大型機(jī)，又稱大型主機(jī)，英文名mainframe，是指使用專用的處理器指令集、操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的有機(jī)整體。大型機(jī)最早誕生于上個(gè)世紀(jì)六十年代，經(jīng)過四十多年的不斷發(fā)展，其在可靠性、安全性、可用性和靈活性方面首屈一指。

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近年來隨著云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的興起，X86服務(wù)器迅速崛起，那么大型機(jī)是否會(huì)退出歷史舞臺(tái)呢?從歷史長河來看，分分合合一直在不停演繹。大型機(jī)到小型機(jī)再到X86，一步步由大變小，但云計(jì)算又將服務(wù)器融合起來，變成統(tǒng)一計(jì)算資源池。高端存儲(chǔ)到中低端存儲(chǔ)再到分布式存儲(chǔ)，軟件定義存儲(chǔ)將其融合起來變成統(tǒng)一存儲(chǔ)資源池。大型機(jī)也可以看成另一種超融合，計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)加存儲(chǔ)結(jié)合，形成一體。說來道去，那么巨無霸的大型機(jī)到底有哪些優(yōu)勢呢?

一是超高性能。

IBM大型機(jī)擁有無與倫比的高效率和運(yùn)算速度。以IBM Z13為例，Z13采用了全新處理器設(shè)計(jì)，能夠提供更快的I/O處理和多達(dá)10TB的內(nèi)存能力，單一系統(tǒng)可容納多達(dá)141個(gè)處理器單元和運(yùn)行多達(dá)8000個(gè)虛擬服務(wù)器，一天處理25億的交易數(shù)據(jù)。這樣的性能可以與上千臺(tái)的X86服務(wù)器相媲美，這也是大機(jī)與生俱來的優(yōu)勢。

二是最高級(jí)別的安全性。

在云時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)安全成為用戶最擔(dān)心、最敏感的話題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，利用網(wǎng)絡(luò)犯罪每天超過100,000次，網(wǎng)絡(luò)攻擊造成的業(yè)務(wù)損失一年超過4000億美元，有2/3的IT專業(yè)人員認(rèn)為敏感數(shù)據(jù)的安全和隱私是云的首要問題。因此，性能再強(qiáng)的服務(wù)器，如果不安全了，用戶也不會(huì)用，不敢用。在EAL5的安全等級(jí)認(rèn)證是服務(wù)器認(rèn)證的最高等級(jí)，目前只有大機(jī)能達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，這也是為何政府和銀行、大型企業(yè)等機(jī)構(gòu)選擇大型機(jī)的一個(gè)非常重要的原因。

三是更高的可用性和可靠性。

由于服務(wù)器是無間斷運(yùn)行的，每年非計(jì)劃停機(jī)不超5分鐘，對可用性和可靠性的要求極高，一旦宕機(jī)，將發(fā)生無法預(yù)估的損失和災(zāi)難。與分布式的服務(wù)器相比，大型機(jī)則有著更高的可用性和可靠性，這是因?yàn)榇笮蜋C(jī)一般都在系統(tǒng)內(nèi)集成了高程度的冗余和錯(cuò)誤檢查技術(shù)，防止系統(tǒng)發(fā)生災(zāi)難性問題。大型機(jī)的每個(gè)處理器核心都有2個(gè)完全的執(zhí)行通道來同時(shí)執(zhí)行每一條指令。如果兩條通道的計(jì)算結(jié)果不一致，CPU的狀態(tài)就會(huì)復(fù)原。重新執(zhí)行該條指令，結(jié)果還是不一致的話，一個(gè)空閑狀態(tài)的CPU將會(huì)被激活替代當(dāng)前的CPU。除了CPU外，其它的元件例如記憶芯片、內(nèi)存總線、I/O通道電源等等，都有相應(yīng)的冗余設(shè)計(jì)。確保系統(tǒng)的高可靠性。高可用性。即使出錯(cuò)，許多組件的熱拔插特性也能確保系統(tǒng)的高服務(wù)性，在系統(tǒng)運(yùn)行的同時(shí)被更換。

四是高度的靈活性和擴(kuò)展性。

IBM LinuxONE 系統(tǒng)可在幾分鐘內(nèi)調(diào)配一個(gè)新的 Linux 服務(wù)器，提供可靠的工作負(fù)載隔離，并能分享和充分使用系統(tǒng)資源，從而滿足業(yè)務(wù)系統(tǒng)對于無限制使用現(xiàn)有和新的技術(shù)服務(wù)的期望。虛擬化替代方案可提供極佳的橫向和縱向可擴(kuò)展性，保持在較長時(shí)間范圍內(nèi)的利用率高達(dá) 100%，而且一體化 的Linux 環(huán)境很容易重新進(jìn)行配置，這意味著將顯著縮短您在管理 Linux 基礎(chǔ)架構(gòu)上所需的時(shí)間。

