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コンピュータネットワークにおいて、ベアメタルサーバーとは、1人の消費者またはテナントのみが使用する物理的なコンピュータサーバーです。 [1]レンタルに提供される各サーバーは、独立した物理的なハードウェアであり、それ自体が機能するサーバーです。複数の共有ハードウェアで実行される 仮想サーバーではありません。
この用語は、複数のテナントをホストでき、仮想化とクラウドホスティングを使用するサーバーを区別するために使用されます。[2]ベアメタルサーバーとは異なり、クラウドサーバーは複数のテナント間で共有されます。各ベアメタルサーバーは、ユーザーのために任意の量の作業を実行したり、複数の同時ユーザーを持つことができますが、それらをレンタルしているエンティティ専用です。
ベアメタルの推進
ハイパーバイザーはテナント間の分離をある程度実現しますが、それでもノイジーネイバー効果は存在します。[3]物理サーバーがマルチテナントの場合、1 つのテナントからの負荷のピークによってマシンリソースが消費され、他のテナントに一時的に影響が及ぶ可能性があります。テナントは分離されているため、これを管理または負荷分散することも困難です。ベアメタルサーバーとシングルテナントでは、これを回避できます。[2] さらに、ハイパーバイザーは分離が弱く、個別のマシンを使用する場合と比較して、セキュリティの観点からはるかにリスクが高くなります。攻撃者は常に分離ソフトウェア (ハイパーバイザーなど) の脆弱性を発見しており、物理的に分離されたマシンなしでは隠れたチャネルに対抗するのは非現実的であり、共有ハードウェアはRowhammer、Spectre、Meltdownなどのハードウェア保護メカニズムの欠陥に対して脆弱です。[4]サーバーのコストが管理オーバーヘッドに対する総所有コスト の割合として再び低下しているため、「問題にハードウェアを投入する」という古典的な解決策が再び実行可能になります。
ベアメタルクラウドホスティング
ベアメタル クラウド サーバーはハイパーバイザーを実行せず、仮想化もされていませんが、クラウドのようなサービス モデルを介して提供できます。
— Gopala Tumuluri、Computer Weekly [5]
Infrastructure as a Service、特にInfrastructure as codeを介したサービスは、ホスティングを便利に管理するための多くの利点を提供します。クラウドホスティングとベアメタルサーバーの両方の機能を組み合わせることで、パフォーマンス上の利点を維持しながら、これらの利点のほとんどを実現できます。[5]これらのクラウドサービスは、Bare-Metal-as-a-Service (BMaaS)とも呼ばれます。
一部のベアメタルクラウドサーバーでは、メンテナンスを簡素化したり、追加の分離レイヤーを提供したりするために、ハイパーバイザーやコンテナを実行する場合があります。[4]
これらのサービスと従来の専用サーバー サービスとの違いは、独立したサーバーではなく、複数のサーバー、複雑なネットワーク、ストレージ セットアップから構成されるインフラストラクチャをユーザーがプロビジョニングできる点です。
ベアメタルクラウドソフトウェア
企業が独自のプライベート ベアメタル プライベート クラウドを構築できるようにする商用プラットフォームとオープン ソース プラットフォームの両方が存在しています。
BMaaS ソフトウェアは、通常、データセンター内の機器 (コンピューティング、ストレージ、ネットワーク スイッチ、ファイアウォール、ロード バランサーなど) のライフサイクル管理を引き継ぎます。これにより、データセンター オペレーターは、ハードウェアの導入に通常伴う手作業の多くをオフロードできます。また、再利用を簡素化することで無駄を削減し、ネットワーク レベルでテナント間の自動クリーンアップと自動セグメンテーションを実装することでセキュリティを強化します。大規模なサーバー群を持つ企業では、機器のライフサイクル管理に関連するコストを削減するために、BMaaS ソフトウェアが社内でますます使用されています。[6]
