“很顯然，企業(yè)客戶仍然喜歡擁有集中控制、可預(yù)測(cè)、可靠的計(jì)算系統(tǒng)——這正是IBM專門研究的那種系統(tǒng)?！边@是曾在1991年預(yù)言IBM大型主機(jī)之死的技術(shù)專家Stewart Alsop在2002年2月時(shí)發(fā)表的觀點(diǎn)。IBM曾在1960年代初，投入了50億美元開發(fā)大型主機(jī)，這相當(dāng)于今天接近400億美元的投資。1969年，人類第一位宇航員登陸月球，而在阿波羅登月項(xiàng)目中，IBM的大型主機(jī)System360做出了重要貢獻(xiàn)。

如果你認(rèn)為源自1960年的大型主機(jī)已經(jīng)成為老古董，那你就跟Stewart Alsop一樣要推翻自己了。2019年初，市場(chǎng)咨詢公司IDC與來(lái)自IBM系統(tǒng)部門的高管進(jìn)行了交流，了解到：IBM通常以相當(dāng)穩(wěn)定的節(jié)奏投資于IBM Z系統(tǒng)的未來(lái)兩代，一旦推出新一代產(chǎn)品，就意味著已經(jīng)在下一代產(chǎn)品和下下代產(chǎn)品上投入了至少一年的時(shí)間；IBM擁有一個(gè)先進(jìn)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)致力于三到五年之后的技術(shù)，以及一個(gè)致力于兩到三年之后技術(shù)的近端設(shè)計(jì)交付團(tuán)隊(duì)；這些技術(shù)將包含在下一代處理器、硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)選擇、I/O選擇和關(guān)鍵功能等選擇中。

在另一份2019年8月的IDC白皮書中，指出IBM大型主機(jī)經(jīng)歷了從孤島型到互聯(lián)型再到今天的變革型主機(jī)（transformative mainframe），IBM主機(jī)技術(shù)一直在與時(shí)俱進(jìn)。2015年初，IBM推出了耗資10億美元、耗時(shí)五年、涵蓋超過(guò)500項(xiàng)新專利的z13，IBM大型主機(jī)在現(xiàn)代IT中再次扮演舉足輕重的角色；2017年4月，IBM z14橫空出世，其R1版本可實(shí)現(xiàn)一臺(tái)主機(jī)即一個(gè)云數(shù)據(jù)中心；2019年9月，IBM再次推出歷時(shí)四年研發(fā)、共產(chǎn)生3000多項(xiàng)已發(fā)布或正在申請(qǐng)的IBM Z專利的z15。IDC認(rèn)為，今天企業(yè)基于大型主機(jī)的平臺(tái)，完全參與其數(shù)字化轉(zhuǎn)型，因此可以稱為“數(shù)字化轉(zhuǎn)型主機(jī)”。

一家北美金融機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)人在今年接受IDC關(guān)于變革型主機(jī)商業(yè)價(jià)值的訪問(wèn)時(shí)表示，由于IBM大型主機(jī)在機(jī)器學(xué)習(xí)和模型分析方面具備的強(qiáng)大能力，該公司的主機(jī)管理團(tuán)隊(duì)能夠更快地獲取和分析數(shù)據(jù)，避免了額外再聘用250-300員工的需要。是的，今天的IBM大型主機(jī)，已經(jīng)是數(shù)字化變革先鋒。

安全混合云

安全一直是IBM大型主機(jī)的技術(shù)主線。IBM Z系統(tǒng)的核心價(jià)值，在于構(gòu)建市場(chǎng)上最受信任、高性能、高規(guī)模和高I/O傳輸和數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，IBM在繼續(xù)增加這一核心價(jià)值的基礎(chǔ)上用新技術(shù)支持企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求。

從IBM z13開始，IBM就為其主機(jī)大幅增強(qiáng)了安全能力。z13是業(yè)界首款能夠單日處理25億筆交易的系統(tǒng)，z13為日益增長(zhǎng)的移動(dòng)交易提供了保證，由z13處理的交易從始至終都是穩(wěn)定的、端到端安全且可審計(jì)。z13還是業(yè)界首款實(shí)現(xiàn)了針對(duì)所有規(guī)模移動(dòng)交易的實(shí)時(shí)加密的系統(tǒng)，通過(guò)提高移動(dòng)交易的實(shí)時(shí)加密速度。z13交易引擎能夠?qū)嵔鯇?shí)時(shí)地分析交易，防止正在發(fā)生的欺詐，幫助金融機(jī)構(gòu)在欺詐波及到消費(fèi)者之前中斷交易。

而在 z14 發(fā)布前五年，IBM Z研究了計(jì)算環(huán)境，認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)將變得越來(lái)越普遍，而唯一有效并且可以快速上馬的防御將是加密一切。因此，IBM設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)開始致力于下一代z14微處理器的加密引擎，在z14中實(shí)現(xiàn)了普遍加密。IBM z14每個(gè)處理器的核心部分之外有一個(gè)專用的加密引擎，可提供足夠帶寬進(jìn)行加密，z14核心的加密引擎提供了傳統(tǒng)上4倍的晶體管，性能和容量提高了4到7倍。由于處于CPU之外，因此整體性能不會(huì)受到影響卻成功提高了加密能力。相比于z13，z14每天可以進(jìn)行120億次加密交易。

到了z15，IBM進(jìn)一步提升主機(jī)的安全能力。在已有的普遍加密技術(shù)基礎(chǔ)上，IBM又推出全新的數(shù)據(jù)隱私護(hù)照（Data Privacy Passports）技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與共享的控制。借助這項(xiàng)技術(shù)，在包括z15在內(nèi)的混合多云環(huán)境中，企業(yè)可以隨時(shí)保護(hù)數(shù)據(jù)或撤銷數(shù)據(jù)訪問(wèn)權(quán)，也就是說(shuō)z15可以把自身的安全能力擴(kuò)展到與之相連的整個(gè)混合云環(huán)境中。有了z15，可以將普遍加密功能擴(kuò)展至整個(gè)企業(yè)，即便離開IBM Z平臺(tái)也可以確保數(shù)據(jù)隱私保護(hù)。當(dāng)然，相比于z14，z15每天可以進(jìn)行190億次加密交易！

僅僅從安全這條主線看z13、z14、z15的技術(shù)進(jìn)展，就可以看到IBM對(duì)于大型主機(jī)的前沿性投入。z14引入普遍加密技術(shù)，加密了IBM Z上的所有內(nèi)容以及IBM客戶生產(chǎn)環(huán)境中的內(nèi)容；而z15則可以做到當(dāng)Z數(shù)據(jù)脫離Z主機(jī)傳輸時(shí)，Z的安全性也隨著該數(shù)據(jù)在混合云環(huán)境中傳播。IBM對(duì)Z系統(tǒng)的未來(lái)，是期望可以完全免受任何網(wǎng)絡(luò)威脅。

而在多云這條技術(shù)線上，IBM相信動(dòng)態(tài)的多云最終將成為所有工作負(fù)載的部署平臺(tái)。由于IBM Z是一個(gè)功能強(qiáng)大的記錄系統(tǒng)（SOR），因此IBM致力于將這個(gè)記錄系統(tǒng)擴(kuò)展到多云基礎(chǔ)設(shè)施上，通過(guò)開源和業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)跨云平臺(tái)的無(wú)縫互操作性。IBM將繼續(xù)推動(dòng)本地部署的IBM Z向云化道路前進(jìn)，并為私有和公共云創(chuàng)建無(wú)縫、安全的交互環(huán)境。

云原生敏捷開發(fā)

早在2016年的時(shí)候，IDC調(diào)查就確認(rèn)企業(yè)已經(jīng)開始把大型主機(jī)納入對(duì)數(shù)據(jù)中心的重新規(guī)劃和思考中，包括開始利用新的硬件和軟件功能對(duì)主機(jī)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化，將主機(jī)平臺(tái)與數(shù)據(jù)中心的分布式架構(gòu)以及云端集成。IDC調(diào)查認(rèn)為主機(jī)現(xiàn)代化舉措包括：在主機(jī)上運(yùn)行 Java、使用API連接到外部網(wǎng)絡(luò)、支持移動(dòng)應(yīng)用程序訪問(wèn)以及支持web等。同時(shí)，企業(yè)也在利用Linux將主機(jī)集成到DevOps流程中以支持敏捷應(yīng)用開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了大型主機(jī)即服務(wù)。

隨后，IBM主機(jī)上的DevOps和敏捷開發(fā)從2016年的早期采用階段躍升為常規(guī)階段。2016年僅在主機(jī)運(yùn)營(yíng)中作為創(chuàng)新實(shí)踐的混合云，到后來(lái)就成為了常規(guī)操作，主機(jī)平臺(tái)充當(dāng)與其它私有云交互并越來(lái)越多地與公共云交互的私有云平臺(tái)。企業(yè)還在主機(jī)上開發(fā)了重要的附加功能，例如利用微服務(wù)以及執(zhí)行分析。今天，創(chuàng)新者已經(jīng)開始在主機(jī)上構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)功能，也已在主機(jī)上運(yùn)行機(jī)器學(xué)習(xí)和區(qū)塊鏈應(yīng)用程序了，由此開啟了數(shù)字化轉(zhuǎn)型主機(jī)階段。

z13發(fā)布的時(shí)候，其理想是作為私有云和混合云架構(gòu)將具備“傳奇般”的可擴(kuò)展性，并能安全可靠地處理多個(gè)工作負(fù)載。在scale-out模型中，z13最多可以運(yùn)行8000個(gè)虛擬服務(wù)器，每個(gè)核承載至少50個(gè)虛擬服務(wù)器，從而節(jié)約軟件、能耗和設(shè)備上的成本。而到了z15，單臺(tái)z15系統(tǒng)中橫向擴(kuò)展至240萬(wàn)個(gè)Linux容器——與裸機(jī)x86平臺(tái)相比，運(yùn)行相同的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器負(fù)載，每個(gè)z15 LPAR（邏輯分區(qū)）上的Linux容器，最多可以多出2.3倍。

在IDC的變革型主機(jī)商業(yè)價(jià)值調(diào)研中，所有接受研究訪談的企業(yè)都表示，他們了解敏捷開發(fā)的重要性，并且已經(jīng)在自己的主機(jī)平臺(tái)上實(shí)施了敏捷流程，或者正在這樣做。一個(gè)受訪企業(yè)在談到其主機(jī)運(yùn)營(yíng)時(shí)表示，敏捷非常重要，因?yàn)楸仨毮軌蚍浅Ｑ杆俚仨憫?yīng)需求，該企業(yè)已經(jīng)在主機(jī)平臺(tái)上實(shí)施了敏捷開發(fā)，好處是更快的周期和更高的質(zhì)量。另一個(gè)受訪企業(yè)的一位主機(jī)工作人員表示，該企業(yè)對(duì)所有開發(fā)都使用敏捷流程并嚴(yán)格遵守敏捷原則。

當(dāng)然，IBM主機(jī)也在提高自身的敏捷開發(fā)能力。z15的一大特色就是引入了云原生開發(fā)，以幫助企業(yè)和組織將現(xiàn)有應(yīng)用現(xiàn)代化、構(gòu)建新的云原生應(yīng)用，以及安全地跨云集成最重要工作負(fù)載。上個(gè)月，IBM宣布將在IBM Z和LinuxONE上支持紅帽O(jiān)penShift平臺(tái)，借助Linux支持云原生開發(fā)的集成工具和功能豐富的生態(tài)系統(tǒng)，這項(xiàng)服務(wù)將加快實(shí)現(xiàn)更高的可移植性和靈活性。云開發(fā)人員可以在OpenShift上部署z/OS應(yīng)用程序，而不需要特殊的z/OS技能。

