ZStack Cloud 4.8.10>实践教程>弹性裸金属管理使用教程>产品功能简介

产品功能简介

为什么需要弹性裸金属

高速增长和变化的业务场景&业务形态

进入新千年以来，在互联网和云计算技术加持下，各行各业迎来爆发式大增长。与不断发展的业务场景和形态相对应的即是日益严苛的对性能、安全性、稳定性等方面的要求。例如：

金融行业考虑安全合规，要求资源必须独享、数据隔离，且要实现可监管、可追溯。
超算中心、基因工程等对数据处理量大，对计算性能、实时性、稳定性要求非常高。
核心数据库业务要求资源专享、网络隔离、且性能要有保障。
特种行业计算机要求提供丰富、特殊的接口类型、专用的数据传输协。

抱憾的物理服务器与云主机

物理服务器：

云时代来临之前，物理服务器显然是最耀眼的星：物理级别的稳定隔离环境、专属的计算资源、数据完全的独立性和机密性。然而，随着业务形态和业务场景百花齐放，物理服务器短板亦逐渐凸显：

采购物理服务器成本高昂，动辄上万元甚至数万元。物理服务器可为业务提供专属计算资源，然而在很多情况下，资源严重供过于求，造成极大的浪费。
采购物理服务器仅仅是第一环，传统的IT架构还要求专业的运维管理人员进行维护。一旦存在网络或设备故障，服务器有可能立刻瘫痪，运维难度很高，且可能对业务造成极大影响。
物理服务器天然具备物理隔离性，但这恰恰是其扩展性差的重要原因。很多业务场景要求资源弹性伸缩，然而单单扩展内存和磁盘，已是相对麻烦或困难；若要求扩展CPU，几乎不可能。

云主机：

进入云时代之后，当中最瞩目的骄儿，无疑是云主机（虚拟机）。它可谓居功至伟：打破传统IT信息孤岛、极大提高资源利用率、提升开发运维效率、实现业务隔离、保障业务安全。然而，云主机并非完美无缺：

基于虚拟化技术诞生的云主机天然存在性能损失，操作系统和应用程序在调用硬件资源时，无法像物理服务器那般掌控得得心应手。对于性能要求严苛的业务，例如高性能运算，云主机存在一定掣肘，并非是最佳选择。
云主机在较大程度上可以保障业务之间隔离。然而当其他租户突发高负荷，对一些性能&稳定性要求很高的应用仍表现的会受到影响。而该影响对于这些应用而言，是不可接受的。
云主机依赖虚拟化，但并非所有硬件设备都支持虚拟化。该场景下云主机甚至没有出场的机会。

应运而生的弹性裸金属

物理服务器与云主机在各自专属的时代均光彩夺目，却也均有面对特定业务无能为力的缺憾。鱼和熊掌自古不能兼得，物理服务器的“鱼”与云主机的“熊掌”可以兼得吗？答案是：Yes。

顺应时代而生的是裸金属相关的解决方案。根据研究机构Grandview的研究报告，2018年开始，全球裸金属市场在未来八年将大幅增长，对高性能计算的持续需求，对延迟敏感和数据密集型操作的可靠负载平衡的需求是引发市场主要增长的因素。

裸金属的发展历史主要分为以下三个阶段：

人工交付阶段：该阶段通过人工ISO装机、现场布线。但由于难以实现标准化交付，且交付周期为小时级别，这个阶段效率较低。
无人值守阶段：该阶段直接通过PXE方式安装系统，数十分钟内可交付，效率相比上个阶段得到较大提升，但对服务器带外管理存在依赖。
弹性裸金属阶段：该阶段在无人值守阶段基础上进一步增强，可实现分钟级交付，且支持任意系统、以及与云主机进行资源共享。ZStack Cloud弹性裸金属即位居此段。

如图 1所示：

ZStack Cloud弹性裸金属发展动态

2023年6月30日

表 1. ZStack Cloud 4.7.0新增功能
功能名称	功能描述
通过自动化脚本制作弹性裸金属实例镜像	支持通过自动化脚本快速制作弹性裸金属实例专用镜像。提供Linux&Windows镜像改造脚本，可覆盖所有主流Linux&Windows操作系统。

2023年2月20日

表 2. ZStack Cloud 4.6.0新增功能
功能名称	功能描述
UI支持裸金属节点修改IPMI信息	云平台UI支持修改电源状态未知的裸金属节点IPMI信息，包括IPMI用户名和密码，方便运维人员快速恢复裸金属节点电源状态，确保业务连续性。

2022年10月21日

表 3. ZStack Cloud 4.5.0新增功能
功能名称	功能描述
弹性裸金属实例VNC控制台模式支持粘贴命令文本	支持从控制台外复制所需命令，打开控制台“粘贴命令”弹窗，将复制的命令粘贴至该弹窗内的文本框中，确认后该命令自动粘贴至控制台命令行界面，进一步提高了控制台操作效率。

2022年7月25日

表 4. ZStack Cloud 4.4.24新增功能
功能名称	功能描述
UI便捷配置弹性裸金属实例业务网卡Bond	用户可在UI界面为弹性裸金属实例业务网卡配置Bond，支持AB和LACP两种模式。Bond类型网卡可显著增强业务网络可靠性，提升网络性能。
弹性裸金属实例支持加载共享云盘	支持加载共享云盘，可满足数据库、故障转移集群等场景核心业务高可用需求。
自动检测弹性裸金属实例agent版本	若弹性裸金属实例已安装agent，支持自动检测agent版本。若检测到agent版本过低，UI界面会及时给出提醒，并告知相应升级方法。
本地部署弹性裸金属实例支持实时进度展示	弹性裸金属实例通过本地磁盘部署时，支持进度条展示，方便用户实时掌握部署进度。
裸金属节点支持批量获取硬件信息	批量添加裸金属节点至云平台后，支持一键获取所有裸金属节点硬件信息，提高部署运维效率。

2022年1月7日

表 5. ZStack Cloud 4.3.12新增功能
功能名称	功能描述
支持本地部署	支持将系统镜像直接部署至弹性裸金属实例的本地磁盘，充分利用本地磁盘的稳定性和高性能优势；同时支持将已部署系统的实例直接纳管，无需中断业务重装系统，有效保障业务连续性。

2021年8月3日

表 6. ZStack Cloud 4.2.0新增功能
功能名称	功能描述
弹性裸金属管理支持多租户	针对租户管理中的项目成员（项目负责人/项目管理员/普通项目成员）开放弹性裸金属管理模块使用权限，项目成员可通过管理员共享的弹性裸金属规格创建弹性裸金属实例。
支持对弹性裸金属实例进行计费	以弹性裸金属规格粒度设置计费单价，即可对使用该规格裸金属节点的弹性裸金属实例进行计费，满足用户对不同资源计费场景的需求。

2021年4月28日

表 7. ZStack Cloud 4.1.0新增功能
功能名称	功能描述
新增快速使用向导	弹性裸金属管理功能新增快速使用向导。配合直观的功能架构图和操作引导，降低使用门槛，方便用户快速上手。
新增回收站功能	已删除的弹性裸金属实例将移动到回收站，可按需恢复或彻底删除。为敏感操作提供保护，避免误操作带来的数据丢失风险。
新增支持Ceph主存储	扩充弹性裸金属支持的主存储类型，在原有Shared Block主存储基础上，新增支持Ceph主存储，满足分布式存储场景需求。
新增支持主流x86操作系统和部分ARM操作系统	扩充弹性裸金属支持的操作系统，目前已支持主流x86操作系统和部分ARM操作系统，且支持不同架构裸金属节点混合管理，满足用户各种使用场景。
新增支持监控报警	弹性裸金属实例新增支持监控报警功能。安装agent的弹性裸金属实例支持可视化实时查看CPU、内存、磁盘、磁盘容量、网卡相关监控图表。方便用户排查故障，提高运维效率。
新增支持负载均衡和防火墙网络服务	弹性裸金属实例新增支持负载均衡网络服务和防火墙网络服务。例如：负载均衡服务支持选择弹性裸金属实例作为后端服务器；防火墙规则对相关三层网络下的弹性裸金属实例生效。
新增支持更换系统	弹性裸金属实例支持更换操作系统功能，如云主机一般的体验，丰富功能的同时提升使用体验。

2021年3月5日

表 8. ZStack Cloud 4.0.0新增功能
功能名称	功能描述
全新弹性裸金属管理	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，而且结合云平台中资源的弹性优势，可实现灵活申请，按需使用。弹性裸金属管理以单独的功能模块形式提供给用户。

概述

弹性裸金属管理：不仅可为应用提供专属物理服务器，保障核心应用的高性能和稳定性，而且结合云平台中资源的弹性优势，可实现灵活申请，按需使用。弹性裸金属管理融合了物理机和云主机各自的优势，业务应用不仅可以使用物理机超强超稳的计算能力，而且可以使用云平台内主存储、三层网络等资源。避免虚拟化开销的同时，突破云资源与物理资源的边界，提高云资源的可用性，特别适合部署传统的非虚拟化场景应用。

弹性裸金属管理服务以单独的功能模块形式提供，需提前购买弹性裸金属管理模块许可证，且需在购买云平台许可证基础上使用，不可单独使用。
租户管理中的项目成员支持使用管理员共享的弹性裸金属规格创建弹性裸金属实例。

相关定义

ZStack Cloud弹性裸金属管理服务相关资源定义如下表：

资源	功能介绍
部署网络	创建弹性裸金属实例时，用于PXE流程及下载镜像的专属网络。搭建弹性裸金属管理环境前，需提前准备规划部署网络，目前仅支持IPv4类型。部署网络性能要求较高，推荐至少使用万兆网卡。部署网络支持设置网关，若部署网络需要连接其他网络时可按需配置；若不需要连接其他网络，可暂时不用配置。
弹性裸金属集群	为裸金属节点提供单独的集群管理。弹性裸金属集群必须加载部署网络，才能为弹性裸金属集群中裸金属节点提供PXE服务。弹性裸金属集群和部署网络采用一对多关系，即一个弹性裸金属集群只允许加载一个部署网络；一个部署网络支持加载到多个弹性裸金属集群。弹性裸金属集群支持加载二层网络，为集群中弹性裸金属实例提供大二层业务网络。同一二层网络上的弹性裸金属实例和云主机之间可以互相访问，无需通过网关进行路由。目前支持VLAN和NoVLAN类型的二层网络。支持加载云平台主存储，包括：Shared Block主存储、Ceph主存储。
网关节点	云平台和弹性裸金属实例的流量转发节点。支持通过网关节点接管主存储，并为弹性裸金属实例分配主存储。提供iPXE服务、DHCP服务等，可通过网关节点为弹性裸金属实例下发配置。弹性裸金属集群和网关节点采用一对多关系。即一个弹性裸金属集群支持加载多个网关节点，但一个网关节点只能加载到一个弹性裸金属集群。
裸金属节点	用于创建弹性裸金属实例，通过BMC接口以及IPMI配置进行唯一识别。裸金属节点需配备BMC接口，配置IPMI地址、端口、用户名、密码，并连接至IPMI网络。同时管理节点需连接到IPMI网络，通过IPMI远程控制裸金属节点。支持添加任意x86架构的服务器作为裸金属节点，并按裸金属节点为弹性裸金属实例提供计算资源。裸金属节点和弹性裸金属实例一一对应。即一台裸金属节点只能同时分配给一个弹性裸金属实例使用，一个弹性裸金属实例只能分配到一台裸金属节点。支持使用云盘或本地磁盘作为裸金属节点系统盘，用于安装和部署操作系统。其中本地磁盘支持纳管原有操作系统或从云平台下载安装。支持关机释放裸金属节点。弹性裸金属实例停止时自动释放裸金属节点，供其他弹性裸金属实例使用，避免资源闲置。
弹性裸金属规格	弹性裸金属实例涉及的CPU、内存、CPU架构、CPU型号等规格定义。云平台可通过获取裸金属节点硬件信息获取弹性裸金属规格，对相同规格的裸金属节点统一管理。根据所获取裸金属节点硬件信息，可获取启动源分别为云盘、本地磁盘（纳管）、本地磁盘（非纳管）三大类弹性裸金属规格。支持按裸金属规格创建弹性裸金属实例，并支持关机释放云盘部署的裸金属节点高级配置，避免资源闲置。支持按弹性裸金属规格设置计费价格，可根据弹性裸金属实例实际使用情况生成计费账单。
弹性裸金属实例	性能媲美物理服务器的云实例，结合云平台中资源的弹性优势，可实现灵活申请，按需使用。弹性裸金属实例系统部署：支持使用云盘或本地磁盘作为弹性裸金属实例系统盘，用于安装和部署操作系统。其中本地磁盘支持纳管原有操作系统或从云平台下载安装。云盘/本地磁盘部署的弹性裸金属实例计算资源均由裸金属节点提供，业务网络由云平台中的三层网络提供。云盘部署的弹性裸金属实例存储资源由云平台中的SharedBlock主存储或Ceph主存储提供，PXE流程由部署网络提供。本地磁盘部署的弹性裸金属实例存储资源由本地磁盘提供。若加载数据云盘，则云平台中的SharedBlock主存储或Ceph主存储同时提供存储资源。云盘部署的弹性裸金属实例支持关机自动释放裸金属节点，供其他弹性裸金属实例使用，避免资源闲置。弹性裸金属实例镜像：推荐使用已安装agent的镜像创建弹性裸金属实例，否则无法执行打开控制台、修改弹性裸金属实例密码、加/卸载云盘、加/卸载网络操作。安装agent的弹性裸金属实例支持可视化实时查看CPU、内存、磁盘、磁盘容量、网卡相关监控图表。方便用户排查故障，提高运维效率。默认支持使用BIOS模式为UEFI的镜像创建弹性裸金属实例；若需要使用BIOS模式为Legacy的镜像，请联系官方技术支持获取帮助。弹性裸金属实例网络：支持为弹性裸金属实例配置业务网络，将裸金属节点所属集群加载二层网络，即可实现同一二层网络上的弹性裸金属实例和云主机之间可以互相访问，无需通过网关进行路由。弹性裸金属实例支持负载均衡网络服务和防火墙网络服务。例如：负载均衡服务支持选择弹性裸金属实例作为后端服务器；防火墙规则对相关三层网络下的弹性裸金属实例生效。