Was ist ein Bare-Metal-Hypervisor? Ein umfassender Leitfaden

Suchen Sie eine hochskalierbare, flexible und schnelle Lösung für Ihren IT-Backbone?

Wenn Sie den Unterschied zwischen Bare-Metal- und virtualisierten Umgebungen verstehen, können Sie eine fundierte Entscheidung treffen.

Nehmen Sie sich hier die Zeit, um die Grundlagen zu beherrschen:

Was sind die Anforderungen für Ihr Projekt in Bezug auf Leistung, Dichte und Compliance? Diese Bedingungen bestimmen Ihre Bereitstellungsstrategie, einschließlich der Möglichkeit, virtualisierte Umgebungen auszuführen.

Was ist Bare-Metal?

Bare Metal ist nur eine andere Art, „Dedicated Server“ zu sagen.

Dies ist eine Single-Tenant-Umgebung mit direktem Zugriff auf die zugrunde liegende Hardwaretechnologie ohne Hypervisor-Overhead. Bare Metal kann zusätzlich zu seiner Kernleistung viele Arten von Betriebssystemen unterstützen.

Der Begriff Bare Metal bezeichnet den direkten Zugriff auf die Hardware. Es bietet die Möglichkeit, alle seine spezifischen Funktionen zu nutzen, auf die mit Hypervisoren vom Typ 1 oder 2 nicht zugegriffen werden könnte. Dies würde diese Umgebung nur durch Virtualisierung emulieren.

Was ist ein Bare-Metal-Hypervisor?

Ein Bare-Metal-Hypervisor oder ein Typ-1-Hypervisor , ist eine Virtualisierungssoftware, die direkt auf der Hardware installiert wird.

Im Kern ist der Hypervisor der Host oder das Betriebssystem.

Es ist so strukturiert, dass die Virtualisierung der zugrunde liegenden Hardwarekomponenten so funktioniert, als hätten sie direkten Zugriff auf die Hardware. Der Hypervisor ermöglicht es einem Computer, sein Betriebssystem von seiner physischen Kernstruktur und Hardware zu trennen. Aus dieser Position heraus kann der Hypervisor einem physischen Host die Möglichkeit geben, viele virtuelle Einheiten zu betreiben.

Es bietet die Möglichkeit, viele Clients auf demselben Server unterzubringen. Die Servervirtualisierung ermöglicht eine viel dichtere Bereitstellung auf Kosten des Overheads und der eingeschränkten Möglichkeit, alle Hardwarefunktionen zu nutzen.

Jeder Client erlebt eine Simulation seines eigenen dedizierten Servers. Die physischen Ressourcen des Servers wie CPU-Zyklen, Arbeitsspeicher und Netzwerkbandbreite werden jedoch von allen Mandanten auf dem Server gemeinsam genutzt.

Beim Hypervisor dreht sich alles um Flexibilität und Skalierbarkeit. Hypervisoren ermöglichen eine viel dichtere Nutzung der Hardware, insbesondere in Situationen, in denen nicht alle physischen Ressourcen verwendet werden. Virtualisierung könnte, erfordert aber kein zugrunde liegendes Betriebssystem. Besonders wenn es um rechenzentrumsbezogene Produktions-Workloads geht. Rechenzentren betrachten Hypervisoren, die auf Bare-Metal-Servern bereitgestellt werden, und nicht innerhalb des Betriebssystems.

Die Art des Images, das eine virtuelle Umgebung erstellt, bestimmt auch die Leistung eines Hypervisors.

Microsoft, Citrix und VMware haben die drei beliebtesten Hypervisor-Systeme. Die Marken Hyper-V, Systems XenServer und ESX repräsentieren heute den Großteil des Hypervisor-Marktes.

Für wen ist Bare Metal ideal?

Die Bare-Metal-Umgebung eignet sich gut für viele Arten von Workloads, unabhängig von der Unternehmensgröße.

Unternehmensrechenzentren erfordern eine granulare Ressourcen- und Zugriffsverwaltung, ein hohes Maß an Sicherheit und Skalierbarkeit. Single-Tenant-Umgebungen können eine bessere Leistung erbringen und laufen nicht Gefahr, „laute Nachbarn“ zu bekommen. Aufgrund der physischen Isolation besteht aus Sicherheitssicht ein geringeres Risiko.

Was sind die Hauptmerkmale von Bare Metal?

Bare-Metal-Server sind einem Client zugeordnet und werden niemals physisch mit mehr als einem Kunden geteilt. Entscheidet sich dieser Kunde dafür, eine virtualisierte Plattform darauf auszuführen, erstellt er selbst eine mandantenfähige Umgebung. Bare Metal ist oft die effizienteste Art, Ressourcen zu steuern.

Mit Bare Metal können Kunden den sogenannten „Noisy-Neighbor-Effekt“ vermeiden, der in der  Hypervisor-Umgebung vorhanden ist .

Diese Server können auch in eigenen Rechenzentren oder Co-Locations betrieben werden, die von IT-Dienstleistern/IaaS-Anbietern gehalten werden. Ein Unternehmen hat auch die Möglichkeit, einen Bare-Metal-Server einfach mit einem Abonnement von einem Managed Service Provider zu mieten.

Der Hauptvorteil einer Bare-Metal-Umgebung ist ihre Trennung.

Das System muss nicht innerhalb eines anderen Betriebssystems laufen. Es stellt jedoch weiterhin alle erforderlichen Dienste für die virtuellen Umgebungen bereit.

Was sind die Vorteile von Bare Metal?

Ohne den Einsatz von Bare Metal erhalten Mandanten Isolation und Sicherheit innerhalb der traditionellen Hypervisor-Infrastruktur. Der „Noisy Neighbour“-Effekt kann jedoch immer noch bestehen.

Wenn ein physischer Server mit Anfragen oder Verbrauch von einem der Mandanten auf dem Server überlastet ist, wird die Isolation zum Nachteil. Die Bare-Metal-Umgebung vermeidet diese Situation vollständig.

Bare Metal gibt Administratoren auch die Möglichkeit, Ressourcen durch das Hinzufügen neuer Hardware zu erhöhen.

• Geringere Gemeinkosten – Virtualisierungsplattformen verursachen mehr Overhead als Bare Metal, da keine Hypervisor-Schicht die Verarbeitungsleistung des Servers beansprucht. Mit weniger Overhead verbessern sich die Reaktionsfähigkeit und die Gesamtgeschwindigkeit einer Lösung. Bare Metal ermöglicht auch eine stärkere Anpassung der Hardware, was die Geschwindigkeit und Reaktionsfähigkeit verbessern kann.
• Kostengünstig für die Datenübertragung – Bare-Metal-Anbieter bieten oft viel kostengünstigere Ansätze für die ausgehende Datenübertragung. Dedizierte Serverumgebungen könnten möglicherweise mehrere Terabyte an kostenloser Datenübertragung bereitstellen. Unter sonst gleichen Bedingungen könnten virtualisierte Umgebungen diesen anfänglichen Angeboten nicht entsprechen. Diese Szenarien sind jedoch abhängig von Serverangeboten und Partnerschaften und werden niemals garantiert.
• Flexible Bereitstellung – Serverkonfigurationen können unglaublich präzise sein. Abhängig von Ihrer Arbeitslast können Sie möglicherweise Bare-Metal- und virtuelle Umgebungen mischen.
• QoS – Quality of Service arbeitet oft daran, das Problem des „lauten Nachbarn“ in der Bare-Metal-Umgebung zu beseitigen. Dies kann sowohl als finanzieller als auch als technischer Vorteil betrachtet werden. Wenn etwas schief geht, muss ein Kunde jemanden auf dem Papier zur Rechenschaft ziehen. Wie bei jedem SLA kann dies jedoch von Fall zu Fall variieren.
• Mehr Sicherheit – Organisationen, die sehr sicherheitsbewusst sind, könnten befürchten, dass sie in einer mandantenfähigen Hypervisor-Umgebung die gesetzlichen Compliance-Standards nicht einhalten. Dies ist einer der häufigsten Gründe, warum einige Unternehmen zögern, auf Bare-Metal-Cloud-Computing umzusteigen. Bare-Metal-Server machen es sehr gut möglich, eine vollständige physische Trennung von Ressourcen zu schaffen. Denken Sie daran, dass Virtualisierung nicht automatisch weniger Sicherheit bedeutet. Sicherheit ist eine unglaublich komplexe und weit gefasste Terminologie, an der viele Faktoren beteiligt sind.

Was sind die Vorteile von Bare-Metal-Hypervisoren?

