Zusammenfassung: Für Regierungs-, Unternehmens- und Finanzkunden können Bare-Metal-Server ihre Leistungs- und Stabilitätsanforderungen besser erfüllen als Cloud-Server. Die Netzwerkimplementierung von Bare-Metal-Servern weist jedoch Probleme wie hohe Kosten, geringe Flexibilität und unzureichende Reife auf. Um diese Probleme zu lösen, verfügt HUAWEI CLOUD Stack über eine erweiterte Netzwerklösung.
Dieser Artikel wurde von der HUAWEI CLOUD-Community geteilt „ [HUAWEI CLOUD Stack] [Big Frame-Besuch] Ausgabe 14: Erneut upgraden! Eine neue Netzwerklösung, die Ihnen ein kostengünstiges, leistungsstarkes Bare-Metal-Erlebnis bietet“, Autor: Dajia.
1. Einführung in den Hintergrund
Virtualisierungstechnologie bietet eine leistungsstarke Plattform und Grundlage für die Entwicklung von Cloud Computing, und große Cloud-Anbieter haben Cloud-Serverdienste (virtuelle Maschinen) basierend auf Virtualisierungstechnologie bereitgestellt. Ein Cloud-Server ist ein einfacher, effizienter, sicherer, zuverlässiger und elastisch skalierbarer Computerdienst. Auf der öffentlichen Cloud-Plattform können Benutzer Cloud-Hosts mieten oder freigeben und bei Bedarf bezahlen, ohne Hardware im Voraus kaufen zu müssen, mit hoher Flexibilität und niedrigen Kosten.
Die Virtualisierungstechnologie weist jedoch auch einige Mängel auf. Beispielsweise der durch die Virtualisierungsschicht verursachte Leistungsverlust, der beim Teilen von Ressourcen mit anderen Mandanten durch laute Nachbarn beeinträchtigt wird. Dies ist in einigen Szenarien, die eine hohe Leistung und Stabilität erfordern, sehr fatal. Anwendungen wie Big Data/HPC/Kerndatenbank/Finanzhochsicherheit werden meistens auf herkömmlichen physischen Maschinen bereitgestellt und ausgeführt, bevor sie in die Cloud gehen, und virtuelle Maschinen können nicht direkt nach dem Wechsel in die Cloud verwendet werden. Kunden erwarten, physische Maschinen in der Cloud genauso wie Cloud-Server zu verwenden, On-Demand-Kauf, Pay-as-you-go, Lieferung auf Minutenebene, automatisierten Betrieb und Wartung und mehr. Zu diesem Zweck entstanden Bare-Metal-Server.
Ein Bare-Metal-Server ist ein dedizierter physischer Server auf Mandantenebene in der Cloud, der die Vorteile einer hervorragenden Leistung, einer effizienten Bereitstellung, Sicherheit und Zuverlässigkeit sowie eines automatischen Betriebs und einer automatischen Wartung bietet. Verglichen mit Cloud-Servern hat es offensichtliche Vorteile in Bezug auf Leistung, Stabilität und Sicherheit; gleichzeitig verfügt es auch über die gleiche automatisierte schnelle Bereitstellung mit einem Klick, elastische Skalierung und andere Funktionen wie Cloud-Server; es ist keine manuelle Teilnahme erforderlich den Prozess der Installation und Bereitstellung; Es unterstützt auch die Online-Verwaltung des Lebenszyklus des physischen Servers, wie Start, Herunterfahren, Neustart, Volume-Mount usw.
2. Aktuelle Netzwerklösungen für Bare-Metal-Server
Ein echter Bare-Metal-Server muss die vollständigen Cloud-Dienste in der Cloud genauso nutzen wie ein Cloud-Server. In Bezug auf das Netzwerk müssen Bare-Metal-Server in einer VPC ausgeführt werden, um die gleichen Netzwerkfunktionen wie Cloud-Server zu erreichen. Die VPC in der Cloud verwendet die Overlay-Technologie, um Interoperabilität zu erreichen, während der Bare-Metal-Server im Wesentlichen auf dem Underlay läuft. Damit der Bare-Metal-Server das VPC-Netzwerk implementieren kann, muss er mit Overlay verpackt werden.
Die branchenführenden Cloud-Anbieter verwenden die Smart-NIC-Lösung, d. h. fügen Sie eine spezielle Smart-NIC in den Bare-Metal-Server ein und verwenden Sie den vSwitch in der Smart-NIC für die Kapselung, die nur die CPU und den Speicher der Smart-NIC verbraucht, nicht die Bare Metall, eigene Ressourcen. Der spezifische Vorgang ist in der folgenden Abbildung dargestellt:
HUAWEI CLOUD Stack unterstützt auch die intelligente NIC-Lösung. Aus Sicht der Softwarearchitektur und -entwicklung und -implementierung kann diese Lösung ein hohes Maß an Vereinheitlichung mit dem Cloud-Server-Netzwerk sicherstellen. Kapselung und Entkapselung können durch die Verwendung des Switches als Overlay-Tunnel erreicht werden Es ist einfach, die Netzwerkfähigkeiten des Cloud-Servers im Cloud-Server wiederzuverwenden.Auf dem Bare-Metal-Server ist es eine gute Bare-Metal-Server-Netzwerklösung.
