Linux vyvolává serverovou revoluci

Stále příznivěji se dnes situace vyvíjí pro cenově výhodné, a přitom výkonné servery postavené na platformě x86,...


Stále příznivěji se dnes situace vyvíjí pro cenově výhodné, a přitom výkonné
servery postavené na platformě x86, které v kombinaci s operačním systémem
Linux znamenají výzvu pro klasická řešení založená na platformě RISC/Unix. Na
následujících řádcích se podíváme, co intelovské stroje na bázi Linuxu
poskytují v porovnání s riscovými servery na platformě Unix.
Nasazení Linuxu ve firemním prostředí je bráno v úvahu stále častěji a vážněji
i proto, že dominance společnosti Intel (a v jistém smyslu i AMD) na trhu CPU
se už nevztahuje "pouze" na vysoké prodeje a relativně nízkou cenu, ale
částečně už také na výkonovou převahu nad konkurencí. To se do jisté míry
odrazilo v nabídce atraktivních serverů založených na platformě x86. Protože je
Linux určen (převážně) právě pro tuto platformu, rozvíjí se v něm vedle Windows
další konkurent pro klasické systémy založené na platformě RISC/Unix.

Windows, Linux nebo Unix?
Dříve spornou, dnes však už spolehlivou alternativou k Unixu jsou operační
systémy Windows. Nicméně licenční model Microsoftu (s označením 6.0) vede na
straně uživatele k nezanedbatelnému a nepřetržitému odčerpávání financí. V
případě Linuxu tyto licenční náklady nedopadají na firmy vůbec, nebo alespoň v
přijatelnější výši. Navíc vzhledem k tomu, že je přechod z unixových systémů
provozovaných na riscových platformách na Linux díky příbuznosti obou systémů
mnohem jednodušší a levnější než na Windows, stává se Linux velmi atraktivním
kandidátem pro migraci. Podniky tak mohou využít cenově příznivý a výkonově
silný hardware založený na platformě x86 bez toho, aby musely odvádět "daň"
Microsoftu.

Efekt objemu
Nejprve se na otázku platforem podívejme z hlediska hardwaru. Srdce každého
serveru představuje procesor. V říši 32 bitů si Intel stojí vysloveně dobře. V
benchmarku Specint2000 ukazují CPU Intelu a AMD velký výkonový potenciál.
Přesvědčivé hodnoty i dosavadní zkušenosti nasvědčují tomu, že v praxi nabídnou
tyto CPU často dobrou spolehlivost pro většinu běžných aplikací, jako např.
webové servery, databáze, SSL a šifrování, javové aplikace, ERP řešení atd.
Díky zdokonalené výrobní technologii Intelu, rozsáhlému rozpočtu na výzkum a
vývoj, jakož i "úsporám z masové produkce" mohly x86 procesory své postavení na
trhu výrazně zlepšit.
Nicméně ve světě serverů jediný procesor obvykle nestačí. V této oblasti jde
také o to, kolik CPU je možné efektivně nasadit v prostředí symetrického
multiprocessingu (SMP) nebo v rámci provozované architektury. Monstra s až více
než 100 procesory (jako např. Sun Fire 15K) pak alespoň u speciálních aplikací
většinu procesorů nacházejících se v systému také využijí. Sice existují také
multiprocesorové stroje založené na platformě x86 s až 32 CPU, v praxi však
platí, že optimální jsou x86 systémy s jedním či dvěma procesory, se 4 CPU jsou
ještě dobře využitelné, s 8 procesory je to už ale kritičtější (a jejich výskyt
už také není tak častý) a více CPU je už spíše neobvyklým jevem. To je dáno na
jedné straně menší poptávkou po větších a dražších multiprocesorových systémech
a na straně druhé slabinou současných x86 procesorů: Jen velmi omezeně
podporují vyšší kapacitu operační paměti než 4 GB. Ačkoliv totiž x86 systémy
dovolují osazovat až 64 GB paměti, je obtížné tomu přizpůsobit odpovídající
operační systémy a aplikace. Bez tohoto přizpůsobení se musejí SMP systémy
založené na CPU s architekturou x86 mezi sebou dělit o paměť o kapacitě
limitované hranicí 4 GB. Zde může pomoci jen jedno skutečná 64bitová adresace.
Odpověď Intelu na tento problém představuje rodina procesorů IA-64, jejímž
posledním zástupcem je Itanium 2 (Madison). Avšak výroba těchto procesorů je
poměrně náročná a drahá. Navíc není jednoduché vytvářet kvalitní kód a aplikace
pro jejich specifickou architekturu označovanou jako Epic, takže nabídka
softwaru dosud není příliš široká (i když je třeba říci, že se situace postupem
času zlepšuje).

Síla RISCu
Etablovaní dodavatelé riscových systémů s Unixem HP, IBM a Sun si zatím udržují
svoji pozici na okrajových trzích IT: Mohou poukazovat na své osvědčené
64bitové architektury. Argument, že systémy, které vyžadují více než 4 GB
paměti, lze bez problémů a spolehlivě realizovat pouze s platformou RISC/Unix,
prozatím také stále (víceméně) platí. To se týká zejména rozsáhlých databází.
Preference platformy RISC/Unix pro provoz velkých databází potvrzují
následující tendenci: Jestliže je nějaká aplikace odkázána na větší SMP systém
jako podnikové prostředí, neobejde se zřejmě bez některé z verzí velkých Unixů.
Jestliže mohou být naproti tomu provozovány na jednoaž čtyřcestných serverech
nebo clusterech z takových systémů, jejich nasazení na Linuxu bude
bezproblémové. Je proto smysluplné prověřit způsobilost skupin aplikací pro
přechod na Linux.
Na poli desktopů pak Linux překonává všechny varianty platforem RISC/Unix a
především může konkurovat už i Windows. To je pro provozovatele serverů
důležitý moment, neboť s tímto open source operačním systémem pak mohou
vybudovat jednotné prostředí desktopů i serverů. Takový efekt úspory a současně
zjednodušení (resp. sjednocení) infrastruktury nelze u konkurenčních platforem
dosáhnout na srovnatelné úrovni. Vedle Linuxu pracuje pouze firma Sun (se svým
Solarisem) na podpoře některých důležitých desktopových open source aplikací
jako Gnome, Evolution a OpenOffice.org.
V oblasti malých a středních serverů s jedním až osmi procesory lze Linux bez
problémů nasadit pro většinu úloh, především pro provoz webových, souborových,
tiskových či e-mailových serverů. Méně už se tento open source operační systém
hodí pro dosti důležitou oblast javových aplikací, mezi něž patří i servletové
enginy jako Tomcat a aplikační servery typu Weblogic a WebSphere. Důvodem jsou
dosud zatím spíše nenáročné implementace threadů v linuxovém kernelu. Aplikační
server, který zpracovává větší množství threadů, pak běží při stejné
konfiguraci hardwaru pod Windows často výrazně rychleji než pod Linuxem. Tato
výkonová nevýhoda pak často snižuje nebo i vyrovnává předpokládanou cenovou
výhodu Linuxu na x86 hardwaru, přinejmenším s ohledem na provoz javových
aplikací. Problém s thready by mělo řešit nasazení knihovny Native Posix Thread
Library např. ve verzi 9 distribuce Red Hatu. Tuto knihovnu bude Sun podporovat
ve svém balíku Java 2 Software Development Kit pravděpodobně od verze 1.5.

Podmíněně pro high-end
Pokud jde o kategorii high-endových řešení či větších serverů s více než osmi
procesory a velkou kapacitou paměti, zde Linux nemůže v současnosti držet krok
ani s konkurencí založenou na platformě RISC/Unix, ani s Windows (2000 či 2003)
ve verzích Datacenter. Výjimkou jsou ovšem serverové clustery. V tom případě se
totiž nejedná o monolitický server, nýbrž o síť do jediného svazku vzájemně
propojených dvounebo čtyřprocesorových serverů. Takové linuxové clustery byly s
až 1 500 paralelně pracujícími procesory nasazeny už i v komerčním prostředí.
Velmi často pak bývají nasazovány při provozu aplikací pro vědecké či technické
výpočty. Další výjimku ze zmíněného pravidla představuje velký server např. se
32 CPU, který je interně segmentován na malé subsystémy po dvou či čtyřech
procesorech. U tohoto scénáře, obzvláště často využívaného v rámci konsolidace
serverů, je vhodné uvažovat, zda je takříkajíc možné nahradit velkou
"letadlovou loď" v podobě jediného monolitického serveru "flotilou" malých
linuxových systémů.
Postupem času se objevila také profesionálně působící řešení pro zajištění
vysoké dostupnosti s linuxovými servery. Mezi zástupce tohoto relativně nového
typu systémů patří např. Real Application Cluster společnosti Oracle. Používaný
hardware dosáhl z hlediska designu (od podpory SAN, funkcí hot-plug či
redundance až po funkce chipkill) vysokého stupně vyzrálosti. Také verze Linuxu
určená pro rodinu Z-Series (dříve S/390) firmy IBM už dosahuje provozních
parametrů srovnatelných s mainframy. I s využitím open source databáze MySQL je
pak možné vybudovat cluster zajišťující failover pro případ výpadku některého z
uzlů. Dřívější kritika týkající se nedostatečné uživatelské podpory u
linuxových systémů je v současnosti do značné míry vyvrácena díky firmám jako
IBM či SuSE Linux, k výraznému zlepšení došlo i na poli poskytování
souvisejících služeb a konzultací. Navíc se často přehlíží, že dnešní
absolventi technických oborů mají v oblasti open source systémů rozsáhlé
znalosti a žádné obavy z ní nemají. To potvrzuje i aktuální studie společnosti
Evans Data, podle které se softwaroví vývojáři nezřídka odklánějí od Windows či
Unixu a orientují se často právě na Linux. Přesto i nadále platí, že by zájemci
o linuxová řešení měli mít oči otevřené. Např. rozhodnutí Sunu zastavit prodej
vlastní linuxové distribuce (založené na systému Red Hat) nasvědčuje tomu, že
leckterý dodavatel naskočí do rozjetého vlaku linuxových řešení i bez relativně
promyšlenějších plánů, což může mít pro uživatele neblahé důsledky.

V křišťálové kouli
Vysoká rychlost inovací povede v rámci vývoje desktopového Linuxu k tomu, že
bude v rostoucím počtu firem možné a (zejména z hlediska nákladů) smysluplné
migrovat na linuxové desktopy. Na druhé straně pak investice velkých dodavatelů
jako IBM či Oracle budou mít vliv na to, že linuxové servery budou stále
častěji nasazovány i pro provoz centrálních aplikací zajišťujících kritické
úlohy. Avšak osvědčená a v běžném provozu používaná 64bitová linuxová platforma
je ještě natolik vzdálená, že přinejmenším zde budou mít high-endové systémy
založené na architektuře RISC/Unix dlouho své zákazníky.









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.