详解ZStack高级功能--裸金属服务部署实践

作者：ZStack社区 秦伟

一、前言

今天我们来了解一下ZStack的裸金属，提到裸金属服务，很多人从字面上可能对其不是很了解，其实早在之前的私有云OpenStack平台，就已经推行了Ironic裸金属服务，而且在去年的最新Rocky版本中，更是对裸金属服务进行了加强。于此同时的ZStack在2.6.0版本，也推出裸金属纳管服务。那么这令人注目的裸金属服务究竟是什么呢？

首先让我们来了解一下裸金属服务的由来，近年来由于国内外云计算市场的快速发展，许多企业纷纷将自身业务迁至云端。不再将业务部署在自己自身的机房环境中，这样带来的好处就是省去了一部分的人工维护成本，转而由第三方云供应商来提供基础环境。

而且一般来说硬件资源在很多情况下是没有被充分利用的，比如我们日常在使用自己的电脑时，实质上就是在使用它的CPU、内存、以及在硬盘上运行的操作系统等。当我们查看这些资源的使用率时，通常会发现，CPU和内存大部分是闲置的。特别是CPU，其利用率通常不到10%。那么，有没有可能不让一个操作系统单独控制一台机器，而是在一台机器上安装多个操作系统，并且让它们同时地运行，把被闲置的资源利用起来呢？答案是有，相信很多人都曾经在自己的Windows电脑上安装VMware workstation，并且安装了多个虚拟机，每个虚拟机都拥有自己的操作系统，它们可以同时运行，并且不互相干扰，就实现了自己硬件电脑的虚拟化，可以把一台物理服务器虚拟化为多台虚拟服务器。所以说，这种通过管理程序（VMware workstation等）把硬件的机器、同操作系统分开的过程，就是虚拟化。当我们将业务运行在云端时，可以做到按需求选取最合适的规模，将资源的利用率使用到最大。这些资源不仅仅包括CPU、内存、操作系统，还包括网络，ip，安全组等。

但是，并不是所有业务都适合在云端虚拟机上运行的，比如一些高性能的计算任务，如果运行在虚拟机上，就达不到在物理机上的效果。于是就需要裸金属服务，简单来说，裸金属服务就是为应用提供专属的物理服务器，保障核心应用的高性能和稳定性。ZStack早在2.6.0版本，在高级功能中以单独的功能模块形式，推出了裸金属服务。支持自定义安装操作系统，并提供裸金属主机的全生命周期管理。裸金属服务在以下几个方面拥有巨大优势：

1，高性能计算；

2，无法使用虚拟化的计算任务；

3，数据库主机；

4，单租户、专用硬件、安全性、可靠性以及其它需求；

二、ZStack裸金属服务概述

ZStack作为一套产品化创新开源云计算IaaS平台,它可以为企业用户提供私有云和混合云服务，当我们在ZStack中部署裸机，用到的就是ZStack的高级功能-裸金属服务，即直接控制物理机进行硬件部署操作，我们一般熟知的虚拟机（宿主型）是通过Hypervisor来部署的。如下图，Hypervisor是一种运行在物理服务器和操作系统之间的中间软件层,可允许多个操作系统和应用共享一套基础物理硬件，因此也可以看作是虚拟环境中的"元"操作系统，它可以协调访问服务器上的所有物理设备和虚拟机，也叫虚拟机监视器VMM(Virtual
Machine Monitor)。当服务器启动并执行Hypervisor时，它会给每一台虚拟机分配适量的内存、CPU、网络和磁盘，并加载所有虚拟机的客户操作系统。

相比之下，裸金属服务就是传统形式，直接将OS部署在Hardware上，没有VMM这一层的损耗，性能更加优秀。

裸金属服务的优势不言而喻，现在的各大公有云厂商也纷纷推出了自己的裸金属服务，作为私有云的ZStack也不甘示弱。现在我们暂时不考虑之后裸金属部署后的性能优势，单从部署方面来说，如何像部署虚拟机一样去部署物理机呢？

ZStack可为应用提供专属的物理服务器，保障核心应用的高性能和稳定性。它可以