Ein Bare-Metal-Server ist ein physischer Computerserver, der nur von einem Verbraucher oder Mieter verwendet wird.[1] Bei jedem zur Miete angebotenen Server handelt es sich um ein eigenständiges physisches Stück Hardware, das für sich genommen einen funktionsfähigen Server darstellt. Es handelt sich dabei nicht um virtuelle Server, die auf mehreren Teilen gemeinsam genutzter Hardware laufen

Der Begriff wird zur Unterscheidung zwischen Servern verwendet, die mehrere Mandanten hosten können und die Virtualisierung und Cloud-Hosting nutzen.[2] Im Gegensatz zu Bare-Metal-Servern werden Cloud-Server von mehreren Mandanten gemeinsam genutzt. Jeder Bare-Metal-Server kann beliebig viel Arbeit für einen Benutzer ausführen oder mehrere gleichzeitige Benutzer haben, aber sie sind vollständig der Entität gewidmet, die sie mietet

Hypervisoren sorgen für eine gewisse Isolierung zwischen den Mietern, es kann jedoch dennoch zu einem „Noisy Neighbor“-Effekt kommen.[3] Wenn ein physischer Server über mehrere Mandanten verfügt, können Lastspitzen eines Mandanten so viele Maschinenressourcen beanspruchen, dass sie sich vorübergehend auf andere Mandanten auswirken. Da die Mieter ansonsten isoliert sind, ist es auch schwierig, dies zu verwalten oder auszulasten. Bare-Metal-Server und Einzelmandanten können dies vermeiden.[2] Darüber hinaus bieten Hypervisoren eine schwächere Isolierung und sind aus Sicherheitsgründen viel riskanter als die Verwendung separater Maschinen. Angreifer haben immer Schwachstellen in der Isolationssoftware (z. B. Hypervisoren) gefunden, verdeckte Kanäle sind ohne physisch getrennte Maschinen kaum zu bekämpfen und gemeinsam genutzte Hardware ist anfällig für Fehler in Hardware-Schutzmechanismen wie Rowhammer, Spectre und Meltdown.[4] Da der Anteil der Serverkosten an den Gesamtbetriebskosten im Verhältnis zum Verwaltungsaufwand erneut sinkt, wird die klassische Lösung, „das Problem mit Hardware zu lösen“, wieder praktikabel

Infrastructure as a Service, insbesondere durch Infrastructure as Code, bietet viele Vorteile, um das Hosting komfortabel handhabbar zu machen. Die Kombination der Funktionen von Cloud-Hosting und Bare-Metal-Servern bietet die meisten davon und vermittelt gleichzeitig die Leistungsvorteile.[5] Diese Cloud-Angebote werden auch Bare-Metal-as-a-Service (BMaaS) genannt.

Auf einigen Bare-Metal-Cloud-Servern können ein Hypervisor oder Container ausgeführt werden, um beispielsweise die Wartung zu vereinfachen oder zusätzliche Isolationsebenen bereitzustellen.[4]

Beachten Sie, dass der Unterschied zwischen diesen Diensten und den herkömmlichen Angeboten für dedizierte Server darin besteht, dass der Benutzer Infrastrukturen bereitstellen kann, die aus mehreren Servern, einem komplexen Netzwerk- und Speicheraufbau und nicht isolierten Servern bestehen


Es gibt sowohl kommerzielle als auch Open-Source-Plattformen, die es Unternehmen ermöglichen, ihr eigenes privates Bare-Metal Private aufzubauen

BMaaS-Software übernimmt in der Regel das Lifecycle-Management der Geräte in einem Rechenzentrum (Rechen-, Speicher- und Netzwerk-Switches, Firewalls, Loadbalancer und andere). Sie ermöglicht Rechenzentrumsbetreibern, einen Großteil der manuellen Arbeit, die normalerweise mit der Bereitstellung von Hardware verbunden ist, zu entlasten. Außerdem reduziert sie Abfall durch Vereinfachung der Wiederverwendung und Erhöhung der Sicherheit durch Implementierung einer automatischen Bereinigung und automatischen Segmentierung zwischen Mandanten auf Netzwerkebene.Zunehmend wird BMaaS-Software intern verwendet, um die Kosten zu senken, die mit dem Lebenszyklusmanagement von Geräten für Unternehmen mit großen Serverflotten verbunden sind.[6]

BMaaS-Software zielt darauf ab, die Hardwareverwaltung zu vereinfachen und deren As-a-Service-Nutzung zu ermöglichen. Es behandelt hauptsächlich die Schicht unterhalb einer hyperkonvergenten oder containerbasierten Lösung. Es arbeitet oft mit den darüber liegenden Schichten durch Integrationen wie den Kubernetes-Cluster-Autoscaler zusammen.[7]

