耗資15億美元，有5000名工程師參與設(shè)計開發(fā)，歷時3年多時間所開發(fā)的zEnterprise大型主機系統(tǒng)在7月29日進入了中國用戶的視線。此次發(fā)布被稱作是近20年主機領(lǐng)域最為重要的變革。
1964年的S/360開創(chuàng)了主機時代，1990年的System/390芯片革新實現(xiàn)了系統(tǒng)級優(yōu)勢，1993年System/390將多個主機作為一個主機使用從而提高可用性，2000年eServer z900系列為Linux應(yīng)用帶來主機級品質(zhì)服務(wù)，這是IBM主機歷史上的4大創(chuàng)新。此次zEnterprise系統(tǒng)的發(fā)布更是傳承了主機創(chuàng)新的歷史，將大型主機帶進了一個“混搭”的新世界，將主機的優(yōu)良特性帶入到了異構(gòu)的數(shù)據(jù)中心世界之中。
為了進一步了解zEnterprise背后的故事，本報記者對IBM 院士、系統(tǒng)與科技部系統(tǒng)首席工程師Gururaj Rao先生進行了獨家采訪。
整合與簡化：應(yīng)對異構(gòu)數(shù)據(jù)中心難題
今天企業(yè)數(shù)據(jù)中心的需求已經(jīng)今非昔比，據(jù)調(diào)查，70%的費用用于維護現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施上，因為用戶面臨著數(shù)據(jù)中心中不同技術(shù)和應(yīng)用環(huán)境的挑戰(zhàn)，同時，新的工作負(fù)載在不斷增加，異構(gòu)平臺的管理難題日益嚴(yán)峻。zEnterprise的面世使得大型主機在管理和安全上的優(yōu)勢擴展到Power和System X不同架構(gòu)的平臺之上。
潘永花：zEnterprise最大的變化之一是BladeCenter Extension(zBX)，支持包括Power和 System
x服務(wù)器刀片，您覺得IBM跟競爭友商相比，這種“混搭”刀片主要的特點和優(yōu)勢有哪些?
Gururaj Rao：這種架構(gòu)的出臺主要是為了能夠把大型機的優(yōu)勢擴展到管理不同的工作負(fù)載上，因為不同的工作負(fù)載可能會運行在不同的平臺和系統(tǒng)里面。主機系統(tǒng)所具備的高安全性、可擴展性和高可用性的服務(wù)品質(zhì)優(yōu)勢通過zEnterprise的統(tǒng)一資源管理器(Unified Resource Manager,URM)傳遞到了運行在Power和System x刀片系統(tǒng)之上。
URM是IBM推出的首個能控制硬件如何運行的軟件，可以將多個平臺的資源加以整合成單一的虛擬系統(tǒng)。憑借統(tǒng)一管理跨系統(tǒng)的工作負(fù)載，zEnterpriseSystem使擁有成本最大降低55%。zBX和URM兩大新技術(shù)的結(jié)合從根本上降低了數(shù)據(jù)中心管理上的復(fù)雜性，簡化了數(shù)據(jù)中心的流程。
潘永花：如何理解zEnterprise中的“系統(tǒng)之系統(tǒng)”特性?
Gururaj Rao：“系統(tǒng)之系統(tǒng)”并不是一個新的概念，其實過去人們也一直在用系統(tǒng)的系統(tǒng)，只是用的效率不太高。比如銀行有很多不同的應(yīng)用，其核心銀行業(yè)務(wù)系統(tǒng)包括零售銀行、批發(fā)銀行、網(wǎng)上銀行系統(tǒng)等，還有ERP、CRM系統(tǒng)，之前這些系統(tǒng)所使用的平臺都是不同的，而且擁有多個層次，都是獨自分別進行管理。而且，有些核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)都在大型主機上，還需要對這些數(shù)據(jù)進行分析，但孤島式管理使得系統(tǒng)之間的溝通無法做到實時和準(zhǔn)確。
還有一點是，傳統(tǒng)的工作負(fù)載在發(fā)生變化，比如擁有4000萬用戶的一家信用卡公司，每年的交易次數(shù)多達30億次，也就是每天要處理1000萬次認(rèn)證。而實時欺詐分析需求和數(shù)十億臺移動設(shè)備的增加使得信用卡公司的工作負(fù)載發(fā)生著巨大的變化，用戶的需求從傳統(tǒng)的交易發(fā)展到要預(yù)測和預(yù)防欺詐，提高客戶的忠誠度，同時要極大地降低每筆交易的成本，如何支持迅速增加和日益復(fù)雜的工作負(fù)載都是用戶所面臨的實際問題。
zEnterprise的“系統(tǒng)之系統(tǒng)”則幫助客戶實現(xiàn)了統(tǒng)一的管理平臺，基于標(biāo)準(zhǔn)化的界面，通過虛擬化的技術(shù)，管理多種工作負(fù)載平臺。由于zEnterprise能將10萬個虛擬服務(wù)器作為一個單一系統(tǒng)管理，所以擁有良好的業(yè)務(wù)彈性和靈活性?？蛻舨挥弥匦聛碓O(shè)計架構(gòu)，應(yīng)用不需要遷移，就可以享受到這種管理的好處。
潘永花：新主機通過什么樣的改進滿足日益增長的數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用需求的?
