解析小型機(jī)、大型機(jī)和x86服務(wù)器間的差別

1、解析小型機(jī)、大型機(jī)和x86服務(wù)器間的差別小型機(jī)（minicomputerormidrangecomputer）是一個已過時的術(shù)語，用來指一類界于大型主機(jī)（mainframe）和微型計算機(jī)（microcomputer）之間的計算機(jī)產(chǎn)品，它是60年代由DEC（數(shù)字設(shè)備公司）公司首先開發(fā)的一類高性能計算產(chǎn)品。UNIX服務(wù)器具有區(qū)別于X86服務(wù)器和大型主機(jī)的特有體系結(jié)構(gòu)，基本上，各廠家UNIX服務(wù)器使用自家的UNIX版本和處理器。比如IBM公司采用Power處理器和AIX操作系統(tǒng)，Sun、Fujitsu（富士通）公司采用SPARC處理器架構(gòu)和Solaris操作系統(tǒng)，HP采用PA-RISC架構(gòu)（現(xiàn)在轉(zhuǎn)向

2、于安騰處理器）和HP-UX操作系統(tǒng)；過去的Compaq公司（已經(jīng)被并入HP）處理器架構(gòu)采用Alpha。使用小型機(jī)的用戶一般是看中Unix操作系統(tǒng)的安全性、可靠性和專用服務(wù)器的高速運(yùn)算能力。早期的小型機(jī)通常有各制造廠自己的專利技術(shù)，使用專用的指令系統(tǒng)和操作系統(tǒng)。不過，自80年代UNIX操作系統(tǒng)興起后，一些面臨危機(jī)的小型機(jī)改用了UNIX系統(tǒng)。小型機(jī)中國業(yè)內(nèi)習(xí)慣上說的小型機(jī)，是指一種UNIX服務(wù)器，是在服務(wù)器市場中處于中高端位置。小型機(jī)是指運(yùn)行原理類似于PC（個人電腦）和服務(wù)器，但性能及用途又與它們截然不同的一種高性能計算機(jī)，它是70年代由DCE（數(shù)字設(shè)備公司）公司首先開發(fā)的一種高性能計算產(chǎn)品。小型

3、機(jī)通常采用8-32顆處理器，性能和價格介于PC服務(wù)器和大型主機(jī)之間，高性能64位計算機(jī)。一般而言，小型機(jī)具有高運(yùn)算處理能力、高可靠性、高服務(wù)性、高可用性等小型機(jī)具有區(qū)別PC及其服務(wù)器的特有體系結(jié)構(gòu)，還有各制造廠自己的專利技術(shù)，有的還采用小型機(jī)專用處理器，比如美國Sun、日本Fujitsu（富士通）等公司的小型機(jī)是基于SPARC處理器架構(gòu)，而美國HP公司的則是基于PARISC架構(gòu)；Compaq公司是Alpha架構(gòu)。另外I/0總線也不相同，F(xiàn)ujitsu是PCI,Sun是SBUS，等等。這就意味著各公司小型機(jī)機(jī)器上的插卡，如網(wǎng)卡、顯示卡、SCSI卡等可能也是專用的。此外，小型機(jī)使用的操作系統(tǒng)一般是

4、基于Unix的，像Sun、Fujitsu是用SunSolaris，HP是用HPUnix，IBM是AIX。所以小型機(jī)是封閉專用的計算機(jī)系統(tǒng)。使用小型機(jī)的用戶一般是看中Unix操作系統(tǒng)的安全性、可靠性和專用服務(wù)器的高速運(yùn)算能力。一些歷史上著名的小型機(jī)系列：IBM：AS/400DCE：PDP7、PDP11、VAX等?，F(xiàn)在生產(chǎn)小型機(jī)的廠商主要有IBM和HP及浪潮、曙光等。IBM典型機(jī)器有RS/6000、AS/400等。它們的主要特色在于年宕機(jī)時間只有幾小時，所以又統(tǒng)稱為z系列（zero零）。AS/400主要應(yīng)用在銀行和制造業(yè)，還有用于Domino，主要的技術(shù)在于TIMI（技術(shù)獨(dú)立機(jī)器界面），單級存儲，

5、有了TIMI技術(shù)可以做到硬件與軟件相互獨(dú)立。RS/6000比較常見，用于科學(xué)計算和事務(wù)處理等。小型機(jī)的四大特色第一，高運(yùn)算處理能力（HighPerformance）1、采用8-32顆處理器，實(shí)現(xiàn)多CPU協(xié)同處理功能；2、配置超過32GB的海量內(nèi)存容量；3、系統(tǒng)設(shè)計有專用高速I/O通道。第二，高可靠性(Reliability)1、延續(xù)了大型機(jī)、中型機(jī)的高標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)與部件設(shè)計技術(shù)；2、采用高穩(wěn)定性的UNIX類操作系統(tǒng)。第三，高服務(wù)性(Serviceability)能夠?qū)崟r在線診斷，精確定位出根本問題所在，做到準(zhǔn)確無誤的快速修復(fù)。第四，高可用性(Availability)多冗余體系結(jié)構(gòu)設(shè)計是小型機(jī)的

6、主要特征，如冗余電源系統(tǒng)、冗余I/O系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)小型機(jī)的特殊架構(gòu)小型機(jī)具有區(qū)別PC及其服務(wù)器的特有體系結(jié)構(gòu)，還有各制造廠自己的專利技術(shù)，有的還采用小型機(jī)專用處理器，比如美國Sun、日本Fujitsu(富士通)等公司的小型機(jī)是基于SPARC處理器架構(gòu)，而美國HP公司的則是基于PARISC架構(gòu)；Compaq公司是Alpha架構(gòu)。另外I/O總線也不相同，F(xiàn)ujitsu是PCI,Sun是SBUS，等等。這就意味著各公司小型機(jī)機(jī)器上的插卡，如網(wǎng)卡、顯示卡、SCSI卡等可能也是專用的。此外，小型機(jī)使用的操作系統(tǒng)一般是基于Unix的，像Sun、Fujitsu是用SunSolaris,HP是用HPUnix,

7、IBM是AIX。所以小型機(jī)是封閉專用的計算機(jī)系統(tǒng)。使用小型機(jī)的用戶一般是看中Unix操作系統(tǒng)的安全性、可靠性和專用服務(wù)器的高速運(yùn)算能力?，F(xiàn)在生產(chǎn)小型機(jī)的廠商主要有IBM和HP及浪潮、曙光等。IBM典型機(jī)器有RS/6000、AS/400等。它們的主要特色在于年宕機(jī)時間只有幾小時，所以又統(tǒng)稱為z系列(zero零)。AS/400主要應(yīng)用在銀行和制造業(yè)，還有用于Domino，主要的技術(shù)在于TIMI(技術(shù)獨(dú)立機(jī)器界面)，單級存儲，有了TIMI技術(shù)可以做到硬件與軟件相互獨(dú)立。RS/6000比較常見，用于科學(xué)計算和事務(wù)處理等。但是，小型機(jī)不等于RISC服務(wù)器！以往，人們往往把基于RISC架構(gòu)專用處理器，采用

8、UNIX類操作系統(tǒng)的計算機(jī)與小型機(jī)的概念等同起來。然而，隨著AMD、英特爾等CPU廠商采用64位、多路SMP設(shè)計、多核、集成內(nèi)存控制器等先進(jìn)技術(shù)，X86架構(gòu)處理器從技術(shù)性能和市場接受度上都已經(jīng)開始顛覆RISC處理器廠商在小型機(jī)領(lǐng)域的壟斷地位；另一方面，隨著LINUX類操作系統(tǒng)的日趨成熟和廣泛應(yīng)用，也進(jìn)一步加速了以封閉專用著稱的UNIX操作系統(tǒng)的消亡。今天，一種基于X86多核處理器，同時支持UNIX和LINUX類操作系統(tǒng)，更具開放、標(biāo)準(zhǔn)特性的新型小型機(jī)已經(jīng)出現(xiàn)，在敲響傳統(tǒng)RISC小型機(jī)喪鐘的同時，給廣大企業(yè)級用戶送來了新時代的福小型機(jī)的發(fā)展趨勢趨勢一：RISC處理器走弱，X86處理器走強(qiáng)。隨著6

9、4位、多核CPU、多路SMP設(shè)計、集成內(nèi)存控制器等創(chuàng)新技術(shù)的引入，基于X86架構(gòu)處理器的系統(tǒng)性能越來越強(qiáng)大，對基于RISC處理器的服務(wù)器構(gòu)成了極大威脅。從全球高性能計算機(jī)TOP500排行榜來看，AMD、Intel處理器從2001年11月份的4%上升到了2005年11月的77.6%，而RISC等專用處理器則從96%下降到了22.4%。趨勢二：UNIX操作系統(tǒng)走弱，LINUX操作系統(tǒng)走強(qiáng)一方面，UNIX操作系統(tǒng)面臨標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一帶來的封閉性、投資昂貴的高成本性以及各UNIX廠商發(fā)展策略不明朗帶來的不確定性等三大困境；另一方面，隨著LINUX操作系統(tǒng)的日趨成熟，其性能已經(jīng)和UNIX操作系統(tǒng)相當(dāng)，并大量侵

10、蝕了UNIX的固有陣地。從全球高性能計算機(jī)TOP500排行榜來看，Linux從2001年11月份的7.8%上升到了2005年11月的74.2%；相反，而UNIX則從88.6%下降到了20%。趨勢三：小型機(jī)產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)朝開放化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展開放化、標(biāo)準(zhǔn)化一直是全球IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)律之一，它能帶來更高的性價比、更出色的擴(kuò)展性、更優(yōu)秀的兼容性和更多的投資回報。正是這一規(guī)律在催使包括CPU、操作系統(tǒng)、整機(jī)、應(yīng)用軟件廠商以及用戶在內(nèi)的整個小型機(jī)生態(tài)系統(tǒng)從封閉走向開放。眾多SI和軟件開發(fā)商推出了越來越多的基于Linux或Windows的應(yīng)用軟件或解決方案，如原本在UNIX下應(yīng)用的Oracle、Sybase等

11、企業(yè)級數(shù)據(jù)庫軟件已經(jīng)在LINUX下實(shí)現(xiàn)了成功的應(yīng)用，并得到了時間的檢驗(yàn)。越來越多傳統(tǒng)RISC小型機(jī)的用戶開始向遷移系統(tǒng)，擺脫封閉帶來的桎梏。趨勢四：遷移是一種趨勢IDC調(diào)研結(jié)果顯示，從2001以來，全球Unix服務(wù)器市場的出貨量和銷售額均在不斷縮減，在2001年整個服務(wù)器市場470億美元的銷售額中，Unix服務(wù)器占了210億美元；而2004年Unix則只有162億美元，平均每年的衰退比率超過了5。預(yù)計到2008年，X86服務(wù)器將不光是在銷量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于非工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器，甚至在銷售額方面也將實(shí)現(xiàn)趕超。小型機(jī)與PC服務(wù)器的區(qū)別在英文里這兩位都叫server（服務(wù)器），小型機(jī)是國內(nèi)的習(xí)慣稱呼。PC服

12、務(wù)器則主要指基于Intel處理器的x86架構(gòu)，是一個通用開放的系統(tǒng)。而不同品牌的小型機(jī)架構(gòu)大不相同，使用RISC、MIPS處理器，像美國Sun、日本Fujitsu等公司的小型機(jī)是基于SPARC處理器架構(gòu)，而美國HP公司的則是基于PARISC架構(gòu)，Compaq公司是ALPHA架構(gòu)，IBM和SGI等的也都各不相同；I/0總線也不相同，F(xiàn)ujitsu是PCI,Sun是SBUS，等等，這就意味著各公司小型機(jī)機(jī)器上的插卡，如網(wǎng)卡、顯示卡、SCSI卡等可能也是專用的；操作系統(tǒng)一般是基于UNIX的，像Sun、Fujitsu是用SunSolaris，HP是用HPUNIX，IBM是AIX等等，所以小型機(jī)是封閉專

13、用的計算機(jī)系統(tǒng)。使用小型機(jī)的用戶一般是看中UNIX操作系統(tǒng)的安全性、可靠性和專用服務(wù)器的高速運(yùn)算能力，雖然小型機(jī)的價格是PC服務(wù)器的好幾倍。PC服務(wù)器一般用的操作系統(tǒng)是安全性、可靠性稍差的Windows。目前造成Windows口碑不佳的原因其實(shí)多少也在于大家對Microsoft的偏見，其實(shí)Windows安全性、可靠性和運(yùn)算速度并不差。目前在服務(wù)器操作系統(tǒng)市場上的Windows市場占有率大，而且Windows在操作界面的易用性、通用性、易開發(fā)性、大量的應(yīng)用軟件支持上有絕對的優(yōu)勢；另外，pc服務(wù)器還可以支持現(xiàn)在流行的Linux、SC0UNIX、Solarisforx86等UNIX操作系統(tǒng)，對于文件

