触摸“z”,触摸混合多云时代的核心架构

“我和实验室的员工说一定要摸一摸主机，摸了以后写程序的心态都不一样，会有一种敬畏心情。”IBM副总裁、大中华区首席技术官、中国系统科技中心总经理谢东坐在上地环宇大厦IBM中国系统中心的Everest会议室接受记者采访时说。

在Everest会议室二十米外是IBM中国系统中心的两个数据中心机房，当天的阳光很好，从走廊透过大幅面落地玻璃可以看到各个型号、排列整齐、正在运行中的IBM大型主机以及与之配合的存储系统。

为什么摸摸主机会有不一样的心情？

“因为它代表了冯诺依曼计算架构下单机最高水平。”谢东说，而且穿越了60多年的历史，至今仍无法被超越。现在，IBM不仅希望自己实验室的员工摸一摸主机，还希望客户、开发者们都可以“触摸”主机。

为什么是“Z”？零宕机

多元异构是今天的计算特征。应该说在计算无处不在的数字经济时代，有各种各样的计算系统正在适配不同的需求。而IBM的大型主机诞生于上世纪60年代，这60多年的历史中，IT的计算架构经历了从集中到分布式，从分布式到“混合式”，从PC到互联网到移动互联网再到今天的物联网。如此多的变化，为什么认为大型主机依然是冯诺依曼架构下的最高水平，难道在其后的几十年业界创新中，就没有超越它的吗？用什么标准来衡量它是或不是冯诺依曼架构下的顶级代言？

“因为5个9（大型主机的可靠性为99.999%），至今没有哪一种计算机在可靠性超越它。”谢东回应，某种意义上它也是摩尔定律的代言人，无论是主频还是系统性能都是每一个时代的最高标准。从当年为登月计算路径到现在为银行、大型企业的关键业务提供核心支撑，需要5个9可靠性。而衡量一个架构是否为最优架构有三个维度：一是能够满足当前的应用需求；二是能够保证不断的有发展空间，比如能够随着摩尔定律不断向前演讲；三是能够不断地把新的技术融入到新体系里面。

现在，在主机身上有9个标签：第一是高性能（High Performance），第二是高可靠性（High Availability），第三是虚拟化（Virtualization），第四是安全性（Security），第五是灵活性（Flexibility），第六是可维护性（Serviceability），即它不是一个封闭的系统，是能够提供服务的，第七是集群化（Clustering），第八是扩展性（Scalability），第九是兼容性（Compatibility）。

据了解，60多年间大型主机经历过3次大的蜕变，有了现在的“今生”。一是从1964年到1990年，那个时代主机的名字是 “System”，比如System/360、System/370、System/390。二是从2000年到2008年，这时候主机的名字是“zSeries”。三是从2012到现在，它的名字是“Z”，2015年的z13、2017年的z14、2019年的z15。

“为什么在第二到第三个时代开始要将主机要称为‘Z’?很多人以为Z是26个字母中最后一个，代表最后。其实不是，答案是Zero,零宕机的意思。”谢东透露IBM在进行系统设计时的目标，很明确要把它做成零宕机。“上线以后的目标是零宕机，零故障，而且在系统进行升级的时候不宕机，软件升级时不宕机，在用户部署新应用的时候也不宕机。”

关于Z现在业界有几个疑问，比如为什么z15的CPU是采用14纳米而不是5纳米或7纳米？比如现在Z每两年进行一次重大更新、发布一代新产品，难度不担心更新过快，超前于用户的更新需求吗？

关于芯片，谢东给出的答案是从工艺的可靠性和各种能力保障来看，14纳米是目前最可靠的工艺选择。而从z13到z15这几年的演进来看，其实不仅是在算力上实现更快更高更强，而是在用户需求的另外关键维度实现了突破：其一是更加强调安全可靠，安全性越来越强。其二是隐私保护。而到了z15，在安全上又有了进一步的突破，即隐私护照，让数据无论是在主机环境或非主机环境下穿梭都实现安全，另外进一步增强了云原生开发，实现了即时恢复。

让整个生态“触摸”Z

记者穿过会议室外面的走廊，来到IBM系统中心数据中心的“玻璃房”门前，门由IBM中国系统中心经理丁伟打开。记者参观过互联网巨头的数据中心，说实在的，相比较于互联网公司动辄几个足球场大的数据中心，IBM公司位于上地办公室的数据中心并不大，甚至可以说比较小。

但有同行的媒体说，这里一台Z服务器可以顶上几百台X86的服务器，所以这个看似“小”的机房其实相当于几个足球场的互联网数据中心。关于同行媒体的这个说法，记者求证于丁伟，丁伟说可能还不止。丁伟透露其在z15发布的当天在朋友圈发了一个微信，z15一台顶上1000台x86的服务器，他同时强调IBM的主机不仅仅是能够“以一顶百”，更关键的是它支撑着全球最主要的“关键业务”，这才是它的核心标签。

“双11之前，有金融客户来这里进行的扩容测试，要检验他们目前做的核心系统方案能不能够支撑双11的巨大交易量，因为升级会涉及到方方面面，所以必须让所有的环节都演练一遍，申请升级扩容的停机档口是以分钟甚至更短的时间来计的。”丁伟说，这就是这个数据中心的主要职责，让客户来体验和验证。

而大门右上方有一个实时的数据中心能效显示屏，记者看了一下时间是下午三点，该机房的PUE（数据中心总设备能耗与IT设备的能耗比）值是1.25。而今年2月，工业和信息化部、国家机关事务管理局、国家能源局三部门联合印发的《关于加强绿色数据中心建设的指导意见》提出，到2022年新建大型、超大型数据中心的电能使用效率值达到1.4以下。应该说IBM这个数据中心的PUE是远低于要求的，也正因为如此，IBM敢把这个指标做成实时显示，让来到这里的合作伙伴、客户、开发者可以眼见为实。

进入数据中心机房，记者在这里看到了“传说”中的数据中心气流管理方案，即制冷方式是冷空气从地板带孔下喷出来，这个方式能够把空气气流管理起来不乱窜，显著提高热效率。也看到了“水制冷”的机房，既制冷不是通过空调而是通过水将热量带走。还看到了IBM与浪潮合资生产的打着“Inspur Power Systems”标签的机器。

IBM希望更开放，不仅仅是让用户和合作伙伴、开发者来到北京上地的系统中心能够“触摸”这些高端的机器，同样的，不来北京，不来上地，在任何地方，在线上在云上就能够“触摸”IBM的各种硬件系统,IBM推出了“线上硬件系统实验室”。

“只要你有一台笔记本，打开浏览器，您就可以试用、学习、体验IBM硬件系统中的一切，它是真实的环境。”丁伟说。“LinuxONE以前没有用过吧？今天用笔记本就可以用了，自己注册一个Red Hat的虚机，只需要注册一个IBM全球统一的ID，注册一次以后通用。”一个记者上去注册了一个ID，操作了一遍，时间是5分钟，那些高大上的，“流淌着登月血液的”、“承载着巨型银行灵魂的”系统们，就这样在“指尖”滑过。