Bare Metal Hypervisors: Wat moet je weten?

Voordat je ingaat op de vraag ‘Wat is een bare metal hypervisor’ moet je weten wat een Hypervisor zelf is. Een hypervisor, ook wel VMM (Virtual Machine Monitor) genoemd, is virtualisatiesoftware – die helpt bij het maken en achteraf beheren van VM’s (Virtuele Machines). Een hypervisor werkt op deze manier door de hardware- en softwarecomponenten van een computer te scheiden. Hypervisors met hun vermogen om verzoeken te vertalen tussen virtuele en fysieke bronnen maken virtualisatie mogelijk.

Als we deze Hypervisor installeren op de hardware van een fysieke machine en het bijbehorende OS (besturingssysteem), dan wordt het een Bare Metal Hypervisor. Sommige van deze Bare Metal hypervisors zijn ingebed in de firmware zoals moederbord BIOS (Basic input/output system). Deze inbedding is cruciaal omdat het besturingssysteem van de computer hierdoor de virtualisatiesoftware kan openen en gebruiken.

Het grootste voordeel van een Bare Metal Hypervisor is dat het de onderliggende hardware scheidt van het besturingssysteem van de computer. Hierdoor is de software niet afhankelijk van hardwarespecifieke stuurprogramma’s en apparaten, waardoor de Bare Metal Hypervisor de bijbehorende apps van het besturingssysteem in staat stelt om op meerdere hardwaretypes te werken. Een ander voordeel is dat meerdere VM’s en besturingssystemen op dezelfde fysieke server kunnen staan. Door de onafhankelijke aard van VM’s in tegenstelling tot fysieke machines, kunnen ze van de ene machine naar de andere of van het ene platform naar het andere verhuizen:

• Werklasten verschuiven
• Toewijzen van netwerkbandbreedte
• Geheugen
• Opslag
• Meerdere servers voor verwerking

Wat is een Hypervisor?

Hypervisor is beter bekend onder de naam VMM (Virtual Machine Monitor). Het is software die VM’s (virtuele machines) maakt en uitvoert – waardoor een enkele host meerdere virtuele gastmachines kan ondersteunen via het delen van bronnen zoals rekenkracht en geheugen.

Het is ook essentieel voor een bedrijf om te begrijpen welk type hypervisor is geïnstalleerd op een bare metal voordat je er een kiest. Er zijn over het algemeen 2 soorten hypervisors.

Type 1 Hypervisors:

Het communiceert direct met de onderliggende hardware van de machine – ingebed in de firmware. Het onderhandelt met de hardware over de toewijzing van bronnen aan virtuele machines.

Type 2 Hypervisor:

Ook bekend als Hosted Hypervisor die interactie heeft met de onderliggende hardware van de hostmachine via het besturingssysteem. Dit type onderhandelt rechtstreeks met het besturingssysteem om bronnen van het onderliggende systeem te krijgen. Het geeft echter voorrang aan zijn individuele applicaties en functionaliteiten boven die van virtuele applicaties en functionaliteiten.

Wat is een Bare Metal?

Bare Metal is een term die verwijst naar het feit dat er in werkelijkheid geen besturingssysteem tussen de hardware en virtualisatiesoftware zit. De virtualisatiesoftware bevindt zich op een Bare Metal, meestal de harde schijf van de hardware waarop ook het besturingssysteem is geïnstalleerd.

De beschrijving van Bare Metal heeft niet alleen betrekking op Hypervisors. Deze Bare Metal servers zijn single-tenant servers, maar het kan ook de hostmachine zijn voor een VM, waardoor het een VM Bare Metal wordt. Om het in lekentaal te zeggen: Bare Metal virtualisatiesoftware of Bare Metal Hypervisors zijn het huren van echte servers die een publieke cloud hosten van een Cloud hosting service provider.

Wat is een Linux Bare Metal Hypervisor?

KVM helpt om Linux om te zetten in een Linux Bare Metal Hypervisor (een Type 1 Hypervisor). Alle Hypervisors hebben OS-componenten nodig zoals process scheduler, memory manager, network stack en andere om meerdere VM’s te kunnen draaien. KVM biedt al deze componenten dankzij de Linux-gebaseerde Kernel en vormt zo een Linux bare metal hypervisor. Linux bare metal hypervisors zijn het meest geschikt voor enterprise datacenters en andere dergelijke serveromgevingen. Een KVM VPS is essentieel om de benodigde serverkracht te leveren voor efficiënte gegevensverwerking. KVM is al meer dan tien jaar geïntegreerd in de Linux Kernel en biedt toegang tot KVM VPS, zelfs op een moderne Linux versie.

