大型機，又稱大型主機，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)用軟件的有機整體。大型機最早誕生于上個世紀(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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近年來隨著云計算和大數(shù)據(jù)的興起，X86服務(wù)器迅速崛起，那么大型機是否會退出歷史舞臺呢?從歷史長河來看，分分合合一直在不停演繹。大型機到小型機再到X86，一步步由大變小，但云計算又將服務(wù)器融合起來，變成統(tǒng)一計算資源池。高端存儲到中低端存儲再到分布式存儲，軟件定義存儲將其融合起來變成統(tǒng)一存儲資源池。大型機也可以看成另一種超融合，計算、網(wǎng)絡(luò)加存儲結(jié)合，形成一體。說來道去，那么巨無霸的大型機到底有哪些優(yōu)勢呢?

一是超高性能。

IBM大型機擁有無與倫比的高效率和運算速度。以IBM Z13為例，Z13采用了全新處理器設(shè)計，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個處理器單元和運行多達(dá)8000個虛擬服務(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的X86服務(wù)器相媲美，這也是大機與生俱來的優(yōu)勢。

二是最高級別的安全性。

在云時代，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，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，性能再強的服務(wù)器，如果不安全了，用戶也不會用，不敢用。在EAL5的安全等級認(rèn)證是服務(wù)器認(rèn)證的最高等級，目前只有大機能達(dá)到這個標(biāo)準(zhǔn)，這也是為何政府和銀行、大型企業(yè)等機構(gòu)選擇大型機的一個非常重要的原因。

三是更高的可用性和可靠性。

由于服務(wù)器是無間斷運行的，每年非計劃停機不超5分鐘，對可用性和可靠性的要求極高，一旦宕機，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，大型機則有著更高的可用性和可靠性，這是因為大型機一般都在系統(tǒng)內(nèi)集成了高程度的冗余和錯誤檢查技術(shù)，防止系統(tǒng)發(fā)生災(zāi)難性問題。大型機的每個處理器核心都有2個完全的執(zhí)行通道來同時執(zhí)行每一條指令。如果兩條通道的計算結(jié)果不一致，CPU的狀態(tài)就會復(fù)原。重新執(zhí)行該條指令，結(jié)果還是不一致的話，一個空閑狀態(tài)的CPU將會被激活替代當(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。確保系統(tǒng)的高可靠性。高可用性。即使出錯，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)運行的同時被更換。

四是高度的靈活性和擴展性。

IBM LinuxONE 系統(tǒng)可在幾分鐘內(nèi)調(diào)配一個新的 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展性，保持在較長時間范圍內(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)上所需的時間。

五是可以大幅節(jié)省企業(yè)成本。

談到這一點，也許很多人會認(rèn)為，大型機的單機價格這么高，將會大幅提高企業(yè)的采購成本，為何還要說大型機能節(jié)省成本呢?其實，如果單從采購方面來講，大型機的確要高很多，但大家不要忽略了在后期的使用、運維等方面產(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 LinuxONE 服務(wù)器，每個核心最多可整合40個虛擬服務(wù)器，單臺服務(wù)器最多可運行8000個虛擬機，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)器的運行利用率則不足 40%(大部分低于30%)，同時一般虛擬化服務(wù)器平均每個物理服務(wù)器運行六到八個虛擬機，而且利用率不足 50%。據(jù)RFG 對 LinuxONE 與 x86 服務(wù)器運行分布在各個不同地理位置的多個工作負(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%。為了使得一臺大型機能夠同時為多個客戶提供服務(wù)，IBM公司在軟件上采用了分時復(fù)用和虛擬化的設(shè)計思想，使得多個客戶在同時使用同一臺大型機時，就好像將其分割成了多個小型化的虛擬主機，這其實就是效用計算的早期雛形。

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)級使用的應(yīng)用。第三是認(rèn)知計算，在Watson剛剛出來的時候，很多人問Watson為什么放在Power平臺上?它其實是跑在Linux上，為什么不可以跑在x86上。實際上它開發(fā)的時候是做一個x86的版本，后來之所以跑在Power上，正是由于它的技術(shù)特點。因為在認(rèn)知計算，尤其大數(shù)據(jù)的計算方面，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)，減少計算節(jié)點的數(shù)量，以及在有限的空間以及電力下提供更強勁的計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平臺上的計算能力比x86提高了4-5倍，所以證明了Power確實非常適合這樣的應(yīng)用。

混合云是未來的熱點，IBM云平臺完全基于OpenStack，同時可以支持整個混合云的架構(gòu)。Power的混合云率先在國外起步建設(shè)，國內(nèi)用戶正慢慢往這個方向拓展。從用戶反饋來看，普遍希望在現(xiàn)有x86平臺上，加入Power，統(tǒng)一做資源管理，實現(xiàn)統(tǒng)一納管，這也都可以實現(xiàn)了。與時俱進(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)。

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