Serwer fizyczny to fizyczny serwer komputerowy używany tylko przez jednego konsumenta lub najemcę.[1] Każdy serwer oferowany do wynajęcia jest oddzielnym fizycznym elementem sprzętu, który sam w sobie jest funkcjonalnym serwerem. Nie są wirtualnymi serwerami działającymi na wielu częściach współdzielonego sprzętu

Termin ten służy do rozróżnienia serwerów, które mogą obsługiwać wielu dzierżawców i które korzystają z wirtualizacji i hostingu w chmurze[2]. W przeciwieństwie do serwerów fizycznych, serwery w chmurze są współużytkowane przez wielu dzierżawców. Każdy serwer typu bare-metal może wykonywać dowolną ilość pracy dla użytkownika lub mieć wielu użytkowników jednocześnie, ale są one w całości dedykowane podmiotowi, który je wynajmuje

Hypervisory zapewniają pewną izolację między dzierżawcami, ale nadal może występować efekt hałaśliwego sąsiada.[3] Jeśli serwer fizyczny jest wielodostępny, szczytowe obciążenie jednego dzierżawcy może pochłonąć wystarczającą ilość zasobów maszynowych, aby tymczasowo wpłynąć na innych dzierżawców. Ponieważ najemcy są poza tym odizolowani, trudno jest również zarządzać lub równoważyć obciążenie. Można tego uniknąć dzięki serwerom typu bare-metal i pojedynczym dzierżawcom.[2] Ponadto hiperwizory zapewniają słabszą izolację i są znacznie bardziej ryzykowne z punktu widzenia bezpieczeństwa w porównaniu do używania oddzielnych maszyn. Atakujący zawsze znajdowali luki w oprogramowaniu izolującym (takim jak hiperwizory), przeciwdziałanie ukrytym kanałom jest niepraktyczne bez fizycznie oddzielnych maszyn, a współużytkowany sprzęt jest podatny na wady sprzętowych mechanizmów ochronnych, takich jak Rowhammer, Spectre i Meltdown.[4] Ponieważ po raz kolejny koszty serwerów spadają jako proporcja całkowitego kosztu posiadania do kosztów administracyjnych, klasyczne rozwiązanie polegające na „rzuceniu sprzętu na problem” znów staje się opłacalne

Infrastruktura jako usługa, w szczególności za pośrednictwem infrastruktury jako kodu, oferuje wiele korzyści, dzięki którym hosting jest wygodny w zarządzaniu. Połączenie funkcji zarówno hostingu w chmurze, jak i serwerów fizycznych zapewnia większość z nich, przy jednoczesnym zapewnieniu korzyści w zakresie wydajności.[5] Te oferty chmurowe są również nazywane Bare-Metal-as-a-Service (BMaaS)

Niektóre serwery chmurowe typu bare-metal mogą obsługiwać hipernadzorcę lub kontenery, np. w celu uproszczenia konserwacji lub zapewnienia dodatkowych warstw izolacji.[4]

Należy zauważyć, że różnica między tymi usługami a tradycyjnymi ofertami serwerów dedykowanych polega na tym, że użytkownik może udostępniać infrastrukturę złożoną z wielu serwerów, złożonej konfiguracji sieci i pamięci masowej, a nie serwerów z osobna
Istnieją zarówno komercyjne, jak i otwarte platformy umożliwiające firmom budowanie własnych prywatnych prywatnych rozwiązań Bare-Metal

Oprogramowanie BMaaS zwykle przejmuje zarządzanie cyklem życia sprzętu w centrum danych (przełączniki obliczeniowe, pamięci masowej i sieciowe, zapory ogniowe, moduły równoważenia obciążenia i inne). Umożliwia operatorom centrum danych odciążenie wielu prac ręcznych zwykle związanych z wdrażaniem sprzętu. Zmniejsza również straty poprzez upraszcza ponowne użycie i zwiększa bezpieczeństwo poprzez wdrożenie automatycznego czyszczenia i automatycznej segmentacji między dzierżawcami na poziomie sieci.Coraz częściej oprogramowanie BMaaS jest używane wewnętrznie w celu obniżenia kosztów związanych z zarządzaniem cyklem życia sprzętu w przedsiębiorstwach z dużymi flotami serwerów.[6]

Oprogramowanie BMaaS ma na celu uproszczenie zarządzania sprzętem i umożliwienie korzystania z niego jako usługi. Obsługuje przede wszystkim warstwę poniżej rozwiązania hiperkonwergentnego lub opartego na kontenerach. Często współpracuje z powyższymi warstwami poprzez integracje, takie jak autoskaler klastra Kubernetes.[7]

