自从发明计算机以来,人类的信息化历史进程得以加速推进。如果将全球各地的PC比大树上的枝繁叶茂,点缀一方沃土摇曳一股清风;那么超级计算机就是整个森林,涵养一片水土净化一股清新。再多的枝叶也不是森林,枝叶需要树干来支撑。然而,在超级计算机和PC的背后,还有另外一个重量级角色——大型主机(大型机)……
它没有庞然大物超级计算机那么臃肿的“肥胖身材”,也不像PC那么“弱不禁风”的瘦削;既没有超级计算机那种UNIX系统的基因,也不是PC那般通用处理器的大众脸。专有的指令系统,专有的商业应用领域和专有的冗余备份构建起来的计算机系统——大型机,在2012年8月28日,IBM不声不响地为其增添了新的注解。
大型主机,又称大型机,本来是人类计算机发展史上最为璀璨的结晶之一。在过去多年来,由于小型机和x86服务器在性能和稳定性方面拥有卓越的表现,使得大型机已经被尘封为一段辉煌岁月的注解。然而,不仅技术娴熟、在企业级领域拿捏得心应手的蓝色巨人IBM,同样对市场也是运筹帷幄之中。近几年,IBM屡屡挥动重拳,将大型机的活力得到无限释放:
2012年8月,IBM新推装备世界最快处理器的大型机zEnterprise EC12——新产品新活力注入新市场;
2011年12月,IBM破天荒地宣布,zEnterprise大型机将支持Windows系统——秉承开放顺应潮流统一管理;
2011年7月,IBM宣布基于x86架构的System x刀片和大型机实现兼容的混合方案——异构与匹配型环境实现互操作;
2010年7月,IBM推出zBX刀片扩展系统允许大型机、Power7和System x服务器工作负载实现共享——构建统一的虚拟平台管理。
在介绍史上最为经典大型机之前,我们先给读者普及下大型机方面的基本知识:
【命名】:大型机(Mainframe)其实并没有超级计算机大,但为何叫大型机呢?该名字来源于国外Mainframe——也就是将这种大型主机上的处理器、通信设备、内存等子系统全部融入在一个frame(机柜)中并形成一个完整的计算机系统。如果不考虑其专有指令系统和专有冗余备份技术,其实它就是超豪华版的PC主机。
【定义】:大型机通常需要满足以下条件(包括一开始出现的大型机):
·拥有1至16个或者更多专有处理器
·line RAM为128MB-8GB及以上
·处理能力为80MIPS-550MIPS
·为存储、I/O、RAM提供有专用机柜
·单独进程:任务管理、程序管理、负载管理、内部地址空间、通信、文件目录、数字队列
【架构】从历史上看,大型机与分布式计算相反,采用集中式计算。这意味着所有的计算任务都有赖于大型机自身的处理器单元。
【公司】研发生产大型机需要耗费巨额资金且具有雄厚技术实力。最早一批大型机的开发起码需要几十万美元,而上世纪60年代至70年代则需要取决于需要而有所不同(但一般都在数百万至千万美元之间)。因此,开发大型机的厂商都是顶级的大型企业:日立、DEC、富士通、IBM、NEC、西门子、Unisys和Sun。
【操作系统】大型机一开始是没有操作系统的,它们大多数都采用硬接线。后来由于编程的发展和内存对系统的支持,逐渐采用UNIX、Linux、VMS、Z/OS、Z/VM和VSE/ESA。后三者是IBM的操作系统,而且VMS、Linux和Unix也可以运行在IBM大型机上(去年IBM宣布某些大型机支持Windows系统)。
下面,就让我们借最快“芯”zEnterprise EC12大型机来回顾下历史上划时代的大型机风采。
关键词:zEC,刀片服务器,zBX,z196
zEnterprise System是IBM大型机最后一条产品线,它主要包括5个产品家族,分别为zEnterprise 196(z196,开发代号为z11和zNext)、zEnterprise BladeCenter Extension(zBX)、zEnterprise Unified Resource Manager(zManager)以及更小巧的z114家族(2011年7月推出)和上个月推出的zEC12。下面分别进行介绍。
zEnterprise 196
zEnterprise 196采用z196芯片,主频为5.2GHz,单个处理器拥有四核心,基于z/Architecture。z196可满载24个处理器、实现总共96个内核的强劲运算性能,与其上一代产品 z10 EC 相比,每个内核的性能最多可提高40%。z196 具有多达 80 个可配置内核,供客户端灵活使用。这些内核既可配置为通用处理器 (CP)、Integrated Facility for Linux (IFL)、System z 应用程序协处理器 (zAAP)、System z 集成信息处理器 (zIIP)、其他系统协处理器 (SAP)、内部耦合设施 (ICF),也可用作额外的备件。
zEnterprise 196 注:图片引用自ZOL
z196 的这种设计能够提高每台服务器的容量和可用处理器内核数量,同时可降低耗电量和占地面积,非常适合进行大规模整合。虚拟化功能可支持在单个内核上部署多达47台分布式服务器,在单个系统上部署多达数千台服务器。
zEnterprise EC12
zEnterprise EC12采用了zEC12芯片,六核5.5GHz主频,也是基于z/Architecture。zEC12满配36个处理器、最高120个内核,其中101个内核可直接用于运行操作系统和各种应用负载。具体可分配处理器内核数量因zEC12型号不同而不同。这一点,可以具体参考笔者此前专门写过的一篇名为《装备世界最快“芯” 大型机zEC12解密[图]》的文章。
注:图片引用自ZOLzEC12卡插式处理器(5.5GHz主频)注:图片引用自ZOL
在IBM看来,zEC12是最具安全性的enterprise systems产品,提供有多种能满足不同行业的安全和合规性的功能,能够满足当今和未来关键业务和信息的更高安全性和高效管理需求。利用zEC12提供的业务分析和近实时工作负载监测和分析功能,可以满足用户几乎所有环境下的各种工作负载。
操作系统
z196、z114和zEC12都支持IBM操作系统:z/OS、z/VM、z/VSE和z/TPF。当然也包括一些非IBM的操作系统,比如Linux on System z(Red Hat Enterprise Linux 6和SUSE Linux Enterprise Server 11)。在去年11月的时候,IBM在大型机中引入了Windows Server 2008的支持(通过支持插入到IBM zEnterprise BladeCenter Extension的基于x86处理器刀片来实现。
BladeCenter Extension(zBX)
zEnterprise System还包括了BladeCenter Extension(zBX)。通过外插机箱能够将Power7和x86 IBM System x刀片服务器进行整合,并与z196、z114或者zEC12大型机进行统一管理。通过安装Gameframe可以搭建起大型机的混合架构。
zBX基于IBM BladeCenter技术,单个zBX节点可容纳最多112个刀片。在刀片和z大型机直接可支持万兆网络互连。当然,zBX还支持IBM DataPower刀片。