IBM Z üzerinde Linux - Linux on IBM Z

IBM anabilgisayar işletim sistemlerinin tarihi
Erken ana bilgisayar işletim sistemleri
Çeşitli S/360 serisi işletim sistemleri
DOS/360 ve ardılları (1966)
OS/360 ve ardılları (1966)
sanal makine hattı
TPF hattı
UNIX ve Unix benzeri
Bir çift IBM ana bilgisayarı. Solda IBM Z z13 var. Sağda IBM LinuxONE Rockhopper var.

Linux on IBM Z (veya kısaca Linux on Z ve daha önce Linux on z Systems ), IBM ana bilgisayarlarında , özellikle IBM Z ve IBM LinuxONE sunucularında çalışmak üzere derlenen Linux işletim sistemi için toplu bir terimdir . Aynı anlama gelen benzer terimler Linux on zEnterprise , Linux on zSeries , Linux/390 , Linux/390x vb.dir . IBM Z donanım platformunda kullanım için onaylanan üç Linux dağıtımı Red Hat Enterprise Linux'tur (IBM yan kuruluşu tarafından geliştirilmiştir) , Red Hat ), SUSE Linux Enterprise ve Ubuntu .

Tarih

Linux on IBM Z, Linux'u IBM'in System/390 sunucularına taşımak için iki ayrı çaba olarak ortaya çıktı . İlk çaba, Linas Vepstas tarafından 1998'in sonlarında ve 1999'un başlarında geliştirilen "Bigfoot" projesi bağımsız bir dağıtımdı ve o zamandan beri terk edildi. IBM , bugünün ana hat Linux on Z'sini başlatmak için 18 Aralık 1999'da Linux 2.2.13 çekirdeğine yönelik bir yamalar ve eklemeler koleksiyonu yayınladı . Bunu 2000 yılında, Integrated Facility for Linux (IFL) motorları da dahil olmak üzere, resmi ürün duyuruları izledi . Think Blue Linux , esas olarak IBM çekirdeğine eklenen Red Hat paketlerinden oluşan erken bir ana bilgisayar dağıtımıydı . Ticari Linux dağıtıcıları, ilk çekirdek çalışmasından sonra ana bilgisayar sürümlerini çok hızlı bir şekilde tanıttı.

IBM'in katılımının başlangıcında, IBM Z için Linux yamaları , kaynak kodu olmadan yalnızca bazı nesne kodu (OCO) modüllerini içeriyordu . Kısa bir süre sonra IBM, OCO modüllerini açık kaynaklı modüllerle değiştirdi. Linux on Z, GNU Genel Kamu Lisansı kapsamında ücretsiz bir yazılımdır .

IBM'e göre, Mayıs 2006'ya kadar 1.700'den fazla müşteri ana bilgisayarlarında Linux kullanıyordu.

sanallaştırma

IBM Z'de sanallaştırma varsayılan olarak gereklidir; bir dereceye kadar sanallaştırma olmadan Linux'u Z üzerinde çalıştırma seçeneği yoktur. (Yalnızca ilk 64 bit anabilgisayar modelleri, z900 ve z800, sanallaştırılmamış bir "temel modu içeriyordu.") Birinci katman sanallaştırma, bir veya daha fazla Mantıksal'ı dağıtmak için İşlemci Kaynağı ve Sistem Yöneticisi ( PR/SM ) tarafından sağlanır. Bölmeler (LPAR'lar). Her LPAR, Linux on IBM Z dahil olmak üzere çeşitli işletim sistemlerini destekler. z/VM adlı bir hiper yönetici , LPAR'lara desteklemek üzere atanan kaynaklar kadar sanal makine (VM) oluşturmak için LPAR'larda ikinci katman sanallaştırma olarak da çalıştırılabilir. onlara. KVM on z, başka bir hiper yönetici seçeneğidir.

Bir LPAR'daki Linux uygulamaları, CICS , IBM Db2 , IMS , Linux ve aynı fiziksel anabilgisayar üzerinde çalışan diğer anabilgisayar alt sistemleri gibi diğer LPAR'lardaki verilere ve uygulamalara eriştiğinde , HiperSockets - hızlı, yalnızca bellek TCP/IP bağlantılarını kullanabilirler. Standart ağ arabirim kartları (NIC'ler, ana bilgisayarlarda Açık Sistem Adaptörleri (OSA) olarak da bilinir) üzerinden TCP/IP ile karşılaştırıldığında , HiperSockets, son kullanıcı yanıt hızını iyileştirebilir (ağ gecikmesini ve işlem yükünü azaltır), güvenliği (ağ bağlantısı olmadığı için) müdahale) ve güvenilirlik (kaybedilecek bir ağ bağlantısı olmadığından).

zEC12, zBC12 ve sonraki modellerde HiperSocket konsepti, güvenli ve yüksek hızlı sistemler arası iletişimi kolaylaştırmak için bir RDMA over Converged Ethernet (RoCE) adaptörü aracılığıyla fiziksel makine sınırlarının ötesine geçer. Sistem A'daki LPAR A'daki uygulamalar, güvenlik ve performans özelliklerini sağlamak için sistem B'deki LPAR B'deki uygulamalarla iletişim kurmak için HiperSockets'i kullanabilir.

Donanım

2015'in başlarında piyasaya sürülen Linux çekirdek sürümü 4.1 ile başlayarak, Linux on Z, yalnızca z/Architecture ana bilgisayarlarıyla uyumlu 64 bit işletim sistemi olarak mevcuttur . Daha önce Linux on Z, 2000'lerin z900 modelinden önce tanıtılan eski model ana bilgisayarlarla uyumlu bir 31 bit işletim sistemi olarak da mevcuttu . Ancak, daha yeni 64-bit Linux çekirdeği ve 64-bit Linux on Z dağıtımları, 31-bit Linux on Z için derlenmiş uygulamalarla hala geriye dönük olarak uyumludur. Sırasıyla 31-bit ve 64-bit Linux on Z çekirdekleri, ancak "s390" artık genel olarak bir Linux on Z çekirdek mimarisine de atıfta bulunuyor.

Linux, standart, genel amaçlı ana bilgisayar CP'leri (Merkezi İşlemciler) ve ayrıca IFL'ler ( Linux için Entegre Tesis ) üzerinde çalışır. IFL'ler, yerel olarak veya bir hiper yönetici (z/VM veya KVM on z) altında Linux çalıştırmaya adanmış ana bilgisayar işlemcileridir. Mikro kod, IFL'lerin z/OS gibi "geleneksel" iş yüklerini çalıştırmasını kısıtlar , ancak bunlar fiziksel olarak diğer IBM Z işlemcileriyle aynıdır. IFL'lerin IBM'den edinilmesi genellikle CP'lerden daha ucuzdur.

Avantajlar

Linux on Z, saniyede 90.000'den fazla G/Ç işlemi yapabilen ve onlarca yıl içinde ölçülen arızalar arası ortalama süre (MTBF) ile hataya dayanıklı ana bilgisayar donanımının avantajlarıyla Linux çalıştırma esnekliği sağlar . Sanallaştırma kullanılarak, çok sayıda küçük sunucu tek bir ana bilgisayarda birleştirilebilir, bu da merkezileştirme ve maliyet azaltmanın bazı avantajlarına sahip olurken, özel sunuculara izin vermeye devam eder. IBM anabilgisayarları , paravirtualization yerine tam sanallaştırma kullanır ; bu, iş yükü yoğunluğunun paravirtualization'dan çok daha fazla olmasına izin verir. Donanımın tam sanallaştırması ile ayrı ayrı Linux çalıştıran hafif Sanal Makine kapsayıcılarının (kavram olarak Docker'a biraz benzer ) birleştirilmesi, tek bir ayak izinde diğerlerinden daha fazla sanal sunucuyu destekleyen bir platformla sonuçlanır ve bu da işletim maliyetlerini düşürür. Zemin alanı, güç, soğutma, ağ donanımı ve bir veri merkezini desteklemek için gereken diğer altyapı ihtiyacının azalmasıyla ek tasarruflar görülebilir . IBM ana bilgisayarları , bankacılık gibi belirli sektörlerdeki kritik uygulamalar için önemli olan yedekli işlemci yürütme adımlarının ve bütünlük denetiminin şeffaf kullanımına olanak tanır . Ana bilgisayarlar genellikle işlemciler ve bellek gibi donanımların çalışırken değiştirilmesine izin verir . IBM Z, işlemciler, bellek, G/Ç Ara Bağlantısı, güç kaynağı, kanal yolları, ağ kartları ve diğerleri dahil olmak üzere tüm temel bileşenler için hata toleransı sağlar. Dahili izleme sayesinde olası sorunlar tespit edilir ve sorunlu bileşenler tek bir işlemde bile hata oluşmadan değiştirilecek şekilde tasarlanır. Nadir görülen bir arıza durumunda, sabit yazılım otomatik olarak yedek bir bileşeni etkinleştirecek, arızalı bileşeni devre dışı bırakacak ve IBM'e bir hizmet temsilcisi göndermesini bildirecektir. Bu, işletim sistemi için şeffaftır ve sistemi kapatmadan rutin onarımların yapılmasına izin verir. Pek çok endüstri, güvenilirlik, güvenlik veya maliyet açısından en iyi seçenek olarak kabul edilen anabilgisayarlara güvenmeye devam ediyor.

Fiyatlandırma ve maliyetler

Linux on Z, yaklaşık 10'dan daha az dağıtılmış Linux sunucusuna sahip olacak küçük işletmeler için şirket içinde genellikle uygun değildir, ancak bazı pahalı işlemci başına lisanslı yazılımlar bu temel kuralı hızla azaltabilir . IBM dahil çoğu yazılım satıcısı, yüksek düzeyde sanallaştırılmış IFL'lere, lisanslama amacıyla diğer platformlardaki sanallaştırılmamış işlemciler gibi davranır. Başka bir deyişle, tek bir IFL çalıştıran çok sayıda Linux örneği, yazılım lisanslama için hala tipik olarak aynı CPU fiyatında tek bir "sıradan" CPU olarak sayılır. Test, geliştirme, kalite güvencesi, eğitim ve yedekli üretim sunucusu örneklerinin tümü tek bir IFL'de (veya daha fazla IFL'de, ancak yalnızca en yüksek talep performans kapasitesi için gerekliyse) çalışabilir. Bu nedenle, minimum eşiğin ötesinde, Linux on Z, işçilik ve yazılım maliyetlerini hesaba katarken hızla maliyet avantajlı hale gelebilir.

Linux on Z için maliyet denklemi her zaman iyi anlaşılmamıştır ve tartışmalıdır ve birçok işletme ve hükümet, kararları yazılım, işçilik ve diğer maliyetlere (örneğin kesinti ve güvenlik ihlalleri gibi) dayandırmak bir yana, ölçüm yapmakta zorluk çeker. Edinme maliyetleri genellikle daha görünürdür ve küçük, ölçeklenemeyen sunucular "ucuzdur". Bununla birlikte, satın alma dışı maliyetler daha az gerçek değildir ve genellikle donanım satın alma fiyatlarından çok daha yüksektir. Ayrıca, daha büyük işletmeler ve hükümetlerdeki bireysel kullanıcılar ve departmanlar, kontrol kaybını gerekçe göstererek bazen bilgi işlem altyapısını (veya bu konudaki diğer kaynakları) paylaşmakta zorluk çekerler. Linux on Z'nin sağladığı gibi sunucu merkezileştirme, işbirliğini daha iyi hizmet ve daha düşük maliyetlerle ödüllendirebilir, ancak bu, kurumsal bir bürokrasi içinde işbirliğinin her zaman kolayca gerçekleştirildiği anlamına gelmez.

Linux on Z ayrıca z/OS'den daha ucuz disk depolama aygıtlarını da destekler çünkü Linux FICON veya ESCON eki gerektirmez, ancak z/OS üzerinde yaygın olarak bulunan donanım destekli veritabanı sıkıştırması nedeniyle z/OS dengeli bir şekilde disk alanını daha verimli kullanabilir ve z/OS'nin tipik olarak gerektirdiği daha az sayıda işletim sistemi örneği. Linux on Z ile FICON'a bağlı bazı depolamayı kullanmanın bazı operasyonel avantajları da vardır, örneğin z/VM Live Guest Relocation desteği.

Uygun iş yükleri

Anabilgisayar özellikleri, işlem işleme (özellikle eşzamanlı, yüksek hacimli toplu işleme ile bağlantılı olarak) ve büyük veritabanı yönetimi gibi iş yükleri için tasarlanmıştır. Anabilgisayar tasarımı, geleneksel olarak, kanal G/Ç aracılığıyla uygulanan giriş/çıkış dahil tüm bilgi işlem öğeleri için "dengeli" performansı vurgular . Ana bilgisayarlar, G/Ç, sistem muhasebesi ve diğer çekirdek dışı bilgi işlem görevlerini ana CPU'lardan mümkün olduğunca boşaltır ve z/Architecture ayrıca kriptografik hesaplamaların yükünü de boşaltır. Örneğin, tek bir IBM z13 makinesinde IFL'ler olarak yapılandırmak için 141 adede kadar işlemci çekirdeği mevcuttur. Bununla birlikte, bu tür her makinede ayrıca 27 ek ana çekirdek bulunur: 2 yedek, 1 üretici yazılımı desteği ve geri kalan çalışan sistem muhasebesi ve G/Ç destek görevleri. Ayrıca, her G/Ç adaptöründe tipik olarak iki PowerPC işlemci bulunur ve bir z13, yüzlerce G/Ç adaptörünü destekler. Örnek olarak bellek ve önbellek kontrol görevlerini, çevresel izlemeyi ve dahili ara bağlantıları işleyen ayrı işlemciler de vardır.

Tarihsel olarak, genel olarak anabilgisayarlar ve özel olarak Linux on Z, kriptografik hesaplamalar gibi birkaç dikkate değer istisna dışında belirli diğer platformlara kıyasla dikkate değer ölçüde yüksek performansla "CPU-yoğun" tek görev hesaplamaları yürütmedi. Örnekler çoğu bilimsel simülasyonu, hava tahminini ve moleküler modellemeyi içeriyordu . Süper Bilgisayarlar Linux tabanlı süper dahil, bu iş yükleri sivrilmek. Ana bilgisayarlar ve diğer platformlar arasındaki bu çatallanma, donanım ondalık kayan noktalı dört çekirdekli 4.4 GHz işlemcilere dayalı bir makine olan 2008'de System z10'un piyasaya sürülmesiyle başlayarak, son yıllarda önemli ölçüde bulanıklaştı . Anabilgisayar işlemci teknolojisi gelişmeye devam ettikçe ve özellikle 2015 yılında IBM LinuxONE ve IBM z13 modellerinin piyasaya sürülmesiyle, IBM, anabilgisayarların tarihsel olarak yapmadığı gerçek zamanlı analitik ve diğer hesaplama açısından yoğun görevleri yürütmek için anabilgisayarlarını ideal platformlar olarak tanıtmaya başladı. iyi koş.

Ana bilgisayarlar grafik veya ses bağdaştırıcıları sağlamaz ve dijital medya düzenleme veya bilgisayar destekli tasarım (CAD) için, belki de destek rolleri (örn. içerik depolama, parça envanterleri, meta veri yönetimi, güvenlik hizmetleri vb.) dışında pek uygun değildir.

Destek

Linux'un diğer tüm sürümleri gibi, Linux on Z de GPL özgür yazılım lisansı tarafından yönetilir . Eksiksiz Linux on Z kaynak kodu , çok sayıda partiden ücretsiz ve eşit bir şekilde edinilebilir ve mimari destek, ana Linux çekirdeği çabasının bir parçasıdır. IBM, programcılarından birkaçını topluluk çabalarına atar, ancak IBM hiçbir şekilde tek katılımcı değildir.

: IBM z System Z dağılımına herhangi Linux çalıştıran için hiçbir engel yoktur rağmen, IBM, rutin Z dağıtımlarında üç Özellikle Linux testleri Red Hat , SUSE , 2015 yılında başlayan ve Canonical 'ın Ubuntu Linux . Diğer önemli Linux on Z dağıtımları arasında Debian , Fedora , Slackware , CentOS , Alpine Linux ve Gentoo bulunmaktadır .

Apache HTTP Sunucusu , Samba yazılımı , JBoss , PostgreSQL , MySQL , PHP , Python programlama dili , Eşzamanlı Sürümler Sistemi (CVS), GNU Derleyici Koleksiyonu dahil olmak üzere, Linux için genel olarak mevcut olan hemen hemen her ücretsiz veya açık kaynaklı yazılım paketi Linux on Z için mevcuttur. (GCC), LLVM ve Perl , Rust , diğerleri arasında.

Red Hat ve SUSE, Linux on Z çalıştıran dağıtımları için ana hat desteği sunuyor. 2015'te Canonical, 2016'nın başlarından itibaren dağıtımı için resmi destek sunmayı planladığını duyurdu. IBM Global Services ayrıca 7x24 kapsama dahil destek sözleşmeleri de sunuyor. WebSphere , DB2 ve Oracle veritabanları ve uygulamaları, SAP R/3 , SAP ERP ve IBM'in Java Developer's Kit'i (JDK) gibi popüler kapalı kaynaklı kurumsal yazılım paketleri de dahil olmak üzere bazı standart Linux yazılım uygulamaları önceden derlenmiş olarak kullanıma hazırdır. sadece birkaçı.

Geliştirici kaynakları

IBM, Linux for z'yi hedeflemek isteyen geliştiricilere kaynaklar sunar:

  • 30 gün boyunca IBM Z sanal makinesinde tek bir Linux sağlayan ücretsiz bir program olan Linux Test Drive.
  • Linux için IBM Systems Application Advantage ( Chiphopper ), geliştiricilerin platformlar arası Linux yazılımı yazmasına ve yayınlamasına yardımcı olan bir geliştirici programı.
  • Linux on IBM Z (CDSL) programı için Topluluk Geliştirme Sistemi, açık kaynak geliştiricilerine Linux on System z'ye geçiş yapmaları için bir platform sağlayan bir platform.
  • Ücrete dayalı bir genişletilmiş geliştirici destek programı olan Linux Uzaktan Geliştirme Programı.

Linux on Z, tıpkı diğer Linux dağıtımları gibi Unicode ve ASCII'yi destekler ; EBCDIC tabanlı bir işletim sistemi değildir. Ancak, kolaylık sağlamak için Linux, EBCDIC'deki çekirdek parametrelerini okuyabilir. z/VM bu yetenekten yararlanır.

Linux uygulamalarını Linux on Z'ye taşımak oldukça basittir. Potansiyel sorunlar arasında endianness (Linux on Z, big-endian) ve özellikle kaynak kodu mevcut değilse, taşınabilir olmayan kitaplıklara güvenme sayılabilir . Programlar, ana bilgisayar olmayan Linux sistemlerinde kolayca z/Architecture ikili dosyalarına çapraz derlenebilir .

öykünücüler

En az üç yazılım tabanlı IBM Z ana bilgisayar öykünücüsü vardır .

  • Fundamental Software'den FLEX-ES, 31 bit adreslemeyle sınırlı, ticari olarak sunulan bir seçenektir.
  • Açık kaynaklı Hercules öykünücüsü , Linux on IBM Z'yi destekler (ve hatta Linux üzerinde System z'nin kendisinde çalışabilir).
  • 2010 yılında IBM, X86 donanımında çalışabilen sınırlı kullanımlı bir yürütme ortamı sağlayan Rational Developer for System z Unit Test Feature'ı (artık Rational Development and Test Environment for z veya bazen kısaca RDTz olarak adlandırılmaktadır) tanıttı. IBM'in lisans koşulları, RDTz'nin kullanımını, nihai üretim öncesi derleme veya üretim öncesi testler (stres testi gibi) dahil değil, belirli uygulama geliştirme görevleriyle sınırlandırır. RDTz, z/OS (ortak ara katman yazılımı ile) içerir ve ayrıca Linux on Z ile uyumludur.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar