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U2L小型机迁移Linux方案,可不光是为了省钱

2020-05-29 22:52:27 qsadmin 49

全球市场调研机构IDC报告显示,至2014年第四季度,全球四路及四路以上服务器出货量中约94%为x86架构服务器,IBM POWER微架构及甲骨文SPARC架构服务器的出货量仅占约4.6%。在历经数年的出货量收窄之后,后者的年出货量已经不足1万套。


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在2011年的一篇文章中就有提到,“英特尔利用x86处理器实现RISC替换的战略,进入了高速行驶的快车道,全新的至强E7处理器正像高铁一样,逐步取代原有轨道上行驶的封闭且成本昂贵的传统RISC列车。”。当时,英特尔发布至强E7处理器之后,无论是从性能、RAS特性还是功能与经济性上,以英特尔为主导的x86架构针对传统RISC服务器(UNIX服务器)已经形成了强劲的挑战。



不完全是一件与钱有关的事儿


由RISC架构服务器向x86架构服务器是当今市场的一大趋势,它也被称为“U2L”,即Unix to Linux,这是因为RISC服务器普遍采用专用的UNIX操作系统,而x86架构服务器在支撑企业级业务应用——特别是关键业务时——企业用户普遍采用Linux操作系统。

 

2011年U2L话题逐渐为人所知以来,“省钱”二字就一直与U2L紧密相随,特别是在2013年5月17日“阿里巴巴最后一天小型机下线”这一新闻爆出之后,在很大程度上属于由U2L衍生出的“去IOE”话题,核心驱动因素在很多文章中都被描述为“与省钱有着不可分割的关系”。



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U2L当然是省钱的,能够为企业用户剩下不菲的投资:将8路IBM Power 870(POWER8)服务器与基于英特尔至强E7-8890 v3的8路服务器(比如主流的联想System x3950 X6)进行对比,后者能够在4年的服务器生命周期内,减少接近85%的TCO(当然,这其中有复杂的计算公式,现实情况还是有一定出入的。)



不过,就U2L这件事情来说,这不完全是钱的事儿。


 首先,随着阿里巴巴“去IOE”事件的更多细节浮出水面,在这一过程中阿里巴巴在体系架构转变上所负担的成本是巨大的,涉及到非常大的人力、物力及开发测试成本,甚至这一转变对阿里巴巴技术保障体系成本的影响,一直延续到了今天。

 

其次,在任何一家具有完善IT体系架构的企业,仅仅因为“省钱”就进行体系架构的转变,“简直是天方夜谭”。CIO当然会在工作中充分考虑成本的影响,但“没有任何一个CIO,会为了省钱”决定从UNIX技术体系转变到Linux技术体系中。


 


第三,进行U2L的架构转变,企业所能够获得的价值,不止是“省了多少钱”能够衡量的。



U2L的三点好处:自由生态 话语权


Unix系统由于其专有性,往往被认为是“封闭系统”的典型代表,“开放性”总的来说以纵向至ISV、SI为主,而不像Linux那样形成一个既有纵向深入,也有横向扩展的开放系统环境。

 

Linux是作为一种由开源社区发展而来的,同时又实现了广泛的商业化,不仅可以运行在多种硬件平台之上,更能够从多个领域获得技术支持力量,比如硬件供应商、软件厂商、开源社区甚至是其它的企业用户那里,且硬件与软件相互独立、兼容,能够更好的保护企业用户的投资。




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所以,诞生于自由社区的Linux,更懂得自由的含义和重要性。

 

在Unix的时代,企业用户业务应用的生命周期很长,一个应用往往在几年甚至十几年的周期里被持续使用,而受限于Unix系统的成本和开发难度,每年上线的新业务应用数量也极为有限。

 

但在第三平台时代,受到云计算、大数据、移动化及社交趋势的影响,企业业务系统中充斥着大量“短时间内应对高峰业务需求”或是“为了满足趋势性、热点性业务需求”建立的短周期业务系统,这些业务应用的生命周期短却需要在短时间内开发上线,在Unix系统上频繁的开发、部署新的轻量级业务系统,显然不如选择Linux平台。

 

相反,在Linux平台快速开发、部署轻量级业务系统,短时间内频繁上线业务应用以满足临时性业务需求,不仅开发、部署工作更为简单,对业务核心系统的影响较小,生态环境内可供参考的经验技巧也更多。

 



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这就是Linux乃至整个x86架构生态系统的优势所在。在传统商业软件领域,x86已经拥有了一个庞大的生态系统,仅是主流的数据库、应用软件、编译器就已经完全超越了Unix生态系统的规模,更进一步,同样是在第三平台趋势的影响下,我们看到不仅有Hadoop、Spark、MangoDB、MySQL、HBASE等等开源的软件平台,还有Cloudera、Red Hat、Citrix等ISV将开源平台优化为可商业应用的成熟产品。



不仅如此,Linux生态环境中还有许多“世外高人”的存在,在长期的设计开发、管理运维过程中,不仅是百度、阿里巴巴、腾讯等大型互联网企业,所有使用Linux平台的企业用户直接或间接的培养了规模庞大的专业人群;反观Unix生态环境,即便是能够找到合适的人才,代价是不是又有些高呢?