Möglicherweise benötigen Sie nicht die Spitzenleistung eines einzelnen Mandanten, eines Bare-Metal-Servers. Ihr Unternehmen kann Ressourcen möglicherweise besser nutzen, indem es einen Hypervisor verwendet. Hypervisoren haben viele Vorteile, selbst im Vergleich zu hocheffizienten und skalierbaren Bare-Metal-Lösungen.

Wählen Sie einen Hypervisor, wenn Sie eine dynamische Arbeitslast haben und keine absolute Spitzenleistung benötigen. Workloads, die hochgefahren und nur für kurze Zeit ausgeführt werden müssen, bevor sie abgeschaltet werden, eignen sich perfekt für diese Umgebung.

• Backup und Schutz – Virtuelle Maschinen sind viel einfacher zu sichern als herkömmliche Anwendungen. Bevor eine Anwendung gesichert werden kann, muss sie zunächst angehalten werden. Dieser Vorgang ist sehr zeitaufwändig und kann zu erheblichen Ausfallzeiten der App führen. Der Speicherplatz einer virtuellen Maschine kann schnell und einfach mit einem Snapshot-Tool erfasst werden. Dieser Schnappschuss kann dann in wenigen Augenblicken auf einer Festplatte gespeichert werden. Jeder erstellte Snapshot kann abgerufen werden, sodass ein Nutzer bei Bedarf verlorene oder beschädigte Daten wiederherstellen und wiederherstellen kann.
• Verbesserte Hardwarenutzung – Ein Bare-Metal-Server darf nur Host für eine einzige Anwendung und ein einziges Betriebssystem sein. Ein Hypervisor verwendet viel mehr der verfügbaren Ressourcen aus dem Netzwerk, um mehrere VM-Instanzen zu hosten. Jede dieser Instanzen kann eine völlig unabhängige Anwendung und ein Betriebssystem auf demselben physischen System ausführen.
• Verbesserte Mobilität – Die Struktur der VM macht sie sehr mobil, da sie eine unabhängige Einheit ist, die von der zugrunde liegenden Hardware getrennt ist. Eine VM kann zwischen beliebigen Remote- oder lokalen virtuellen Servern migriert werden, die über genügend verfügbare Ressourcen verfügen. Dies kann zu jedem Zeitpunkt praktisch ohne Unterbrechung erfolgen. Dies kommt so häufig vor, dass es ein Schlagwort hat:Live-Migration. Allerdings kann eine virtuelle Maschine in dieselbe Hypervisor-Umgebung auf einer anderen zugrunde liegenden Infrastruktur verschoben werden, solange sie den Hypervisor ausführen kann. Ultimative Mobilität wird durch Containerisierung erreicht.
• Angemessene Sicherheit – Virtuelle Instanzen, die von einem Hypervisor erstellt werden, sind logisch voneinander isoliert, auch wenn sie nicht physisch getrennt sind. Obwohl sie sich möglicherweise auf demselben physischen Server befinden, haben sie keine grundlegenden Kenntnisse voneinander. Wenn einer angegriffen wird oder einen Fehler erleidet, wandert das Problem nicht direkt zu einem anderen. Obwohl der Noisy-Neighbour-Effekt auftreten kann, sind Hypervisoren unglaublich sicher, obwohl sie nicht physisch einem einzelnen Client zugeordnet sind.

Die beste Entscheidung für Ihr Projekt treffen

Jede Situation ist anders, und jede erfordert die Betrachtung aller verfügbaren Lösungen. Am Ende gibt es keine eindeutige Antwort für einen Bare-Metal-Server mit nativer Workload im Vergleich zu Bare-Metal mit Hypervisor und virtualisierten Workloads. Beide Optionen haben ihre Vor- und Nachteile, daher kommt es darauf an, sicherzustellen, dass alle Bereiche des Geschäfts erfüllt werden.

Nach der Bewertung werden die Entscheidungen danach getroffen, womit sich Ihr Team am wohlsten fühlt und was Ihren Anforderungen am besten entspricht. Es wird empfohlen, beide Systeme zu testen, um die Leistung sowie die Auswirkungen auf Ihre Infrastruktur und Ihr Service-Management zu validieren.

Mit dem richtigen Verständnis von Sicherheit, Skalierbarkeit und Flexibilität sollten Sie über genügend Tools verfügen, um Ihre Entscheidung einzugrenzen. Mit etwas Anleitung und Tests ein Bare-Metal-Typ-1-Hypervisor könnte die Lösung sein, nach der Ihr Unternehmen gesucht hat.