Oprogramowanie BMaaS ma podobny cel do zdezagregowanej infrastruktury Composable, ponieważ ma na celu zaoferowanie użytkownikowi możliwości „komponowania” żądanej jednostki obliczeniowej zdefiniowanej jako zestaw zasobów (takich jak moc obliczeniowa lub pamięć masowa). Różnica polega na tym, że pamięć masowa i moc obliczeniowa nie muszą być „rozdzielone” (dostęp spoza jednostki serwera), ponieważ często wymaga to specjalistycznego sprzętu. Zamiast tego ten sam wynik można osiągnąć przy użyciu gotowego sprzętu, wybierając z puli serwerów pasujący serwer o pożądanych parametrach (pamięć RAM, rdzenie procesora, pojemność dysku lokalnego, GPU, FPGA, SmartNIC) i rekonfigurując sieć tak, aby że serwer dołącza do innych wdrożonych przez dzierżawcę

Należy zauważyć, że w niektórych implementacjach komponent pamięci masowej jest zewnętrzny w stosunku do systemów wykorzystujących iSCSI, zacierając granice między infrastrukturą BMaaS i Composable. Pozwala to użytkownikowi wybrać rozmiar i wydajność pamięci masowej węzła w sposób podobny do klasycznej zwirtualizowanej oferty Infrastructure as a Service. Ma to tę zaletę, że zmniejsza zmienność (płatki śniegu) w puli sprzętu i możliwość szybszej migracji z jednego sprzętu na inny w przypadku awarii sprzętu

Ponieważ nowe obciążenia, takie jak rzeczywistość rozszerzona, rzeczywistość mieszana, połączone samochody, telerobotyka, zyskują na popularności, rośnie zapotrzebowanie na usługi w chmurze o niskich opóźnieniach, a także na przetwarzanie brzegowe.[8]
Bare Metal i oprogramowanie do automatyzacji BMaaS są wykorzystywane do wdrożeń Edge Cloud, gdzie duża liczba małych centrów danych musi zostać zautomatyzowana, a następnie wykorzystana jako usługa i gdzie usługa musi oferować najniższe możliwe opóźnienia.[9]

W pewnym momencie wszystkie serwery były serwerami typu bare-metal. Serwery były utrzymywane lokalnie i często należały do ​​organizacji, która ich używa i obsługuje. Systemy operacyjne rozwinęły się bardzo wcześnie (wczesne lata 60.), aby umożliwić dzielenie czasu. Pojedyncze duże komputery, mainframe lub minis, były zwykle umieszczane w scentralizowanych lokalizacjach, a ich usługi były udostępniane za pośrednictwem biura. Przejście na tanie komputery PC w latach 80. zmieniło to wraz z rozwojem rynku, a większość organizacji, nawet tych najmniejszych, zaczęła kupować lub dzierżawić własne komputery. Popularny rozwój internetu, a zwłaszcza sieci, w latach 90. XX wieku sprzyjał praktyce hostingu w centrach danych, w których wielu klientów współdzieliło udogodnienia pojedynczych serwerów. Małe serwery sieciowe w tym czasie często kosztują więcej za łączność niż koszt sprzętu, co sprzyja tej centralizacji. Zdolność HTTP 1.1 do wirtualnego hostingu ułatwiła również współhostowanie wielu witryn internetowych na tym samym serwerze

Od około 2000 r. lub 2005 r. w praktyce komercyjnej wzrosło zainteresowanie wykorzystaniem serwerów wirtualnych, a następnie hostingu w chmurze, gdzie infrastruktura jako usługa uczyniła usługę obliczeniową towarem wymiennym, a nie sprzętem serwerowym. Opracowano hiperwizory, które mogą oferować wiele maszyn wirtualnych hostowanych na większych serwerach fizycznych. Wzorzec obciążenia wielu użytkowników jest od dawna uznawany za bardziej płynny niż poszczególni użytkownicy, więc te maszyny wirtualne mogą bardziej efektywnie wykorzystywać fizyczny sprzęt i jego koszty, a jednocześnie wydają się mieć wyższą indywidualną wydajność niż zwykły podział kosztów. sugerować

Jednym z prekursorów udostępniania bez systemu operacyjnego jest Cobbler_ (oprogramowanie), które pojawiło się w latach 90. i korzystało z protokołu Preboot Execution Environment (PXE). Od tego czasu różni dostawcy chmury budują własne stosy wewnętrzne, aby oferować warianty serwerów dedykowanych lub oferty chmurowe typu „bare metal”, takie jak:
⢠Kwiecień 2015 Komponent OpenStack Ironic został uruchomiony jako część wydania Kilo. [10]
⢠Maj 2020 Packet wypuścił część swojego stosu jako Tinkerbell [12]
⢠Czerwiec 2020 Uruchomiono MetalSoft w celu komercjalizacji stosu za Bigstep Cloud. [13]

Przykłady oprogramowania BMaaS zarówno open source, jak i komercyjnego: