Sdílet prostřednictvím

Návrh architektury azure mainframe a midrange

  • Článek

Sálový a střední hardware se skládá z řady systémů od různých dodavatelů (vše s historií a cílem vysokého výkonu, vysoké propustnosti a někdy vysoké dostupnosti). Tyto systémy se často škálovaly na více instancí a monolitické, což znamená, že se jednalo o jeden velký rámec s více jednotkami zpracování, sdílenou pamětí a sdíleným úložištěm.

Na straně aplikace byly programy často napsány v jedné ze dvou příchutí: buď transakční, nebo dávkové. V obou případech bylo použito několik programovacích jazyků, včetně COBOL, PL/I, Natural, Fortran, REXX atd. I přes věk a složitost těchto systémů existuje mnoho způsobů migrace do Azure.

Na straně dat jsou data obvykle uložená v souborech a v databázích. Mainframe a midrange databáze často přicházejí do různých struktur, jako jsou relační, hierarchické a síťové, mimo jiné. Existují různé typy systémů organizace souborů, kde se některé z nich dají indexovat a můžou fungovat jako úložiště klíč-hodnota. Kódování dat v sálových počítačích se navíc může lišit od kódování, které se obvykle zpracovává v jiných systémech než sálových počítačů. Migrace dat by proto měla být zpracována s počátečním plánováním. Existuje mnoho možností migrace na datovou platformu Azure.

Přehled sálového počítače + střední uspořádání

Migrace starších systémů do Azure

V mnoha případech se v Azure dají replikovat sálové počítače, střední uspořádání a další serverové úlohy bez ztráty funkčnosti. Někdy si uživatelé nevšimnou změn v jejich základních systémech. V jiných situacích existují možnosti refaktoringu a opětovného vytváření starších řešení do architektury, která je v souladu s cloudem. To se provádí i při zachování stejné nebo podobné funkce. Architektury v této sadě obsahu (plus dokumenty white paper a další zdroje uvedené dále v tomto článku) vám pomůžou tento proces provést.

Koncepty sálového a středního uspořádání

V architekturách sálových počítačů používáme následující termíny.

Mainframy

Sálové počítače byly navrženy jako servery s vertikálním navýšením kapacity pro spouštění rozsáhlých online transakcí a dávkového zpracování v pozdních 1950s. Sálové počítače mají například software pro formuláře online transakcí (někdy označované jako zelené obrazovky) a vysoce výkonné vstupně-výstupní systémy pro zpracování dávkových spuštění. Sálové počítače mají kromě schopnosti spouštět online a dávkové úlohy také pověst pro vysokou spolehlivost a dostupnost.

Úložiště sálových počítačů

Součástí demystifikace sálových počítačů je dekódování různých překrývajících se termínů. Například centrální úložiště, reálná paměť, skutečné úložiště a hlavní úložiště odkazují na úložiště připojené přímo k procesoru mainframů. Sálový hardware zahrnuje procesory a mnoho dalších zařízení, jako jsou zařízení úložiště s přímým přístupem (DASD), magnetické páskové jednotky a několik typů uživatelských konzol. Pásky a DASD se používají pro systémové funkce a uživatelské programy.

Typy fyzického úložiště:

  • Centrální úložiště se nachází přímo na procesoru sálového počítače. Označuje se také jako úložiště procesoru nebo skutečné úložiště.
  • Pomocné úložiště se nachází odděleně od sálového počítače. Zahrnuje úložiště na DASD, které se také označuje jako stránkovací úložiště.

MIPS

Měření milionů instrukcí za sekundu (MIPS) poskytuje konstantní hodnotu počtu cyklů za sekundu pro daný počítač. MIPS se používají k měření celkového výpočetního výkonu sálového počítače. Dodavatelé sálových počítačů účtují zákazníky na základě využití MIPS. Zákazníci můžou zvýšit kapacitu sálového počítače, aby splnili konkrétní požadavky. IBM udržuje index kapacity procesoru, který zobrazuje relativní kapacitu v různých sálových počítačích.

Následující tabulka uvádí typické prahové hodnoty MIPS v malých, středních a velkých podnikových organizacích (SORG, MORG a LORGs).

