Google, Facebook, dan Twitter memiliki pusat data raksasa di seluruh dunia, yang dibangun dari rak peralatan standar. Jika ribuan dan ribuan server jaringan kecil cukup baik untuk Google, Facebook, dan Twitter, bukankah itu cukup baik untuk Anda?

Mengkonsolidasikan semua kerumitan ini ke dalam satu kerangka pusat mungkin yang Anda butuhkan. Mari kita lihat apa sebenarnya mainframe itu dan jelajahi kegunaannya.

Apa Itu Mainframe Server

Mengapa menggunakan mainframe? Beban kerja yang kompleks dan padat data, pemrosesan batch, dan pemrosesan transaksi volume tinggi (OLTP) online. Misalnya, bank melakukan banyak hal dari keduanya. Saat pelanggan mengakses akun mereka secara online, OLTP. Ini waktu nyata dan interaktif.

Di luar jam kerja, bank biasanya menjalankan tugas batch: mengirimkan data pelanggan, faktur, total harian, perhitungan bunga, pengingat, email pemasaran, dan laporan. Ini bisa berarti memproses terabyte data dalam waktu singkat, dan di sinilah keunggulan mainframe.

Perawatan kesehatan, sekolah, lembaga pemerintah, fasilitas energi, operasi manufaktur, perencanaan sumber daya perusahaan, dan hiburan online adalah kandidat yang baik untuk mainframe. Internet of Things – komputer, laptop, smartphone, kendaraan, sistem keamanan, perangkat pintar, jaringan utilitas – semuanya dilayani dengan baik oleh komputer mainframe.

Jadi, Apa Itu Mainframe Server?

Apa itu mainframe? Apakah ini hanya komputer besar? Apakah itu superkomputer yang sama? Server IBM z Systems mendominasi pasar mainframe, memiliki lebih dari 90%; Untuk keperluan diskusi ini, kami akan mengatakan bahwa mainframe adalah server IBM z Systems. Dahulu kala, kata “mainframe” berarti karakteristik fisik, komputer yang sangat besar untuk menangani beban kerja yang sangat besar.

Mainframe sangat berbeda dari perangkat x86/ARM yang kita gunakan setiap hari. Server sistem IBM z modern jauh lebih kecil daripada komputer mainframe sebelumnya, meskipun ukurannya masih besar. Mereka kuat, andal, aman, dan menggunakan peralatan terbaru.

Akan sangat membantu untuk menganggap mainframe sebagai metode komputasi: penyimpanan data terpusat dan manajemen sumber daya, layanan penting yang diperlukan, keamanan tinggi, ketersediaan tinggi, perangkat keras hot-swap yang andal, konfigurasi ulang perangkat keras dan perangkat lunak yang dinamis.

Tidak ada waktu henti, pemrosesan transaksi batch, kompatibilitas mundur dengan perangkat lunak lama, dan throughput tinggi. Ada beberapa tingkat redundansi untuk setiap komponen : catu daya, pendinginan, baterai cadangan, CPU, komponen I/O, dan modul enkoder.

Kelebihan khusus

Throughput adalah fitur pembeda dari mainframe, yang dapat menangani sejumlah besar transaksi bersamaan dan operasi I/O besar tanpa melambat. server x86/ARM kehilangan efisiensi saat beban total lebih dari 20% dan melambat saat ada komponen yang kelebihan muatan; Misalnya, saat CPU-nya berjalan 100%, memori habis, atau hard disk kelebihan beban. Ini tidak terjadi pada komputer mainframe, yang mempertahankan kinerja puncak hingga beban 90%.

Kami dapat mencoba menyalin perangkat keras keras ini ke peternakan server x86/ARM, tetapi tidak sama. Perangkat keras komersial selalu berada di bawah tekanan harga yang berat, dan pada perangkat keras yang murah, banyak fungsi dialihdayakan, seperti fungsi enkripsi dan jaringan, yang memberi tekanan pada CPU.

Sebaliknya, komputer mainframe adalah kumpulan komponen khusus yang terpisah yang menyediakan sumber dayanya sendiri. Antarmuka jaringan, prosesor enkoder, dan pengontrol perangkat keras memiliki pengontrol, catu daya, koneksi redundan, diagnostik dan pelaporan mandiri, serta sistem pendinginnya sendiri.