BMaaSソフトウェアは、ハードウェア管理を簡素化し、サービスとしての利用を可能にすることを目的としています。主にハイパーコンバージドまたはコンテナベースのソリューションの下のレイヤーを処理します。Kubernetesクラスターオートスケーラーなどの統合を通じて、上位レイヤーと連携することがよくあります。[7]
構成可能な分散型インフラストラクチャとの比較
BMaaS ソフトウェアは、リソースのセット (コンピューティングやストレージなど) として定義された必要なコンピューティング ユニットを「構成」する機能をユーザーに提供するという点で、構成可能な分散インフラストラクチャと同様の目的を持っています。違いは、ストレージとコンピューティングを「分散」する (サーバー ユニットの外部からアクセスする) 必要がないことです。これには多くの場合、特殊なハードウェアが必要になるためです。代わりに、既製のハードウェアを使用して、必要な特性 (RAM、CPU コア、ローカル ディスク容量、GPU、FPGA、SmartNIC) に一致するサーバーをサーバー プールから選択し、そのサーバーがテナントによって展開された他のサーバーと結合するようにネットワークを再構成することで、同じ結果が実現されます。
一部の実装では、ストレージ コンポーネントがiSCSI を使用するシステムの外部にあり、BMaaS とコンポーザブル インフラストラクチャの境界があいまいになっていることに注意してください。これにより、ユーザーは、従来の仮想化 Infrastructure as a Service の提供と同様の方法で、ノードのストレージのサイズとパフォーマンスを選択できます。これには、ハードウェア プールの変動性 (スノーフレーキング) が低く、ハードウェア障害が発生した場合に、ある機器から別の機器への移行が高速化される可能性があるという利点があります。
エッジコンピューティングでの使用
拡張現実、複合現実、コネクテッドカー、遠隔ロボットなどの新しいワークロードが普及するにつれて、低遅延クラウドサービスの需要も高まり、エッジコンピューティングの需要も高まっています。[8]
ベアメタルとBMaaS自動化ソフトウェアは、多数の小規模データセンターを自動化してサービスとして利用する必要があり、サービスが可能な限り低いレイテンシを提供する必要があるエッジクラウド実装に使用されます。[9]
歴史
かつては、すべてのサーバーがベアメタル サーバーでした。サーバーはオンプレミスで維持され、多くの場合、それらを使用して運用する組織に属していました。オペレーティング システムは、タイムシェアリングを可能にするために、非常に早い時期 (1960 年代初頭) に開発されました。単一の大型コンピューター (メインフレームまたはミニ) は、通常、集中管理された場所に格納され、そのサービスはビューローを通じて共有されていました。1980 年代に安価なコモディティ PCに移行すると、市場が拡大するにつれて状況が変わり、ほとんどの組織 (最小規模の組織も含む) が独自のコンピューターを購入またはリースし始めました。1990 年代にはインターネット、特に Web が普及し、データ センターでホスティングする慣行が促進され、多くの顧客が単一のサーバーの設備を共有しました。当時の小型 Web サーバーでは、ハードウェア コストよりも接続コストの方が高くなることが多く、この集中化が促進されました。HTTP 1.1の仮想ホスティング機能により、同じサーバーで多くの Web サイトを共同ホストすることも容易になりました。
2000 年頃、商業的に言えば 2005 年頃から、仮想サーバーの使用、そしてクラウド ホスティングへの関心が高まりました。クラウド ホスティングでは、サービスとしてのインフラストラクチャによって、サーバー ハードウェアではなくコンピューティングサービスが代替可能な商品になりました。ハイパーバイザーが開発され、大規模な物理サーバーでホストされる多数の仮想マシンを提供できるようになりました。複数のユーザーの負荷パターンは、個々のユーザーよりも全体的にスムーズであることが長い間認識されていたため、これらの仮想マシンは物理ハードウェアとそのコストをより効率的に使用でき、単純なコスト共有から推測されるよりも高い個々のパフォーマンスを発揮するように見えます。
ベアメタル プロビジョニングの先駆者の 1 つは、1990 年代に登場し、Preboot Execution Environment (PXE) プロトコルを使用していたCobblerです。それ以来、さまざまなクラウド プロバイダーが独自の社内スタックを構築し、次のような専用サーバーやベアメタル クラウド サービスのバリエーションを提供してきました。
- 2015年4月OpenStack IronicコンポーネントがKiloリリースの一部としてリリースされました。[10]
- 2020年3月、エクイニクスはベアメタルクラウドプロバイダーのパケットを買収した[11]
3億3500万ドルで。
- 2020年5月、PacketはTinkerbellとしてスタックの一部をリリースした[12]
- 2020年6月、Bigstep Cloudのスタックを商用化するためにMetalSoftが設立されました。[13]
BMaaSソフトウェアの例
オープンソースと商用の両方の BMaaS ソフトウェアの例:
- OpenStack Ironic (オープンソース)
- Canonical MaaS (オープンソース)
- MetalSoft（商用）
- RackN DigitalRebar（商用）[14]
- ティンカーベル（オープンソース）[15]
- xCAT (オープンソース)
- RackHD (オープンソース)
- Cobbler (オープンソース)
- Foreman (オープンソース)
- Puppet Labs Razor（商用）
BMaaS製品を提供する企業
参照
参考文献
- ^ Reynaldo Mincov (2014 年 7 月 25 日)。「ベアメタルと仮想サーバー: どちらが適していますか?」。Thoughts on Cloud。
- ^ ab 「ベアメタル サーバーとは何ですか?」Rackspace。
- ^ Eric Sarault (2015 年 2 月 26 日)。「ベアメタル vs. ハイパーバイザー: 専用サーバーの進化」
- ^ ab David A. Wheeler (2018-08-20). 「クラウド セキュリティ: 仮想化、コンテナー、および関連する問題」
- ^ ab Gopala Tumuluri (2013 年 9 月 6 日)。「ベアメタル クラウドとは?」Computer Weekly Application Developer Network。
- ^ 「ベアメタルサーバーがデータセンター市場で勢いを増す」。datacenterfronier.com 2021年9月21日2021年11月22日閲覧。
- ^ 「Kubernetes Cluster Autoscaler の Packet 実装」. github.com . 2021-11-22 . 2021-11-22に閲覧。
- ^ 「Living On The Edge (Part II): What's Driving Edge Computing?」www.forbes.com . 2019-11-26 . 2022-03-29閲覧。
- ^ 「American Tower データセンターの PhoenixNAP のベアメタル PoP が全体像にどのようにつながるか」www.edgeir.com . 2022-03-09 . 2022-03-29閲覧。
- ^ 「Kilo Release Schedule」. equinix.com 2021-11-22 . 2021-11-22閲覧。
- ^ 「Equinix、ベアメタルリーダーPacketの買収を完了」equinix.com 2021-11-22 2021-11-22閲覧。
- ^ 「Tinkerbell のオープンソース化」equinix.com 2021-05-04 . 2021-11-22閲覧。
- ^ 「MetalSoft、クラウドネイティブワークロードをサポートするインテリジェントなベアメタル自動化プラットフォームを発表」。PRWeb。2020年6月23日。 2021年11月22日閲覧。
- ^ 「RackN Digital Rebar」. RackN Digital Rebar . 2021-11-22 . 2021-11-22閲覧。
- ^ “ティンカーベル”. Tinkerbell.org . 2021-11-22 . 2021-11-22閲覧。
外部リンク
- 標準的なMaaS
- メタルソフト
- Cisco UCS ディレクター
- RackN デジタル鉄筋
- エクイニクスメタル
- CAT の
- パペットラボのカミソリ
- ビッグステップメタルクラウド
- シスコUCS