而在今年四季度，IBM也會(huì)把IBM Cloud Pak解決方案引入基于IBM Z和LinuxONE的Linux中，這些產(chǎn)品和服務(wù)旨在加快豐富IBM軟件生態(tài)系統(tǒng)。通過(guò)將這些產(chǎn)品和服務(wù)與IBM的企業(yè)平臺(tái)IBM Z和LinuxONE結(jié)合，就可以打造安全開放的混合多云平臺(tái)，將進(jìn)一步增強(qiáng)IBM幫助企業(yè)和組織釋放業(yè)務(wù)價(jià)值和推動(dòng)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的能力。

值得一提的是，IBM、Broadcom（原CA技術(shù)公司）和Rocket Software于2018年推出了名為“開放主機(jī)項(xiàng)目(Open mainframe Project)”的主機(jī)社區(qū)并開發(fā)了Zowe，Zowe 1.0于2019年2月發(fā)布。通過(guò)Zowe，應(yīng)用程序開發(fā)人員就可以在主機(jī)上使用 Kubernetes、Docker和其它流行的云原生編排工具，以及包括Jenkins和SonarQube等在內(nèi)的云原生開發(fā)工具，以用于持續(xù)集成和持續(xù)交付 (CI/CD)。

通過(guò)投資現(xiàn)代化大型主機(jī)和工具，采用 API、分析、混合云、微服務(wù)和容器等技術(shù)，以及利用DevOps和敏捷方法等措施，企業(yè)和組織可確保其主機(jī)能夠高效、有力地滿足業(yè)務(wù)需求，同時(shí)還能吸引年輕人才的加入。

下一個(gè)前沿

安全混合云以及云原生敏捷開發(fā)，是當(dāng)前企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的主要訴求，也是IBM主機(jī)全力滿足用戶需求的出發(fā)點(diǎn)。當(dāng)然，IBM主機(jī)并沒有止步于此，而是在算力、人工智能、區(qū)塊鏈等前沿不斷拓展。

在計(jì)算方面，IBM將繼續(xù)在兩個(gè)領(lǐng)域開展工作：核心密度和整體性能。整體性能不僅與處理器速度和反饋速度有關(guān)，而且與工作負(fù)載特定加速，如壓縮和加密加速等有關(guān)。IBM總是以保護(hù)現(xiàn)有投資的方式完成這些創(chuàng)新，也就是說(shuō)這些創(chuàng)新總是向后兼容，因此無(wú)需使用新技術(shù)堆棧即可加速，也無(wú)需更改現(xiàn)有應(yīng)用程序。一個(gè)典型的例子是普遍加密技術(shù)，它總是能適用于現(xiàn)有的、已投資的主機(jī)技術(shù)堆棧。

此外，在討論加速器時(shí)，業(yè)界傾向于考慮通用GPU或FPGA。然而，主機(jī)搭載嵌入式加速器已經(jīng)有幾十年的歷史，例如z14中嵌入微處理器的加密引擎。IBM一直在研究在未來(lái)的主機(jī)微處理器中嵌入什么加速器或決定在微處理器附近放置什么加速器。IBM正在研究一系列加速器的層次結(jié)構(gòu)，用于安全、數(shù)據(jù)挖掘、深度學(xué)習(xí)、更好的運(yùn)營(yíng)管理以及新的、更快的計(jì)算和數(shù)據(jù)傳輸方式。

當(dāng)然，如無(wú)必要，IBM Z也不會(huì)嘗試重新發(fā)明輪子，包括考慮類似IBM Power Systems利用OpenPOWER實(shí)現(xiàn)加速器策略以及周邊軟硬件生態(tài)。IBM Z追求與Power System類似的“協(xié)同效應(yīng)”，而不是試圖在Z系統(tǒng)中重建所有內(nèi)容。這樣，任務(wù)就變成了確定如何最好地集成現(xiàn)有技術(shù)，并使其對(duì)客戶的工作負(fù)載透明。

在更遠(yuǎn)的未來(lái)，IBM希望將未來(lái)的量子計(jì)算服務(wù)與IBM Z緊密無(wú)縫地集成，以便利用和擴(kuò)展企業(yè)的記錄系統(tǒng)，用于動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)建模或客戶畫像分析等用例，這些問(wèn)題類型是量子計(jì)算尤其擅長(zhǎng)的。IBM也是少數(shù)堅(jiān)決而重資投入量子計(jì)算的企業(yè)。