五是可以大幅節(jié)省企業(yè)成本。

談到這一點(diǎn)，也許很多人會(huì)認(rèn)為，大型機(jī)的單機(jī)價(jià)格這么高，將會(huì)大幅提高企業(yè)的采購成本，為何還要說大型機(jī)能節(jié)省成本呢?其實(shí)，如果單從采購方面來講，大型機(jī)的確要高很多，但大家不要忽略了在后期的使用、運(yùn)維等方面產(chǎn)生的各種成本。以LinuxONE為例，雖然采購成本不低，但即使是入門級(jí) LinuxONE 服務(wù)器，每個(gè)核心最多可整合40個(gè)虛擬服務(wù)器，單臺(tái)服務(wù)器最多可運(yùn)行8000個(gè)虛擬機(jī)，從而大大提高利用率(通常為 80% 甚至高達(dá)100%)，并能優(yōu)化資源使用情況，降低使用成本。而未經(jīng)虛擬化或經(jīng)少量虛擬化的 x86 服務(wù)器的運(yùn)行利用率則不足 40%(大部分低于30%)，同時(shí)一般虛擬化服務(wù)器平均每個(gè)物理服務(wù)器運(yùn)行六到八個(gè)虛擬機(jī)，而且利用率不足 50%。據(jù)RFG 對 LinuxONE 與 x86 服務(wù)器運(yùn)行分布在各個(gè)不同地理位置的多個(gè)工作負(fù)載的TCO 進(jìn)行了全面研究，發(fā)現(xiàn)無論在什么樣的情況下，x86 解決方案至少比同等 LinuxONE解決方案的成本高出 50%。為了使得一臺(tái)大型機(jī)能夠同時(shí)為多個(gè)客戶提供服務(wù)，IBM公司在軟件上采用了分時(shí)復(fù)用和虛擬化的設(shè)計(jì)思想，使得多個(gè)客戶在同時(shí)使用同一臺(tái)大型機(jī)時(shí)，就好像將其分割成了多個(gè)小型化的虛擬主機(jī)，這其實(shí)就是效用計(jì)算的早期雛形。

在使用云的所有企業(yè)中，高性能和經(jīng)濟(jì)的解決方案是大家所關(guān)注的，我們需要降低成本、創(chuàng)新成長。成長型的公司并不總是意味著不斷增長的預(yù)算。利用IBM z系統(tǒng)提供的高性能云解決方案以及給你的業(yè)務(wù)提供的正確工具，可以有著更高的成本效率，幫助保持企業(yè)的高利潤率。

當(dāng)IBM開放Power之后，Power Linux成為云的新主角。第一是大數(shù)據(jù)，Power服務(wù)器從某個(gè)角度來看就是為大數(shù)據(jù)而生。IBM擁有8線程的服務(wù)器，并為其提供Power平臺(tái)的支持。第二是NoSQL數(shù)據(jù)庫、MariaDB、巨杉數(shù)據(jù)庫等，IBM為非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的處理和分析提供全面的支持。再有HANA on Power解決方案，這可能是在Linux的世界里最接近企業(yè)級(jí)使用的應(yīng)用。第三是認(rèn)知計(jì)算，在Watson剛剛出來的時(shí)候，很多人問Watson為什么放在Power平臺(tái)上?它其實(shí)是跑在Linux上，為什么不可以跑在x86上。實(shí)際上它開發(fā)的時(shí)候是做一個(gè)x86的版本，后來之所以跑在Power上，正是由于它的技術(shù)特點(diǎn)。因?yàn)樵谡J(rèn)知計(jì)算，尤其大數(shù)據(jù)的計(jì)算方面，高的帶寬、緩存以及更多線程的處理能力，是大量面向大數(shù)據(jù)的計(jì)算急需的。以集群式的方式來完成這樣龐大的任務(wù)，減少計(jì)算節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，以及在有限的空間以及電力下提供更強(qiáng)勁的計(jì)算能力都成為了重要的衡量標(biāo)準(zhǔn)，因此它轉(zhuǎn)移到Power上。Watson在Power平臺(tái)上的計(jì)算能力比x86提高了4-5倍，所以證明了Power確實(shí)非常適合這樣的應(yīng)用。

混合云是未來的熱點(diǎn)，IBM云平臺(tái)完全基于OpenStack，同時(shí)可以支持整個(gè)混合云的架構(gòu)。Power的混合云率先在國外起步建設(shè)，國內(nèi)用戶正慢慢往這個(gè)方向拓展。從用戶反饋來看，普遍希望在現(xiàn)有x86平臺(tái)上，加入Power，統(tǒng)一做資源管理，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一納管，這也都可以實(shí)現(xiàn)了。與時(shí)俱進(jìn)，擁抱開放，IBM又在更高更遠(yuǎn)的層面布局著更大的正向循環(huán)。

新的時(shí)代，向云而生。大機(jī)的魅力，久經(jīng)風(fēng)雨，歷久彌香。