【產品場景】彈性裸金屬服務器服務於市場的技術概要分析

摘要： 彈性裸金屬服務器服務於市場的技術概要分析

混合雲和第三方虛擬化軟件部署

伴隨着公有云的高速發展，混合雲打通客戶線下專有云和線上公有云資源的需求日趨強烈。Open stack和VMware等IaaS stack在公有云部署，同時管理客戶線上和線下IaaS資源。
能夠看到，VMware cloud on AWS就屬於此種混合雲業務應用場景

而Open stack和VMware cloud等IaaS stack在公有云部署，最爲關鍵就是要求公有云暴露CPU虛擬化能力，不然在普通虛擬機中部署嵌套虛擬化技術，性能徹底沒法接受。
具體到intel X86 CPU體系，則要求公有云平臺把計算資源的完整虛擬化特性（intel VT-x和VT-d等硬件虛擬化技術）對外提供，使得VMware ESXi, KVM, XEN, Hyper-V等虛擬化平臺和技術可以平滑上雲

高隔離容器部署

容器技術具有輕量敏捷等技術優點，正在成爲Devops主流技術。相對於公有云VM部署容器，使用彈性裸金屬服務器部署容器具有零虛擬化開銷等性能優點。

同時咱們注意到clear container, RunV，以及Kata container等具有高隔離安全特性的新型容器技術，依賴CPU完整虛擬化特性(好比intel VT-x)。此種高隔離高安全容器技術只可能部署在彈性裸金屬服務器

高質量計算服務

所謂高質量計算服務，是指零資源爭搶、零虛擬化開銷，和高隔離安全
1) 零資源爭搶
虛擬化技術在提升數據中心資源利用率同時，也引入資源爭搶等業務難題。考慮多個VM運行在一臺物理服務器之上：CPU core、L1/L2/LLC cache、內存帶寬等CPU和內存子系統資源經過虛擬化技術抽象和切分，同時提供給多個VM使用。上述CPU和內存帶寬在VM間的資源爭搶很難根本解決。
2) 零虛擬化開銷
虛擬化技術必然帶來性能開銷，而彈性裸金屬服務器不存在CPU和內存虛擬化開銷
3) 高隔離安全
彈性裸金屬服務器是真正意義上用戶獨佔，諸如hypervisor逃逸、CPU微架構側信道攻擊等問題自然免疫

高速低時延RDMA網絡支持

RDMA網絡在超低時延和減輕CPU負載等方面優點明顯，可是在網絡虛擬化支持方面的短板明顯；而公有云網絡部署的關鍵是經過網絡虛擬化達到網絡資源的租戶隔離。而彈性裸金屬服務器在支持原生ROCE和IB RDMA網絡方面，具備自然優點。
所以能夠看到各家雲廠商均以裸金屬服務器支持RDMA網絡，以此部署HPC和異構計算的高速低時延互聯需求

RISC ISA CPU支持

傳統來說，intel x86體系結構對CPU虛擬化技術等軟硬件支持最爲完善，加之intel XEON x86處理器在服務器市場的壟斷市場地位，主流公有云IaaS虛擬化技術均基於intel XEON x86。
可是必須看到對於特定細分市場，RSIC CPU仍然具有至關優點。好比Power ISA CPU在金融保險等市場的優點地位，以及ARMv8 ISA在新興服務器市場嶄露頭角。如何支持Power和ARMv8等RISC服務器，是公有云廠商必須回答的問題
彈性裸金屬服務器無需CPU和內存虛擬化技術的特別適配，可以使得Power和ARMv8等處理器快速公有云上線部署

GPU性能無損支持

諸如Nvidia 1080Ti等GPU，其對虛擬化技術支持有限，經過虛擬機方式輸出GPU計算性能，會有嚴重性能降低；而彈性裸金屬服務器可作到GPU性能無損輸出

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