Bare Metal Hypervisors vs Gehoste Hypervisors

Bare Metal Hypervisors

Het type hypervisors dat het meest wordt ingezet en waar de virtualisatiesoftware meestal direct wordt geïnstalleerd. Deze hypervisors zijn robuust in hun beveiliging door hun geïsoleerde aard – waardoor ze veiliger zijn voor OS-gerelateerde malware-aanvallen. Alleen al door deze eigenschap werken ze veel efficiënter in vergelijking met gehoste hypervisors.

Gehoste Hypervisors

Dit is een ander soort hypervisor die bekend staat als een Hosted Hypervisor of een Client. Deze draaien binnen een besturingssysteem van een hostmachine. Bovendien kunnen er ook extra besturingssystemen op worden geïnstalleerd. Vanwege de hogere latency van een Hosted Hypervisor moeten de vertaalverzoeken tussen de hypervisor en de hardware door een extra laag van het besturingssysteem. Het wordt ook wel Client Hypervisor genoemd vanwege het gebruik bij het testen van software, waarvoor een hogere latentie nodig is dan normaal. Een gedeelde server hosting is de belangrijkste benadering die gebruikelijk is bij Hosted Hypervisors.

Integratie van technologie voor hardwareversnelling

Zowel de hypervisor bare metal als de gehoste hypervisor kunnen hun verwerkingssnelheid verhogen door de integratie van hardwareversnellingstechnologie. Eén zo’n integratie is een vDGA (Virtual Dedicated Graphics Accelerator); een hardwareversneller die zorgt voor het verfrissen van 3D Graphics, zodat het hoofdsysteem andere taken kan uitvoeren en de algehele snelheid waarmee beelden worden weergegeven wordt verhoogd. Deze specifieke hardwareversnellingstechnologie is gunstig voor industrieën die complexe gegevensvisualisatie vereisen op hun Bare Metal en gehoste Hypervisors.

Bare Metal vs Hypervisor: De belangrijkste verschillen

De bare metal server verwijst naar de dedicated server met een enkele huurder, d.w.z. een enkele client heeft de controle. Om bare metal virtualisatie uit te voeren, kan een klant de bare metal hypervisor direct op de hardware van de server installeren om virtualisatietechnologieën zoals:

• Virtuele toepassingen
• Privéclouds
• Virtuele machines (VM’s)

Beide soorten hypervisors kunnen echter virtuele servers draaien voor meerdere klanten op één fysieke machine. Publieke Cloud Hosting Service providers verhuren hun serverruimte voor virtuele servers aan verschillende bedrijven. Hierdoor kan een enkele server meerdere virtuele servers hosten en werklasten overnemen voor verschillende bedrijven.

Voordelen:

• In het geval van een Bare Metal Server krijgt één bedrijf de volledige controle, waardoor de server altijd goed presteert in tegenstelling tot een gehoste hypervisor.
• Het geeft het bedrijf meer controle over de hardware – optimaliseer de hardware voor betere prestaties.
• Bare Metal hypervisors die hun bronnen niet delen met meerdere huurders zijn ideaal voor het hosten van Private Clouds. Een veelvoorkomend voorbeeld is een bedrijf dat moet voldoen aan regelgeving voor het fysiek scheiden van resources.

• Met deze gehoste hypervisors kunnen Virtual Machines direct worden aangemaakt, waardoor meer resources nodig zijn voor verschillende werklasten.
• Laat de huurders meer uit een fysieke server halen, omdat er meerdere virtuele machines op de bronnen van een enkele fysieke machine kunnen draaien.
• Het draaien van meerdere VM’s op een enkele fysieke machine is zowel energiezuinig als kosteneffectief.

Nadelen:

• Bare metal hypervisor vereisen een single-tenant gebruik, wat zowel kostbaar als energie inefficiënt is. Een bedrijf moet meerdere fysieke machines gebruiken voor identieke taken.
• Het grootste nadeel van Bare Metal vs Hypervisor is dat het delen van bronnen op een gehoste hypervisor een beveiligingsrisico kan veroorzaken. Noisy Neighbor, een nadeel van Hosted Hypervisor, treedt op wanneer een van de huurders een enorme werklast draait waardoor de serverprestaties voor de overige huurders afnemen.

Conclusie

Een bare metal hypervisor zet virtualisatiesoftware direct op de hardware van een computer, waardoor deze wordt gescheiden van het besturingssysteem. Hiermee kan een enkele server meerdere VM’s hosten voor voordelen zoals flexibiliteit in werkbelasting. Linux bare metal hypervisor is zo’n voorbeeld met een Linux-gebaseerde KVM. Bij een bare metal hypervisor versus een gehoste hypervisor geeft de eerste optimale prestaties en controle, terwijl de tweede een betere toewijzing van resources biedt.

FAQ