了解虚拟机服务器和裸机服务器的性能

在裸机和 VM 服务器之间进行选择并不总是一个简单的决定。裸机提供更好和更一致的性能，而虚拟服务器具有无与伦比的可扩展性和成本效益。了解何时采用哪种托管模式对于 IT 成功至关重要，因为错误的选择可能会导致滞后和安全风险。本文探讨了裸机和 VM 服务器之间的主要区别。我们概述了这两种服务器类型的优缺点，并帮助您选择完全符合您的安全和性能要求的托管模型。

什么是裸机服务器？

裸机服务器是专用于单个客户端（租户）的物理托管设备。通常设置在本地或第三方数据中心（租用或通过托管），裸机服务器可以处理比任何其他托管解决方案更多的数据，因为用户可以独占使用所有计算资源，包括：

• 中央处理器。
• 内存。
• 磁盘空间。
• 带宽。

除了完全专用的计算资源外，公司选择裸机服务器的其他主要原因是：

• 高水平的处理能力。
• 每秒一致的输入/输出操作 (IOPS)。
• 由于缺乏其他租户，数据隐私性很高。
• 完全控制服务器的硬件和软件堆栈。
• 可预测的计费（通常每月）。

如果您的应用程序对性能很敏感，并且您希望将数据存储在单租户设备上，那么裸机的优势将难以匹敌。

什么是虚拟机 (VM) 服务器？

VM 服务器是基于软件的托管设置，可在单个设备内的多租户环境中运行。将机器拆分为单独的 VM 需要服务器虚拟化，该过程使设备能够托管多个系统，同时共享相同的物理资源（磁盘空间、RAM 和 CPU）。

数据中心使用管理程序创建共享资源服务器。管理程序将服务器分成不同的单元，这些单元依赖于相同的组件，但具有独立的操作系统、应用程序和网络。要了解有关虚拟机管理程序和虚拟化如何工作的更多信息，请参阅我们关于虚拟机管理程序类型的文章。

大多数选择 VM 服务器而不是其他托管解决方案的公司这样做的原因如下：

• 快速简单的部署。
• 在高使用率时灵活地添加更多服务器资源并满足波动的流量需求。
• 通过现收现付模式控制和优化成本的能力。
• 几乎没有硬件相关的服务器管理。
• 快速可靠的快照和备份。

VM 服务器是动态工作负载和非任务关键型应用程序的理想选择，这些应用程序优先考虑灵活性而不是始终如一的高性能。

裸机与 VM 服务器（比较表）

下表提供了裸机和 VM 服务器之间主要区别的高级概述：

下面详细介绍裸机和 VM 服务器之间的主要区别。

专用资源

资源专用是裸机和 VM 服务器之间最显着的区别：

• 裸机服务器使用户能够依赖整个硬件设置。
• VM 服务器要求您与其他租户共享资源。

专用资源的好处是巨大的，使裸机服务器的用户能够消除以下风险：

• 网络拥塞。
• 由于另一个租户的活动占用了资源，服务器响应时间变慢。
• 在交通高峰时段加载时间很短。
• 更频繁的停机。

虽然信誉良好的虚拟机提供商不会经常遇到这些问题，但如果您使用多租户服务器，遇到这些问题的机会要高得多。

表现

由于裸机服务器将所有资源专用于单个用户，因此这些托管设备提供比同类虚拟服务器更一致和更好的性能。VM 解决方案性能较差的主要原因有两个：

• 管理程序导致的延迟：安装和运行管理程序会在服务器资源上产生 5% 到 10% 的自动开销。依赖虚拟服务器时，轻微的延迟和数据包延迟很常见。
• 吵闹的邻居：如果 VM 服务器中的另一个租户运行资源密集型应用程序，那么无论您在服务器上托管什么，都会看到性能下降。嘈杂的邻居因素会导致资源瓶颈，从而导致所有 VM 用户的性能损失 20% 到 30%。

虽然裸机服务器比同类虚拟机更强大，但一些企业发现虚拟机服务器的灵活性比物理服务器的性能提升更有价值。但是，如果始终如一的高性能是决定因素，那么裸机是更好的选择。

自定义选项

裸机服务器使用户能够从头开始构建设置并选择设备中的每个组件。除了硬件资源，用户还可以选择首选：

• 操作系统。
• 应用。
• 工具和附加组件。
• 资源控制系统。
• 安全和数据备份措施。

裸机服务器的大量定制使您能够配置设备以满足您的特定操作需求。另一方面，VM 服务器在该部门有限制。虽然您可以根据资源和特定操作系统自定义 VM，但用户在选择服务器允许的工具和安全措施时通常选择有限。VM 服务器是为许多用例量身定制的多租户设备，因此提供商通常不会完全自由地设置自定义环境。

部署

部署新的裸机服务器比启动新 VM 需要更多时间。即使是顶级供应商也需要几个小时来设置服务器，如果您的订单包含独特的需求，甚至需要几天时间。

由于设置过程需要时间，因此配置裸机服务器需要仔细规划并充分了解您的需求。同时，部署 VM 服务器只需几分钟。选择配置后，启动新 VM 几乎是即时过程，因此您可以立即开始使用新服务器。