Velikost zákazníka Typické využití MIPS
SORG Méně než 500 MIPS
MORGU 500 MIPS až 5 000 MIPS
LORG Více než 5 000 MIPS

Data sálového počítače

Data sálového počítače se ukládají a organizují různými způsoby, od relačních a hierarchických databází až po systémy souborů s vysokou propustností. Některé běžné datové systémy jsou z/OS Db2 pro relační data a IMS DB pro hierarchická data. V případě úložiště souborů s vysokou propustností se může zobrazit VSAM (IBM Virtual Storage Access Method). Následující tabulka obsahuje mapování některých nejběžnějších datových systémů mainframů a jejich možných cílů migrace do Azure.

Zdroj dat Cílová platforma v Azure
z/OS Db2 & Db2 LUW Azure SQL DB, SQL Server na virtuálních počítačích Azure, DB2 LUW na virtuálních počítačích Azure, Oracle na virtuálních počítačích Azure, Azure Database for PostgreSQL
IMS DB Azure SQL DB, SQL Server na virtuálních počítačích Azure, DB2 LUW na virtuálních počítačích Azure, Oracle na virtuálních počítačích Azure, Azure Cosmos DB
Metoda přístupu k virtuálnímu úložišti (VSAM), indexovaná metoda sekvenčního přístupu (ISAM), další ploché soubory Azure SQL DB, SQL Server na virtuálních počítačích Azure, DB2 LUW na virtuálních počítačích Azure, Oracle na virtuálních počítačích Azure, Azure Cosmos DB
Skupiny dat generování (GDG) Soubory v Azure využívající rozšíření v zásadách vytváření názvů pro poskytování podobných funkcí GDG

Systémy midrange, varianty unixu a další starší systémy

Střední systémy a střední uspořádání počítačů jsou volně definované termíny pro počítačový systém, který je výkonnější než osobní počítač pro obecné účely, ale méně výkonný než počítač s plnou velikostí. Ve většině případů se střední uspořádání počítače používá jako síťový server, pokud existuje malý až střední počet klientských systémů. Počítače mají obecně více procesorů, velké množství paměti RAM (Random Access Memory) a velké pevné disky. Kromě toho obvykle obsahují hardware, který umožňuje pokročilé sítě a porty pro připojení k více podnikovým periferním zařízením (například zařízením pro ukládání velkých objemů dat).

Mezi běžné systémy v této kategorii patří AS/400 a IBM i a p série. Unisys má také kolekci systémů střední architektury.

Operační systém Unix

Operační systém Unix byl jedním z prvních operačních systémů na podnikové úrovni. Unix je základní operační systém pro Ubuntu, Solaris a operační systémy, které splňují standardy POSIX. Unix byl vyvinut v roce 1970 Ken Thompson, Dennis Ritchie a další v AT&T Labs. Původně to bylo určeno pro programátory, kteří vyvíjejí software, spíše než pro programátory. Byla distribuována vládním organizacím a akademickým institucím, z nichž oba vedly Unix k přenosu do širší škály variant a forků s různými specializovanými funkcemi. Unix a jeho varianty (například AIX, HP-UX a Tru64) se běžně používají ve starších systémech, jako jsou sálové počítače IBM, systémy AS/400, Sun Sparc a hardwarové systémy DEC.

Jiné systémy

Další starší systémy zahrnují řadu systémů od společnosti Digital Equipment Corporation (DEC), jako jsou DEC VAX, DEC Alpha a DEC PDP. Systémy DEC původně spustily operační systém VAX VMS a nakonec se přesunuly do variant Unixu, jako je Například Tru64. Mezi další systémy patří systémy založené na architektuře PA-RISC, jako jsou systémy HP-3000 a HP-9000.

Střední uspořádání dat a úložiště

Střední uspořádání dat se ukládá a uspořádá různými způsoby– od relačních a hierarchických databází až po systémy souborů s vysokou propustností. Mezi běžné datové systémy patří Db2 pro i (pro relační data) a IMS DB pro hierarchická data. Následující tabulka obsahuje mapování některých běžnějších datových systémů sálových počítačů a možných cílů migrace do Azure.