Der Bare-Metal-Server in Form von Smart NIC hat jedoch auch einige Mängel. Zum Beispiel: Der Preis von Smart Network Cards ist höher als der von gewöhnlichen Netzwerkkarten; die enge Kopplung mit der Cloud-Plattform führt zu mangelnder Reife und Ökologie des Servers; die Kosten für Upgrades und Ersatz sind hoch; die Entwicklung und Anpassung Komplexität und Schwellenwert sind relativ hoch, die Stabilität der Cloud-Plattform beeinflusst und so weiter. Es ist ersichtlich, dass die Smart Network Card nicht die beste Lösung für Regierungs- und Unternehmenskunden ist.
3. Verbesserte Netzwerklösungen für Bare-Metal-Server
HUAWEI CLOUD Stack hat eine neue leistungsstarke, hochzuverlässige und kostengünstige Lösung auf den Markt gebracht, die weder auf intelligente NICs angewiesen ist noch zusätzliche proprietäre Bare-Metal-Gateways benötigt und Bare-Metal-Server mit Cloud-ähnlichen Netzwerkfunktionen bereitstellt – Bare-Metal-Netzwerklösung vom erweiterten Typ .
Diese Lösung realisiert den VPC-Netzwerkzugriff durch Wiederverwendung von Bare-Metal-TOR, Kapselung und Entkapselung. Auf der Datenebene werden die vom Bare-Metal-Server gesendeten/empfangenen Originalpakete von TOR gekapselt/entkapselt; auf der Steuerungsebene werden TOR-Weiterleitungseinträge automatisch konfiguriert und Tunnel zwischen TOR und anderen Knoten werden automatisch erstellt. Der spezifische Vorgang ist in der folgenden Abbildung dargestellt:
Ähnlich wie bei Smart Network Cards stellt die Kombination von Software und Hardware den Entwicklungstrend von Cloud-Netzwerken dar. Die beste Möglichkeit, die Systemleistung zu verbessern, ist das Zusammenspiel von Software und Hardware. Die oben erwähnte Bare-Metal-Netzwerklösung für Hochgeschwindigkeitsverbindungen basierend auf Hardwaregeräten maximiert die Leistungsfähigkeit vorhandener Hardwaregeräte, sodass Bare-Metal-Server dieselbe Netzwerkbandbreite wie herkömmliche physische Maschinen haben und auch umfangreiche Netzwerkdienste in der Cloud genießen können. In Kombination mit den von HUAWEI CLOUD Stack bereitgestellten L2BR/L3GW-Dienstfunktionen kann das Netzwerk von Bare-Metal-Servern in der Cloud implementiert werden, und die End-to-End-Kommunikation zwischen der Cloud und der Cloud wird von Hardwaregeräten bereitgestellt Software-Gateway am gesamten Pfad beteiligt, wodurch absolute Optimalität erreicht wird Netzwerk mit hoher Bandbreite und geringer Latenz.
Darüber hinaus ist das von Bare-Metal-Servern verwendete TOR angesichts der offenen ökologischen Anforderungen von Regierungs- und Unternehmenskunden nicht auf Huawei CloudEngine-Switches beschränkt, sondern Switches von Drittherstellern können verwendet werden, um Kunden die gleichen Funktionen und Erfahrungen zu bieten. Das von HUAWEI CLOUD Stack bereitgestellte ökologische Framework für Cloud-Netzwerke in Richtung Süden unterstützt die schnelle Integration von Hardwaregeräten von Drittanbietern.
Aufgrund der stabilen Funktionen und Spezifikationen von Switch-Geräten, die VXLAN unterstützen, und der losen Kopplung zwischen dem Software-Upgrade des Switch-Betriebssystems und der Cloud-Plattform kann es die Mängel der oben genannten intelligenten NIC-Bare-Metal-Server-Formularlösung überwinden und den Kunden ein kostengünstigeres, hohes Ergebnis bringen -Performance-Lösungserfahrung.
4. Zusammenfassung
Im Zeitalter des Cloud Computing lösen Bare-Metal-Server die Probleme der schwierigen Bereitstellung und Verwaltung herkömmlicher physischer Maschinen und bieten die Vorteile sowohl physischer Maschinen als auch von Cloud-Servern.
In ähnlicher Weise löst die verbesserte Bare-Metal-Netzwerklösung von HUAWEI CLOUD Stack die Probleme der hohen Kosten und der hohen Schwelle der intelligenten NIC-Lösung. Sie stützt sich auf die Technologie der vorherigen Generation und hilft Kunden bei der reibungslosen Migration in die Cloud.