大型主機創造了輝煌,那是一個“最好的時代”,一切都那么美好;那是一個“偉大的時代”,創造了如此之多的紀錄;那是一個“神奇的時代”,大型主機代表著計算方式的巨大進步,為人類社會的發展做出難以估量的貢獻。曾幾何時,大型主機就是電腦、計算機甚至是IT——信息技術與信息產業——的代名詞。
事實上,在IT業界,大型主機是為數不多曾經徹底統治過一個時代,并在幾十年間綠樹常青的產品,它的誕生開創了一個IT的新時代,而它的發展歷程就是一個不斷創新、不斷成就客戶價值的歷程。無論是其開創的并行系統綜合體(Parallel Sysplex)技術,還是虛擬化技術,都已經成為引領當今IT發展的主流科技——四十年前,大型主機上首次出現虛擬化技術,如今,這項技術成為了改變IT應用、帶動新興技術發展的重要動力之一。
自上世紀六十年代大型主機被發明出來,其一直引領者計算機行業以及商業計算領域的發展,并不斷造就一場場有關計算與商業的革命,一項項突破性的技術在大型主機上出現,并被轉化為IT領域共享的技術,事實上,如果沒有大型主機,IT及商業領域的洪荒年代很可能要自上世紀60年代一直持續到今天。
“大約44年前我在紐約加入了IBM。當時IBM剛剛發布System/360。我最初的工作內容與主機無關,而那時別人已經在接受大型主機的培訓了。最終我花費了三年的時間學習,學習當時所需的全新操作系統、全新架構以及全新系統。我自己第一個真正意義上的大型主機客戶是紐約的Con Edison電力公司。大型主機為Con Edison所作的一切讓我感到驚異。Con Edison采用大型主機做的第一件事實際上就是為客戶服務提供支持。然而這樣的需求后來演變成了客戶信息控制系統(CICS),直至今天它還是使用最廣泛的系統,運營著當今世界上最多的交易處理。”IBM System z副總裁及首席技術官George Walsh在IBM工作的近44年時間里見證了大型主機的完整發展歷程,他認為,大型主機是IT行業一個顯著的、輝煌的、甚至是難以復制的里程碑,而過去四十多年的歷史證明,大型主機“能夠證明可以幫助客戶實現業務增長。”
當然,從過去四十余年的發展及今天的市場情況來看,“大型主機”的概念已經遠遠不僅限于“大型機”。我們在此所談,你會發現實際上已經不僅限于“Mainframe(大型主機)”,而是將擴展到“小型機”及整個RISC架構中去,進入到以大型主機、小型機及其后來發展出來的RISC架構系統——包括IBM POWER、惠普Alpha及Sun SPARC等系統中,一起360度的解讀,從大型主機、小型機到RISC架構計算系統的日漸式微,以及今天X86從RISC挑戰者,成為RISC架構“掘墓人”的種種。
無論是大型機、小型機還是整個RISC架構,正在經受著CISC架構的代言人X86處理器的強勢掠奪,在幾十年的輝煌過后,X86正在強勢入侵原本RISC及整個小型機所固守的領域,而大型主機,當我們看到其絕大部分市場已經由小型機所維系的時候,其實,事情已經變得越發清楚了。
大型主機的五十年
從60年代的只有大型主機,到70、80年代以UNIX為主導,小型機開始成為主流,大型主機真正統領江湖的時代事實上只有大約15-20年,雖然如今我們仍然能夠見到IBM System Z這樣血統純正的大型主機,但如果你和我一樣還能回憶的起來,就會想到四十年前,有那么一些不太一樣…..
快速變化的市場帶來了快速的企業興衰,在大型主機時代,曾經有“一個藍色巨人與七個小矮人”的說法,其所指是當年大型主機時代的八家主流供應商,他們包括:IBM—藍色巨人,及七個小矮人:Burroughs、UNIVAC、NCR、Control Data、Honeywell、General Electric和 RCA——或許你讀到這些名字的時候會暗自吃驚:我為什么好像完全沒有聽過他們的名字?
是的,如果你聽說過他們的名字,證明你至少要在30年前就接觸IT行業,如今大型主機已經年屆50——俗話說是知天命的年紀——許多曾經輝煌的名字卻早已隨風而逝了。
誠然,大型主機(MainFrame)作為計算機中的最頂級產品,由于其安全性(目前尚無黑客可以對其進行攻擊)和高可靠性(目前號稱全年宕機時間不超過5分鐘)一直被用于金融,證券等行業——大型機是上世紀六十年代發展起來的計算機系統。經過四十年的不斷更新,其穩定性和安全性在所有計算機系統中是首屈一指的。正是因為這方面的優點和強大的數據處理能力,到現在為止還沒有其他的系統可以完全替代。
但是,在大型主機的強大、安全與可靠的背后,確實高昂的價格與復雜的管理與維護。由于成本巨大,使用大型機系統的一般以政府、銀行、保險公司和大型制造企業為主,因為這些機構對信息的安全性和穩定性要求很高。從美國“阿波羅登月計劃”的成功,到天氣預報、軍事科學的發展,以及全球金融業、制造業商業模式的變換,無一離得開大型機的功勞。在銀行業,現在數以億計的個人儲蓄賬戶管理、豐富的金融產品提供都依賴大型機;在證券業,離開大型機,無紙化交易是不可想像的。
另一方面,大型主機隨著發展時間的久遠,其人才儲備也在發生著變化,從最早大型主機占據數據中心主流,管理數據中心幾乎等同于管理大型主機,到如今大型主機退入高宅深院,曲高和寡,大型主機的人才發展和管理難度都在直線上升。
要維護傳統的系統,和運行傳統的軟件程序,所需要的技能是天差地別的。比如,大型機系統管理員的任務是安排工作時間表,保證系統安全,控制系統升級,而應用程序開發人員用傳統的編程語言比如COBOL, PL/I, Fortran來編寫公司的商業邏輯結構。
其中有些技能是保證商業連續性所必需的。其它一些不很重要,要看公司的IT策略如何。把工作功能分離出來對理解你的公司里技術需求很有幫助。當你想到維護和操作由傳統程序體現出來的75%商業事務都是這些人的責任時,讓他們覺得混亂就很危險了。
人們主要所關心的大型機技能難題的核心是技術人員的年齡。通常認為,這些有相應技術的人即將退休,不但帶走了系統專業人員,還帶走了他們為公司布滿信息技術多年來積累下的商業知識。
而在各種擔心中,另一個合理的部分是企業能不能恢復和保持技術團隊來跨越傳統世界與充滿Web Service, Java和.Net的新世界之間的代溝。
擔心不該集中于如何取代他們的技術能力,而是如何平衡他們所擁有的商業知識。
商業領域和學院領域都承認,要單獨傳授一項技能或語言都不再具有優勢。這是協作性所必需的。而現在的區別很模糊。同一時代的平臺都對大型機產生越來越高的壓力,而大型機本身也開始融合Linux, Java和Web Service,致力于消除新舊系統之間的隔閡。
今天的IT專業人士通常不會希望有只關于一種技術的直線型生涯路線,更希望有經常變換角色的機會。為了留住熟練的員工,公司可以利用這一點在為敏捷的IT結構搭建服務和商務組件時通過項目合作的基本方式來使用傳統技術。
因為關鍵的傳統技術人員退休的時候還沒有來到,IT公司還有些時間來確保技術的平穩過渡。但前提是他們要努力吸引新的擁有技術與商務混合技能的人員,以及確保現有人員可以隨時將他們對傳統系統的知識以及他們掌握的商務流程。
小型機:當大型機開始走下神壇
雖然DEC這家公司早已不在,但是由這家公司所提出的小型機概念,卻在后來成為了幾十億甚至上百億美元的龐大市場——在大型機發展到第十個年頭的時候——小型機出現了。事實上,當人們為動輒百萬美元的大型主機所興奮的時候,有一些冷靜人開始意識到,這個世界上不可能僅靠“五臺計算機(來自IBM前總裁小沃森,1945年)”,沃森的話如今已經被證明是一個有趣的錯誤,事實上,十年后隨之而來的小型機僅僅幾個月就打破了這個“世界紀錄”。
在上世紀六十年代,沒有任何一家企業、組織、機構或是個人,會認為大型主機會變小,會變得簡單,或是變得更加便宜,小沃森的話除了描述了大型主機的強大性能,事實上也告訴我們大型主機到底有多龐大。
1965年DEC公司海外銷售主管約翰·格倫將PDP-8運到英國,發現倫敦街頭正在流行“迷你裙”(Mini),姑娘們爭相穿上短過膝蓋的裙子,活潑輕盈,顯得那么嫵媚動人。他突然發現PDP與迷你裙之間的聯系,新聞傳媒當即接受了這個創意,戲稱PDP-8是“迷你機”。“迷你”(Mini)即“小型”,這種機器,小巧玲瓏,長61厘米,寬48厘米,高26厘米,把它放在一張稍大的桌上,怎么看都似穿著“迷你裙”的“窈窕淑女”。它的售價只有18500美元,比當時任何公司的電腦產品都低,很快便成為DEC獲利的主導產品,并引發了當時計算機市場的小型化革命。
我們看到,小型機繼承了大型機在安全性和高可靠性方面的區別——小型機跟普通的服務器(也就是常說的PC-SERVER)是有很大差別的——最重要的一點就是小型機的高RAS(Reliability, Availability, Serviceability 高可靠性、高可用性、高服務性)特性。
此后四十年,UNIX服務器——也就是中國業內習慣上說的小型機,在服務器市場中處于中高端位置。UNIX服務器具有區別X86服務器和大型主機的特有體系結構,基本上,各廠家UNIX服務器使用自家的UNIX版本和處理器。比如IBM公司采用Power處理器和AIX操作系統,Sun、Fujitsu(富士通)公司采用SPARC處理器架構和Solaris操作系統,HP采用PA-RISC架構(現在轉向于安騰處理器)和HP-UX操作系統;過去的Compaq公司(已經被并入HP)處理器架構采用Alpha。使用小型機的用戶一般是看中Unix操作系統的安全性、可靠性和專用服務器的高速運算能力,而隨著大型主機在價格、管理、部署及人才上的各種矛盾的日益凸顯,小型機——也就是后來的UNIX服務器(RISC服務器)成為了市場高性能、高安全性和高可靠性產品的典范。
RISC架構:來自大型主機走向共同命運?
隨著小型機逐步統一以RISC架構,整個服務器市場形成了以RISC為代表的小型機服務器市場,RISC在事實上(其實還有少量的EPIC架構產品)的小型機市場的代名詞。正是由于大型機、小型機及整個RISC架構一脈相承的關系,我們看到,大型主機確實有多年的輝煌,但現在,時代變了,大型主機的時代正在默默退去,而隨著大型主機退入數據中心深處,成為極少、極罕見的大型及超大型客戶所使用的產品,高可靠性市場及關鍵業務服務器系統的主流實際上已經為RISC架構的產品。
而隨著RISC架構產品在過去幾年在服務器市場份額上的顯著變化,我們看到,在RISC架構成為小型機主流,并成為大多數企業的關鍵業務服務器系統首選幾十年后的今天,其實RISC架構服務器所走的路,在很大程度上開始重演大型主機的過去。
2011年12月,分析機構IDC發布了當年第三季度的服務器市場報告,其中顯示,在這個季度全球服務器出貨量為240萬臺,相比去年同期增長7.2%。而基于RISC架構和英特爾安騰架構的高端服務器出貨量同比下降6.8%,相比之下,x86服務器繼續保持迅猛勢頭,相比去年第三季度增長7.6%。
近觀中國市場,X86服務器同樣攻城掠地。同樣出自IDC的數據顯示,2011年前三季度,中國X86服務器市場持續高速增長,銷量和銷售額分別同比增長34%和42%,1-9月累計銷量超過87萬臺,已接近2010全年銷量。而在這增長背后的,是以中國電信為代表的大型企業在公開場合,宣布將使用X86服務器取代傳統的RISC系統。
IDC認為,傳統的RISC平臺正在阻礙IT前進的步伐,而應對云時代的變化,用戶首先要做的就是向可交互性基礎架構遷移。不管是供應商鎖定、硬件和軟件成本、服務和支持成本、消除IT孤島還是資源靈活性方面,RISC對用戶來說都不是一個好的選擇。單單在系統支出方面,占全球服務器總量2%的RISC服務器就需要花費105億的IT支出。因此對于大多數客戶來說,遷移至新平臺的必要性已經很明確,他們需要考慮的是什么時候遷移。
越來越多的用戶正在轉向x86平臺,而英特爾的X86平臺自然成為用戶遷移的第一選擇,英特爾的至強E7系列,在2011年成為年度風云產品,它們可以運行在windows和Linux環境上,還具有可擴展性的能力,在性能、可靠性和節能等方面都獲得了令人欣喜的結果。
更重要的是,從性能角度來說,至強E7平臺與IBM最新的Power 7的主要工作負載基本上相同,性能也可以達到一樣的水平——談回到RISC架構的話題,為何英特爾至強E7獲得了如此多人的青睞?又為何成為關鍵業務服務器市場傳統RISC架構的掘墓人?難道RISC架構正在步入傳統大型主機的后塵?
正因如此,我們在后面繼續本章《輝煌中的危機》時,重點將介紹曾經的三大主流小型機(RISC系統或稱UNIX系統),他們分別是IBM的POWER System、Sun的SPARC系統和惠普的Alpha系統——說起是曾經,是因為Sun如今已經嫁入Oracle豪門,而惠普的Alpha則已經成為了絕唱——并以這三款系統的發展,展現出RISC架構的現時走向及其所面臨的困境。