部署速度使 VM 服务器成为团队需要高敏捷性的公司的首选选择（DevOps 团队就是一个典型的例子）。VM 服务器在可移植性方面也更加直接，因为您可以将 VM 快速移动到另一个虚拟环境或不同的物理设备。

可扩展性

可扩展性是 VM 服务器相对于裸机设备的一个相当大的优势。VM 的灵活性使您能够通过以下方式轻松快速地调整环境：

• 调整 VM 的大小以满足当前需求（向上或向下）。
• 在多个虚拟机之间拆分动态工作负载。
• 将工作负载、应用程序和数据从一个 VM 移动到另一个 VM。

虽然虚拟服务器使您能够通过近乎即时的按需可扩展性进行纵向扩展和缩减，但裸机设备在这方面可能存在问题。当公司开始超出当前服务器的规模时，您将需要在设置中添加更多硬件。您需要投资新组件，还需要经历漫长的安装过程。

扩展物理服务器时的常见问题是：

• 您可能无法足够快地添加新设备来满足需求。
• 如果新服务器启动并运行后需求突然消失，您将为未使用的容量付费。
• 如果需求不断增长，您可能很快需要添加更多组件并再次完成该过程。

虽然裸机可扩展性没有上限，但添加资源的过程需要仔细规划并能够理解当前和未来的需求。同时，VM 的可扩展性更快、更宽容，因为您始终可以根据当前需求调整使用情况。

安全

裸机服务器提供比 VM 更强大的安全性。使用裸机服务器，您可以：

• 通过成为服务器上的唯一租户来确保数据隐私。
• 定制所有措施以满足您的用例（防火墙、防病毒和恶意软件程序、入侵检测系统 (IDS)、数据备份、静态加密等）。
• 依靠对资源的顶级物理保护（如果您将服务器托管在数据中心）。

在多租户环境中，违反法规遵从性的风险要高得多。出于这个原因，大多数旨在遵守严格法规（如HIPAA、PCI、GDPR、CCPA等）的公司更喜欢将关键任务数据和工作负载保存在裸机服务器上。

在服务器上拥有多个租户也会带来各种网络安全风险，例如：

• 邻居运行恶意脚本，黑客可以利用该脚本访问设备。
• 从其他租户捕获恶意软件或病毒。
• 由于黑客针对另一个租户进行DDoS 攻击而遭受停机。
• 数据意外渗入虚拟机的软件定义边界。
• 黑客使用防御不力的服务器邻居作为设备的入口点，并在一定程度上访问您的数据。

系统恢复能力

当服务器出现故障时，企业必须快速恢复关键任务数据和操作，以尽量减少对公司的负面影响。如果您运行的是裸机服务器，则恢复在线操作可能需要数小时或数天，因为灾难恢复计划需要：

• 设置新的物理服务器。
• 安装操作系统。
• 设置应用程序。
• 从备份中恢复关键数据。
• 微调安全措施。

虚拟设置中的灾难恢复要简单得多。您可以通过虚拟机备份在新站点恢复整个服务器，并确保在此过程中几乎没有停机时间。

成本

裸机服务器和虚拟机服务器之间的计费也不同：

• 数据中心通常会为裸机服务器收取一致、可预测的月度账单。
• 对于 VM 服务器，您有一个预定的计费周期，并且只需为您在此期间使用的资源付费。

裸机服务器通常比虚拟服务器更昂贵，即使设备承载相同的工作负载也是如此。无论您是否用完所有资源，您都支付相同的月度账单。另一方面，VM 服务器使您能够扩展资源以优化成本并确保几乎没有开销。

最昂贵的托管选项是拥有一个本地裸机服务器。构建和维护物理服务器的成本很高，但您还需要支付定期硬件升级、服务器机房设备和有能力的 IT 人员的费用。

裸机与虚拟机服务器：选择哪一个？

在正确的情况下，裸机和虚拟机服务器都可以成为首选的托管选择。在这两个选项之间做出决定归结为：

• 现有的 IT 和应用程序需求。
• 业务规划（扩展、方向转变、新功能或产品发布等）。
• 当前预算。
• 财务预测。
• 容忍风险和轻微延迟的能力。
• 对未来 IT 需求的评估。

对于以下公司来说，裸机服务器是一个不错的选择：

• 希望托管关键任务应用程序。
• 运行需要不断处理的大量数据。
• 在具有严格安全要求的高度监管行业（金融、医疗保健等）中运营。
• 希望为竞争性多人赛事设置专用游戏服务器。
• 运行依赖容器的复杂应用程序。

另一方面，VM 服务器的一些理想用例是：

• 具有高度动态工作负载的非关键任务应用程序。
• 任何可以处理偶尔延迟的系统。
• 流量波动或使用量无法预测的网站（如假期期间的电子商务网站）。
• 需要严格成本控制的企业。
• 使用团队需要在几分钟内启动并在短时间内运行的临时工作负载测试设置。

两种强大的托管模型适用于不同的用例

虽然裸机和虚拟机服务器都是可靠的投资，但在一种服务器类型上蓬勃发展的一些用例可能会在另一种模型上遇到严重问题。了解裸机和 VM 产品之间的区别是您如何识别可以承载您的工作负载而没有延迟或停机风险的基础架构。