Proměny mainframu v čase

V Bank of New York je mainframe (sálový počítač) stále králem. Téměř tři čtvrtiny veškerých transakcí jsou zpra...


V Bank of New York je mainframe (sálový počítač) stále králem. Téměř tři
čtvrtiny veškerých transakcí jsou zpracovány na tomto "velkém železe" a zbylých
20 až 25 procent transakcí na něj spoléhá přinejmenším v rámci některých
obchodních procesů. "Dnes je mainframe stále platformou, se kterou jsme schopni
se dostat na nejvyšší úroveň využití výpočetního systému," říká Edward
Mulligan, ředitel divize technologických služeb v uvedené newyorské bance.

Tento stav se ale pomalu mění. Podobně jako mnohé další společnosti i tato
banka provádí většinu vývojových projektů na windowsových nebo unixových
serverech. "Tyto distribuované systémy jsou otevřenější, nabízejí pružnější
softwarovou architekturu a rovněž jsou oproti mainframu méně nákladné na provoz
i údržbu," vysvětluje Mulligan. Distribuované systémy ve stále větší míře také
nabízejí tradiční výhody mainframů, jako je dostupnost, škálovatelnost či
stupeň využití serverů. Mainframové technologie, dnes dosahující až k
virtualizaci, migrují směrem k distribuovaným systémům a začínají tam dospívat.
"Většina dnes dostupných serverových řešení se přeměňuje tak, aby se postupně
začala podobat mainframu," myslí si Mulligan. Avšak podobně se také mainframe
začíná postupně více a více podobat distribuovaným systémům. Design se vyvíjí
tou cestou, aby bylo možné do mainframů postupně začlenit technologie či
software, jako jsou Fibre Channel, InfiniBand, Unix nebo Java. Úspěch tohoto
úsilí pak bude určující pro to, zda mainframe jako samostatná platforma přežije
nebo bude jednoduše transformován do světa distribuovaného computingu. Robert
DiAngelo, viceprezident a CIO společnosti MIB Group, říká, že sám, pokud jde o
high--endové aplikace jeho firmy pro detekci pojišťovacích podvodů,
distribuovaným systémům nedůvěřuje. "Pohybuji se v prostředí, které se snadno
udržuje, je velmi bezpečné a velmi spolehlivé," říká o jejich midrange systému
IBM z890. DiAngelo nasazuje své aplikace v rámci trojvrstvé architektury, která
zahrnuje Javu, WebSphere a DB2. Avšak celá architektura včetně prostředí pro
vývoj a pro testování kvality jsou konsolidovány do jediné logické partition na
mainframu. Vše do sebe přesně zapadá v datovém centru. "Toto řešení lze
spravovat mnohem jednodušeji než 80, 90 nebo 200 serverů rozesetých na různých
místech," říká DiAngelo. MIB Group je vzorovou firmou pro propagaci strategie
IBM zaměřené na propagaci mainframu jako konsolidační platformy. Technologie
mainframů pronikají stále níže do distribuovaných systémů, a ty se naopak
zlepšují v hostování aplikací mainframové třídy. Mezitím se IBM, Unisys a další
postupně přesouvají k otevřenějším technologiím odpovídajícím průmyslovým
standardům. Distribuované systémy založené na Unixu a Windows již dnes úspěšně
nahlodávají low-end instalované báze mainframů. Mainframe si ale udržuje stálý
náskok v komplexnějších prostředích. Avšak bitva o řešení střední třídy což
jsou aplikace až do 1 000 mips, kam ale spadá většina mainframových aplikací už
začala.
Pokud se relativně vysoké náklady na mainframový hardware a software nestanou
konkurenceschopnějšími a pokud nebude možné na mainframových systémech ve
větším měřítku úspěšně nasazovat pružnější softwarové architektury, jako jsou
například .Net nebo J2EE, mohl by být mainframe nakonec sesazen z trůnu
korporátního IT. "Mainframy IBM začnou být v high-endu opomíjeny, pokud se IBM
nepodaří výrazně redukovat náklady na ně," říká Dale Vecchio, analytik
společnosti Gartner.
Klíčem k přežití mainframu je adopce technologií, které jsou uznávaným
průmyslovým standardem. IBM svoji strategii postavilo na Javě, WebSphere a
platformě Unix/Linux a ustavilo pozici mainframu zSeries jako konsolidační
platformu. Vloni také IBM uvedlo na trh svůj System z9, který podle jeho slov
odráží investici více než miliardy dolarů a obsahuje takové inovace, jako je
například zabudovaný šifrovací procesor či schopnost podporovat až 54 procesorů
a 60 logických oddílů (partition).
"V případě Systemu z9 jde o enormně impozantní technologii. Zdvojili všechno
kromě ceny," poznamenává Gary Barnett, analytik londýnské společnosti Ovum. "I
když se k mainframům přidružují další otevřené architektury, tato zařízení
nadále pravděpodobně zůstanou technologickými lídry," tvrdí Chander Khanna,
viceprezident společnosti Unisys. "Jsou na vrcholku pyramidy. Neočekávám, že se
to změní," dodává.
Na úrovni hardwaru byly do distribuovaných systémů přidány standardizované
verze technologií, jejichž kořeny sahají k mainframu ať už jde třeba o Fibre
Channel, InfiniBand či technologii IBM pro korekci chyb Chipkill, která je
používána v paměťových komponentách systémů s vysokou dostupností. "Každý velký
server má dnes dynamický partitioning či architekturu postavenou na kanálech
(jako například InfiniBand). Všechny navíc disponují podporou 64bitové
struktury či paměť o velké kapacitě," vysvětluje John Abbott, analytik
společnosti The 451 Group.