Gururaj Rao：我認(rèn)為數(shù)據(jù)對于客戶來說是最為關(guān)鍵的，挖掘數(shù)據(jù)的價值也是實現(xiàn)智慧系統(tǒng)和智慧地球的基礎(chǔ)。而很多行業(yè)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)是在大型機上，這些數(shù)據(jù)不僅需要進行查詢分析，還要保留在大型機上，因為大型機有非常高的安全性和高可用性。比如，在查詢方面，傳統(tǒng)的都在主機上執(zhí)行。新的主機支持通過DB2的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，將查詢發(fā)到BladeCenter Extension的主內(nèi)存上，而不會使用磁盤的存儲，從而提高查詢的性能。而且，數(shù)據(jù)會永遠(yuǎn)屬于大型主機的安全范圍之內(nèi)。
IBM全新的Smart Analytics Optimizer(SAO)作為針對決策分析工作負(fù)載的加速器，通過BladeCenter
Extension整合到了新的大型主機上，通過專用的引擎和協(xié)議，可以確保分析的速度高于原來的10倍，而這種應(yīng)用在以前就需要通過整合數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)，效率要低很多。這樣，實現(xiàn)了分析和操作型數(shù)據(jù)的統(tǒng)一，將大型主機的長久的可靠安全品質(zhì)擴展到運行在IBM刀片服務(wù)器上的前端應(yīng)用上。
潘永花：我們知道IBM大型主機有著高安全性和高可靠性的特點，與zBX的整合如何能保證這種特性不受影響?
Gururaj Rao：我們并沒有降低傳統(tǒng)的大型主機所有的安全性和可靠性，而是把它做得更好了，從硬件和軟件層面進一步加強了這方面的優(yōu)勢。我們針對分布式的工作負(fù)載引入了新的加密的模式，從數(shù)據(jù)備份和災(zāi)難恢復(fù)方面都提供了更高的安全性和可靠性。同時在軟件方面也有保護客戶應(yīng)用不出現(xiàn)宕機的措施。比如，URM可以實時監(jiān)測主機和zBX里面各節(jié)點的情況，一旦出現(xiàn)問題，便對這些問題進行實時的反饋，編排優(yōu)先級，發(fā)出告警，管理員馬上進行故障分析，采取預(yù)防和解決措施。

性能、成本與節(jié)能：一個都不能少
高昂的電費和能源消耗正成為困擾CIO們的一大難題。全球有1000家大型用戶希望改造其數(shù)據(jù)中心，因為他們面臨越來越大的電力和冷卻需求。而同能耗下性能的提升往往能給用戶帶來電力的節(jié)省。對于zEnterprise系統(tǒng)來說，這兩方面的改進讓我們對之刮目相看。
潘永花:zEnterprise的性能有哪些方面的明顯提升?
Gururaj Rao: 此次推出的zEnterprise 196，包含有96個5.2GHz微處理器，能夠在每秒執(zhí)行超過500億條指令。與該處理器相匹配的軟件可以優(yōu)化數(shù)據(jù)密集型工作負(fù)載的性能，提高幅度可達到60%。而系統(tǒng)性能的提升又帶來軟件性能的提高，從而降低軟件許可費用。與z10相比，zEnterprise196在同等能耗的情況下性能提升也達到60%。
潘永花：zEnterprise在綠色節(jié)能方面有哪些改進?
Gururaj Rao：在綠色節(jié)能方面，zEnterprise帶來了很多變化，不僅在同樣能耗帶來更高的性能，還包括高達90%以上的資源利用率以及采取水冷和傳感器技術(shù)等達到降低能耗的目標(biāo)。
zEnterprise 196可以選配水冷方式來進行降溫，不像傳統(tǒng)的空氣降溫，需要一些降溫設(shè)備。使用水冷系統(tǒng)可使系統(tǒng)所需的空氣流動降低20%以上，并帶走70%得系統(tǒng)空氣熱負(fù)荷。不像其他空調(diào)系統(tǒng)一樣向外排放熱量，它不會排放熱量，這種系統(tǒng)效率會更高，最高可節(jié)省12%的能源。
zEnterprise 支持高壓直流供電，傳統(tǒng)的都是使用交流供電。我們直接用高壓直流供電就可以避免過去以往需要的直流電和交流電轉(zhuǎn)換的情況。它還可以提高服務(wù)器的供電功率，像原來的主機如果功率是20千瓦，最大只能跑到20千瓦，有時候服務(wù)器放在高原地區(qū)，高度不一樣，空氣的壓力不一樣，可能出現(xiàn)耗電量更高的情況。
zEnterprise 有對高度和壓力的傳感器，可以智能地告訴用戶系統(tǒng)的耗電狀況，自動調(diào)整系統(tǒng)資源的使用。
潘永花：大家一般都認(rèn)為大型主機的價格比較高，在zEnterprise上IBM如何消除用戶的這種顧慮?
Gururaj Rao：舉個例子說，有個用戶目前還在用1969年大型機應(yīng)用，這種長期的價值和成本節(jié)省是其他平臺不可比擬的。IBM堅持不斷地進行創(chuàng)新和技術(shù)研發(fā)，保證用戶投資的安全。
從物理外觀的角度來看，大型機占有的空間和平均能耗都很小。大型主機上每天要運行上十億的交易和事務(wù)處理，如果從單價的角度來說，每一筆交易的IT成本都很低，甚至要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于分布式IT系統(tǒng)的成本。
另外，從用戶考慮投資回報率的角度看，顯性成本只是一方面。一般x86服務(wù)器的資源利用率只達到15%左右，而大型主機的利用率可以達到90%;另一方面，即使用15%的資源還要支付全套軟件許可證的費用，每臺x86服務(wù)器都需要一套軟件。除此之外，運營和電力成本也都是需要考慮的隱性成本。因此，從綜合和長遠(yuǎn)的角度來看，大型主機在成本方面有著自己的獨特優(yōu)勢。

云計算：主機的角色不一般
云計算正在從概念變成現(xiàn)實。雖然不同的人對云計算的理解不盡相同，但核心還是強調(diào)利用低成本的分布式資源給客戶提供服務(wù)。大型主機雖然以整合見長，但在云時代來臨的時候，它與低成本的集群扮演著不同的角色，尤其在需要安全性要求高的私有云應(yīng)用中所扮演的角色不可或缺。
潘永花：您如何看待云計算?大型主機在云計算應(yīng)用中扮演什么樣的角色?
