裸金屬云，也叫裸機(jī)云，顧名思義就是同時(shí)擁有裸機(jī)的性能和云的彈性。在公有云出現(xiàn)之前，裸機(jī)云的前生是物理服務(wù)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(wù)，支持自定義硬件基礎(chǔ)，讓托管服務(wù)器有了“云”的雛形。

裸金屬云

擁有物理機(jī)同樣的性能和安全

擁有云主機(jī)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(jī)構(gòu)對(duì)裸金屬云發(fā)展趨勢(shì)的看法

根據(jù)研究機(jī)構(gòu)Infoholic的研究數(shù)據(jù)，全球裸金屬云市場(chǎng)在2016-2022年期間的復(fù)合年增長(zhǎng)率將達(dá)到43.2％，到2022年將達(dá)到91.530億美元。

對(duì)高性能計(jì)算的持續(xù)需求，對(duì)延遲敏感和數(shù)據(jù)密集型操作的可靠負(fù)載平衡的需求是引發(fā)市場(chǎng)增長(zhǎng)的因素。

根據(jù)研究機(jī)構(gòu)grandview的研究報(bào)告，2016年全球裸機(jī)云市場(chǎng)規(guī)模估值為13.2690億美元，預(yù)計(jì)未來(lái)八年將大幅增長(zhǎng)。對(duì)增強(qiáng)性能，簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)操作和數(shù)據(jù)安全性的需求增加將導(dǎo)致在不久的將來(lái)，在各種垂直行業(yè)中更多地采用裸機(jī)云。目前，由于大量數(shù)據(jù)的增長(zhǎng)和對(duì)有效存儲(chǔ)需求的增加，全球裸機(jī)云市場(chǎng)由電信和IT推動(dòng)。

二、完善的裸金屬云產(chǎn)品需要形成三個(gè)閉環(huán)

1. 技術(shù)閉環(huán)

裸金屬云技術(shù)層面要解決兩個(gè)問題，第一是物理服務(wù)器的自動(dòng)化管理，第二是管理功能封裝成API，方便管理平臺(tái)和用戶調(diào)用。

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

從PACKET的架構(gòu)圖看，PACKET的裸金屬云服務(wù)主要分為以下幾個(gè)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(dòng)管理。
• Tinkerbell模塊的作用是iPXE服務(wù)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(jī)和SDN的管理。
• SOS模塊的功能是串口和遠(yuǎn)程登錄的管理。

另外，在網(wǎng)上找到了CRAY的一個(gè)分享，對(duì)OpenStack Ironic項(xiàng)目的流程畫的非常清晰，也分享下。Ironic項(xiàng)目是OpenStack裸金屬管理項(xiàng)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(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)iPXE，iPXE是預(yù)引導(dǎo)執(zhí)行環(huán)境（PXE）客戶端固件和引導(dǎo)程序的開源實(shí)現(xiàn)，可用于啟用沒有內(nèi)置PXE支持的計(jì)算機(jī)從網(wǎng)絡(luò)引導(dǎo)。雖然標(biāo)準(zhǔn)化PXE客戶端使用TFTP傳輸數(shù)據(jù)，但非標(biāo)準(zhǔn)化iPXE客戶端固件增加了通過其他協(xié)議檢索數(shù)據(jù)的功能，包括HTTP，iSCSI，以太網(wǎng)ATA（AoE）和以太網(wǎng)光纖通道（FCoE）。

為什么在有的云廠商裸金屬云服務(wù)介紹上，能看到分鐘級(jí)的裸金屬服務(wù)器交付，就是使用了iPXE的技術(shù)，服務(wù)器啟動(dòng)，通過iPXE引導(dǎo)已經(jīng)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(wù)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(shù)，可以實(shí)現(xiàn)用戶根據(jù)需要制定自己的系統(tǒng)鏡像，而且方便鏡像虛實(shí)轉(zhuǎn)換，鏡像即可以用于啟動(dòng)云主機(jī)，也可以啟動(dòng)物理機(jī)！

2.網(wǎng)絡(luò)閉環(huán)

網(wǎng)絡(luò)方面，裸金屬云需要和云服務(wù)商已有的云主機(jī)、云存儲(chǔ)等云產(chǎn)品打通，能夠和云主機(jī)一樣的配置ACL、VPC、負(fù)載均衡等網(wǎng)絡(luò)功能。