Cesta ke standardům
Ačkoliv IBM tvrdí, že proprietární kanálové architektury, jako je Ficon a
Escon, mají své výhody, Mulligan z Bank of New York by raději upřednostnil
standardizované řešení I/O. "Aplikace pro zpracování obrazů disků, kterou máme,
a úložné zařízení, jež bychom rádi využili, nejsou architekturou IBM Ficon
úplně čistě podporovány," popisuje. "Skončíte tak u nákupu oněch trochu
záhadných boxů, které emulují protokoly."
Ovšem pro aplikaci firmy MIB Group náročnou na výkon I/O je propustnost kanálů
důležitější než použití hardwaru postaveného na otevřených standardech. Dnes
totiž InfiniBand není schopen nabídnout takový počet současně komunikujících
kanálů, jaký DiAngelo potřebuje. "Potřebujeme kapacitu kanálů na úrovni řešení
v šasi, a to je něco, co mainframe zvládá velmi dobře," říká. I tak je ale
proprietární I/O hardware drahý. "Za to, abyste měli požadované kanály k
dispozici, platíte docela hodně," myslí si Abbott. "Většina mainframových
aplikací by mohla stejně tak dobře fungovat s InfiniBandem a běžnými síťovými
adaptéry," dodává Abbott.
"To je směr, v němž se pohybuje IBM," říká Guru Rao, hlavní inženýr IBM pro
řadu eServer. "I když je mainframe systémem, který je nejlépe schopen
obsluhovat komplexní prostředí," říká, "nemůže jako nákladný systém poskytovat
pouze unikátní technologie. Musí být schopen využít své obrovské schopnosti i v
běžném prostředí." "IBM už dnes nabízí určitou podporu pro Fibre Channel,
přičemž mainframe příští generace bude podporovat rovněž technologii
InfiniBand," říká Rao. Pokud chce IBM zúžit mezeru oddělující mainframe a
distribuované systémy, evoluce směrem k podpoře komoditních hardwarových
architektur založených na standardech je nevyhnutelná.
Výrobci mainframů navíc bojovali s proprietárními návrhy procesorů, které z
hlediska ceny nemohou soupeřit s čipy Intelu produkovanými ve vysokých
objemech. Trh mainframů kompatibilních s IBM však zdaleka nezanikl, i když
náklady na to, aby jejich výrobci udrželi krok s konkurenčními řešeními, prudce
vzrostly. Například společnosti Bull a Unisys se spojily s Intelem (ačkoliv
Unisys tvrdí, že bude i nadále prodávat některé ze svých vlastních návrhů
čipů). IBM ale volí střední cestu. Jeho architektura Power je využívána také v
herních systémech a výrobce říká, že plánuje využít úspory generované masovým
využitím těchto produktů k tomu, aby vyvinul konkurenceschopnější a hodnotnější
verzi Power5 pro mainframy. "Hodláme u mainframů poskytovat stejnou výhodu,
jakou nabízíme pro iSeries," říká Rao. Procesor pro řadu zSeries bude obsahovat
"elementy architektury Power5", avšak čipset prý zůstane unikátní. "Uvedené
snahy IBM povedou ke snížení nákladů o zhruba 20 procent ročně," říká Abbott.
Připomíná však že meziroční zlepšování poměru cena/výkon u x86 systémů nicméně
dosahuje úrovně 30 až 45 procent.
Nástup virtualizační technologie v architekturách x86 či Itanium a evoluce
takových nástrojů, jako je například VMware, zvyšuje úroveň využití
distribuovaných systémů, která však přesto zatím zaostává za schopnostmi
mainframu. "Abychom byli realističtí, distribuované systémy toho stále mají
před sebou hodně, než dosáhnou takových vlastností, jaké nabízí prostředí
mainframu," říká Barnett. "Avšak postupné dospívání virtualizačních technologií
mimo mainframy by nakonec mohlo umožnit, že i rozsáhlejší pracovní úlohy o
objemu 1 000 mips a více budou migrovat z mainframu pryč," říká.
"Virtualizace je klíčem k tomu, jak propojit mainframe s technologiemi
otevřených systémů," myslí si Abbott z The 451 Group. IBM nabízí svůj
Virtualization Engine, který bude, jak naznačuje Rao, ve stále větší míře
využíván k optimalizaci zdrojů napříč systémy. "V našem pohledu je cestou, jak
si poradit s komplexitou prostředí zákazníků, použití virtualizačního enginu,
který bude běžet nejen na platformách IBM, ale i na dalších vedoucích
platformách," popisuje.
Hardwarová emulace, tedy jiný typ virtualizace, rovněž zjednodušuje snahu o
přesunutí mainframových aplikací do jiného prostředí, a to jejich abstrahováním
od základního hardwaru. "Bull nabízí virtualizaci, která umožňuje jeho
mainframovému operačnímu systému GCOS 8 a aplikacím nad ním běžet beze změny i
na hardwaru NovaScale 9000 stejného výrobce, založeném na architektuře Intel,"
říká Joe Alexander, ředitel firmy Bull pro strategii a plánování. Prozatím ale
budou muset high-endoví zákazníci čekat na rychlejší čipsety a také na výkonová
vylepšení týkající se emulačního softwaru.
Podobná technologie určená pro z/OS a OS/360 je v současnosti dostupná od
společnosti Platform Solutions. Firma, jež vznikla z někdejší divize
společnosti Fujitsu, prodává systém, který, když je používán s virtuálním I/O
subsystémem stejného výrobce, může podporovat z/OS (stejně jako Linux, Unix a
Windows) partitions na jediném x86 systému. "Přenášíme vlastnosti mainframu a
možnosti jeho operačního systému na komoditní hardware," říká Michael Maulick,
prezident a CEO Platform Solutions. Jako metoda pro vyrovnávání pracovního
zatížení se přístup IBM používající Virtualization Engine dosti podobá grid
computingu, což je oblast dnes založená z velké části na otevřených systémech.
"I když má IBM stále dostatečný náskok, nebude snadné jej udržet, když se všude
rozvíjí tolik dalších aktivit," předpovídá Abbott.

Co dál?
Mainframové operační systémy, i když jsou proprietární, mají v několika
oblastech stále některé klíčové výhody. "Operační systém poskytuje efektivitu,
izolaci, adresní prostor, šifrování a podporuje rovněž účinný model
clusteringu," říká Rao. A dodává, že mainframový operační systém je dnes také
nejdůvěryhodnější platformou pro provádění správy klíčů. "O přetečení zásobníku
v prostředí operačního systému z/OS nikdy nikdo neslyšel," argumentuje DiAngelo
z MIB Group a doplňuje, že je podstatně jednodušší zabezpečit jeden box než
několik najednou.
Avšak největším problémem zůstává, co si počít s více než 40 let vyvíjeným
mainframovým kódem (z něhož je velká část pevně vetkána do operačního systému a
hardwarové architektury), který je nucen pracovat ve světě distribuovaného
computingu a webových služeb. Rao tvrdí, že uživatelé sálových počítačů dnes
spoléhají na mainframové kódy v hodnotě více než bilionu dolarů. "Bank of New
York," říká Mulligan, "pracuje s desítkami milionů řádek kódu." "A takový objem
kódu by nemohl být portován za celý můj život."


Postoj k mainframu
Legendární spolehlivost a dostupnost mainframu nemůže být přisuzována pouze
zavedeným technologiím. "Jde v podstatě o kulturní postoj, který se kolem něj v
prostředí datového centra vytvořil," říká Robert DiAngelo, CIO firmy MIB Group.
"Prostředky potřebné pro řízení zpracování dat jsou velmi dobře definovány a
kontrolovány." Alan Walker, viceprezident společnosti Sabre Holdings, souhlasí.
"Budováním kultury kolem mainframu jsme strávili spoustu let."
Naproti tomu kultura kolem distribuovaných systémů, jež vyrostla z výpočetních
iniciativ na úrovni oddělení v rámci jednotlivých obchodních jednotek, je zatím
mnohem méně disciplinovaná. Snahy o modernizaci, které neberou ohled na
kulturu, jsou předurčeny k neúspěchu. "Některá z největších selhání v historii
IT byla spojena s migrací pouhých aplikací. Musíte změnit celou kulturu, nejen
software," vysvětluje analytik Gartneru Dale Vecchio.
Společnost Sabre tento problém musela řešit ještě před přepsáním jedné ze svých
aplikací a její migrací směrem k otevřeným systémům. "Jestliže je nutné
zpracovávat desítky tisíc transakcí za sekundu, nemůžete své stroje jen tak
rebootovat," říká Walker. Personál, který otevřené systémy spravuje, ne vždy
rozumí nejlepším praktikám vyžadovaným pro údržbu provozuschopnosti na takto
vysoké úrovni.
"K úspěšné migraci na otevřené systémy nemůže dojít, pokud s nimi nebudou
převedeny také hodnoty pocházející z oblasti mainframu," myslí si Walker.
"Výpadky obvykle nejsou způsobeny operačním systémem nebo hardwarem," říká.
"Jsou vyvolány tím, že programátor nebo provozní personál udělají něco špatně.
Personál starající se o otevřené systémy má možná trochu volnější přístup,
avšak zkušeným mainframovým programátorům a obsluze bylo vždy vštěpováno, aby
chyby nedělali."
Klíčem je vštípit tuto kulturu všemu personálu. Začíná to tím, že pro obsluhu
otevřených systémů tyto lidi přivedete do světa mainframů a to doslova. "Dávám
zaměstnancům možnost, aby získali kontakt se zkušenými lidmi z oddělení
mainframů," popisuje Walker. Zaměstnanci firmy MIB Group, kteří se starají o
mainframy, se zase současně učí i Javu a provádějí další činnosti spojené s
migrací. Robert Rosen, prezident skupiny Share sdružující uživatele mainframů
IBM, zaznamenal trend, kdy organizace najímají zkušené pracovníky z oblasti
mainframů, aby se starali o provoz datových center. "Uvědomují si, že tento typ
disciplíny potřebují," říká.









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