Gururaj Rao:云計算應(yīng)用非常廣泛，我們從一個行業(yè)，比如銀行業(yè)去考慮，銀行多年前推出ATM機，ATM機可以讓客戶在沒有人值守的情況下自己操作，進行簡單的存、取款交易。ATM機成本非常低廉，而且非常便利，但是這并沒有使得銀行的柜臺系統(tǒng)消失。因為客戶只是在ATM機上做一些簡單的業(yè)務(wù)，復(fù)雜的業(yè)務(wù)還是需要到銀行柜臺去辦。從云計算來說，也是如此，雖然有一些比較低廉的集群服務(wù)，但是由于大型主機有更高的價值、更高的可靠性和安全性以及更高的資源利用率等特點，同時它對Power和System X混合架構(gòu)的支持使得它在提供私有云和公有云服務(wù)時，能夠降低成本的同時確保云服務(wù)的安全性。
zEnterprise System的推出不僅僅是IBM人智慧的結(jié)晶，最關(guān)鍵是體現(xiàn)了IBM對客戶需求的深刻理解。正如 Gururaj Rao所說，每一次主機的革新都基于和各行業(yè)客戶的交流和溝通。在zEnterprise推出的過程中，IBM三年前召集了30個各行業(yè)典型客戶定期溝通，交流，征詢意見，這也是主機這么多年下來依然能夠馳騁沙場的關(guān)鍵原因。

采訪手記 “混合動力”開啟企業(yè)計算新紀(jì)元
從2008年11月IBM宣布智慧地球的戰(zhàn)略至今，智慧城市、智慧醫(yī)療、智慧電力、智慧交通一個個鮮活的應(yīng)用實例向我們展示了智慧地球的實踐，但這些應(yīng)用的實現(xiàn)都對信息系統(tǒng)的性能、容量提出了更高的要求，單單依靠傳統(tǒng)的摩爾定律或簡單的性能提升已經(jīng)無法滿足智慧地球?qū)π畔⑾到y(tǒng)的要求，智慧系統(tǒng)應(yīng)運而生。以工作負(fù)載優(yōu)化、綠色和云架構(gòu)作為三大特征，智慧系統(tǒng)在引領(lǐng)IT系統(tǒng)架構(gòu)的變革。
我們都看到混合動力發(fā)動機在給汽車領(lǐng)域帶來新的變革，汽車高速行駛的時候，用油作為動力，在低速堵車的時候則轉(zhuǎn)化為用電的發(fā)動機提供動力，而這樣就實現(xiàn)了用最優(yōu)化的系統(tǒng)應(yīng)對不同的汽車負(fù)載，這一切都是自動完成的，而且也達到了節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。智慧系統(tǒng)的工作負(fù)載優(yōu)化與“混合動力”車的思路很像，此次大型主機zEnterprise的發(fā)布更是將這種特征體現(xiàn)的淋漓盡致。
zEnterprise通過zBX把大型機、POWER和System x刀片三種不同動力融合在一起，而URM可以自動地把三種動力協(xié)調(diào)分配好，針對不同的工作負(fù)載調(diào)用不同的資源，這一切對于用戶來說都是自動完成的。比如，大型主機在傳統(tǒng)的聯(lián)機事務(wù)處理(OLTP)領(lǐng)域扮演著關(guān)鍵角色，GururajRao 博士認(rèn)為智慧系統(tǒng)最根本的核心在于數(shù)據(jù)，如何分析和挖掘主機上數(shù)據(jù)的價值成為用戶面臨的問題。zBX的刀片服務(wù)器上有專門針對決策分析工作負(fù)載的加速器Smart Analytics Optimizer，如果工作負(fù)載是交易型應(yīng)用，那么依然是大型機的職責(zé)，如果工作負(fù)載是分析型應(yīng)用，那么URM就會自動地把任務(wù)通過專用引擎交給zBX來執(zhí)行相應(yīng)操作，這種“混合動力”的搭配可以將分析業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的性能叢過去的幾個小時縮短至幾分鐘。
正如“混合動力”為汽車領(lǐng)域帶來變革一樣， zEnterprise這款智慧系統(tǒng)的“混合動力”車的啟航也將開啟企業(yè)計算新紀(jì)元。
人物簡介：
Gururaj Rao博士是IBM院士，在系統(tǒng)與科技部負(fù)責(zé)IBM 企業(yè)級系統(tǒng)技術(shù)方向的制定。Rao博士領(lǐng)導(dǎo)內(nèi)部一個由硬件、軟件和研究工程師組成的跨部門團隊，通過與企業(yè)客戶和IBM公司直接面對客戶的部門共同工作，確定業(yè)務(wù)和客戶的需要，并使IBM企業(yè)級系統(tǒng)的設(shè)計符合需求。Rao博士曾是IBM主機以雙極工藝為基礎(chǔ)的設(shè)計過渡到以CMOS技術(shù)為基礎(chǔ)架構(gòu)和設(shè)計的最重要貢獻者。他已經(jīng)建立了數(shù)代IBM
CMOS主機系統(tǒng)架構(gòu)，并推動主機傳統(tǒng)功能與其他IBM企業(yè)級服務(wù)器設(shè)計的融合。