เซิร์ฟเวอร์แบบ Bare-Metal เป็นเซิร์ฟเวอร์คอมพิวเตอร์จริงที่ใช้โดยผู้บริโภคหรือผู้เช่ารายเดียวเท่านั้น[1] เซิร์ฟเวอร์แต่ละเครื่องที่ให้เช่าเป็นฮาร์ดแวร์ชิ้นเดียวที่แตกต่างกันซึ่งเป็นเซิร์ฟเวอร์ที่ใช้งานได้ในตัวของมันเอง ไม่ใช่เซิร์ฟเวอร์เสมือนที่ทำงานในฮาร์ดแวร์ที่ใช้ร่วมกันหลายชิ้น

คำนี้ใช้สำหรับแยกความแตกต่างระหว่างเซิร์ฟเวอร์ที่สามารถโฮสต์ผู้เช่าหลายรายกับเซิร์ฟเวอร์ที่ใช้การจำลองเสมือนและการโฮสต์บนคลาวด์[2] เซิร์ฟเวอร์คลาวด์จะถูกแชร์ระหว่างผู้เช่าหลายราย ซึ่งแตกต่างจากเซิร์ฟเวอร์แบบ Bare-Metal เซิร์ฟเวอร์ Bare-Metal แต่ละเครื่องอาจทำงานเท่าใดก็ได้สำหรับผู้ใช้ 1 คน หรือมีผู้ใช้พร้อมกันหลายคน แต่เซิร์ฟเวอร์เหล่านี้อุทิศให้กับนิติบุคคลที่เช่าเซิร์ฟเวอร์ทั้งหมด

ไฮเปอร์ไวเซอร์ทำให้เกิดความโดดเดี่ยวระหว่างผู้เช่า แต่ก็ยังสามารถส่งเสียงรบกวนจากเพื่อนบ้านได้[3] หากเซิร์ฟเวอร์จริงมีผู้เช่าหลายคน โหลดสูงสุดจากผู้เช่ารายหนึ่งอาจใช้ทรัพยากรเครื่องมากพอที่จะส่งผลกระทบต่อผู้เช่ารายอื่นชั่วคราว เนื่องจากผู้เช่าถูกแยกออกจากกัน จึงเป็นการยากที่จะจัดการหรือโหลดบาลานซ์นี้ เซิร์ฟเวอร์ Bare-Metal และการเช่าคนเดียวสามารถหลีกเลี่ยงปัญหานี้ได้[2] นอกจากนี้ ไฮเปอร์ไวเซอร์ยังให้การแยกที่อ่อนแอกว่าและมีความเสี่ยงมากกว่าจากมุมมองด้านความปลอดภัย เมื่อเทียบกับการใช้เครื่องแยกต่างหาก ผู้โจมตีมักพบช่องโหว่ในซอฟต์แวร์แยกส่วน (เช่น ไฮเปอร์ไวเซอร์) ช่องทางแอบแฝงนั้นไม่สามารถตอบโต้ได้หากไม่มีเครื่องแยกจากกัน และฮาร์ดแวร์ที่ใช้ร่วมกันมีความเสี่ยงต่อข้อบกพร่องในกลไกการป้องกันฮาร์ดแวร์ เช่น Rowhammer, Spectre และ Meltdown[4] เป็นอีกครั้งที่ค่าใช้จ่ายของเซิร์ฟเวอร์ลดลงตามสัดส่วนของต้นทุนการเป็นเจ้าของทั้งหมดเทียบกับค่าใช้จ่ายในการดูแลระบบ วิธีแก้ปัญหาแบบคลาสสิกของการ 'โยนฮาร์ดแวร์ไปที่ปัญหา'จึงกลับมาใช้งานได้อีกครั้ง

Infrastructure as a Service โดยเฉพาะอย่างยิ่งผ่าน Infrastructure as Code มีข้อดีมากมายในการทำให้โฮสติ้งจัดการได้สะดวก การรวมคุณลักษณะของทั้งการโฮสต์บนคลาวด์และเซิร์ฟเวอร์แบบ Bare-Metal นำเสนอคุณสมบัติเหล่านี้ส่วนใหญ่ ในขณะที่ยังคงนำเสนอข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพ[5] บริการคลาวด์เหล่านี้เรียกอีกอย่างว่า Bare-Metal-as-a-Service (BMaaS)

เซิร์ฟเวอร์คลาวด์แบบ Bare-Metal บางตัวอาจเรียกใช้ไฮเปอร์ไวเซอร์หรือคอนเทนเนอร์ เช่น เพื่อลดความซับซ้อนในการบำรุงรักษาหรือจัดเตรียมการแยกเลเยอร์เพิ่มเติม[4]

โปรดทราบว่าความแตกต่างระหว่างบริการเหล่านี้กับข้อเสนอเซิร์ฟเวอร์เฉพาะแบบดั้งเดิมคือความสามารถของผู้ใช้ในการจัดหาโครงสร้างพื้นฐานที่ประกอบด้วยเซิร์ฟเวอร์หลายเครื่อง การตั้งค่าเครือข่ายและที่เก็บข้อมูลที่ซับซ้อน แทนที่จะเป็นเซิร์ฟเวอร์ที่แยกจากกัน
มีทั้งแพลตฟอร์มเชิงพาณิชย์และโอเพ่นซอร์สที่ช่วยให้บริษัทต่างๆ สามารถสร้าง Bare-Metal ส่วนตัวของตนเองได้

โดยทั่วไปแล้ว ซอฟต์แวร์ BMaaS จะเข้ามาจัดการวงจรชีวิตของอุปกรณ์ในศูนย์ข้อมูล (คอมพิวเตอร์ อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล และสวิตช์เครือข่าย ไฟร์วอลล์ ตัวโหลดบาลานซ์ และอื่นๆ ซอฟต์แวร์นี้ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานศูนย์ข้อมูลลดภาระงานที่ต้องใช้แรงงานคนซึ่งมักเกี่ยวข้องกับการปรับใช้ฮาร์ดแวร์ นอกจากนี้ ยังช่วยลดของเสียด้วย ลดความซับซ้อนของการใช้ซ้ำและเพิ่มความปลอดภัยโดยการใช้การล้างข้อมูลอัตโนมัติและการแบ่งส่วนอัตโนมัติระหว่างผู้เช่าที่ระดับเครือข่าย ซอฟต์แวร์ BMaaS มากขึ้นถูกนำมาใช้ภายในเพื่อลดค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องกับการจัดการวงจรชีวิตของอุปกรณ์สำหรับองค์กรที่มีเซิร์ฟเวอร์จำนวนมาก[6]

ซอฟต์แวร์ BMaaS มีจุดมุ่งหมายเพื่อลดความซับซ้อนในการจัดการฮาร์ดแวร์และเปิดใช้งานการใช้งานแบบ as-a-service โดยจะจัดการกับเลเยอร์ด้านล่างของโซลูชันแบบไฮเปอร์คอนเวอร์จหรือคอนเทนเนอร์เป็นหลัก โดยมักจะทำงานร่วมกับเลเยอร์ด้านบนผ่านการผสานรวม เช่น ตัวปรับขนาดอัตโนมัติของคลัสเตอร์ Kubernetes[7]

ซอฟต์แวร์ BMaaS มีวัตถุประสงค์ที่คล้ายกันกับโครงสร้างพื้นฐานแบบแยกส่วนที่สามารถประกอบได้ โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อให้ผู้ใช้สามารถ "จัดองค์ประกอบ"หน่วยประมวลผลที่ต้องการซึ่งกำหนดเป็นชุดของทรัพยากร (เช่น Compute หรือ Storage) ข้อแตกต่างคือพื้นที่จัดเก็บและการประมวลผลไม่จำเป็นต้อง "แยกจากกัน"(เข้าถึงได้จากภายนอกหน่วยเซิร์ฟเวอร์) เนื่องจากมักต้องใช้ฮาร์ดแวร์พิเศษ ผลลัพธ์เดียวกันนี้เกิดขึ้นได้กับฮาร์ดแวร์ที่มีอยู่ทั่วไปโดยการเลือกเซิร์ฟเวอร์ที่ตรงกันซึ่งตรงกับลักษณะที่ต้องการ (RAM, CPU Cores, ความจุของ Local Disk, GPU, FPGA, SmartNICs) จากกลุ่มเซิร์ฟเวอร์และกำหนดค่าเครือข่ายใหม่ ดังนั้น ที่เซิร์ฟเวอร์เข้าร่วมเซิร์ฟเวอร์อื่น ๆ ที่ผู้เช่าปรับใช้

โปรดทราบว่าในการใช้งานบางอย่าง ส่วนประกอบหน่วยเก็บข้อมูลอยู่ภายนอกระบบโดยใช้ iSCSI ที่ทำให้เส้นแบ่งระหว่าง BMaaS และโครงสร้างพื้นฐานที่ประกอบได้ไม่ชัดเจน ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้สามารถเลือกขนาดและประสิทธิภาพของที่เก็บข้อมูลของโหนดในลักษณะที่คล้ายกับข้อเสนอโครงสร้างพื้นฐานเสมือนแบบคลาสสิกในฐานะบริการ สิ่งนี้มีข้อดีของความแปรปรวนที่ต่ำกว่า (เกล็ดหิมะ) ในกลุ่มฮาร์ดแวร์และความเป็นไปได้ในการโยกย้ายจากอุปกรณ์หนึ่งไปยังอีกอุปกรณ์หนึ่งได้เร็วขึ้นในกรณีที่ฮาร์ดแวร์ล้มเหลว

เนื่องจากภาระงานใหม่ๆ เช่น เทคโนโลยีความเป็นจริงเสริม ความเป็นจริงผสม รถยนต์ที่เชื่อมต่อกัน หุ่นยนต์เทเลโรโบติกส์กำลังเพิ่มขึ้น ความต้องการบริการคลาวด์ที่มีความหน่วงต่ำจึงมีความต้องการ Edge Computing ด้วยเช่นกัน[8]
Bare Metal และซอฟต์แวร์ระบบอัตโนมัติ BMaaS ใช้สำหรับการใช้งาน Edge Cloud ซึ่งศูนย์ข้อมูลขนาดเล็กจำนวนมากจำเป็นต้องทำงานอัตโนมัติ จากนั้นจึงใช้งานเป็นบริการ และในกรณีที่บริการจำเป็นต้องให้เวลาแฝงต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้[9]

ครั้งหนึ่ง เซิร์ฟเวอร์ทั้งหมดเป็นเซิร์ฟเวอร์โลหะเปล่า เซิร์ฟเวอร์ถูกเก็บไว้ในสถานที่และมักเป็นขององค์กรที่ใช้และดำเนินการ ระบบปฏิบัติการพัฒนาขึ้นเร็วมาก (ต้นทศวรรษ 1960) เพื่อให้สามารถแบ่งปันเวลาได้ คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่เครื่องเดียว เมนเฟรมหรือมินิ มักจะตั้งอยู่ในตำแหน่งที่รวมศูนย์และให้บริการร่วมกันผ่านสำนักงาน การเปลี่ยนไปใช้พีซีราคาถูกในทศวรรษ 1980 ได้เปลี่ยนแปลงสิ่งนี้เมื่อตลาดขยายตัว และองค์กรส่วนใหญ่ แม้แต่องค์กรที่เล็กที่สุดก็เริ่มซื้อหรือเช่าคอมพิวเตอร์ของตนเอง การเติบโตอย่างแพร่หลายของอินเทอร์เน็ตและโดยเฉพาะอย่างยิ่งเว็บ ในช่วงปี 1990 ได้สนับสนุนให้มีการโฮสต์ในศูนย์ข้อมูล ซึ่งลูกค้าจำนวนมากใช้สิ่งอำนวยความสะดวกของเซิร์ฟเวอร์เครื่องเดียวร่วมกัน เว็บเซิร์ฟเวอร์ขนาดเล็กในขณะนี้มักมีค่าใช้จ่ายสำหรับการเชื่อมต่อสูงกว่าต้นทุนฮาร์ดแวร์ ซึ่งส่งเสริมการรวมศูนย์นี้ ความสามารถของ HTTP 1.1 สำหรับการโฮสต์เสมือนยังทำให้การโฮสต์เว็บไซต์จำนวนมากร่วมกันบนเซิร์ฟเวอร์เดียวกันเป็นเรื่องง่าย

ตั้งแต่ประมาณปี 2000 หรือ 2005 ในแง่การใช้งานจริงเชิงพาณิชย์ ความสนใจเพิ่มขึ้นในการใช้เซิร์ฟเวอร์เสมือนและจากนั้นเป็นคลาวด์โฮสติ้ง โดยที่โครงสร้างพื้นฐานในฐานะบริการทำให้บริการคอมพิวเตอร์เป็นสินค้าที่ใช้ร่วมกันได้ แทนที่จะเป็นฮาร์ดแวร์ของเซิร์ฟเวอร์ ไฮเปอร์ไวเซอร์ได้รับการพัฒนาซึ่งสามารถนำเสนอเครื่องเสมือนหลายเครื่องที่โฮสต์บนเซิร์ฟเวอร์จริงที่ใหญ่กว่า รูปแบบการโหลดของผู้ใช้หลายคนได้รับการยอมรับมานานแล้วว่ามีความราบรื่นโดยรวมมากกว่าผู้ใช้รายบุคคล ดังนั้นเครื่องเสมือนเหล่านี้จึงสามารถใช้ฮาร์ดแวร์ทางกายภาพและค่าใช้จ่ายได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ในขณะเดียวกันก็ดูเหมือนว่ามีประสิทธิภาพส่วนบุคคลที่สูงกว่าการแบ่งปันค่าใช้จ่ายทั่วไป แนะนำ

หนึ่งในบรรพบุรุษของการจัดเตรียม Bare Metal คือ Cobbler_ (ซอฟต์แวร์) ที่ปรากฏในปี 1990 และใช้โปรโตคอล Preboot Execution Environment (PXE) ตั้งแต่นั้นมาผู้ให้บริการคลาวด์หลายรายได้สร้างสแต็กภายในของตนเองเพื่อนำเสนอเซิร์ฟเวอร์เฉพาะหรือข้อเสนอคลาวด์แบบ Bare Metal เช่น:
⢠เมษายน 2015 คอมโพเนนต์ OpenStack Ironic เปิดตัวเป็นส่วนหนึ่งของการเปิดตัว Kilo [10]
⢠พฤษภาคม 2020 Packet เปิดตัวส่วนหนึ่งของสแต็คในชื่อ Tinkerbell[12]
⢠มิถุนายน 2020 MetalSoft เปิดตัวเพื่อทำการค้า Stack ที่อยู่เบื้องหลัง Bigstep Cloud [13]

ตัวอย่างของซอฟต์แวร์ BMaaS ทั้งโอเพ่นซอร์สและเชิงพาณิชย์: