Организациям, перенесенным из мейнфреймов z/TPF в облако, нужна надежная платформа, которая может обрабатывать транзакции с большим объемом. Это решение предоставляет облачные приложения и базы данных, которые функционально эквивалентны устаревшим аналогам Z/TPF.
Архитектура
Архитектура мейнфреймов
Скачайте файл Visio для этой архитектуры.
Поток данных
- Пользователи могут вводить данные по протоколу TCP/IP, включая TN3270 и HTTP(S).
- Данные передаются в мейнфрейм с помощью стандартных протоколов мейнфреймов.
- Приложения получают данные. Обычно эти приложения являются только онлайн-системами. Сборка, C++или Saber Talk выполняются в включенной среде.
- Службы данных и баз данных nonSQL, такие как Azure Cosmos DB, хранят данные.
- По промежуточного слоя и служебные службы управляют такими задачами, как хранилище ленточных лент, очередь, выходные данные и веб-службы в среде.
- Связь с общей памятью координирует несколько процессоров.
- Секции используются для выполнения отдельных рабочих нагрузок или разделения рабочих типов в среде.
- Операционные системы предоставляют интерфейсы между подсистемой и программным обеспечением, которое она выполняет.
Архитектура Azure
Скачайте файл Visio для этой архитектуры.
Для миграции систем мейнфреймов в Azure требуется платформа, поддерживающая механизм совместного использования памяти с высокой производительностью и высокопроизводительный стек IP-адресов с низкой задержкой (микросекундами) для обеспечения производительности на уровне z/TPF.
В мейнфрейме z/TPF используется функция общей памяти, называемая объектом объединения, вместе с стеком IP-адресов с низкой задержкой с именем HiperSockets. В этой архитектуре используются драйверы, обеспечивающие общий ввод-вывод и память на нескольких узлах для реализации аналогичных функций.
База данных NoSQL Azure Cosmos DB используется для высокопроизводительного хранилища. Это решение для хранения данных обеспечивает высокую скорость и высокую производительность данных сохраняемости и извлечения.
Поток данных
- Входные данные, обычно через Azure ExpressRoute из удаленных клиентов или через другие приложения, работающие в Настоящее время в Azure. В любом случае подключения TCP/IP предоставляют основное средство подключения к системе. Доступ пользователей для веб-приложений предоставляется через порт TLS 443. Чтобы повысить безопасность, свести к минимуму открытые порты, можно использовать узлы Бастиона Azure для доступа администратора к виртуальным машинам.
- В Azure подсистема балансировки нагрузки Azure используется для доступа к вычислительным кластерам приложений. Kubernetes обеспечивает надежную балансировку нагрузки и масштабирование. В этом случае интерфейсная подсистема балансировки нагрузки предоставляет еще один уровень отработки отказа для обеспечения непрерывности бизнес-процессов в случае сбоя всей службы кластера.
- Для развертывания используются виртуальные машины, Kubernetes или масштабируемые наборы виртуальных машин.
- Серверы приложений получают входные данные в вычислительных кластерах и совместно используют состояние приложения и данные с помощью Кэш Azure для Redis или удаленного прямого доступа к памяти (RDMA).
- Архитектура выполняется в Red Hat Enterprise Linux, SUSE Linux или Windows.
- Для удовлетворения требований к производительности используется один корневой драйвер виртуализации ввода-вывода (SR-IOV). Sr-IOV позволяет нескольким виртуальным машинам совместно использовать одни и те же физические аппаратные ресурсы PCIe. Здесь используется драйвер RDMA через Конвергентный Ethernet (RoCE) или InfiniBand через Ethernet (IBoE). Эти драйверы позволяют обмен данными между двумя узлами в одном и том же домене трансляции Ethernet через слой канала Ethernet.
- Драйверы RDMA/InfiniBand или RoCE позволяют двум узлам совместно использовать память в одном пуле.
- Кэш Azure для Redis предоставляет решение для кэширования, которое улучшает время отклика приложения путем хранения копий наиболее часто используемых данных и состояния сеанса.
- Кластеры Service Fabric обеспечивают оркестрацию контейнеров.
Компоненты
Это решение включает следующие компоненты Azure:
- Azure ExpressRoute расширяет ваши локальные сети в Azure по частному, выделенному оптоволоконному подключению от поставщика подключений. ExpressRoute устанавливает подключения к облачным службам, таким как Azure и Microsoft 365.
- Бастион Azure — это полностью управляемая служба, которая помогает защитить удаленный доступ к виртуальным машинам.
- Azure Load Balancer распределяет входящий трафик по кластерам вычислительных ресурсов. При этом вы можете определить правила и другие критерии для распределения трафика.
- Служба Azure Kubernetes (AKS) — это полностью управляемая служба Kubernetes для развертывания и администрирования контейнерных приложений. AKS предоставляет бессерверную платформу Kubernetes со встроенными возможностями непрерывной интеграции и непрерывной поставки,а также функции безопасности и управления корпоративного уровня.
- Виртуальная сеть Azure — это основной строительный блок частных сетей Azure. Виртуальные машины Azure в виртуальных сетях могут взаимодействовать с повышенной безопасностью друг с другом, Интернетом и локальными сетями. Виртуальная сеть похожа на традиционную локальную сеть, но она обеспечивает преимущества инфраструктуры Azure, такие как масштабируемость, высокий уровень доступности и изоляция.
- Кэш Azure для Redis добавляет быстрый уровень кэширования в архитектуру приложений, что позволяет обрабатывать значительные объемы данных с большой скоростью. Кэш Azure для Redis масштабирует производительность просто и экономично, обеспечивая преимущества полностью управляемой службы.
-
Базы данных Azure предлагают полностью управляемые реляционные базы данных и базы данных NoSQL для удовлетворения потребностей современных приложений. Автоматизированное управление инфраструктурой обеспечивает масштабируемость, доступность и безопасность.
- Azure Cosmos DB — это полностью управляемая, быстрая база данных NoSQL с открытыми API для использования в любом масштабе.
Альтернативные варианты
Это решение поддерживает развертывание в контейнерах, виртуальных машинах или масштабируемых наборах виртуальных машин. В отличие от виртуальных машин, контейнеров и масштабируемых наборов можно быстро масштабировать. Так как единица масштабирования — это контейнеры, оптимизировано использование инфраструктуры.
Вы можете использовать устаревший уровень презентации веб-приложения практически без изменений, чтобы свести к минимуму переобучение пользователей. Кроме того, можно обновить уровень презентации веб-приложения с помощью современных платформ пользовательского интерфейса.
Подробности сценария
Системы мейнфреймов являются дорогостоящими для обслуживания, и пул разработчиков, которые понимают, что эти системы сокращаются. Но организациям, перенесенным из мейнфреймов z/TPF в облако, нужна надежная платформа, которая может обрабатывать транзакции с большим объемом. Это решение предоставляет облачные приложения и базы данных, которые функционально эквивалентны устаревшим аналогам Z/TPF.
Решение предназначено для удовлетворения следующих требований:
- Рефакторинговые приложения должны оставаться функционально эквивалентными их исходным аналогам.
- Рефакторинговое приложение должно выполняться так же, как или лучше, чем исходные приложения.
- Рефакторинговые приложения должны быть готовы к облаку и доставляться с помощью стандартной цепочки инструментов DevOps и реализовать рекомендации DevOps.
Потенциальные варианты использования
Ниже приведены некоторые сценарии, которые могут воспользоваться рефакторингом в Azure:
- Модернизируйте инфраструктуру и избегайте высоких затрат, ограничений и жесткости, связанных с мейнфреймами.
- Сокращение операционных и капитальных расходов.
- Перемещение рабочих нагрузок мейнфрейма в облако без побочных эффектов перезаписи.
- Перенос критически важных приложений, но обеспечение непрерывности работы с другими локальными приложениями.
- Используйте преимущества горизонтальной и вертикальной масштабируемости, которую предоставляет Azure.
- Реализуйте решения, обеспечивающие аварийное восстановление.
Рекомендации
Эти рекомендации реализуют основные принципы платформы Azure Well-Architected Framework, которая является набором руководящих принципов, которые можно использовать для улучшения качества рабочей нагрузки. Дополнительные сведения см. в статье Microsoft Azure Well-Architected Framework.
Надёжность
Надежность гарантирует, что ваше приложение может выполнять обязательства, которые вы выполняете для клиентов. Дополнительные сведения см. в контрольном списке проверки конструктора длянадежности.
Kubernetes предоставляет автомасштабирование кластера, которое настраивает количество узлов, необходимых на основе запрошенных вычислительных ресурсов в пуле узлов. Средство автомасштабирования кластера отслеживает сервер API метрик каждые 10 секунд, чтобы определить, необходимы ли изменения в количестве узлов.
Безопасность
Безопасность обеспечивает гарантии от преднамеренного нападения и злоупотребления ценными данными и системами. Дополнительные сведения см. в контрольном списке конструктора длябезопасности.
Эта архитектура в основном основана на Kubernetes, которая включает компоненты безопасности, такие как стандарты безопасности Pod и секреты. Azure предоставляет дополнительные функции безопасности, такие как идентификатор Microsoft Entra, Microsoft Defender для контейнеров, Политика Azure, Azure Key Vault, группы безопасности сети и управляемые обновления кластера.
Бастион Azure повышает безопасность для доступа администратора, минимизируя открытые порты. Бастион Azure обеспечивает высокозащищенное подключение RDP или SSH к виртуальным машинам виртуальной сети непосредственно из портал Azure по протоколу TLS.
Оптимизация затрат
Оптимизация затрат заключается в том, чтобы подумать о способах сокращения ненужных расходов и повышения эффективности работы. Дополнительные сведения см. в контрольном списке конструктора дляоптимизации затрат.
Используйте калькулятор цен Azure, чтобы оценить затраты на реализацию этого решения.
Операционное превосходство
Операционное превосходство охватывает процессы, которые развертывают приложение и продолжают работать в рабочей среде. Дополнительные сведения см. в контрольном списке проверки конструктора дляоперационного превосходства.
Помимо поддержки более быстрого внедрения облака, рефакторинг также способствует внедрению Принципов работы DevOps и Agile. Она обеспечивает полную гибкость в вариантах разработки и рабочего развертывания.
Эффективность производительности
Эффективность производительности — это возможность масштабирования рабочей нагрузки в соответствии с требованиями, заданными пользователями. Дополнительные сведения см. в контрольном списке проверки конструктора дляпроизводительности.
Эта архитектура предназначена для транзакций с большим объемом. Она использует вычислительные ресурсы Azure и общие операции ввода-вывода и память для создания связанной среды, которая соответствует этим потребностям.
Для удовлетворения требований к производительности z/TPS эта архитектура использует кластеры Kubernetes.
Соавторы
Эта статья поддерживается корпорацией Майкрософт. Первоначально он был написан следующими участниками.
Автор субъекта:
- Марлон Джонсон | Старший менеджер по программам
Другие участники:
- Мик Альбертс | Технический писатель
- Бхаскар Бандам | Старший менеджер по программам
Следующие шаги
Для получения дополнительной информации обратитесь по адресу legacy2azure@microsoft.com.
Дополнительные ресурсы см. в следующих следующих следующих ресурсах:
- Служба Azure Kubernetes (AKS)
- Вас приветствует Azure Cosmos DB
- Базы данных Azure
- Что такое виртуальная сеть Azure?