另外，非常重要的是要能做的云網(wǎng)融合，這一點(diǎn)對(duì)企業(yè)用戶來(lái)說非常重要。因?yàn)槭褂寐憬饘僭频膸缀醵际瞧髽I(yè)用戶，企業(yè)用戶會(huì)把自己重要的業(yè)務(wù)放到裸金屬云上。這類企業(yè)往往需要云和自己的生產(chǎn)環(huán)境打通，需要和云專線直連，并且有網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和穩(wěn)定性的保障。比如一個(gè)典型的場(chǎng)景就是，企業(yè)將HANA數(shù)據(jù)庫(kù)放到裸金屬上，然后通過專線直連生產(chǎn)環(huán)境，這樣即利用了裸金屬性能的特性，對(duì)企業(yè)來(lái)說，也得到了靈活可靠的基礎(chǔ)設(shè)施。

3.云產(chǎn)品閉環(huán)

對(duì)于云廠商商來(lái)說，裸金屬產(chǎn)品需要內(nèi)嵌到自己的產(chǎn)品體系，形成閉環(huán)，和已有的產(chǎn)品打通，也要和已有的API兼容。這一點(diǎn)非常好理解，形成產(chǎn)品體系對(duì)用戶更有粘性。

三、裸金屬云對(duì)用戶有很大吸引力

裸金屬云有以下特點(diǎn)：

• 極強(qiáng)的計(jì)算性能，具有和普通物理機(jī)一樣的計(jì)算性能；
• 安全隔離，物理隔離，資源獨(dú)占；
• 快速交付，物理機(jī)資源標(biāo)準(zhǔn)化和池化，隨取隨用；
• 和云產(chǎn)品連通，如果需要可以和云主機(jī)、云存儲(chǔ)、云數(shù)據(jù)庫(kù)打通，方便業(yè)務(wù)使用。

對(duì)用戶來(lái)說，使用裸金屬云對(duì)應(yīng)用兼容非常好，可以方便的將應(yīng)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(fù)雜的基礎(chǔ)架構(gòu)的維護(hù)外包給云供應(yīng)商。用戶甚至可以使用裸金屬云的API，進(jìn)一步獲得使用云的便捷性。

裸金屬云解決了性能問題，獨(dú)享主機(jī)，不再和其他客戶共享CPU、內(nèi)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(wǎng)絡(luò)訪問速度。

使用裸金屬云對(duì)用戶來(lái)說，也更安全，可以做到物理隔離。

裸金屬云的適合以下場(chǎng)景：

• 性能要求高的業(yè)務(wù)，比如大型在線游戲；
• 核心數(shù)據(jù)庫(kù)，比如SAP，HANA等；
• 大數(shù)據(jù)分析，對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)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(chǎn)品

Bare Metal Cloud（裸金屬云）在業(yè)內(nèi)悄然興起，無(wú)論是行業(yè)領(lǐng)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(jī)云產(chǎn)品。

1. AWS和微軟

AWS和微軟在裸金屬方面主要的應(yīng)用就是VMware on AWS 和VMware on Azure，這個(gè)確實(shí)解決了許多用戶的痛點(diǎn)。對(duì)于熟悉VMware產(chǎn)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(shù)據(jù)中心資源。

在使用方面，裸金屬的申請(qǐng)和使用，和普通云主機(jī)的流程基本是一樣的。

2.阿里云

阿里云的裸金屬產(chǎn)品，命名為神龍?jiān)品��?wù)器。神龍?jiān)品��?wù)器宣稱能與阿里云產(chǎn)品家族中的其他計(jì)算產(chǎn)品無(wú)縫對(duì)接�？梢宰杂傻卦谄胀‥CS實(shí)例以及神龍?jiān)品��?wù)器實(shí)例間變配，其實(shí)用到的技術(shù)原理已經(jīng)在前面介紹，難度并不大。

但是神龍服務(wù)器的加密特點(diǎn)值得關(guān)注，神龍?jiān)品��?wù)器采用了芯片級(jí)可信執(zhí)行環(huán)境(Intel SGX)，確保加密數(shù)據(jù)只能在安全可信的環(huán)境中計(jì)算。這個(gè)加密是硬件級(jí)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(hù)，可靠性比較高。

3.Zenlayer

Zenlayer的特點(diǎn)是在海外資源分布廣泛，在全球有25個(gè)PoP節(jié)點(diǎn)。在裸金屬云上切入時(shí)間比較早，技術(shù)積累豐富，產(chǎn)品成熟。更懂國(guó)內(nèi)用戶，服務(wù)和用戶口碑不錯(cuò)。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(hào)稱是中國(guó)最大的服務(wù)器用戶，有一百多萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器，在服務(wù)器管理方面經(jīng)驗(yàn)豐富。騰訊云裸金屬產(chǎn)品命名為黑石。

在騰訊云的產(chǎn)品文檔中，列出黑石服務(wù)器和普通云服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)性能對(duì)比，可以看出裸金屬性能確實(shí)比普通云主機(jī)性強(qiáng)悍很多。雖然沒有看到其他廠商的數(shù)據(jù)，但是相信不會(huì)差太遠(yuǎn)。

黑石的特點(diǎn)是支持異構(gòu)平臺(tái)，同時(shí)支持X86、ARM和POWERr平臺(tái)。支持ARM對(duì)于一些移動(dòng)應(yīng)用非常方便，POWER上一向都是重型應(yīng)用，很適合裸金屬的方式。

5.華為云

華為云在裸金屬產(chǎn)品上天然的優(yōu)勢(shì)是自家就有服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)等硬件產(chǎn)品，可以自產(chǎn)自銷，這在成本、管理、靈活性方面給華為云帶來(lái)很大的優(yōu)勢(shì)。從華為云的宣傳資料看，計(jì)算產(chǎn)品線也非常豐富。

和其他云服務(wù)商比較，華為云在云網(wǎng)融合方面還需要加強(qiáng)。

6.甲骨文（Oracle）

甲骨文將裸金屬云提升到戰(zhàn)略高度，因?yàn)槁憬饘俸图坠俏牡漠a(chǎn)品契合度很高。云計(jì)算時(shí)代的到來(lái)，一開始對(duì)甲骨文的沖擊很大，但是甲骨文轉(zhuǎn)型很快，也提供了自己的云服務(wù)。從甲骨文官方的資料看，裸金屬已經(jīng)深刻的融入到甲骨文云中。

甲骨文的應(yīng)用都很重，對(duì)性能要求很高，甲骨文的用戶對(duì)可靠性要求非常高，但是對(duì)性能不敏感。裸金屬云剛好滿足了這一場(chǎng)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(jī)產(chǎn)品，然后有了裸金屬產(chǎn)品，IBM云是先有了裸金屬云產(chǎn)品，然后才有了云主機(jī)產(chǎn)品。所以IBM裸金屬云產(chǎn)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(chǎn)品，IBM云在這方面的優(yōu)勢(shì)正在喪失，預(yù)計(jì)這方面的市場(chǎng)份額也會(huì)降低。

8.Packet

Packet是一家專注裸金屬云的公司，起步比較早，技術(shù)積累較多，從Packet的資料看，在裸金屬云的產(chǎn)品開發(fā)方面，Packet全部采用的是CI/CD流水線方式，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)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(chǎn)品和搶占份額，對(duì)Packet的壓力也會(huì)很大。

9.其他云廠商

目前，裸金屬產(chǎn)品已經(jīng)是標(biāo)配，主流的云廠商都有了自己的產(chǎn)品，如何在競(jìng)爭(zhēng)中勝出，形成自己的裸金屬生態(tài)是關(guān)鍵。裸金屬生態(tài)包含以下幾個(gè)方面：

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

10.開源產(chǎn)品

開源產(chǎn)品主要是OpenStack的Ironic項(xiàng)目，隨著裸金屬云的興起，Ironic項(xiàng)目的熱度也在升級(jí)。但是Ironic的成熟度還不是很高，和各個(gè)硬件廠商的適配也是一個(gè)頭痛的問題。另外，Ironic許多功能的實(shí)現(xiàn)要借助OpenStack其他組件，OpenStack本身比較復(fù)雜，這也增加了Ironic的使用難度。預(yù)計(jì)Ironic還有一個(gè)比較長(zhǎng)的完善過程，另外，開源軟件和商業(yè)的重型軟件結(jié)合也是一個(gè)難題。

總結(jié)：裸金屬云是云計(jì)算的一個(gè)演進(jìn)方向

隨著云計(jì)算行業(yè)的不斷深入發(fā)展，服務(wù)對(duì)象和市場(chǎng)環(huán)境也在變化，從最早的以小微企業(yè)為主，逐漸轉(zhuǎn)向中大型企業(yè)，客戶需求也相應(yīng)變化：

1. 對(duì)性能的高要求
2. 對(duì)安全的高要求
3. 高性能計(jì)算和超大吞吐量的需求
4. 數(shù)據(jù)容量大和快速交付需求

裸金屬云可以像云主機(jī)一樣的使用，又有物理機(jī)的性能，非常適合對(duì)高性能、大吞吐、數(shù)據(jù)大容量、安全性要求高、又要快速交付的場(chǎng)景。需要裸金屬云的詳詢天下數(shù)據(jù)客服電話400-6388-808。

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