在人工智能方面，2017年底IBM為大型主機(jī)推出了人工智能計(jì)劃，通過(guò)z14以“Z / OS機(jī)器學(xué)習(xí)”的形式進(jìn)一步擴(kuò)展。存在于Z平臺(tái)上的數(shù)據(jù)在AI應(yīng)用程序中具有重要價(jià)值，并且在無(wú)需遷移數(shù)據(jù)的情況下，在SOR記錄系統(tǒng)上使用數(shù)據(jù)構(gòu)建AI模型具有天然優(yōu)勢(shì)。IBM計(jì)劃擴(kuò)展大型主機(jī)的AI功能，這可能包括投資用于深度學(xué)習(xí)的加速器，以及集成適合于人工智能處理的技術(shù)。

在區(qū)塊鏈方面， IBM將IBM Z作為區(qū)塊鏈的云平臺(tái)，該服務(wù)運(yùn)行在LinuxONE上。借助IBM Z加密技術(shù)，提升區(qū)塊鏈云服務(wù)安全性，因而IBM區(qū)塊鏈取得巨大成功。區(qū)塊鏈在所有行業(yè)的使用，從高等教育到全球貿(mào)易物流再到安全結(jié)算，將極大地改變這些行業(yè)。區(qū)塊鏈將帶來(lái)一個(gè)更加數(shù)字化的世界，縮短周期和業(yè)務(wù)流程，消除或降低中間商的成本。 區(qū)塊鏈在IBM的投資領(lǐng)域列表中名列前茅，IBM認(rèn)為當(dāng)前的區(qū)塊鏈服務(wù)只是冰山一角。在區(qū)塊鏈的發(fā)展過(guò)程中，可以看到將一些功能轉(zhuǎn)移到硬件中是有意義的，但考慮到技術(shù)變化的速度之快，現(xiàn)在還為時(shí)過(guò)早。在微處理器內(nèi)部實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈功能還需要幾年的成熟時(shí)間，與此同時(shí)IBM預(yù)計(jì)將在硬件上投入更多，以協(xié)助加速區(qū)塊鏈發(fā)展。

此外，在主機(jī)運(yùn)維方面，IBM將更多依賴人工智能，因?yàn)樽詣?dòng)化、自修復(fù)和不斷提高的自治級(jí)別將使主機(jī)系統(tǒng)更容易操作和維護(hù)，預(yù)計(jì)IBM Z將變得越來(lái)越不需要特殊技能，而主機(jī)的人機(jī)界面也將大為精簡(jiǎn)。

總結(jié)來(lái)說(shuō)，可以看到IBM為大型主機(jī)煥新而采取的大量努力，而IBM大型主機(jī)的研發(fā)也是IBM與眾多客戶合作完成的，代表了對(duì)于主流客戶需求的把握。在今天數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期，IBM主機(jī)還具有一個(gè)“意外”的吸引力，這就是一臺(tái)或幾臺(tái)主機(jī)可以代替成百上千臺(tái)PC服務(wù)，相應(yīng)節(jié)約了巨大的電能及其成本。今年年初開始，從國(guó)家相關(guān)部委到以北京、上海、深圳為代表的地方政府部門都相繼出臺(tái)政策，要求新建乃至改擴(kuò)建大型、超大型數(shù)據(jù)中心的PUE值需達(dá)到1.4以下。以x86分布式服務(wù)器建設(shè)數(shù)據(jù)中心的模式已“難以為繼”，IBM LinuxONE在大幅度提升性能和容量的同時(shí)，可以進(jìn)一步降低空間和能源消耗，最大化推動(dòng)數(shù)據(jù)中心綠色創(chuàng)新的發(fā)展。

可以預(yù)見，在未來(lái)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型過(guò)程中，集中控制、可預(yù)測(cè)、可靠的計(jì)算系統(tǒng)，不僅是企業(yè)的選擇也將是社會(huì)的選擇。大型數(shù)字化轉(zhuǎn)型主機(jī)來(lái)了，你做好了準(zhǔn)備么？

zhangnn