科技創新是經濟社會發展的重要支撐。在美國發展史上，以IBM 360爲代表的大型主機曾是當年美國科技創新的主力，不僅協助NASA完成了登月計劃以及由此開創了美國的集成電路產業，還成爲現代核心銀行系統和跨行交易系統以及航空業在線票務系統等現代美國經濟支柱的基礎設施。那麼，在當今中國後疫情時代的新一輪科技創新中，IBM大型主機和企業級存儲將有怎樣的新作爲？
實際上，自2015年以來，IBM系統的大型主機與企業級存儲等產品就不斷在雲中重生。而不斷在雲中重構的IBM大型主機與企業級存儲一直不忘“初心”：企業數據的集中式處理。進入2020年，IBM大型主機和企業存儲進一步提出了“雲中核心、穩敏合一”的計算理念——也就是基於容器技術和RedHat混合多雲軟件，IBM大型主機和企業存儲正在雲計算、大數據、人工智能等所代表的分佈式計算模式中煥發新的計算力。
分佈式計算的集中式處理
什麼叫大型主機？如果你認爲是像IBM System 360那樣的龐然大物就是大型主機，那就錯了。從IBM System 360開始，當時是第三代計算機、也是第一代通用計算機的IBM System 360，代表了用一個計算架構處理360度用戶需求的計算模式；之前的計算機都是專用計算機，只能用於單一計算用途，而IBM System 360則能處理所有的計算需求。而到了以現代服務器爲代表的通用計算架構中，大型主機僅僅代表了最大型的服務器而已。
實際上，隨着計算處理芯片和集成電路產業的飛速發展，今天的大型主機已經越來越小，而用X86標準服務器所構建的數據中心卻越來越大——大型互聯網公司或公有云服務公司的數據中心可達幾十萬甚至百萬臺X86服務器規模。最新發布的IBM z15 T02和LinuxONE III LT2兩款“大型主機”是在去年剛發佈的IBM z15基礎上設計的單機櫃風冷產品，19英寸的機櫃尺寸即當前數據中心服務器標準尺寸，可以配置爲4到65個PU處理單元、64GB到16TB內存，也就是說可以滿足企業級的各種計算需求，而不僅僅是“大型”需求。
所以，今天來說，大型主機並不“大”、X86服務器所構成的數據中心規模也並不“小”。因此，“大”“小”並不是今天定義“大型主機”與“互聯網與雲計算”的差異化點，而在於集中式計算與分佈式計算的區別。簡單理解，大型主機追求的是一個計算架構、一個計算基礎設施、一個集中地點就能處理所有的計算需求，其中也包括分佈式計算需求；而以互聯網和雲計算爲代表的分佈式計算，卻需要用彼此相隔數百公里的數據中心聯網實現。
那麼，新一代IBM大型主機是如何實現集中式處理分佈式計算的呢？以IBM z15 T02和LinuxONE III LT2爲例，其前身IBM z14 ZR1和IBM LinuxONE Rockhopper II早在2018年4月發佈時就已經實現了“一臺主機即一個數據中心”的能力：z14 ZR1單個系統每天能夠處理超過8.5億次的完全加密的交易；LinuxONE Rockhopper II測試可配置高達33萬個Docker容器。而z15 T02相比z14 ZR1的平均性能提升14%、計算核心數量與內存容量均翻番，並且容器可以原生方式部署在該系統中，也就意味着微服務可以同時獲得z/OS的原生服務能力。換言之，z15 T02與LinuxONE III LT2與上代相比不僅性能大幅提升，更同時將關鍵業務負載所需的虛機與分佈式雲原生計算所需的容器放到了同等重要的地位。而實際上z15單機最高支持240萬個容器以及8000個虛機，當前企業的容器和虛機水平也就在百餘個左右，因此即便是z15 T02與LinuxONE III LT2的能力，也已經遠遠超過了當前企業對於分佈式計算的需求，並且提供的是集中式管理。
相比之下，用集中式方式處理分佈式計算的大型主機，更符合企業數字化轉型的需求：既可獲得互聯網與雲計算的分佈式計算處理能力以及敏捷迭代收益；也能集中管理和處理所有的計算任務，包括ERP、核心銀行系統等關鍵業務工作負載，從而滿足穩定安全可靠的要求。
雲中核心、穩敏合一
IBM副總裁、大中華區系統部總經理侯淼近日表示：後疫情時代，企業更需要安全穩定、敏捷靈活的現代化IT架構，特別是同時支持關鍵業務負載以及區塊鏈、5G等創新業務負載，而IBM大型主機以及企業存儲的“雲中核心、穩敏合一、負載爲要”的理念正符合新型數字基礎設施的需求。
所謂“雲中核心”，這就是大型主機作爲企業雲核心的計算架構。在IBM System 360的時候，當時的IBM大型主機理念就是作爲企業數據交換和處理中心，即連接了其它所有較低性能計算設備的核心。從企業IT核心到“雲中核心”，IBM大型主機和企業存儲設備的理念一直沒有變過，只是企業IT的形態向雲計算過渡了。
以LinuxONE爲例，這個基於IBM大型主機技術的Linux主機，其核心設計和工程思想就是定位於一個高可擴展的數據服務和交易處理平臺，以此大幅拉開與普通標準X86 Linux服務器的區別。單一LinuxONE主機最多可支持多達8000個Linux服務器，也就是在一臺物理主機裏就容納8000個Linux服務器的計算能力，所以“一臺主機即一個數據中心”的說法並不爲過。更爲重要的是，LinuxONE兼具了傳統企業IT與雲計算新興企業IT的兩方面優勢：既有IBM Z主機的企業級品質與能力，也有Linux開放性與開源軟件生態的支持。