Koneksi terintegrasi

Semua bandwidth yang besar ini dan penggunaan sumber daya yang efisien disediakan oleh koneksi terintegrasi. Tumpukan x86/ARM tercepat dibatasi oleh jaringannya. Komponen mainframe berkomunikasi satu sama lain melalui pelat belakang dan ribuan sirkuit berkecepatan tinggi khusus.

System Channel Subsystem (CSS) mengelola semua operasi I/O, baik internal maupun eksternal. CSS terdiri dari perangkat keras dan perangkat lunak: unit pemrosesan pusat (CPC), memori sistem utama, dan setidaknya satu unit kontrol (CU).

Pengontrol dapat berupa perangkat mandiri atau terintegrasi ke dalam perangkat I/O, subsistem saluran, atau dibangun ke dalam server. Subsistem saluran tunggal berisi banyak saluran dan mendukung banyak partisi logis. Lalu ada beberapa grup subchannel yang masing-masing mendukung ribuan subchannel . Semua saluran ini dikelola secara dinamis untuk mengakomodasi perubahan beban kerja dan menyediakan banyak jalur untuk setiap proses.

Sumber daya yang fleksibel

Sumber daya mainframe sangat dapat dikonfigurasi. Komputer mainframe dibagi menjadi beberapa sistem yang lebih kecil yang disebut partisi logis, atau LPAR. Setiap LPAR berjalan pada sistem operasinya sendiri, dan Anda dapat mengalokasikan memori dan CPU dengan sangat fleksibel: dipartisi, eksklusif, atau diberi bobot untuk kondisi yang berbeda. Misalnya, IBM z13 dapat mengelola hingga 85 LPAR, yang setara dengan 85 server berkinerja tinggi dalam satu sasis.

Mainframe juga mendukung pengelompokan. Benar, Anda dapat menggabungkan beberapa mainframe seperti server x86/ARM. Komputer mainframe memiliki tingkat fungsionalitas ketersediaan tinggi yang dibangun ke dalam perangkat keras dan firmware mereka.

Tetapi mengelompokkan kasus individual memiliki manfaat tambahan. Pengelompokan memberikan jaminan konsistensi yang kuat dan mengoordinasikan akses ke sumber daya bersama. Ini digunakan oleh sistem file cluster paralel seperti OCFS2 dan GFS2.

Ini tidak hanya melindungi dari kegagalan perangkat keras tetapi juga memantau perangkat lunak dan memulai pemulihan dengan tepat dengan memulai ulang layanan atau memulai ulang instans. Melindungi cluster yang didistribusikan secara geografis dari kegagalan. Linux adalah salah satu paket suite tercanggih, komprehensif, dan terbuka penuh yang juga berjalan pada sistem IBM z.

Apakah mainframe adalah superkomputer? TIDAK. Komputer mainframe dan superkomputer dirancang untuk tujuan yang sangat berbeda: superkomputer biasanya disetel untuk daya dan kecepatan pemrosesan maksimum, dan hebat dalam tugas intensif CPU. Kata kunci mainframe adalah produktivitas, keandalan, dan pemrosesan cepat kumpulan data yang sangat besar.

Hewan peliharaan dan ternak

Lahan server menggunakan teknologi virtualisasi, kontainer, dan cloud untuk menambang pusat data sebagai satu set sumber daya dengan cara yang sangat kompleks, dengan ratusan atau ribuan komponen individual yang perlu dikelola, dipantau, dan diganti secara teratur.

Anda mungkin akrab dengan metafora “ternak, bukan hewan peliharaan”. Di peternakan server kontainer, semuanya dapat dibuang. Jika proses gagal, mulai yang baru. Jika komponen perangkat keras mengalami kegagalan, ganti dan lakukan failover dengan jenis failover otomatis yang akan mentransfer beban kerjanya ke komponen lain.

Anda tidak menghargai bagian pribadi Anda seperti hewan peliharaan, tetapi memperlakukannya seperti kawanan ternak, sekumpulan unit sekali pakai yang tak berwajah. Docker , Apache Mesos , Marathon, ZooKeeper , Chef, Puppet, DC/OS… Semua teknologi baru ini memungkinkan pengembangan dan penyediaan layanan yang sangat fleksibel dengan mengorbankan sistem yang sangat kompleks yang dibebani dengan seringnya crash.

Kontainer, layanan mikro , virtualisasi

Mesin virtual, container, dan layanan mikro tidak hanya ada di kumpulan server x86/ARM. Mainframe mendukung ribuan mesin virtual dan semua perangkat lunak favorit Anda. Anda dapat menjalankan Linux secara native di z mainframe, tetapi sebagian besar instalasi default ke z/VM, teknologi hypervisor IBM, sebagai sistem operasi utama dan z/OS (sistem operasi milik IBM) atau Linux di mesin virtual.

Mesin virtual terhubung ke backplane berkinerja tinggi dengan memori fisik, yang memungkinkan komunikasi yang sangat cepat di dalam mesin virtual.

Untuk administrator sistem Linux berpengalaman, virtualisasi pada server IBM z Systems menjadi lebih mudah dengan KVM, teknologi virtualisasi asli Linux. IBM memperkenalkan KVM versinya sendiri untuk sistem IBM z, dan SUSE baru-baru ini mengumumkan dukungan penuh KVM untuk sistem IBM z dengan rilis produk SLES12 SP2.

Komputasi awan memberikan fleksibilitas yang lebih besar dan konfigurasi ulang sumber daya yang cepat. z/VM mendukung OpenStack , kumpulan cloud open source populer yang menyediakan Infrastructure as a Service ( IaaS ). Gunakan mainframe sebagai hub untuk operasi Anda dan tambahkan lebih banyak kapasitas dengan server x86/ARM dan cloud publik.

Pengalaman praktis dengan komputer mainframe?

Perangkat keras komersial murah dan mudah, dan jika Anda menggunakan perangkat lunak sumber terbuka, Anda dapat membuat lab uji biaya perangkat keras. Kemudian Anda dapat mencobanya dan meningkatkan keterampilan Anda. Komputer utama tidak sesederhana itu, dan tentunya ini bukan proyek lokal.

Anda tidak dapat memesannya dari Amazon atau Newegg, dan memiliki persyaratan daya dan pendinginan khusus. (Walaupun ukuran dan kerumitan server farm memiliki persyaratan lingkungan yang lebih kompleks.) Kerangka utamanya sendiri masih cukup besar dan berat. Mainframe terkecil IBM, z13s, beratnya sekitar satu ton dan seukuran kulkas restoran besar.

Meskipun Linux dan perangkat lunak apa pun yang ingin Anda jalankan di mesin virtual Anda sama di mana-mana, ada kurva pembelajaran dalam mengelola mainframe dan menjalankan sistem operasi z. Mainframe itu sendiri buta dan bodoh, jadi Anda memerlukan ekstensi (nama keren untuk laptop yang terhubung langsung) dan Anda memerlukan server penyimpanan terpisah.

Ada beberapa cara untuk bereksperimen dengan teknologi mainframe. IBM LinuxONE Community Cloud menawarkan uji coba gratis selama 120 hari untuk menguji pemasangan dan penyediaan SUSE, Red Hat, dan Ubuntu Linux terbaru di Sistem az. Kerugian: Layanan ini tidak memberikan kemampuan untuk menginstal Linux pada bare metal atau mesin virtual, juga tidak memberikan akses apa pun ke Pengelola Perangkat.

Anda juga dapat menguji server dari bawah ke atas dengan demo proof-of-concept. Peralatan kredit telah dipasang di fasilitas Anda. Ini jelas bukan latihan yang sembrono dan hanya dilakukan bila ada kemungkinan besar pelanggan akan membeli perangkat keras dan perangkat lunak yang diinstal.

IBM PartnerWorld Certified Independent Software Vendors (ISV) , Anda dapat menggunakan alat pengembangan pribadi IBM System z® ( zPDT ).

Ini memungkinkan ISV untuk mengembangkan perangkat lunak untuk sistem IBM z tanpa menggunakan perangkat keras. Teknologi zPDT menciptakan lingkungan arsitektur sistem az yang memungkinkan sistem operasi mainframe (termasuk Linux), middleware, dan perangkat lunak berjalan tanpa perubahan pada platform yang kompatibel dengan x86.

Harga mainframe mulai dari sekitar $40.000 untuk sistem entry-level. Penetapan harga didasarkan pada core CPU, ketersediaan perangkat keras, dan lisensi perangkat lunak, dan sistem besar dapat dengan mudah menghabiskan biaya hingga $1 juta.

IBM menerbitkan banyak buku, video, dan dokumentasi teknis yang bagus. Ini adalah titik awal yang bagus untuk mempelajari tentang mainframe dan Linux pada sistem-z IBM.