商商來說，裸金屬產品需要內嵌到自己的產品體系，形成閉環(huán)，和已有的產品打通，也要和已有的API兼容。這一點非常好理解，形成產品體系對用戶更有粘性。

三、裸金屬云對用戶有很大吸引力

裸金屬云有以下特點：

• 極強的計算性能，具有和普通物理機一樣的計算性能；
• 安全隔離，物理隔離，資源獨占；
• 快速交付，物理機資源標準化和池化，隨取隨用；
• 和云產品連通，如果需要可以和云主機、云存儲、云數據庫打通，方便業(yè)務使用。

對用戶來說，使用裸金屬云對應用兼容非常好，可以方便的將應用遷移到云端，就像在本地使用一樣，用戶甚至不用改變現(xiàn)有的工作流程，而且等于把復雜的基礎架構的維護外包給云供應商。用戶甚至可以使用裸金屬云的API，進一步獲得使用云的便捷性。

裸金屬云解決了性能問題，獨享主機，不再和其他客戶共享CPU、內存等資源，用戶甚至可以充分挖掘硬件的性能，比如使用DPDK提高網絡訪問速度。

使用裸金屬云對用戶來說，也更安全，可以做到物理隔離。

裸金屬云的適合以下場景：

• 性能要求高的業(yè)務，比如大型在線游戲；
• 核心數據庫，比如SAP，HANA等；
• 大數據分析，對海量數據進行采集和挖掘；
• 在裸金屬上搭建自己的虛擬化、私有云或者容器云。

四、云廠商紛紛推出裸金屬云產品

Bare Metal Cloud（裸金屬云）在業(yè)內悄然興起，無論是行業(yè)領先的AWS和微軟、阿里、Zenlayer、騰訊云, 還是偏傳統(tǒng)的華為, Oracle和IBM，都相繼推出了自己的裸機云產品。

1. AWS和微軟

AWS和微軟在裸金屬方面主要的應用就是VMware on AWS 和VMware on Azure，這個確實解決了許多用戶的痛點。對于熟悉VMware產品的用戶可以很快上手，方便統(tǒng)一納管自己已有的資源，又能充分利用AWS和微軟在全球的數據中心資源。

在使用方面，裸金屬的申請和使用，和普通云主機的流程基本是一樣的。

2.阿里云

阿里云的裸金屬產品，命名為神龍云服務器。神龍云服務器宣稱能與阿里云產品家族中的其他計算產品無縫對接�？梢宰杂傻卦谄胀‥CS實例以及神龍云服務器實例間變配，其實用到的技術原理已經在前面介紹，難度并不大。

但是神龍服務器的加密特點值得關注，神龍云服務器采用了芯片級可信執(zhí)行環(huán)境(Intel SGX)，確保加密數據只能在安全可信的環(huán)境中計算。這個加密是硬件級別的加密，其信任根是基于處理器芯片，而不是基于底層軟件保護，可靠性比較高。

3.Zenlayer

Zenlayer的特點是在海外資源分布廣泛，在全球有25個PoP節(jié)點。在裸金屬云上切入時間比較早，技術積累豐富，產品成熟。更懂國內用戶，服務和用戶口碑不錯。是企業(yè)出海，在海外選擇裸金屬云很好的選擇。

4.騰訊云

騰訊號稱是中國最大的服務器用戶，有一百多萬臺服務器，在服務器管理方面經驗豐富。騰訊云裸金屬產品命名為黑石。

在騰訊云的產品文檔中，列出黑石服務器和普通云服務器的網絡性能對比，可以看出裸金屬性能確實比普通云主機性強悍很多。雖然沒有看到其他廠商的數據，但是相信不會差太遠。

黑石的特點是支持異構平臺，同時支持X86、ARM和POWERr平臺。支持ARM對于一些移動應用非常方便，POWER上一向都是重型應用，很適合裸金屬的方式。

5.華為云

華為云在裸金屬產品上天然的優(yōu)勢是自家就有服務器、網絡等硬件產品，可以自產自銷，這在成本、管理、靈活性方面給華為云帶來很大的優(yōu)勢。從華為云的宣傳資料看，計算產品線也非常豐富。

和其他云服務商比較，華為云在云網融合方面還需要加強。

6.甲骨文（Oracle）

甲骨文將裸金屬云提升到戰(zhàn)略高度，因為裸金屬和甲骨文的產品契合度很高。云計算時代的到來，一開始對甲骨文的沖擊很大，但是甲骨文轉型很快，也提供了自己的云服務。從甲骨文官方的資料看，裸金屬已經深刻的融入到甲骨文云中。

甲骨文的應用都很重，對性能要求很高，甲骨文的用戶對可靠性要求非常高，但是對性能不敏感。裸金屬云剛好滿足了這一場景需求，這也是為什么甲骨文力推裸金屬云的原因。

7.IBM云

IBM云的前身是Softlayer，不同于其他云廠商，其他云廠商是先有了云主機產品，然后有了裸金屬產品，IBM云是先有了裸金屬云產品，然后才有了云主機產品。所以IBM裸金屬云產品成熟度比較高，也積累了一定的用戶。

但是隨著其他云廠商都有了裸金屬產品，IBM云在這方面的優(yōu)勢正在喪失，預計這方面的市場份額也會降低。

8.Packet

Packet是一家專注裸金屬云的公司，起步比較早，技術積累較多，從Packet的資料看，在裸金屬云的產品開發(fā)方面，Packet全部采用的是CI/CD流水線方式，實現(xiàn)了全自動的軟件管理硬件。

同樣的，隨著主流云廠商的覺醒，不斷的完善產品和搶占份額，對Packet的壓力也會很大。

9.其他云廠商

目前，裸金屬產品已經是標配，主流的云廠商都有了自己的產品，如何在競爭中勝出，形成自己的裸金屬生態(tài)是關鍵。裸金屬生態(tài)包含以下幾個方面：

• 下游硬件廠商的配合（這方面華為云有天然優(yōu)勢）；
• 和自己其他云產品的融合，形成粘性；
• 和應用廠商產品的融合，比如SAP、HANA這樣的可靠性、性能要求高的產品（這方面甲骨文有一定優(yōu)勢）；
• 云網融合（這方面Zenlayer比較有優(yōu)勢）。

10.開源產品

開源產品主要是OpenStack的Ironic項目，隨著裸金屬云的興起，Ironic項目的熱度也在升級。但是Ironic的成熟度還不是很高，和各個硬件廠商的適配也是一個頭痛的問題。另外，Ironic許多功能的實現(xiàn)要借助OpenStack其他組件，OpenStack本身比較復雜，這也增加了Ironic的使用難度。預計Ironic還有一個比較長的完善過程，另外，開源軟件和商業(yè)的重型軟件結合也是一個難題。

總結：裸金屬云是云計算的一個演進方向

隨著云計算行業(yè)的不斷深入發(fā)展，服務對象和市場環(huán)境也在變化，從最早的以小微企業(yè)為主，逐漸轉向中大型企業(yè)，客戶需求也相應變化：

1. 對性能的高要求
2. 對安全的高要求
3. 高性能計算和超大吞吐量的需求
4. 數據容量大和快速交付需求

裸金屬云可以像云主機一樣的使用，又有物理機的性能，非常適合對高性能、大吞吐、數據大容量、安全性要求高、又要快速交付的場景。需要裸金屬云的詳詢天下數據客服電話400-6388-808。

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