话语权意味着成本更意味着未来。在Linux/x86架构生态环境的强力支撑下,企业用户拥有显著高于Unix/RISC架构生态环境的话语权,从服务器硬件、数据中心网络、操作系统、应用软件,到服务提供商、系统集成商,乃至渠道商、分销商的选择上,都具有自主选择的权利,企业用户可以根据自己的实际情况,选择不同的软硬件方案或是合作伙伴,或是以更低的成本以广阔的生态环境为依托,更加灵活的设计属于自己的定制化软件甚至是解决方案。



除此以外,U2L的好处还包括:

英特尔的x86处理器路线图明确,每一代产品的性能提升明显,功能也越来越丰富,在“Tick-Tock”战略下保持了可靠的更新周期。

U2L之后,宕机风险被分散到更多的服务器节点上,而不是全部为系在少数的RISC(Unix)服务器上,降低了整体业务宕机的风险。

以RISC(Unix)服务器为基础建立的专有的纵向整合的解决方案堆栈,依赖于单一或极少的供应商,很难在短时间内找到替代者,业务等于维系在一个没有冗余的单点上。将传统的Scale-Up架构,转变为更适合云计算、大数据时代的Scale-Out架构,在享受几乎相同的单机RAS特性的情况下,享受分布式软件架构带来的对业务扩展性、灵活性的支撑。

     


实践U2L:如何迁移到Linux?



实践U2L:如何迁移到Linux?

 

Unix to Linux的过程是一个全面改变企业用户IT体系架构的过程,这其中既包括数据中心硬件,比如服务器(有时候还包括了存储的迁移),也包括软件应用的迁移,还有企业用户业务应用逻辑关系、数据结构的迁移。



在Linux平台上重建业务的第一前提,是能够把企业的业务应用迁移过去,比如ISV的应用或是企业定制化应用,Java应用程序的迁移最为简单,建立新的操作系统环境也不难,比较难的是C/C++应用程序、汇编或是特定的RISC语言所开发的应用程序,这项工作需要较为充分的准备。



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应用程序和操作系统平台完成迁移准备之后,重要的是业务逻辑和数据、数据结构的迁移,由于Oracle等主流数据库系统都有较为完善的迁移工具和指南,相同数据库间的迁移比较轻松,不同数据库产品之间的迁移技术门槛也越来越低,但需要注意的是,集成逻辑(存储进程)的迁移需要充分考虑到不同业务逻辑之间的强关系,很容易因为业务逻辑及其关系复杂,导致的迁移失败。



总的来说,物理架构的转变最为容易(Infrastructure),应用程序、中间件及平台、操作系统的迁移最难(Software、Middleware、OS),业务逻辑和数据结构的迁移具有一定难度且实现过程比较复杂。


但物理架构的转变虽然容易,选择过程却是U2L过程中最愁人的,毕竟操作系统、虚拟化平台、中间件和数据库的选项有限,而x86架构的服务器?那可是一个庞大且让人眼花缭乱的市场。



擦脸双眼为U2L选择可靠的硬件平台


在U2L过程中,针对x86架构服务器平台的硬件验证是必须要做的工作,这一验证分为五个组成部分:


服务器性能验证,虽然同样是x86服务器,但在性能上仍然有一定的差距,比如在I/O性能上这一差距表现的比较明显,而在选择8路(及以上)服务器时,由于多路服务器交换芯片的问题,计算性能也会有一定差别

可靠性验证,服务器硬件层面的可靠性来自于处理器、服务器设计及其所采用的组件/配件本身,好的服务器冗余、散热、供电、维护设计能够更好的提高服务器的可靠性,避免许多意想不到的宕机问题(比如过热或是灰尘)

兼容性验证,不是所有的x86服务器的兼容性水平都是一样的,大量第三方组件,比如I/O组件针对不同操作系统、虚拟化平台的兼容性就需要“一大长串兼容性列表”来证明

灵活性/扩展性验证,x86服务器的灵活性是其最重要的特征之一,除了组件的灵活性之外,像是联想System x3850/3950 X6所采用的“Book”设计,就包括了Storage Book(存储模块)、Compute Book(计算模块)、I/O Book(I/O模块)等灵活选择的配件以针对计算、存储和I/O进行灵活配置或扩展

新技术验证,为了提高竞争力,避免同质化竞争,市场上销售的x86服务器往往都有一些比较独特的技术,比如说散热、加速卡或是管理平台,企业用户对这些技术往往此前接触较少,没有太多的实践经验,这也是需要验证的,比如说联想 System x服务器的X6架构中,就采用了eXFlash 内存通道闪存存储技术,这一技术如今已经进入第二代,稳定性和成熟度都较高,但在第一代时,需要额外驱动以获得操作系统的支持和识别(第二代产品进化到DDR4,且不再需要识别和支持过程)


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如果企业用户解决了所有这些问题——软硬件的选择、数据与逻辑(系统依赖关系)的重建、工作负载的迁移——U2L的过程就走到了最后的一步,那就是系统优化与应用调优,在英特尔或其它生态环境中供应商提供的软件工具的帮助下,针对Java、Oracle数据库、VMware虚拟机以及其它应用程序的性能调优和系统优化工作才刚刚开始。不过,这一步往往是一个惊喜不断的过程。



在过去几年,企业级IT市场涌现出了一系列的优秀业务应用软件或平台,从云计算操作系统OpenStack,到商业领域大热的SAP HANA;从越来越成熟招人爱的MySQL,到VMware和微软Hyper-V;从x86架构领域兴起的分布式架构,到人人都在关心的软件定义(服务器、存储、网络甚至是数据中心),U2L的前景都充满着越来越多值得期待和尝试应用型态和架构选择,从Unix转变到Linux,是一个“进入前所未有多选择”的过程。