未來(lái)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(lái)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(wú)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(wú)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(lái)，用“大前景、增長(zhǎng)迅猛”來(lái)形容也不為過(guò)。在這個(gè)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(duì)性的推出專屬架構(gòu)，一些應(yīng)用廠商（主要指數(shù)據(jù)庫(kù)）、OpenStack展開(kāi)相關(guān)的項(xiàng)目，一時(shí)間風(fēng)光無(wú)限。

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

不斷發(fā)展的市場(chǎng)

裸金屬并不是新詞。

早在2010年左右，伴隨著云計(jì)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(kāi)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(guò)有本質(zhì)的不同。

到了2017年之后，在云計(jì)算市場(chǎng)越來(lái)越成熟的時(shí)候，BMS忽然熱起來(lái)，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(gè)市場(chǎng)之所以大熱的原因在于，只是基于虛擬化技術(shù)的云計(jì)算無(wú)法滿足所有的應(yīng)用需求。

來(lái)自權(quán)威機(jī)構(gòu)的調(diào)研數(shù)據(jù)也證實(shí)了這一點(diǎn)。Infoholic發(fā)布的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，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年將超過(guò)91億美元。這是一個(gè)不容小覷的市場(chǎng)。

（圖片來(lái)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(shū)面含義看，裸金屬這個(gè)詞，初聽(tīng)有些別扭，不好理解。其實(shí)要明白裸金屬，必須引入兩個(gè)更通俗易懂的名詞，一個(gè)是物理服務(wù)器，一個(gè)是虛擬機(jī)，估計(jì)就容易理解。

簡(jiǎn)單說(shuō)，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(diǎn)的一類產(chǎn)品。

至于具體定義，業(yè)界有個(gè)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(chǎng)景對(duì)高性能及穩(wěn)定性需求的同時(shí)，還兼?zhèn)湓朴?jì)算的彈性、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(chǎng)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(yùn)行的應(yīng)用等。

各個(gè)廠商大概會(huì)從以下幾點(diǎn)列出兩者的差異性：計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、管控、安全、可定制化、性能、專用硬件。

尤其是價(jià)格方面，裸金屬比云服務(wù)器相對(duì)便宜，計(jì)費(fèi)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(duì)趨勢(shì)

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

• 可提供多種高配置品牌服務(wù)器，性能卓越。
• 經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的技術(shù)選型及性能測(cè)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(wàn)兆網(wǎng)卡，為客戶特殊場(chǎng)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(gè)廠商官方頁(yè)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(shí)提供完全的設(shè)備管理權(quán)限和全生命周期的運(yùn)維管理服務(wù)。用戶可以像申請(qǐng)?jiān)瀑Y源一樣快速靈活的申請(qǐng)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(dú)享的高性能、無(wú)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(shí)間將被縮短至分鐘級(jí)。

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(jí)別的性能和安全隔離?！凹捶?wù)”則意味著它還能實(shí)現(xiàn)物理機(jī)體驗(yàn)、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(lái)運(yùn)行那些數(shù)據(jù)密集型和對(duì)數(shù)據(jù)安全和隱私要求較高的應(yīng)用。

何種應(yīng)用場(chǎng)景需要裸金屬服務(wù)

那么，為什么在2017年左右會(huì)重新火起來(lái)？原因在于，用戶需求是多種多樣的，云計(jì)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(gè)應(yīng)用場(chǎng)景：

一、用物理機(jī)才有安全感或者說(shuō)還接受不了云計(jì)算的。部分企業(yè)，尤其是大型企業(yè)，對(duì)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竺舾校朴?jì)算就有些捉襟見(jiàn)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(xiǎn)等強(qiáng)監(jiān)管要求的行業(yè)，部分應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)安全、用戶隔離的針對(duì)性要求比較高，云計(jì)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?yàn)橹T如intel VT-x和VT-d等技術(shù)，虛擬機(jī)無(wú)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(wú)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(chǎng)景還有很多，而且隨著云計(jì)算普及程度的逐步提高，解決不了的問(wèn)題也會(huì)越來(lái)越多，這些都需要其它技術(shù)來(lái)解決，裸金屬就是其中最重要的一種補(bǔ)充技術(shù)。所以，裸金屬的火其實(shí)是用戶需求在推動(dòng)。

總結(jié)起來(lái)，有兩個(gè)重要的應(yīng)用場(chǎng)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?，F(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(yàn)”、“安全隔離”這些都是高頻詞匯。對(duì)應(yīng)的幾個(gè)主要應(yīng)用場(chǎng)景：

1、計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)性能要求高的應(yīng)用。

2、尚未實(shí)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?xiàng)技術(shù)，業(yè)界甚至一度認(rèn)為容器將取代虛擬化，當(dāng)然實(shí)際情況并沒(méi)有那么極端，長(zhǎng)遠(yuǎn)看二者是相互補(bǔ)充的關(guān)系，就像裸金屬和云計(jì)算會(huì)長(zhǎng)期共存一樣。對(duì)于構(gòu)建容器環(huán)境來(lái)說(shuō)，虛擬化這層有些多余，裸金屬是更好的選擇。

來(lái)自Twitter的OCI（開(kāi)放容器標(biāo)準(zhǔn)）執(zhí)行董事Chris Aniszczyk 就曾說(shuō)過(guò)，“如果比較那些來(lái)自CNCF和OCI的使容器更加標(biāo)準(zhǔn)化的項(xiàng)目，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它們確實(shí)更容易在裸金屬上運(yùn)行。我認(rèn)為一段時(shí)間后你將看到更多的使用裸金屬的容器，因?yàn)橄啾纫粋€(gè)非常復(fù)雜的OpenStack環(huán)境，它確實(shí)更容易在裸金屬環(huán)境中創(chuàng)建。”

不足之處是靈活性和可選擇性

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

就云計(jì)算而言，客戶可選的實(shí)例種類非常多，每家云服務(wù)商少說(shuō)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(xiàng)：

• 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(chǎng)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(huì)非常多，這對(duì)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(méi)有完全開(kāi)放裸金屬服務(wù)，基本都處于測(cè)試或者預(yù)覽、有限預(yù)覽階段，因?yàn)檫€沒(méi)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(méi)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(chǎng)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(shí)，OpenStack社區(qū)也把裸金屬單獨(dú)分離出來(lái)，命名為Ironic來(lái)繼續(xù)發(fā)展。這個(gè)項(xiàng)目是從Icehouse版開(kāi)始進(jìn)入項(xiàng)目孵化，并在Juno版與Nova進(jìn)行集成。在Kilo版開(kāi)始正式的集成到OpenStack項(xiàng)目中來(lái)，通過(guò)Nova調(diào)用Ironic的API來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)物理機(jī)資源的管理和控制。

也許，再等一段時(shí)間，裸金屬會(huì)更為成熟。

未來(lái)前景：可能與容器平起平坐？

毫無(wú)疑問(wèn)，裸金屬能夠滿足用戶的實(shí)際需求，因此前景會(huì)越來(lái)越好。Gartner曾在2015年9月發(fā)布過(guò)一個(gè)咨詢報(bào)告，標(biāo)題是《Market Trends: The Rise of Bare-Metal Cloud and Containers》，認(rèn)為未來(lái)的云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施，可能是裸金屬+容器的趨勢(shì)。

簡(jiǎn)單的說(shuō)，未來(lái)的市場(chǎng)會(huì)向兩級(jí)分化：

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

這是對(duì)裸金屬莫大的肯定。仔細(xì)看，這其實(shí)是用戶的場(chǎng)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(jí)會(huì)員，當(dāng)越來(lái)越多的應(yīng)用基于容器開(kāi)發(fā)和部署時(shí)，使用物理服務(wù)器的傾向會(huì)變大。

至于裸金屬這塊，一方面會(huì)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(lái)新的發(fā)展階段，GPU、FPGA、ASIC各種計(jì)算技術(shù)百花齊放，傳統(tǒng)虛擬化技術(shù)發(fā)展相對(duì)滯后，裸金屬迎來(lái)更好的市場(chǎng)機(jī)遇。

所以，通過(guò)這篇文章可以判斷：多種不同類型計(jì)算資源并存，應(yīng)該是公有云今后很長(zhǎng)一段時(shí)間的常態(tài)。裸金屬是其中重要的組成部分。雖然說(shuō)，今天的裸金屬還沒(méi)有到達(dá)爆發(fā)期（因?yàn)檫€有一些問(wèn)題沒(méi)有得到很好的解決），但是爆發(fā)已是指日可待，它將會(huì)為用戶上云，數(shù)字化轉(zhuǎn)型帶來(lái)更多選擇、更多價(jià)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(shì)（高性能+極致操作體驗(yàn)）的彈性裸金屬服務(wù)器即將發(fā)布，全方位覆蓋用戶場(chǎng)景，提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，請(qǐng)敬期待。

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