Zdroj dat Cílová platforma v Azure
Db2 pro i Azure SQL DB, SQL Server na virtuálních počítačích Azure, Azure Database for PostgreSQL, DB2 LUW na virtuálních počítačích Azure, Oracle na virtuálních počítačích Azure
IMS DB Azure SQL DB, SQL Server na virtuálních počítačích Azure, DB2 LUW na virtuálních počítačích Azure, Oracle na virtuálních počítačích Azure, Azure Cosmos DB

Endianness

Zvažte následující podrobnosti o endianness:

  • Procesory RISC a x86 se liší v endianitě. Tento termín se používá k popisu, jak systém ukládá bajty v paměti počítače.
  • Počítače založené na RISC se označují jako velké endové systémy, protože jako první ukládají nejvýznamnější ("velké") hodnoty – to znamená na nejnižší adrese úložiště.
  • Většina počítačů s Linuxem je založena na procesoru x86, což jsou malé endové systémy, což znamená, že jako první ukládají nejméně významnou ("malou") hodnotu.

Následující obrázek vizuálně ukazuje rozdíl mezi velkým endianem a malým endianem.

Vysvětlení endianness

Typy architektury vysoké úrovně

Změna hostitele

Tato možnost často označovaná jako migrace metodou "lift and shift" nevyžaduje změny kódu. Můžete ho použít k rychlé migraci stávajících aplikací do Azure. Každá aplikace se migruje tak, jak je, aby zužitkovala výhody cloudu (bez rizika a nákladů spojených se změnami kódu).

Změna hostitele architektur

Refaktoring

Refaktoring vyžaduje minimální změny aplikací. To často umožňuje architektuře aplikací využívat výhod platformy Azure jako služby (PaaS) a dalších cloudových nabídek. Můžete například migrovat výpočetní komponenty existujících aplikací do služby Aplikace Azure Service nebo do služby Azure Kubernetes Service (AKS). Relační a nerelační databáze můžete také refaktorovat do různých možností, jako jsou Azure SQL Managed Instance, Azure Database for MySQL, Azure Database for PostgreSQL a Azure Cosmos DB.

Refaktoring architektury

Opětovného inženýra

Opětovná příprava migrace se zaměřuje na úpravy a rozšiřování funkcí aplikací a základ kódu pro optimalizaci architektury aplikací pro škálovatelnost cloudu. Můžete například monolitickou aplikaci rozdělit do skupiny mikroslužeb, které fungují dohromady a snadno se škálují. Relační a nerelační databáze můžete také změnit na plně spravované databázové řešení, jako je SQL Managed Instance, Azure Database for MySQL, Azure Database for PostgreSQL a Azure Cosmos DB.

Architektury opětovného inženýra

Vyhrazený hardware

Dalším vzorem pro migrace do Azure (starší verze systémů) je to, co se označuje jako vyhrazený hardware. V tomto modelu běží starší hardware (například IBM Power Systems) v datacentru Azure s obtékání spravované služby Azure kolem hardwaru, který umožňuje snadnou správu a automatizaci cloudu. Dále je tento hardware dostupný pro připojení a použití s dalšími službami Azure IaaS a PaaS.

Architektury vyhrazeného hardwaru

Přesun a migrace dat

Klíčovou součástí starších migrací a transformací do Azure je potřeba vzít v úvahu data. To může zahrnovat nejen přesun dat, ale také replikaci a synchronizaci dat.

Architektury přesunu a migrace dat

Další kroky

  • Další informace vám poskytne kontakt legacy2azure@microsoft.com.
  • Podívejte se na dobře navrženou architekturu Microsoft Azure.

Dokumenty white paper, blogy, webináře a další zdroje informací vám pomůžou na vaší cestě pochopit způsoby migrace starších systémů do Azure:

Dokumenty white paper

Webináře

Příspěvky blogu

Případové studie

Různá odvětví migrují ze starších sálových a středních systémů inovativními a inspirujícími způsoby. Projděte si následující případové studie zákazníků a scénáře úspěchu: