IBM 发布面向所有企业的下一代服务器：如何从IT视角实现节能减排

丁海骜

“LinuxONE本身是在2015年才独立出来的一个产品线。比起传统的IBM大型主机50多年的历史，算是相对年轻的一个品牌。在过去短短7年时间里，LinuxONE已经更新了四代，在全球也有越来越多的客户。其实在过去十年，IBM LinuxONE发货量已经翻了3.5倍。我相信这个产品在市场上会越来越受到欢迎。”一个月前，2022年9月13日，IBM在全球发布其下一代LinuxONE服务器，接受采访的IBM 大中华区主机及LinuxONE总经理李航一方面坦承如果用LinuxONE与x86来做比较，“LinuxONE在市场上普遍的认知度上还有待提升”，同时也强调市场对于LinuxONE的技术非常认可，因此未来可期。

事实上，从上个世纪五六十年代开始，当时企业级服务器只有大型机服务器，到七八十年代Unix服务器登场，再到2000年前后x86架构的兴起，在企业级服务器市场就开始了一场关于大型机和x86的竞争：彼时，x86甫一推出，其低廉的购置成本和开源的环境，立刻成为最大的竞争优势；与其相对，大型机虽然集成度更高，可靠性、可用性、服务性、安全性等方面都具有明显优势，但是对于很多对价格更为敏感的企业级用户而言，在当时性能基本相当的情况下，x86的确更具有竞争优势。

随着移动互联网、云计算对企业业务的影响越来越大，以及企业数字化转型的程度越来越深，企业用户的数据量快速增加，现实业务的数字化需求也越来越高，其对数据中心的能力要求也就随之水涨船高，此时，x86系统“天然”的短板就变得越来越突出：企业不断增长的IT需求要通过x86服务器的持续扩展来满足，而x86的持续拓展不仅带来了更加复杂的系统架构与运维，也使得企业不得不一再扩大机房的面积，以及为此付出更多的维护成本——除了人力成本，还有不容忽视的电费等物业成本——LinuxONE就是在这样的背景下推出的。

在2015年推出LinuxONE之前，IBM在2000年5月就已经推出了基于Linux的大型机Linux on S/390，借此实现了IBM大型主机对开源技术的支持——到2015年，据统计，已经有30%的IBM大型主机客户运行着Linux系统。另外一个与LinuxONE息息相关的产品，是IBM在2010年7月发布的、当时号称“全世界速度最快、扩展性最强、能源效率最高”的大型企业级大型机zEnterprise System。而推出LinuxONE的初衷，就是要打造一个集硬件、软件和服务解决方案于一体的，“兼具Z系列主机那样的能力，以及Linux的开放性”的新服务器，以满足企业用户在移动互联网和混合云时代，对数据中心“安全性、高可靠性、高可扩展性、高一致性以及开放性”等特性的需求。

如今，LinuxONE已经更新到了第四个版本，而市场和企业用户的需求也发生了根本性的改变：企业除了基于现实的业务需求，对IT能力有了更高、更苛刻的要求外，还多了对企业自身发展模式的思考——“可持续发展”如今不仅是全社会共同关注的问题，而且早已成为企业规划下一步数字化转型计划的重要考量维度。

“对于可持续发展的议题，企业最高管理者面对的最大挑战，就是如何把可持续发展的目标与业务发展的目标更好地连接在一起。”李航分享Forrester所做的调研数据显示：企业的IT管理者中，只有21%认为其现有的IT架构可以支撑快速增长的业务应用，更多的人，实际上对现有的基础架构没有信心，对架构能够支持业务快速发展也存在疑问；另一方面，在数据安全和网络安全方面，IBM《 2022年数据泄露成本报告》显示，有83%的受访企业和组织都遭遇过不止一次的数据泄露事件，每一次泄露都会带来巨大的经济损失——2022年的最新统计结果，一个单个数据泄露事件就会给企业造成平均435万美元的经济损失。因此李航认为，企业在关注自身数字化转型的过程中，要投入更大的关注在企业IT基础架构上，构建“负责任的算力与绿色IT”。

“IBM最新一代LinuxONE Emperor 4的出現改变了整个游戏规则：新一代LinuxONE Emperor 4的重点就是可持续发展。”李航强调，由于LinuxONE在技术上围绕企业迫切需要的“三个S”展开，因此对于企业管理者而言，他们不再需要为了实现可持续发展目标，而考虑去牺牲企业数据中心的性能、安全和扩展性。所谓三个S，指的是 Sustainability（可持续性）、Scalability（可扩展性）和Securiy（安全性）。

根据IBM提供的LinuxONE有关数据：IBM LinuxONE Emperor 4采用7纳米技术，5.2 GHz主频设计，最多可配置32个IBM Telum 处理器，包含高达200个高性能处理器内核。系统提供高达40TB的RAIM内存，Telum 处理器的不同片上加速器可用于满足现代业务对实时AI，高速压缩、高频加密等方面的需求；在安全性方面，IBM LinuxONE Emperor 4配置量子安全系统，提供接近100% （7个9）的高可用性，且其独特的 scaleout-on-scale-up 扩展方式，最大程度保持了高密度算力。

“有了底层技术能力做支撑，企业就可以放心大胆地用‘一以顶百’、‘以大顶小’的方式推动绿色低碳，以高密度集约化的方式实现可持续战略落地。” IBM亚太区主机及LinuxONE技术总监应康勇从技术角度对LinuxONE的“三个S”进行了更详尽的解读。

应康勇强调，LinuxONE具备“强大的纵横双向拓展”的能力：在纵向扩展能力方面，LinuxONE拥有5.2GHz主频和非常大的缓存支撑，因此可以帮助用户很容易地在纵向达到一个非常高的水平，而且不用改应用；在横向拓展方面，LinuxONE单机可以支撑85个逻辑分区，可以支撑高达8000个虚机以及240万个容器。“纵横双向的拓展能力揉合在一起，如果以一个坐标来看，LinuxONE的扩展能力实际上是一条斜线，不是单单横向或纵向的直线。”

与此同时，应康勇还认为，对于企业用户的数据中心而言，扩展性本身的定义已经发生了改变：“以前的扩展性，指的是当业务压力变大时，系统能够很容易地快速扩展，来满足更高的峰值压力，确保安全生产和良好的响应时间。但是，今天的扩展性，除了要求系统具有纵向扩展能力以外，也会关注横向或者纵横双向的扩展能力：除了能够扩展出去，还特别关注能够收回来，即是否具有可伸缩性。同时，系统是否具有动态调配能力，这都是企业用户对于系统扩展性的进一步要求。”

对于这种在“伸缩性”方面的需求，应康勇介绍说，LinuxONE从软件和硬件两个层面为企业这种“伸缩性”的需求提供了保障：在软件方面，LinuxONE与新的容器化技术——Kubernetes、红帽OCP（OpenShift Container Platform）——协同实现了自动拓展、伸缩；在硬件层面，LinuxONE采用了IBM的微码技术，可以把容量做秒级扩容，处理峰值压力，峰值过后，又可以把扩展上去的容量降下来。“那么在同一个环境里不同的应用负载压力不一样，有的忙有的闲，怎么样确保把资源能够用到真正需要的地方？LinuxONE可以做到全局资源共享：通过一个动态调度机制，就能够确保资源始终出现在最需要的地方。”

在应康勇看来，正是基于这样的纵横双向扩展的敏捷基础架构，使得单台IBM LinuxONE Emperor 4 服务器即可承载需要2000核 x86才能支撑的工作负载：“如果将相同的工作负载整合在IBM LinuxONE Emperor 4系统上，与x86服务器搭建的系统相比，企业每年可以减少能耗75%，数据中心占地空间节约50%，二氧化碳排放量减少超过850公吨。”这不仅是帮助企业实现“可持续发展”的一个有效途径，更有可能是成为“现代化负责任的数字化企业” 最直接的方法了。

而关于LinuxONE的“安全性”特征，应康勇认为，目前对于企业用户而言，关于安全的威胁来自于企业内部、外部以及未来：“企业内部安全涉及如何保护静态数据或者正在传输的数据，LinuxONE可以帮助企业在大规模联机交易过程中做到全量的数据保护——而这，对系统本身的性能几乎是没有任何影响。” 针对虚拟化环境中正在使用的数据保护，LinuxONE则提供机密计算（Confidential Computing）技术，在固件级做了很多加固技术，确保内存在不同的虚机之间以及虚机和宿主机之间杜绝非法访问，从而保证在虚拟化环境中正在使用数据的安全，这对虚拟化环境来讲意义重大。应康勇还重点提到：对于在未来可能对企业数据带来安全威胁的情况，LinuxONE提供了量子安全技术，通过加固系统、硬件和操作系统的安全啟动，以及应用和数据的保护，使得企业能够从容应对未来的量子安全挑战。

从大型机到x86，再到LinuxONE，IT市场技术和产品迭代背后的动力，往往来自于目标用户需求的更迭。从这个角度看，企业自身对业务数字化的需求，与全社会对“可持续发展”要求的叠加，业务线会成为成就LinuxONE的最主要原因。而对于企业用户而言，这种持续的迭代所带来的，一方面是更多的能力提升，有助于核心竞争力的构建，但是另一方面，也带来了更多在追逐新技术过程中的疲惫。最近都在讨论异构混合云架构，就是在企业用户的整体IT应用架构中，在上层的软件层求同，例如会更多选择Linux，或者用容器化的技术构建新的应用；而在底层硬件层求异，使用包括x86架构、ARM架构……等各种硬件架构，上下两个层次之间互相解耦。这就使得企业用户可以不再依赖于单一供应商，或者单一架构来构建其整个IT体系，这在今天供应链相对紧张的情况下，采用混合云架构实际上不仅丰富了企业用户的选项，而且也使其拥有更多的自由度。”应康勇在接受笔者采访时强调，从技术和产品的角度，目前对于企业用户而言，实际上有更多的选择，但是“从架构方法和整体可持续发展的角度，还是有必要采用新技术或者前瞻性的技术。”应康勇说：“LinuxONE就有很多前瞻性的技术。”