14、和打印服務(wù)器NovellNetware操作系統(tǒng)也是一個不錯的選擇。相對而言，PC服務(wù)器具有較高的性能價格比，通用性是其最大的一個優(yōu)點(diǎn)，會使用PC機(jī)就可以很容易地使用PC服務(wù)器，它的硬件結(jié)構(gòu)與pc機(jī)差不多，用戶心里有底；它的操作系統(tǒng)一般是Windows，而且應(yīng)用軟件也更豐富。另外，價格便宜也是pc服務(wù)器的優(yōu)勢，價位處于pc機(jī)與昂貴的小型機(jī)之間，具有最佳的性能價格比。大型機(jī)的特色大型機(jī)對于普通電腦使用者而言，了解得都不多，很多人可能還沒聽說過。畢竟我們在日常生活中使用的電腦，絕大部分都是微型計算機(jī)。大型機(jī)(Mainframe)的功能、價格以及性能上都在小型機(jī)和微型計算機(jī)之上，是一種用于大規(guī)模計算的

15、計算機(jī)系統(tǒng)，由于早期產(chǎn)品體積龐大因而被稱為大型機(jī)。1964年IBM公司花費(fèi)50億美金開發(fā)出了IBMSYSTEM/360大型機(jī)，開始了大型機(jī)的歷史。大型機(jī)通常采用集中式體系架構(gòu)，這種架構(gòu)的優(yōu)勢之一是其出色的I/O處理能力，因而最適合處理大規(guī)模事務(wù)數(shù)據(jù)。大型機(jī)不單純用來進(jìn)行傳統(tǒng)的海量數(shù)據(jù)處理和財務(wù)事務(wù)處理。在一些場合，它可作為企業(yè)的中心架構(gòu)，用來提高安全性，可用性和可管理性。大型機(jī)也可用來安裝多個操作系統(tǒng)，可以運(yùn)行所有的主流的軟件包。大型機(jī)通常用于政府、銀行、交通、保險公司和大型制造企業(yè)。特點(diǎn)是處理數(shù)據(jù)能力強(qiáng)大、穩(wěn)定性和安全性又非常高。system/360開始的一系列的IBM計算機(jī)是大型機(jī)的典型代

16、表，而IBM也是全世界最大的大型機(jī)制造商。目前生產(chǎn)大型機(jī)的企業(yè)主要有兩家：IBM和UNISYS。IBM大型機(jī)是其z系列服務(wù)器。順便說下，Sun和HP不生產(chǎn)大型機(jī)，但它們生產(chǎn)性能和用途類似于IBM大型機(jī)的高端Unix服務(wù)器。IBM小型機(jī)特性簡介提及IBM小型機(jī)，我們不得不說到IBMeLiza(蜥蜴)計劃以及IBM的小型機(jī)的RAS特性。eLiza的稱呼最早起源于六十年代中期IBM的一個計劃，即采用人工智能技術(shù)設(shè)計一種實(shí)現(xiàn)人和計算機(jī)之間通訊的程序。在九十年代，IBM設(shè)計的深藍(lán)超級計算機(jī)戰(zhàn)勝了國際象棋大師卡斯帕羅夫，其綜合處理能力可比喻于一個蜥蜴(lizard)所具有的功力，即具有預(yù)測防范、處理判斷以

17、及自我愈合再生能力。在當(dāng)今的IT世界，眾多企業(yè)都無情地面對一個巨大挑戰(zhàn)：為了構(gòu)成一個強(qiáng)大的靈活自如的電子商務(wù)運(yùn)做環(huán)境，需要使用大量的服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、復(fù)雜的應(yīng)用軟件等，這些設(shè)備所涉及的IT技術(shù)在發(fā)生著日新月異的變化，企業(yè)嚴(yán)重缺乏有經(jīng)驗(yàn)的工程師來維護(hù)和管理整個軟硬件系統(tǒng)。IBM公司綜合自己多年的IT經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)運(yùn)而生的提出了eLiza計劃，并給它賦予了具有前瞻性的重要內(nèi)容：即現(xiàn)代企業(yè)要想處于不敗的競爭地位，其電子商務(wù)環(huán)境所使用的軟硬件系統(tǒng)應(yīng)具備下列四項原則：1、自我配置能力：系統(tǒng)可以動態(tài)自我配置有關(guān)資源。2、自我保護(hù)能力：系統(tǒng)有能力保護(hù)自己，不受到非法訪問和攻擊。3、自我愈合能力：系統(tǒng)能夠自動預(yù)測錯

18、誤、避免錯誤、修復(fù)錯誤、取代有關(guān)錯誤部件。4、自我優(yōu)化能力：系統(tǒng)能夠自動監(jiān)視和管理有關(guān)資源，將系統(tǒng)性能調(diào)整到最佳狀態(tài)。為了達(dá)到以上目標(biāo)，系統(tǒng)還需具備以下七個要素：1、負(fù)載管理(WorkloadManagement)2、安全機(jī)制(Security)3、群集技術(shù)(Clustering)4、虛擬主機(jī)托管(VirtualServerHosting)5、端到端的自動控制(End-to-EndAutomation)6、災(zāi)難恢復(fù)機(jī)制(DisasterRecovery)7、端到端的系統(tǒng)管理(End-to-EndSystemsManagement)下面，編者以IBMp690服務(wù)器為例，介紹其RAS特性。1、自動

19、首次錯誤數(shù)據(jù)捕獲和診斷錯誤隔離能力2、自治愈內(nèi)部POWER4處理器組冗余3、業(yè)界第一的PCI總線奇偶錯誤恢復(fù)4、避免檢查中止的不可收集錯誤處理5、動態(tài)錯誤恢復(fù)：錯誤檢查和糾正(ECC)或在主存上的等價保護(hù)，所有一、二、和三級緩存和內(nèi)部處理器組6、連續(xù)和冗余的位操作被使主存具有自治愈功能7、在主存上具有的Chipkill糾正功能8、N+1的冗余電源，雙電源線，和對電源及風(fēng)扇的在線維護(hù)9、針對處理器、緩存、內(nèi)存、I/O和DASD的預(yù)計性錯誤分析10、基于運(yùn)行時錯誤來決定是否分離處理器運(yùn)行和啟動(動態(tài)處理器離線和永久處理器離線)11、緩存和主存的離線技術(shù)12、通過選擇高品質(zhì)的部件最大限度的減少故障1

20、3、針對電源、風(fēng)扇和I/O子系統(tǒng)的基于首次故障數(shù)據(jù)捕獲技術(shù)的并行、運(yùn)行間檢測技術(shù)。大數(shù)據(jù)大集中大格局IBM大型機(jī)顯身手ELS(LinuxonSystemz)即運(yùn)行Linux操作系統(tǒng)及相應(yīng)軟件和服務(wù)的大型機(jī)。性能方面，ELS擁有SystemZ系列大型機(jī)高吞量和大型數(shù)據(jù)庫處理的性能優(yōu)勢，因此一臺ELS的性能相當(dāng)于1000臺x86服務(wù)器，并且支持對各種IT資源和工作負(fù)載的全面整合。“這幾年來，IBM大型機(jī)裝機(jī)量持續(xù)增長，2011年更是超過了20%的增長率。更重要的是，大型機(jī)憑借獨(dú)特的優(yōu)勢，正在為醫(yī)療、交通、教育、社會保障等各個民生行業(yè)的信息化建設(shè)提供鼎力支撐。”近日，在“2012IBMELS超凡體驗(yàn)

21、之旅”客戶及合作伙伴大會上，IBM系統(tǒng)與科技部大中華區(qū)主機(jī)產(chǎn)品部總經(jīng)理施東峰如此說道。而民生信息化的獨(dú)特需求，總結(jié)起來就是九個字：“大數(shù)據(jù)、大集中、大格局”.以南京正在進(jìn)行的“智慧的交通”項目為例，龐大的城市交通網(wǎng)絡(luò)需要1000路高清視頻接入與存儲，還有200路高清視頻的轉(zhuǎn)發(fā)，因此，僅視頻存儲一項就相當(dāng)于南京過去十年的數(shù)據(jù)總量，同時也涉及到海量硬件設(shè)備的統(tǒng)一管理。而且，南京還要將“智慧的交通”與公安、政務(wù)等其他公共行業(yè)信息化系統(tǒng)進(jìn)行整合，籌建“智慧的南京”。又例如，易聯(lián)眾所努力打造的“民生服務(wù)云”,以社會保障卡作為身份識別和金融支付的載體，為城鄉(xiāng)居民、政府部門、社會服務(wù)機(jī)構(gòu)、定點(diǎn)醫(yī)療機(jī)構(gòu)、企事業(yè)單位、技工院校等對象提供優(yōu)質(zhì)、高效、便捷的專業(yè)服務(wù)。服務(wù)的背后，涉及到多個異構(gòu)平臺的整合與海量數(shù)據(jù)的管理，項目的復(fù)雜度可想而知?！斑@正是IBM大型機(jī)顯身手的時候，尤其我們的ELS更是適合民生客戶?！笔〇|峰說。ELS(LinuxonSystemz)即運(yùn)行Linux操作系統(tǒng)及相應(yīng)軟件和服務(wù)的大型機(jī)。性能方面，