BMaaS-Software hat ein ähnliches Ziel wie die disaggregierte Composable-Infrastruktur, da sie darauf abzielt, dem Benutzer die Möglichkeit zu bieten, die gewünschte Recheneinheit zu „komponieren“, die als eine Reihe von Ressourcen (z. B. Compute oder Storage) definiert ist. Der Unterschied besteht darin, dass der Speicher und die Rechenleistung nicht „entkoppelt“ werden müssen (Zugriff von außerhalb der Servereinheit), da dies oft spezielle Hardware erfordert. Stattdessen wird das gleiche Ergebnis mit handelsüblicher Hardware erzielt, indem aus einem Pool von Servern ein passender Server ausgewählt wird, der den gewünschten Eigenschaften (RAM, CPU-Kerne, lokale Festplattenkapazität, GPU, FPGA, SmartNICs) entspricht, und das Netzwerk entsprechend neu konfiguriert wird dass der Server sich den anderen anschließt, die ein Mandant bereitgestellt hat

Beachten Sie, dass sich die Speicherkomponente in einigen Implementierungen außerhalb der Systeme befindet, die iSCSI verwenden, wodurch die Grenzen zwischen BMaaS und Composable-Infrastruktur verwischt werden. Auf diese Weise kann der Benutzer die Größe und Leistung des Speichers des Knotens ähnlich wie bei klassischen virtualisierten Infrastructure-as-a-Service-Angeboten auswählen. Dies hat den Vorteil einer geringeren Variabilität (Snowflaking) im Hardware-Pool und der Möglichkeit einer schnelleren Migration von einem Gerät auf ein anderes im Falle eines Hardware-Ausfalls

Da neue Workloads wie Augmented Reality, Mixed Reality, vernetzte Autos und Telerobotik an Boden gewinnen, steigt die Nachfrage nach Cloud-Diensten mit geringer Latenzzeit ebenso wie die Nachfrage nach Edge-Computing.[8]
Bare Metal und die BMaaS-Automatisierungssoftware werden für Edge Cloud-Implementierungen verwendet, bei denen eine große Anzahl kleiner Rechenzentren automatisiert und dann als Dienst genutzt werden muss und der Dienst die geringstmögliche Latenz bieten muss.[9]

Früher waren alle Server Bare-Metal-Server. Server wurden vor Ort gehalten und gehörten oft der Organisation, die sie verwendet und betreibt. Betriebssysteme wurden sehr früh (Anfang der 1960er Jahre) entwickelt, um Time-Sharing zu ermöglichen. Einzelne große Computer, Mainframes oder Minis, wurden üblicherweise an zentralen Standorten untergebracht und ihre Dienste über ein Büro gemeinsam genutzt. Die Umstellung auf billige Standard-PCs in den 1980er Jahren änderte dies, als der Markt expandierte und die meisten Organisationen, selbst die kleinsten, begannen, ihre eigenen Computer zu kaufen oder zu leasen. Das populäre Wachstum des Internets und insbesondere des Webs in den 1990er Jahren förderte die Praxis des Hostings in Rechenzentren, wo viele Kunden die Einrichtungen einzelner Server gemeinsam nutzten. Kleine Webserver kosten derzeit oft mehr für ihre Konnektivität als ihre Hardwarekosten, was diese Zentralisierung fördert. Die Fähigkeit von HTTP 1.1 zum virtuellen Hosting machte es auch einfach, viele Websites auf demselben Server gemeinsam zu hosten

Ab etwa 2000 oder 2005, in kommerzieller Hinsicht, wuchs das Interesse an der Verwendung virtueller Server und dann an Cloud-Hosting, wo Infrastructure as a Service den Computerdienst zu einer austauschbaren Ware machte, anstatt die Serverhardware. Es wurden Hypervisoren entwickelt, die viele virtuelle Maschinen anbieten konnten, die auf größeren physischen Servern gehostet wurden. Das Lastmuster mehrerer Benutzer gilt seit langem als insgesamt reibungsloser als bei einzelnen Benutzern, sodass diese virtuellen Maschinen die physische Hardware und ihre Kosten effizienter nutzen könnten und gleichzeitig eine höhere individuelle Leistung zu haben scheinen als eine einfache Kostenteilung empfehlen

Einer der Urväter der Bare-Metal-Bereitstellung ist Cobbler_(Software), das in den 1990er Jahren erschien und das Preboot Execution Environment (PXE)-Protokoll verwendete. Seitdem bauen verschiedene Cloud-Anbieter eigene Inhouse-Stacks auf, um Varianten von Dedicated Servern oder Bare-Metal-Cloud-Angeboten anzubieten wie:
⢠April 2015 OpenStack Ironic-Komponente wurde als Teil der Kilo-Version gestartet. [10]
⢠Mai 2020 Packet veröffentlicht einen Teil ihres Stacks als Tinkerbell[12]
¢Â¢ Juni 2020 MetalSoft wurde gestartet, um den Stack hinter Bigstep Cloud zu kommerzialisieren. [13]

Beispiele für BMaaS-Software, sowohl Open Source als auch kommerziell: