Bare Metal vs. Máquinas virtuais

Noções básicas sobre servidores Bare Metal

Um servidor Bare Metal é um servidor físico de inquilino único dedicado a um cliente. Ao contrário das máquinas virtuais, não existe nenhum hipervisor ou outra camada de virtualização entre o utilizador e o hardware do servidor. Isto significa que o utilizador tem acesso completo e exclusivo a todos os recursos do servidor, incluindo o respetivo processador, memória e armazenamento.

Principais funcionalidades

• Recursos dedicados: É o único utilizador de todos os recursos do servidor.
   
• Sem sobrecarga do hipervisor: A falta de uma camada de virtualização elimina qualquer sobrecarga de desempenho, permitindo uma utilização direta e máxima do hardware.
   
• Controlo completo: Tem controlo total sobre o sistema operativo, os controladores e a pilha de software.
   
• Segurança reforçada: O isolamento físico proporciona um nível mais elevado de segurança, uma vez que não existe o risco de um "vizinho barulhento" ou de vulnerabilidades de segurança por parte de outros inquilinos da mesma máquina.

Casos de uso normais:

Os servidores Bare Metal são a escolha ideal para cargas de trabalho que exigem um desempenho de pico e uma baixa latência consistente. Os casos de uso mais comuns incluem:

• High Performance Computing (HPC) simulações científicas, análise de dados complexos e renderização.
   
• Grandes bases de dados: Execução de bases de dados abrangentes que requerem um débito de E/S massivo e uma latência baixa.
   
• Big Data & Analytics A processar grandes conjuntos de dados com aplicações como o Hadoop ou o Spark.
   
• Negociação de alta frequência: Aplicações financeiras em que cada milissegundo é crítico.
   
• AI e Machine Learning: Treinar modelos complexos que requerem acesso total a GPU ou outro hardware especializado.

Compreender Máquinas Virtuais

Uma máquina virtual é um computador virtualizado baseado em software que é executado num servidor físico juntamente com outras VMs. Uma camada de software denominada hipervisor (por exemplo, serviços VMware tais como o ➜VMware Tanzu) gere os recursos do servidor físico e distribui-os entre as máquinas virtuais, cada uma com o seu próprio sistema operativo e aplicações isolados. Isto permite que vários ambientes virtuais funcionem num único hardware, maximizando a utilização de recursos.

Principais funcionalidades

• Recursos partilhados e vários inquilinos: Ao contrário do bare metal, as máquinas virtuais partilham o hardware físico subjacente.
   
• Flexibilidade e portabilidade: As máquinas virtuais são altamente flexíveis. Podem ser criadas, redimensionadas e movidas entre diferentes servidores físicos ou mesmo entre centros de dados com facilidade.
   
• Relação custo/eficácia: As máquinas virtuais são geralmente mais acessíveis do que os servidores Bare Metal, porque só pagam pelos recursos específicos de que precisam, em vez de pagarem por toda uma máquina física.
   
• Aprovisionamento rápido: As VM podem ser aprovisionadas e implementadas muito rapidamente, muitas vezes em apenas alguns minutos, uma vez que não requerem uma configuração física do hardware.

Casos de uso comuns:

A flexibilidade e a escalabilidade das VM tornam-nas adequadas a uma vasta gama de aplicações e serviços. Esses casos de uso incluem:

• Alojamento web A execução de vários sites num único servidor físico, uma vez que muitos sites não requerem hardware dedicado.
   
• Ambientes de desenvolvimento e testes: Os programadores podem criar rapidamente novas máquinas virtuais para testar aplicações num ambiente estéril e isolado e destruí-las quando já não forem necessárias.
   
• Cloud computing: As máquinas virtuais são a base fundamental dos serviços Public Cloud, permitindo aos fornecedores oferecer recursos de cálculo escaláveis e elásticos.
   
• Recuperação de desastres: As VM podem ser replicadas e restauradas rapidamente em hardware diferente, em caso de falha do sistema.

Pontos-chave de comparação entre Bare Metal e máquinas virtuais

Agora que já compreende as diferenças fundamentais entre os servidores Bare Metal e as máquinas virtuais, estará melhor preparado para fazer uma escolha que se adapte às suas necessidades específicas. No entanto, poder-se-á desafiar a navegação nas diferentes opções e ofertas de fornecedores.

Vantagens dos servidores Bare Metal

Os servidores Bare Metal oferecem um desempenho inigualável devido à ausência de hipervisor. Isto elimina o tempo de processamento de virtualização, garantindo que obtém toda a potência do hardware. O acesso direto aos recursos também resulta numa menor latência, o que é crucial para aplicações onde a velocidade é primordial.

Com um servidor Bare Metal, tem controlo total sobre a totalidade do software e do hardware, o que permite uma personalização profunda e uma otimização. Além disso, o ambiente de inquilino único oferece um maior grau de segurança e isolamento, uma vez que não está a partilhar a máquina física com mais ninguém.

Desvantagens dos servidores Bare Metal

Apesar das vantagens em termos de desempenho, os servidores Bare Metal apresentam várias desvantagens. São significativamente mais dispendiosas do que as máquinas virtuais, uma vez que pagam por toda a máquina física. Também carecem de flexibilidade e escalabilidade.

Se precisar de mais recursos, terá de adquirir e aprovisionar um novo servidor físico, que poderá ser um processo demorado. A gestão e a manutenção de um servidor Bare Metal requerem um maior nível de conhecimentos técnicos, o que as torna menos adequadas para organizações com recursos informáticos limitados.

Vantagens das máquinas virtuais

As máquinas virtuais oferecem maior flexibilidade e escalabilidade em comparação com os servidores Bare Metal. Pode facilmente aumentar ou diminuir os recursos consoante as necessidades e provisionar novas VM em apenas alguns minutos. Esta agilidade permite que as empresas respondam rapidamente às mudanças das exigências.

As máquinas virtuais também são muito mais económicas, com um modelo de pagamento consoante a utilização que o impede de pagar por hardware subutilizado. A portabilidade das VM simplifica as tarefas como a recuperação de desastres e a migração, pois uma VM pode ser facilmente movida para outro host físico.

Desvantagens das Máquinas virtuais

A principal desvantagem das máquinas virtuais, incluindo numa cloud privada virtual, é o potencial de sobrecarga de desempenho causado pelo hipervisor e pela partilha de recursos. Embora as modernas tecnologias de virtualização o tenham minimizado, este facto pode afetar o desempenho de aplicações exigentes e sensíveis à latência.

A segurança também pode ser uma preocupação, uma vez que está a partilhar um servidor físico com outros inquilinos. Além disso, o efeito de "vizinho ruidoso" pode ocorrer quando outra VM no mesmo hardware consome uma quantidade desproporcional de recursos, o que pode afetar o desempenho da sua VM.

Casos de uso: Quando escolher o Bare Metal ou a VM?

A escolha entre servidores Bare Metal ou não dedicados depende inteiramente da sua carga de trabalho específica e das suas prioridades empresariais. Também pode ser uma escolha finamente equilibrada, mas o seguinte deve dar-lhe uma boa orientação:

Escolha Servidores Bare Metal quando:

• Necessita de desempenho máximo e baixa latência: Para aplicações como trading de alta frequência, análises em tempo real ou gaming de grande escala, em que cada milissegundo de latência é crítico.
   
• As suas cargas de trabalho requerem hardware específico: Se a sua aplicação necessitar de acesso direto a uma GPU específica, placa de rede especializada ou outro hardware personalizado, o Bare Metal é a única opção.
   
• A segurança e o isolamento são as principais prioridades: Indústrias com requisitos de conformidade rigorosos, como finanças ou saúde, muitas vezes preferem o completo isolamento e segurança de um servidor físico dedicado.
   
• Tem uma carga de trabalho estável e sustentada: Se a sua aplicação tiver exigências consistentes de alto desempenho e conseguir prever com precisão as suas necessidades de recursos, um servidor Bare Metal é uma opção económica a longo prazo.

Escolher Máquinas Virtuais quando:

• A relação custo/eficácia e a flexibilidade são essenciais: Para startups ou empresas com orçamentos limitados, as VM permitem-lhe pagar apenas pelos recursos de que necessita e aumentar ou diminuir facilmente.
   
• Tem cargas de trabalho variáveis ou imprevisíveis: As máquinas virtuais são ideais para aplicações com tráfego flutuante, como sites de e-commerce durante uma venda ou uma aplicação móvel com uma base de utilizadores variável. Pode adicionar ou remover rapidamente recursos para satisfazer a procura.
   
• É necessário testar e desenvolver rapidamente aplicações: Os programadores podem aprovisionar e desmantelar as VM em apenas alguns minutos e utilizar a conteinerização, tornando-as perfeitas para a criação de ambientes de teste e desenvolvimento isolados sem terem de aguardar por hardware físico.
   
• Quer uma gestão e manutenção fáceis: As máquinas virtuais são geridas por um fornecedor de serviços, o que simplifica as operações de infraestrutura e reduz a necessidade de competências técnicas internas.

Fazer a escolha entre o Bare Metal e as máquinas virtuais requer uma avaliação cuidadosa das necessidades únicas da sua empresa - não muito diferente de comparar o Kubernetes com o Docker.

A decisão é um equilíbrio entre desempenho, custo e flexibilidade. Os servidores Bare Metal são o vencedor claro para as aplicações críticas ao desempenho que necessitam de um acesso consistente e de baixa latência a hardware dedicado.

A sua potência e segurança inigualáveis tornam-nos a opção ideal para cargas de trabalho, como transações de alta frequência, análises de big data ou qualquer aplicação com uma procura constante e previsível de potência de cálculo.

No entanto, para a maioria das empresas, a agilidade e a relação custo/eficácia das máquinas virtuais são mais convincentes. As máquinas virtuais oferecem a capacidade de escalar recursos a pedido, tornando-as perfeitas para cargas de trabalho imprevisíveis e organizações com preocupações de custos.

São a solução ideal para ambientes de alojamento web, desenvolvimento e testes, e qualquer aplicação onde a flexibilidade seja mais importante do que o desempenho bruto e dedicado. Em última análise, a melhor escolha é aquela que se alinha com o seu orçamento, os requisitos técnicos e a estratégia de negócios a longo prazo, tal como comparar o Rancher com o Kubernetes.