走向云时代的大型机

大型机,又称大型主机,英文名mainframe,是指使用专用的处理器指令集、操作系统和应用软件的有机整体。大型机最早诞生于上个世纪六十年代,经过四十多年的不断发展,其在可靠性、安全性、可用性和灵活性方面首屈一指。

 

近年来随着云计算和大数据的兴起,X86服务器迅速崛起,那么大型机是否会退出历史舞台呢?从历史长河来看,分分合合一直在不停演绎。大型机到小型机再到X86,一步步由大变小,但云计算又将服务器融合起来,变成统一计算资源池。高端存储到中低端存储再到分布式存储,软件定义存储将其融合起来变成统一存储资源池。大型机也可以看成另一种超融合,计算、网络加存储结合,形成一体。说来道去,那么巨无霸的大型机到底有哪些优势呢?

一是超高性能。

IBM大型机拥有无与伦比的高效率和运算速度。以IBM Z13为例,Z13采用了全新处理器设计,能够提供更快的I/O处理和多达10TB的内存能力,单一系统可容纳多达141个处理器单元和运行多达8000个虚拟服务器,一天处理25亿的交易数据。这样的性能可以与上千台的X86服务器相媲美,这也是大机与生俱来的优势。

二是最高级别的安全性。

在云时代,网络安全成为用户最担心、最敏感的话题。据统计,利用网络犯罪每天超过100,000次,网络攻击造成的业务损失一年超过4000亿美元,有2/3的IT专业人员认为敏感数据的安全和隐私是云的首要问题。因此,性能再强的服务器,如果不安全了,用户也不会用,不敢用。在EAL5的安全等级认证是服务器认证的最高等级,目前只有大机能达到这个标准,这也是为何政府和银行、大型企业等机构选择大型机的一个非常重要的原因。

三是更高的可用性和可靠性。

由于服务器是无间断运行的,每年非计划停机不超5分钟,对可用性和可靠性的要求极高,一旦宕机,将发生无法预估的损失和灾难。与分布式的服务器相比,大型机则有着更高的可用性和可靠性,这是因为大型机一般都在系统内集成了高程度的冗余和错误检查技术,防止系统发生灾难性问题。大型机的每个处理器核心都有2个完全的执行通道来同时执行每一条指令。如果两条通道的计算结果不一致,CPU的状态就会复原。重新执行该条指令,结果还是不一致的话,一个空闲状态的CPU将会被激活替代当前的CPU。除了CPU外,其它的元件例如记忆芯片、内存总线、I/O通道电源等等,都有相应的冗余设计。确保系统的高可靠性。高可用性。即使出错,许多组件的热拔插特性也能确保系统的高服务性,在系统运行的同时被更换。

四是高度的灵活性和扩展性。

IBM LinuxONE 系统可在几分钟内调配一个新的 Linux 服务器,提供可靠的工作负载隔离,并能分享和充分使用系统资源,从而满足业务系统对于无限制使用现有和新的技术服务的期望。虚拟化替代方案可提供极佳的横向和纵向可扩展性,保持在较长时间范围内的利用率高达 100%,而且一体化 的Linux 环境很容易重新进行配置,这意味着将显著缩短您在管理 Linux 基础架构上所需的时间。

五是可以大幅节省企业成本。

谈到这一点,也许很多人会认为,大型机的单机价格这么高,将会大幅提高企业的采购成本,为何还要说大型机能节省成本呢?其实,如果单从采购方面来讲,大型机的确要高很多,但大家不要忽略了在后期的使用、运维等方面产生的各种成本。以LinuxONE为例,虽然采购成本不低,但即使是入门级 LinuxONE 服务器,每个核心最多可整合40个虚拟服务器,单台服务器最多可运行8000个虚拟机,从而大大提高利用率(通常为 80% 甚至高达100%),并能优化资源使用情况,降低使用成本。而未经虚拟化或经少量虚拟化的 x86 服务器的运行利用率则不足 40%(大部分低于30%),同时一般虚拟化服务器平均每个物理服务器运行六到八个虚拟机,而且利用率不足 50%。据RFG 对 LinuxONE 与 x86 服务器运行分布在各个不同地理位置的多个工作负载的TCO 进行了全面研究,发现无论在什么样的情况下,x86 解决方案至少比同等 LinuxONE解决方案的成本高出 50%。为了使得一台大型机能够同时为多个客户提供服务,IBM公司在软件上采用了分时复用和虚拟化的设计思想,使得多个客户在同时使用同一台大型机时,就好像将其分割成了多个小型化的虚拟主机,这其实就是效用计算的早期雏形。

在使用云的所有企业中,高性能和经济的解决方案是大家所关注的,我们需要降低成本、创新成长。成长型的公司并不总是意味着不断增长的预算。利用IBM z系统提供的高性能云解决方案以及给你的业务提供的正确工具,可以有着更高的成本效率,帮助保持企业的高利润率。

当IBM开放Power之后,Power Linux成为云的新主角。第一是大数据,Power服务器从某个角度来看就是为大数据而生。IBM拥有8线程的服务器,并为其提供Power平台的支持。第二是NoSQL数据库、MariaDB、巨杉数据库等,IBM为非结构化数据的处理和分析提供全面的支持。再有HANA on Power解决方案,这可能是在Linux的世界里最接近企业级使用的应用。第三是认知计算,在Watson刚刚出来的时候,很多人问Watson为什么放在Power平台上?它其实是跑在Linux上,为什么不可以跑在x86上。实际上它开发的时候是做一个x86的版本,后来之所以跑在Power上,正是由于它的技术特点。因为在认知计算,尤其大数据的计算方面,高的带宽、缓存以及更多线程的处理能力,是大量面向大数据的计算急需的。以集群式的方式来完成这样庞大的任务,减少计算节点的数量,以及在有限的空间以及电力下提供更强劲的计算能力都成为了重要的衡量标准,因此它转移到Power上。Watson在Power平台上的计算能力比x86提高了4-5倍,所以证明了Power确实非常适合这样的应用。

混合云是未来的热点,IBM云平台完全基于OpenStack,同时可以支持整个混合云的架构。Power的混合云率先在国外起步建设,国内用户正慢慢往这个方向拓展。从用户反馈来看,普遍希望在现有x86平台上,加入Power,统一做资源管理,实现统一纳管,这也都可以实现了。与时俱进,拥抱开放,IBM又在更高更远的层面布局着更大的正向循环。

新的时代,向云而生。大机的魅力,久经风雨,历久弥香。

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