美国最神秘的大型机核心技术，终于要被国产替代了！

                
最近有一则不太被大家关注的新闻，说农行顺利完成了分布式核心工程，稳妥实现了大型机的关停下电工作。
这是银行业规模最大、涉及客户最多的大型主机切换及下线工作，为我国商业银行核心系统架构转型提供了重要借鉴。
看到这些消息，我是很吃惊的，因为IBM最核心的技术，终于要被国产替代了！
很多人并不了解IBM大型机，这种被简称为大机的服务器十分神秘，深藏在核心的机房中，保存着最核心的数据，运行着最核心的业务，普通人根本没机会见到它。
大机以高性能，高可用性，高可靠性著称，它有一套自成体系的硬件和软件，在服务器市场中鹤立鸡群，价格也非常感人，只有超大型公司才能用得起。
我们拿2017年发布的z14来看看它的性能指标吧：
CPU主频5.2G Hz，10个核心
可以配置170个CPU
内存32TB （不是GB!）
最多支持8000个虚拟机
可以横向扩展到200万个Docker容器
为什么要设计出这样的“怪物般”的机器呢？
因为这个世界上存在着一些关键业务，对平台要求极高。
几年前，调研机构Qualix Group曾有一组数字，服务器宕机1分钟，平均使运输业损失15万美元，银行业损失27万美元，通信业损失35万美元，制造业损失42万美元，证券业损失45万美元……
尤其对于银行业，如果银行系统中断1小时，将直接影响该行的基本支付业务；中断1天，将对其声誉造成极大伤害；中断2-3天以上不能恢复，将直接危及其他银行乃至整个金融系统的稳定。
必须有一种机器，在处理能力、稳定性和安全性上，满足这些需求，大型机就应运而生。
01
硬件
大型机一般都在系统内集成了高程度的冗余和错误检查技术，防止系统发生灾难性问题。
大型机的每个处理器核心都有2个完全的执行通道来同时执行每一条指令。如果两条通道的计算结果不一致，CPU的状态就会复原，重新执行该条指令，结果还是不一致的话，一个空闲状态的CPU将会被激活替代当前的CPU。
独立磁盘冗余阵列（RAID）大家都听说过，可以用冗余的磁盘和条带化算法，防止数据的损坏和丢失。 
2010年，IBM率先把类似的理念也引入到内存当中，用部分物理内存实现磁盘RAID的功能，叫做RAIM（独立冗余内存阵列）， 从而实现内存的高可用性。
除了CPU和内存外，其它的元件如内存总线、I/O通道、电源等等，都有相应的冗余设计。确保系统的高可靠性、高可用性。
即使出错，许多组件的热拔插特性也能确保系统的高服务性，在系统运行的同时被更换。
在大机中把很多软件模块都被硬件化了，比如硬件压缩卡、排序指令、向量运算指令，随机数生成器、加密硬件（AES、DES、TDES、SHA等），非常的霸气。
大机的处理器用的是自己独特z/Architecture主机架构。
IBM z14 有170个处理单元（PU），每个PU中除了我们常说的中央处理器（CPU）之外，还有集成固件处理器，集成信息处理器，内部耦合处理器等专用处理器。
这些专用处理器完成特定工作，卸下CPU的工作负载，让它专注于操作系统和应用程序。
02
软件
大机的操作系统也是独特的，叫z/OS，看看这复古的界面：
在上面可以运行DB2, IMS（数据库），CICS(交易中间件)，JVM等应用程序，当然，它们也都是为大机定制的。
大机也提供了强大的虚拟化能力，可以创建多个虚拟机实例，每个虚拟机运行不同的操作系统和应用程序：
有意思的是无论操作系统，还是上面的应用程序，它们的收费方式很独特：用户定期上传一个报告，根据使用情况来计算软件费用。
比如MSU（Million Service Units），这是IBM z Systems上一个用于测量处理能力的度量单位，一个MSU相当于系统每秒能够执行一百万条指令。
在IBM z/OS操作系统中，许多IBM和第三方软件都使用MSU来确定许可成本。客户通常需要购买足够的MSU来覆盖其应用程序和工作负载的处理需求。
我原来所在的IBM部门，就是专门负责大机上软件的销售和费用计算的，业务逻辑很有意思。
03
向后兼容性
单独把向后兼容性拎出来说，是因为对于关键业务应用来说，它实在太重要了。
它可以让大型公司平稳地升级硬件和软件，而无需重写或修改现有的应用程序。
IBM大型机的历史可以追溯到上世纪60年代，那个时候IBM通过System/360统治了计算机市场，后来虽然不断进化，但是一直保持了向后兼容性。
许多为早期系统编写的应用程序，在 50 年后仍然可以在最新的 IBM z系统上运行，无需修改。
所以我们看到很多用COBOL写的恐龙级古老应用：税收、社保、医疗保险、保单、理赔等，在大机上稳定运行了几十年，并且极有可能会继续运行下去。
04
国产化替代
早些年互联网企业掀起了一场“去IOE”的运动，利用分布式技术，把IBM的小型机，Oracle的数据库，EMC的存储给“干掉了”。
但是看了上面的科普，你就会明白，想替换掉大机难度远超“去IOE”。
更何况大型机主要是银行、金融等行业在使用，保存着最核心的数据，运行着最核心的应用，比如你的银行账户数据，这些不允许有一丝一毫的错误。 
农行是怎么做的呢？我去搜了一下，只找到了很少的信息，简单来说就是用分布式的核心系统替代集中式的大型机。
1. 农行分布式核心系统建设采用的数据库是TDSQL。
2. 在核心架构上，农业银行采用了高并发处理能力的分布式微服务架构，可以同时支持超过8亿客户的4011项综合金融服务。
3. 根据测试数据，系统响应时间提升至毫秒级，交易处理能力由每秒5000笔提升至8000笔。
4. 系统具备了强大的数据备份恢复能力，可以在极短的时间内恢复故障数据，确保客户信息的安全性。
5. 新版分布式核心系统实现了零停机、零问题、零差错和零投诉的目标。
6. 这是银行业规模最大、涉及客户最多的大型主机切换及下线工作，为我国商业银行核心系统架构转型提供了重要借鉴。
一般来说，企业推出新产品/解决方案，实际的效果要在宣传的效果上打个折扣，我相信大型机的关停下电工作不会像表面上看起来波澜不惊，一帆风顺，有知道详情的同学可以在评论区聊聊。
但是农行把这件事搞成了，这本身就是一个巨大的突破。
这不由得让我想起了IBM在中国的命运，20年多前，IBM的大型机，小型机，x86服务器可谓风头正劲，五大品牌软件WebSphere、Db2、Lotus、Tivoli、Rational在企业软件市场被众人追捧，再加上咨询服务业务，IBM在中国真是赚得盆满钵满。
IBM在中国负责研发业务的公司叫做国际商业机器（中国）投资有限公司，下设中国研究院（CRL)，中国开发实验室（CDL）和IBM中国系统中心（CSL）等机构，薪资高，活儿轻松，人性化管理，是诸多名校毕业生趋之若鹜的地方，
互联网浪潮一浪接一浪打来，IBM被动成为“去IOE”运动中的一员，硬件和软件逐渐失势，就剩下大型机还在苦苦支撑。
2021年CRL关闭，2024年CDL和CSL关闭，2025年国际商业机器（中国）投资有限公司停止运营。
只剩下一个负责销售、市场推广的IBM（中国）有限公司了，如今银行连大型机也要干掉了，它又能持续多久呢？
一个时代真的落幕了。
全文完，觉得不错的话点个赞吧。



贴主:gonewithsmoke于2025_04_14 8:33:52编辑