Архитектура мейнфрейма Azure и архитектуры среднего порядка

  • Статья

Мейнфрейм и оборудование среднего уровня состоит из семейства систем различных поставщиков (все с историей и целью высокой производительности, высокой пропускной способности и иногда высокой доступности). Эти системы часто масштабируются и монолитно, то есть они были одним, большим кадром с несколькими единицами обработки, общим объемом памяти и общим хранилищем.

На стороне приложения программы часто написаны в одном из двух вариантов: транзакционных или пакетных. В обоих случаях использовалось несколько языков программирования, включая COBOL, PL/I, Natural, Fortran, REXX и т. д. Несмотря на возраст и сложность этих систем, существует множество путей миграции в Azure.

На стороне данных данные обычно хранятся в файлах и базах данных. Мейнфреймы и базы данных среднего уровня обычно бывают в различных структурах, таких как реляционные, иерархические и сетевые, среди прочего. Существуют различные типы файловых систем, где некоторые из них могут быть индексированы и могут выступать в качестве хранилищ ключей и значений. Кроме того, кодировка данных в мейнфреймах может отличаться от кодировки, которая обычно обрабатывается в системах, отличных от мейнфреймов. Таким образом, миграция данных должна обрабатываться с предварительным планированием. Существует множество вариантов миграции на платформу данных Azure.

Обзор Мейнфрейма + Midrange

Перенос устаревших систем в Azure

Во многих случаях мейнфрейм, середина и другие серверные рабочие нагрузки можно реплицировать в Azure без потери функциональности. Иногда пользователи не замечают изменения в своих базовых системах. В других ситуациях существуют варианты рефакторинга и повторного проектирования устаревшего решения в архитектуру, которая находится в соответствии с облаком. Это делается при сохранении той же или аналогичной функциональности. Архитектура в этом наборе содержимого (а также технические документы и другие ресурсы, предоставленные далее в этой статье), помогут вам выполнить этот процесс.

Основные понятия мейнфрейма и среднего порядка

В наших архитектурах мейнфреймов мы используем следующие термины.

Мейнфреймы

Мейнфреймы были разработаны в качестве масштабируемых серверов для выполнения высокопроизводительных онлайн-транзакций и пакетной обработки в конце 1950-х годов. Таким образом, мейнфреймы имеют программное обеспечение для форм онлайн-транзакций (иногда называемых зелеными экранами) и высокопроизводительных систем ввода-вывода для обработки пакетных запусков. Мейнфреймы имеют репутацию высокой надежности и доступности, а также их способность выполнять онлайн-задания и пакетные задания.

Хранилище мейнфреймов

Часть демистификации мейнфреймов включает декодирование различных перекрывающихся терминов. Например, центральное хранилище, реальная память, реальное хранилище и основное хранилище относятся к хранилищу, подключенному непосредственно к процессору мейнфрейма. Оборудование мейнфреймов включает процессоры и многие другие устройства, например запоминающие устройства с прямым доступом (DASD), накопители на магнитной ленте и несколько видов пользовательских консолей. Магнитные ленты и DASD используются для системных функций и пользовательских программ.

Типы физического хранилища:

  • Центральное хранилище находится непосредственно на процессоре мейнфрейма. Он также называется хранилищем процессора или реальным хранилищем.
  • Вспомогательное хранилище расположено отдельно от мейнфрейма. Он включает в себя хранилище на DASD, которое также называется хранилищем на разбиение по страницам.

MIPS

Измерение миллионов инструкций в секунду (MIPS) обеспечивает постоянное значение числа циклов в секунду для заданного компьютера. MIPS используется для измерения общей вычислительной мощности мейнфрейма. Поставщики мейнфреймов взимает плату клиентам на основе использования MIPS. Клиенты могут увеличить емкость мейнфрейма в соответствии с конкретными требованиями. IBM поддерживает индекс емкости процессора, который показывает относительную емкость в разных мейнфреймах.

В следующей таблице показаны типичные пороговые значения MIPS для небольших, средних и крупных корпоративных организаций (SORG, MORG и LORG).

Размер клиента Типичное использование MIPS
SORG Менее 500 MIPS
MORG 500 MIPS до 5000 MIPS
LORG Более 5000 MIPS

Данные мейнфрейма

Данные мейнфрейма хранятся и организованы различными способами, от реляционных и иерархических баз данных до файловых систем высокой пропускной способности. Некоторые распространенные системы данных — z/OS Db2 для реляционных данных и базы данных IMS для иерархических данных. Для хранилища файлов высокой пропускной способности может появиться VSAM (метод доступа к виртуальному хранилищу IBM). В следующей таблице представлено сопоставление некоторых наиболее распространенных систем данных мейнфрейма и их возможных целевых объектов миграции в Azure.

Источник данных Целевая платформа в Azure
z/OS Db2 & Db2 LUW База данных SQL Azure, SQL Server на виртуальных машинах Azure, LuW Db2 на виртуальных машинах Azure, Oracle на виртуальных машинах Azure, База данных Azure для PostgreSQL
База данных IMS База данных SQL Azure, SQL Server на виртуальных машинах Azure, Db2 LUW на виртуальных машинах Azure, Oracle на виртуальных машинах Azure, Azure Cosmos DB
Метод доступа к виртуальному хранилищу (VSAM), индексированный последовательный метод доступа (ISAM), другие неструктурированные файлы База данных SQL Azure, SQL Server на виртуальных машинах Azure, Db2 LUW на виртуальных машинах Azure, Oracle на виртуальных машинах Azure, Azure Cosmos DB
Группы дат создания (GDG) Файлы в Azure с помощью расширений в соглашениях об именовании для предоставления аналогичных функций gDG

Средние системы, варианты Unix и другие устаревшие системы

Системы среднего порядка и компьютеры среднего порядка слабо определены терминами для компьютерной системы, которая является более мощной, чем персональный компьютер общего назначения, но менее мощным, чем компьютер с мейнфреймом полного размера. В большинстве случаев средний компьютер используется в качестве сетевого сервера, если имеется небольшое или среднее число клиентских систем. Компьютеры обычно имеют несколько процессоров, большое количество памяти случайного доступа (ОЗУ) и большие жесткие диски. Кроме того, они обычно содержат оборудование, которое позволяет использовать расширенные сети и порты для подключения к более бизнес-ориентированным периферийным устройствам (например, устройствам хранилища больших данных).

Распространенные системы в этой категории включают AS/400 и серии IBM i и p. Unisys также имеет коллекцию систем среднего порядка.

Операционная система Unix

Операционная система Unix была одной из первых операционных систем корпоративного уровня. Unix — это базовая операционная система для Ubuntu, Solaris и операционных систем, соответствующих стандартам POSIX. Unix был разработан в 1970-х годах Кеном Томпсоном, Деннисом Ричи и другими в лабораториях AT&T. Изначально это было предназначено для программистов, которые разрабатывают программное обеспечение, а не программистов. Она была распространена в государственных организациях и академических учреждениях, которые привели Unix к переносу на более широкий спектр вариантов и вилок, с различными специализированными функциями. Unix и его варианты (например, AIX, HP-UX и Tru64) обычно выполняются в устаревших системах, таких как мейнфреймы IBM, системы AS/400, Sun Sparc и аппаратные системы DEC.

Другие системы

Другие устаревшие системы включают семейство систем из Корпорации цифрового оборудования (DEC), таких как DEC VAX, DEC Alpha и DEC PDP. Системы DEC изначально запускали операционную систему VAX VMS, а затем в конечном итоге переехали в варианты Unix, такие как Tru64. Другие системы включают те, которые основаны на архитектуре PA-RISC, таких как системы HP-3000 и HP-9000.

Средний диапазон данных и хранилища

Данные среднего уровня хранятся и упорядочены различными способами, от реляционных и иерархических баз данных до файловых систем высокой пропускной способности. Некоторые распространенные системы данных : Db2 for i (для реляционных данных) и IMS DB для иерархических данных. В следующей таблице приведено сопоставление некоторых наиболее распространенных систем данных мейнфрейма и возможных целевых объектов миграции в Azure.

Источник данных Целевая платформа в Azure
Db2 для i База данных SQL Azure, SQL Server на виртуальных машинах Azure, База данных Azure для PostgreSQL, Db2 LUW на виртуальных машинах Azure, Oracle на виртуальных машинах Azure
База данных IMS База данных SQL Azure, SQL Server на виртуальных машинах Azure, Db2 LUW на виртуальных машинах Azure, Oracle на виртуальных машинах Azure, Azure Cosmos DB

Порядок байтов

Рассмотрим следующие сведения о эндианности:

  • Процессоры RISC и x86 отличаются в эндианности, термин, используемый для описания того, как система хранит байты в памяти компьютера.
  • Компьютеры на основе RISC называются большими системами, так как они хранят самое важное ("большое") значение в первую очередь — то есть в наименьшем адресе хранения.
  • Большинство компьютеров Linux основаны на процессоре x86, которые являются маленькими конечными системами, то есть они хранят наименьшее ("мало") значение в первую очередь.

На следующем рисунке показана разница между большим эндианом и маленьким эндианом.

Эндианнесс объяснил

Типы высокоуровневой архитектуры

Повторное размещение

Этот вариант, часто называемый миграцией lift-and-shift, не требует изменения кода. Его можно использовать для быстрого переноса существующих приложений в Azure. Каждое приложение переносится как есть, чтобы получить преимущества облака (без риска и затрат, связанных с изменениями кода).

Архитектуры повторного размещения

Рефакторинг

Для рефакторинга требуются минимальные изменения в приложениях. Это часто позволяет архитектуре приложений воспользоваться преимуществами платформы Azure как службы (PaaS) и других облачных предложений. Например, можно перенести вычислительные компоненты существующих приложений в службу приложение Azure или в Служба Azure Kubernetes (AKS). Можно также рефакторингировать реляционные и нереляционные базы данных в различные варианты, такие как Управляемый экземпляр SQL Azure, База данных Azure для MySQL, База данных Azure для PostgreSQL и Azure Cosmos DB.

Рефакторинг архитектуры

  • Миграция мейнфреймов Unisys
    • 17.11.2020
    • Время чтения: 7 мин

    Узнайте о вариантах использования платформы Avanade Automated Migration Technology (AMT) для переноса рабочих нагрузок мейнфреймов Unisys в Azure.

  • Перенос IBM System i (AS/400) в Azure с помощью Infinite i
    • 05/14/2021
    • Время чтения: 7 мин

    Используйте Infinite i, чтобы легко перенести рабочие нагрузки IBM System i (AS/400) в Azure. Вы можете снизить затраты, повысить производительность и доступность, а также провести модернизацию.

Перепроектировать

Повторное проектирование миграции посвящено изменению и расширению функциональных возможностей приложений и базе кода для оптимизации архитектуры приложения для масштабируемости облака. Например, можно разбить монолитное приложение на группу микрослужб, которые работают совместно и легко масштабируются. Вы также можете перепроектировать реляционные и нереляционные базы данных в полностью управляемое решение базы данных, например в Управляемый экземпляр SQL, Базу данных Azure для MySQL, Базу данных Azure для PostgreSQL и Azure Cosmos DB.

Перепроектировать архитектуры

Выделенное оборудование

Другой шаблон миграции в Azure (для устаревших систем) — это то, что называется выделенным оборудованием. Этот шаблон заключается в том, что устаревшее оборудование (например, IBM Power Systems) выполняется в центре обработки данных Azure с оболочкой управляемой службы Azure вокруг оборудования, что позволяет легко управлять облаком и автоматизацией. Кроме того, это оборудование доступно для подключения и использования с другими службами IaaS и PaaS Azure.

Выделенные архитектуры оборудования

Перемещение и миграция данных

Ключевой частью устаревших миграций и преобразований в Azure является рассмотрение данных. Это может включать не только перемещение данных, но и репликацию и синхронизацию данных.

Архитектуры перемещения данных и миграции

Следующие шаги

  • Дополнительные сведения см. в этом случае legacy2azure@microsoft.com.
  • См. хорошо разработанную платформу Microsoft Azure.

Информационные материалы, блоги, вебинары и другие ресурсы помогут вам в пути, чтобы понять пути миграции устаревших систем в Azure:

Технические документы.

Вебинары

Записи блогов

Истории клиентов

Различные отрасли переносятся из устаревших мейнфреймов и систем среднего порядка в инновационных и вдохновляющих способах. Ознакомьтесь со следующими примерами и историями успеха клиента: