概述

弹性裸金属管理:不仅可为应用提供专属物理服务器,保障核心应用的高性能和稳定性,而且结合云平台中资源的弹性优势,可实现灵活申请,按需使用。弹性裸金属管理融合了物理机和云主机各自的优势,业务应用不仅可以使用物理机超强超稳的计算能力,而且可以使用云平台内主存储、三层网络等资源。避免虚拟化开销的同时,突破云资源与物理资源的边界,提高云资源的可用性,特别适合部署传统的非虚拟化场景应用。

  • 弹性裸金属管理服务以单独的功能模块形式提供,需提前购买弹性裸金属管理模块许可证,且需在购买云平台许可证基础上使用,不可单独使用。
  • 企业管理中的项目成员支持使用管理员共享的弹性裸金属规格创建弹性裸金属实例。

背景信息

在公有云出现之前,弹性裸金属的前生是物理服务器托管。随着云概念的兴起,2010年和2012年 ,Softlayer和Rackspace相继推出裸金属云服务,支持自定义硬件基础,让托管服务器有了云的雏形。

根据研究机构grandview的研究报告,2018年开始全球裸金属市场在未来八年将大幅增长,对高性能计算的持续需求,对延迟敏感和数据密集型操作的可靠负载平衡的需求是引发市场主要增长的因素。

图 1所示:
图 1. 裸金属发展历史


相关定义

ZStack Cloud弹性裸金属管理服务相关资源定义如下:
  • 部署网络:创建弹性裸金属实例时,用于PXE流程及下载镜像的专属网络。
    • 搭建弹性裸金属管理环境前,需提前准备规划部署网络,目前仅支持IPv4类型。
    • 部署网络性能要求较高,推荐至少使用万兆网卡。
    • 部署网络支持设置网关,若部署网络需要连接其他网络时可按需配置;若不需要连接其他网络,可暂时不用配置。
  • 弹性裸金属集群:为裸金属节点提供单独的集群管理。
    • 弹性裸金属集群必须加载部署网络,才能为弹性裸金属集群中裸金属节点提供PXE服务。
    • 弹性裸金属集群和部署网络采用一对多关系,即一个弹性裸金属集群只允许加载一个部署网络;一个部署网络支持加载到多个弹性裸金属集群。
    • 弹性裸金属集群支持加载二层网络,为集群中弹性裸金属实例提供大二层业务网络。同一二层网络上的弹性裸金属实例和云主机之间可以互相访问,无需通过网关进行路由。目前支持VLAN和NoVLAN类型的二层网络。
  • 网关节点:云平台和弹性裸金属实例的流量转发节点。
    • 裸金属集群和网关节点采用一对多关系。即一个弹性裸金属集群支持加载多个网关节点,但一个网关节点只能加载到一个弹性裸金属集群。
    • 通过网关节点接管主存储,并为弹性裸金属实例分配主存储。
    • 提供iPXE服务、DHCP服务等,可通过网关节点为弹性裸金属实例下发配置。
  • 裸金属节点:用于创建弹性裸金属实例,通过BMC接口以及IPMI配置进行唯一识别。
    • 支持添加启动源为云盘和本地磁盘的裸金属节点。
      • 启动源为云盘: 使用云盘作为裸金属节点系统盘,用于安装和部署裸金属节点操作系统。
      • 启动源为本地磁盘:使用本地磁盘作为裸金属节点系统盘,用于安装和部署裸金属节点操作系统。
      • 本地磁盘部署支持非纳管和纳管两种方式:
        • 本地磁盘(非纳管)方式在创建弹性裸金属实例时从云平台下载和安装操作系统,该方式会格式化本地系统盘。
        • 本地磁盘(纳管)方式在创建弹性裸金属实例时直接纳管原有操作系统,不再重新部署。
    • 要求管理节点连接到IPMI网络,通过IPMI远程控制裸金属节点。
    • 要求裸金属节点配备BMC接口,配置IPMI地址、端口、用户名、密码,并连接至IPMI网络。
    • 裸金属节点和弹性裸金属实例一一对应。即一台裸金属节点只能同时分配给一个弹性裸金属实例使用,一个弹性裸金属实例只能分配到一台裸金属节点。
    • 支持按裸金属节点或按裸金属规格为弹性裸金属实例提供计算资源。
  • 弹性裸金属规格:弹性裸金属实例涉及的CPU、内存、CPU架构、CPU型号等规格定义。
    • 云平台可通过获取裸金属节点硬件信息获取弹性裸金属规格,对相同规格的裸金属节点统一管理。
    • 根据所获取裸金属节点硬件信息,可获取启动源分别为云盘、本地磁盘(纳管)、本地磁盘(非纳管)三大类弹性裸金属规格。
    • 支持按裸金属规格创建弹性裸金属实例,并支持关机释放云盘部署的裸金属节点高级配置,避免资源闲置。
    • 支持按弹性裸金属规格设置计费价格,可根据弹性裸金属实例实际使用情况生成计费账单。
  • 弹性裸金属实例:性能媲美物理服务器的云实例,结合云平台中资源的弹性优势,可实现灵活申请,按需使用。
    • 支持创建云盘部署和本地磁盘部署的弹性裸金属实例。
      • 云盘部署: 使用云盘作为弹性裸金属实例系统盘,用于安装和部署弹性裸金属实例操作系统。
      • 本地磁盘部署: 使用本地磁盘作为弹性裸金属实例系统盘,用于安装和部署弹性裸金属实例操作系统。
      • 本地磁盘部署支持非纳管和纳管两种方式:
        • 本地磁盘(非纳管)方式在创建弹性裸金属实例时从云平台下载和安装操作系统,该方式会格式化本地系统盘。
        • 本地磁盘(纳管)方式在创建弹性裸金属实例时直接纳管原有操作系统,不再重新部署。
    • 不同部署类型的弹性裸金属实例资源供给情况:
      • 云盘部署和本地磁盘部署的弹性裸金属实例计算资源均由裸金属节点提供,业务网络由云平台中的三层网络提供。
      • 云盘部署的弹性裸金属实例存储资源由云平台中的SharedBlock主存储或Ceph主存储提供,PXE流程由部署网络提供。
      • 本地磁盘部署的弹性裸金属实例存储资源由本地磁盘提供。若加载数据云盘,则云平台中的SharedBlock主存储或Ceph主存储同时提供存储资源。
    • 推荐使用已安装agent的镜像创建弹性裸金属实例,否则无法执行打开控制台、修改弹性裸金属实例密码、加/卸载云盘、加/卸载网络操作。
    • 默认支持使用BIOS模式为UEFI的镜像创建弹性裸金属实例;若需要使用BIOS模式为Legacy的镜像,请联系官方技术支持获取帮助。
    • 支持为弹性裸金属实例配置业务网络,将裸金属节点所属集群加载二层网络,即可实现同一二层网络上的弹性裸金属实例和云主机之间可以互相访问,无需通过网关进行路由。
    • 云盘部署的弹性裸金属实例支持关机自动释放裸金属节点,供其他弹性裸金属实例使用,避免资源闲置。

应用场景

  • 高安全严监管场景

    金融、证券行业对业务部署的合规性、数据安全有苛刻要求,采用弹性裸金属管理服务,可确保资源独享、数据隔离、可监管可追溯。

  • 高性能计算场景

    超算中心、基因测序等高性能计算场景,对服务器的计算性能、稳定性和实时性要求很高。虚拟化带来的性能损耗和超线程对业务性能有一定影响,部署一定规模的弹性裸金属集群可以满足高性能计算的要求。

  • 核心数据库场景

    由于客户业务需要,某些核心数据库业务不能部署在云主机上,必须通过资源专享、网络隔离、性能有保障的物理服务器承载。采用弹性裸金属管理服务,可为应用提供专属的高性能物理服务器,可满足该场景下的业务需求。

功能优势

弹性裸金属管理具备以下功能优势:
  • 高性能与弹性并存:

    不仅可为应用提供专属的物理服务器,保障核心应用的高性能和稳定性,而且结合云平台中资源的弹性优势,可实现灵活申请,按需使用。

  • 扩展性强:

    单管理节点支持管理一万台裸金属节点,可任意横向扩展。

  • 兼容性强:

    弹性裸金属不再依赖IPMI/BMC网络(选配),只要网卡支持PXE启动,就可以当作裸金属节点进行使用。弹性裸金属的实现不会绑定任何CPU或者虚拟化技术,只要有能启动的系统镜像,无论ISO还是qcow2/raw,都可以作为虚拟硬盘被弹性裸金属实例使用。也就是说,弹性裸金属可以直接在国产化服务器上使用。

    此外,弹性裸金属管理功能通过纯软件方式实现,无需购买专有硬件,兼容所有x86和大部分国产化ARM CPU架构,支持主流x86操作系统和部分ARM操作系统。

  • 技术领先:

    弹性裸金属除了对裸机服务器进行开/关机、系统部署之外,还支持使用云平台中的虚拟资源,包括:VPC/扁平网络/公有网络、云盘、主存储等资源,从而将物理资源与云资源无缝打通,大大提高了云资源的可用性。

  • 操作体验一致性:

    云主机的所有功能均能直接对弹性裸金属实例进行操作,且弹性裸金属可使用任意高级网络服务,无额外购买网络硬件。

  • 部署方式灵活:

    弹性裸金属同时支持云盘部署和本地部署两类系统部署方式,分别使用云平台主存储资源和本地磁盘进行部署,兼具云平台资源弹性以及本地磁盘稳定I/O与高吞吐优势。

    弹性裸金属所使用的主存储资源支持与云平台KVM集群共用,无需额外存储部署。此外,本地部署方式支持直接纳管,无需中断业务重装系统,有效保障业务连续性。

学习路径

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升级提醒

若您选择升级至4.0.0及之后版本,请注意以下功能调整:

1. 云路由器全面升级为VPC路由器,云路由网络全面升级为VPC网络,不再单独设云路由器页面。升级全程无感知,相关业务不受任何影响。

2. 企业管理账号体系取代用户组与用户,不再单独设用户/用户组页面,不可再使用用户/用户组账号登录云平台。升级前,请先将“用户组与用户”纳管的账号数据妥善迁移至“企业管理”纳管,再执行升级操作。注意:对于admin创建并具备admin权限的用户账号同步取消,如有需要,可使用企业管理账号体系中的平台管理员实现相同功能。

3. 调整AD/LDAP与账户的对接管理方式,统一由企业管理纳管,不再单独设AD/LDAP页面。升级前,请先将“账户”对接纳管的AD/LDAP账号数据妥善迁移至“企业管理”纳管,再执行升级操作。

如对上述升级提醒有任何疑问或需要升级帮助,请联系ZStack官方技术支持

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