Hipervisores Bare Metal Explicados: Guia Completo de Desempenho e Escalabilidade

Você está procurando uma solução altamente escalável, flexível e rápida para a espinha dorsal da sua TI?

Entender a diferença entre ambientes bare metal ou virtualizados permitirá que você tome uma decisão informada.

Reserve um tempo aqui para dominar o básico:

Quais são os requisitos do seu projeto em relação a desempenho, densidade e conformidade? Esses termos determinarão sua estratégia de implantação, incluindo a capacidade de executar ambientes virtualizados.

O que é Bare Metal?

Bare Metal é apenas outra forma de dizer "Servidor Dedicado".

É um ambiente single-tenant com acesso direto à tecnologia de hardware subjacente, sem qualquer overhead de hipervisor. Bare metal pode suportar muitos tipos de sistemas operacionais sobre seu desempenho central.

O termo bare metal refere-se a acesso direto ao hardware. Inclui a capacidade de aproveitar todos os seus recursos específicos, que não seriam acessíveis com hipervisor tipo 1 ou 2. Isso apenas emularia esse ambiente através de virtualização.

O que é um Hipervisor Bare Metal?

Um hipervisor bare metal ou hipervisor Tipo 1, é software de virtualização instalado diretamente no hardware.

Em seu núcleo, o hipervisor é o host ou sistema operacional.

Ele é estruturado para permitir a virtualização de componentes de hardware subjacentes para funcionarem como se tivessem acesso direto ao hardware. O hipervisor permite que um computador separe seu sistema operacional de sua estrutura física central e hardware. A partir dessa posição, o hipervisor pode dar a um host físico a capacidade de operar muitas unidades virtuais.

Permite a oportunidade de abrigar muitos clientes no mesmo servidor. A Virtualização de Servidor permite implantação muito mais densa ao custo do overhead e capacidade limitada de aproveitar todos os recursos de hardware.

Cada cliente experimentará uma simulação de seu próprio servidor dedicado. No entanto, os recursos físicos do servidor, como ciclos de CPU, memória e largura de banda de rede, estão sendo compartilhados entre todos os inquilinos no servidor.

O hipervisor é tudo sobre flexibilidade e escalabilidade. Hipervisores permitem utilização muito mais densa de hardware, especialmente em situações onde nem todos os recursos físicos estão sendo usados. A virtualização poderia, mas não requer um SO subjacente. Especialmente quando falamos de cargas de trabalho de produção relacionadas a datacenters. Datacenters olham para hipervisores sendo implantados sobre servidores bare metal e não dentro do SO.

O tipo de imagem que um ambiente virtual cria também determina o desempenho de um hipervisor.

Microsoft, Citrix e VMware têm os três sistemas de hipervisor mais populares. As marcas Hyper-V, XenServer e ESX, respectivamente, representam a maior parte do mercado de hipervisores hoje.

Para quem o Bare Metal é Ideal?

O ambiente bare metal funciona bem para muitos tipos de cargas de trabalho, independentemente do tamanho da empresa.

Data centers corporativos exigem gerenciamento granular de recursos e acesso, alto nível de segurança e capacidade de escalar. Ambientes single-tenant podem ter melhor desempenho e não correm o risco de "vizinhos barulhentos". Há menos risco do ponto de vista de segurança devido ao isolamento físico.

Quais são os Principais Recursos do Bare Metal?

Servidores bare metal são dedicados a um cliente e nunca são fisicamente compartilhados com mais de um cliente. Se esse cliente optar por executar uma plataforma virtualizada sobre ele, eles criam um ambiente multi-tenant eles mesmos. Bare metal é frequentemente a maneira mais simplificada de comandar recursos.

Com bare metal, os clientes podem evitar o que é conhecido como "efeito vizinho barulhento" presente no ambiente de hipervisor.

Esses servidores também podem rodar igualmente bem em data centers de propriedade individual ou colocation, mantidos por provedores de serviços de TI/IaaS. Uma empresa também tem a opção de alugar um servidor bare metal facilmente por assinatura de um provedor de serviços gerenciados.

A principal vantagem de um ambiente bare metal é sua separação.

O sistema não precisa rodar dentro de qualquer outro sistema operacional. No entanto, ainda fornece todos os serviços aos ambientes virtuais que são necessários.

Quais são os Benefícios do Bare Metal?

Sem o uso de bare metal, os inquilinos recebem isolamento e segurança dentro da infraestrutura tradicional de hipervisor. No entanto, o efeito "vizinho barulhento" ainda pode existir.

Se um servidor físico é sobrecarregado com requisições ou consumo de um dos inquilinos no servidor, o isolamento torna-se uma desvantagem. O ambiente bare metal evita completamente essa situação.

Bare metal também dá aos administradores a opção de aumentar recursos através da capacidade de adicionar novo hardware.

• Custos de overhead menores – Plataformas de virtualização incorrem em mais overhead que bare metal porque nenhuma camada de hipervisor está consumindo o poder de processamento do servidor. Com menos overhead, a responsividade e a velocidade geral da solução melhoram. Bare metal também permite mais personalização de hardware, o que pode melhorar velocidade e responsividade.
• Custo-efetivo para transferência de dados – Provedores bare metal frequentemente oferecem abordagens muito mais custo-efetivas para transferência de dados de saída. Ambientes de servidor dedicado podem potencialmente fornecer vários terabytes de transferência de dados gratuita. Tudo mais sendo igual, ambientes virtualizados não conseguiriam igualar essas ofertas iniciais. No entanto, esses cenários dependem de ofertas de servidores e parcerias e nunca são garantidos.
• Implantação flexível – Configurações de servidor podem ser incrivelmente precisas. Dependendo da sua carga de trabalho, você pode misturar ambientes bare metal e virtuais.
• QoS – Qualidade de Serviço frequentemente trabalha para eliminar o problema do "vizinho barulhento" ocorrer no ambiente bare metal. Isso pode ser considerado uma vantagem financeira e técnica. Se algo der errado, um cliente tem alguém para responsabilizar no papel. No entanto, como qualquer SLA, isso pode variar caso a caso.
• Maior segurança – Organizações muito sensíveis à segurança podem se preocupar em não atender padrões de conformidade regulatória em ambiente multi-tenant de hipervisor. Esta é uma das razões mais comuns pelas quais algumas empresas relutam em migrar para computação em nuvem bare-metal. Servidores bare metal tornam muito possível criar uma separação totalmente física de recursos. Lembre-se, virtualização não significa menos segurança por padrão. Segurança é terminologia incrivelmente complexa e ampla, e há muitos fatores envolvidos.

Quais são os Benefícios dos Hipervisores Bare Metal?

Você pode não precisar do desempenho de elite de um single-tenant, um servidor bare metal. Sua empresa pode utilizar melhor os recursos usando um hipervisor. Hipervisores têm muitos benefícios, mesmo comparados à solução bare-metal altamente eficiente e escalável.

Escolha um hipervisor quando você tem uma carga de trabalho dinâmica e não precisa de desempenho de ponta absoluto. Cargas de trabalho que precisam ser iniciadas e rodar por curto período antes de serem desligadas são perfeitas para este ambiente.

• Backup e proteção – Máquinas virtuais são muito mais fáceis de proteger que aplicações tradicionais. Antes que uma aplicação possa ser copiada, ela deve ser pausada. Esse processo é muito demorado e pode causar tempo de inatividade substancial no app. O espaço de memória de uma máquina virtual pode ser capturado rápida e facilmente usando uma ferramenta de snapshot. Este snapshot pode então ser salvo em disco em questão de momentos. Cada snapshot tirado pode ser recuperado, fornecendo recuperação e restauração de dados perdidos ou danificados ao usuário sob demanda.
• Utilização de hardware aprimorada – Um servidor bare metal pode hospedar apenas uma única aplicação e sistema operacional. Um hipervisor usa muito mais dos recursos disponíveis da rede para hospedar múltiplas instâncias de VM. Cada uma dessas instâncias pode rodar uma aplicação e sistema operacional totalmente independentes no mesmo sistema físico.
• Mobilidade aprimorada – A estrutura da VM a torna muito móvel porque é uma entidade independente separada do hardware subjacente. Uma VM pode ser migrada entre quaisquer servidores virtuais remotos ou locais que tenham recursos disponíveis suficientes. Isso pode ser feito a qualquer momento com efetivamente nenhuma interrupção. Isso ocorre tão frequentemente que tem um termo: live migration. Dito isso, uma máquina virtual pode ser movida para o mesmo ambiente de hipervisor em uma infraestrutura subjacente diferente, desde que possa rodar o hipervisor. A mobilidade máxima é alcançada com containerização.
• Segurança adequada – Instâncias virtuais criadas por um hipervisor são isoladas logicamente umas das outras, mesmo que não sejam separadas fisicamente. Embora possam estar no mesmo servidor físico, não têm conhecimento fundamental umas das outras. Se uma é atacada ou sofre um erro, o problema não passa diretamente para outra. Embora o efeito vizinho barulhento possa ocorrer, hipervisores são incrivelmente seguros embora não sejam fisicamente dedicados a um único cliente.

Tomando a Melhor Decisão para seu Projeto

Cada situação é diferente e cada uma requer analisar todas as soluções disponíveis. No final, não há resposta definitiva para servidor bare metal com carga de trabalho nativa versus bare metal com hipervisor e cargas de trabalho virtualizadas. Ambas as opções têm vantagens e desvantagens, então se resume a garantir que todas as áreas do negócio sejam atendidas.

Uma vez avaliadas, as decisões serão tomadas pelo que sua equipe se sente mais confortável e o que melhor se adapta às suas necessidades. Testar ambos os sistemas é recomendado para validar desempenho e como impacta sua infraestrutura e gerenciamento de serviços.

Com a devida compreensão de segurança, escalabilidade e flexibilidade, você deve estar preparado com ferramentas suficientes para refinar sua decisão. Com alguma orientação e testes, um hipervisor bare metal tipo 1 pode ser a solução que seu negócio procura.