LinuxONE主機具有獨特的共享內存與垂直擴展架構，在I/O通道上配備專門的Power及RAS（遠程接入服務）芯片，以及面向I/O編排的專用I/O處理器SAP系統協處理器，這些造就了X86服務器所沒有的強大的I/O處理能力。通過將I/O處理與CPU處理分開，把I/O請求交由專門的SAP協處理器完成，這樣操作系統與CPU就可以並行處理多計算任務。在分佈式雲計算中，這種異步I/O能力是由複雜的服務器、網絡和軟件等所實現的，而LinuxONE主機採用專用芯片和處理器，以及集成到物理主機內的處理方式，其優勢是不言而喻的。
除了在硬件級別保障“雲中核心、穩敏合一”，IBM在收購RedHat之後也從軟件堆棧以及軟件與硬件結合等方面，推進了“雲中核心、穩敏合一”的理念。以LinuxONE III LT2最新發布的Secure Execution for Linux爲例，這是爲所有LinuxONE III機型而新引入的技術。衆所周知，Linux是雲計算的底層基礎操作系統，而Secure Execution for Linux在Linux虛機層實現數據隔離，確保只有企業組織內經過授權的人才能接觸這些數據。該技術主要是爲了確保在雲計算模式下的多租戶環境中，用戶甚至系統管理員也無法接觸Linux虛擬環境中的敏感數據。因此，在Secure Execution for Linux的執行操作中，不論是底層Linux操作系統的虛機還是上層基於Linux的容器，都能獲得深層次的原生的數據安全保障。
由新引入的Secure Execution for Linux技術，就可以看出IBM的Cloud Paks系列軟件與Red Hat OpenShift Container軟件並不是簡單移植到IBM Z和LinuxONE主機上，而是與主機硬件和軟件系統深度結合。例如結合IBM Z的普遍加密技術、z15首創的數據隱私護照和最新的Secure Execution for Linux，LinuxONE III LT2可以保護數據在混合雲的多租戶環境中的安全，甚至當數據離開企業數據中心後仍受到IBM主機的安全保護。
也就是說，IBM Z和LinuxONE所實現的分佈式計算集中化處理，是結合了兩種計算模式優勢的新型計算模式，而這個計算模式的特點就是“雲中核心、穩敏合一”。
三四線城市的轉型需求
“雲中核心、穩敏合一”的計算理念，正適合當前中國新型數字基礎設施建設中三四五線城市湧現出來的數字化轉型需求。
侯淼介紹，在疫情結束後，他到各地拜訪客戶，發現中小城市的數字化轉型現狀與一二線城市有較大的不同。以地區性的中小銀行爲例，往往資產規模在1000億左右、員工總數不超過1500人，而IT人員佔員工總數近5%左右，也就是將近四五十人。以四五十人的規模，要管理上百臺X86設備、大機、小機和企業級存儲等，還同時管理“穩態”和“敏態”計算，不僅成本非常高且受制於技能和人手的不足。
(IBM副總裁、大中華區系統部總經理侯淼)
當前，地方性銀行基礎架構發展的趨勢是“穩敏合一”，希望基礎架構可以提供“穩態”所需要的高可靠、高安全、高穩定的技術，以及基於同一個基礎架構實現雲的擴展。侯淼表示，“穩敏合一”的需求導致很多企業客戶對LinuxONE和IBM存儲非常感興趣。因爲LinuxONE除了水平擴展能力外，還能夠實現垂直擴展，可以打造一個穩定、可靠運行“穩態”業務、也能夠運行“敏態”業務的環境。
例如，LinuxONE本身具有隱藏式的資源，當客戶需要新的計算資源時，並不需要購買新的硬件，而只是通過激活碼激活隱藏的CPU、內存等就可以使用了，這爲企業以後的擴展提供非常便捷的方式——既滿足了“穩態”對生產安全的要求，也滿足了“敏態”對未來擴展的要求，這就是侯淼所看到的地區性銀行的重大趨勢。
除了IBM主機，IBM企業存儲也以同樣的理念爲企業帶來更高效、穩定、高質量的數據存儲方案。IBM就與百度智能雲合作，爲其越來越龐大的歷史數據歸檔提供磁帶解決方案。在截止2020年6月的過去9個月，百度用了10萬盤磁帶、存儲900多PB數據，歸檔存儲產品相較普通存儲的成本降低了85%。同時，基於IBM Spectrum Scale（原GPFS）存儲軟件方案，還能在數據孤島之間建立高效、安全、穩定的數據管道，使得百度數據流轉更順暢。
侯淼強調，現在無論在中國的任何地方，大家對數字化的體驗要求都是一樣的，這個需求在全國各地已經越來越典型化。市民、消費者和企業用戶對數字化體驗的不斷追求，將推動企業IT建設持續向線上、向雲中發展。而“雲中核心、穩敏合一”，正是切合三四五線城市數字化轉型需求的最新計算理念。
總結而言：疫情後的數字化轉型，不僅承擔着恢復經濟活力的重任，更加承擔了推動經濟結構轉型、發展數字經濟的歷史使命。IBM主機作爲一種與時俱進的計算模式，提出了“雲中核心、穩敏合一”的計算理念，兼具集中式計算與分佈式計算的優勢，可以幫助企業在穩定生產的同時、探索下一代數字服務模式，這就是新時代所需要的新計算力。（文/寧川）