Koncepce a vzory architektury Azure sálového a modulární architektury

Článek
08/11/2021
10 min ke čtení

Sálový a modulární hardware se skládá z řady systémů od různých dodavatelů (vše s historií a cílem vysokého výkonu, vysoké propustnosti a občas vysoké dostupnosti). Tyto systémy byly často škálované a monolitické, což znamená, že se jedná o jediný velký rámec s několika jednotkami zpracování, sdílenou pamětí a sdíleným úložištěm.

Na straně aplikace byly programy často napsané v jednom ze dvou druhů: buď transakční, nebo Batch. V obou případech existovala řada programovacích jazyků, které byly použity, včetně COBOL, PL/I, přirozeného, FORTRAN, REXX a tak dále. Navzdory stáří a složitosti těchto systémů existuje mnoho cest pro migraci do Azure.

Na straně dat jsou data obvykle uložená v souborech a v databázích. Sálové databáze a databáze modulární se běžně přidávají v nejrůznějších různých strukturách, jako jsou relační, hierarchické a síťové, mimo jiné. Existují různé typy systémů uspořádání souborů, kde některé z nich mohou být indexovány a mohou sloužit jako úložiště hodnot klíčů. Kódování dat v sálových počítačích se navíc může lišit od kódování, které se obvykle zpracovává v jiných než sálových systémech. Proto by migrace dat měla být zpracována s předem určeným plánováním. K dispozici je celá řada možností migrace na datovou platformu Azure.

Sálový a modulární – přehled

Migrace starších systémů do Azure

V mnoha případech se v Azure dají replikovat sálové počítače, modulární a další serverové úlohy bez ztráty funkčnosti. Někdy uživatelé neupozorní na změny v jejich podkladových systémech. V jiných situacích existují možnosti refaktoringu a opětovného strojírenství pro starší řešení do architektury, která je v souladu s cloudem. To se provádí, ale stále se zachovává stejná nebo velmi podobná funkčnost. Architektury v této sadě obsahu (spolu s dalšími dalšími dokumenty White Paper a dalšími prostředky uvedenými níže) vás seznámí s tímto procesem.

Sálové a modulární koncepty

V našich architekturách sálových počítačů používáme následující výrazy.

Mainframy

Sálové počítače byly navržené jako servery se škálováním na více počítačů, aby bylo možné spouštět online transakce s vysokým objemem a dávkové zpracování v 1950s. V takovém případě sálové počítače mají software pro online transakční formuláře (někdy označované jako zelené obrazovky) a vysoce výkonné systémy I/0 pro zpracování dávkových testů. Kromě možností provozování online a dávkových úloh mají sálové počítače dobrou spolehlivost a dostupnost.

Sálové úložiště

Součástí Demystifying sálových počítačů je dekódování různých překrývajících se podmínek. Například centrální úložiště, skutečná paměť, reálné úložiště a hlavní úložiště obecně všechny odkazují na úložiště, které je připojeno přímo k sálovému procesoru. Sálový hardware obsahuje procesory a mnoho dalších zařízení, jako jsou například úložná zařízení s přímým přístupem (DASDs), magnetické páskové jednotky a několik typů uživatelských konzol. Pásky a DASDs se používají pro systémové funkce a uživatelské programy.

Typy fyzického úložiště:

Centrální úložiště. Nachází se přímo na sálovém procesoru, označované také jako úložiště procesoru nebo reálné úložiště.
Pomocné úložiště. Nachází se odděleně od sálového počítače, zahrnuje úložiště na DASDs, které se taky označuje jako stránkovací úložiště.

MIPS

Měření milionů instrukcí za sekundu (MIPS) poskytuje pro daný počítač konstantní hodnotu počtu cyklů za sekundu. MIPS slouží k měření celkové výpočetní síly sálového počítače. Dodavatelé sálových počítačů účtují zákazníky na základě využití MIPS. Zákazníci můžou zvýšit kapacitu sálového počítače tak, aby splňovala konkrétní požadavky. IBM udržuje index kapacity procesoru, který zobrazuje relativní kapacitu v různých sálovích.

Následující tabulka ukazuje typické prahové hodnoty pro MIPS napříč malými, středními a velkými podnikovými organizacemi (SORGs, MORGs a LORGs).

Velikost zákazníka	Typické využití MIPS
SORG	Méně než 500 MIPS
MORG	500 MIPS až 5 000 MIPS
LORG	Více než 5 000 MIPS

Data sálového počítače

Data sálového počítače jsou ukládána a organizována různými způsoby, od relačních a hierarchických databází až po systémy souborů s vysokou propustností. Některé z běžných datových systémů jsou z/OS Db2 pro relační data a databáze IMS pro hierarchická data. v případě úložiště souborů s vysokou propustností se může zobrazit VSAM (IBM Virtual Storage Access Method). Následující tabulka poskytuje mapování některých nejběžnějších datových systémů sálového počítače a jejich možné cíle migrace do Azure.

Zdroj dat	Cílová platforma v Azure
z/OS Db2 & Db2 LUW	azure SQL DB, SQL Server na virtuálních počítačích azure, Db2 LUW na virtuálních počítačích azure, Oracle na virtuálních počítačích azure, Azure Database for PostgreSQL
DATABÁZE IMS	azure SQL DB, SQL Server na virtuálních počítačích azure, Db2 LUW na virtuálních počítačích azure, Oracle na virtuálních počítačích azure, Azure Cosmos DB
metoda přístupu k virtuálním Storagem (VSAM), indexované sekvenční přístupovou metodu (ISAM), další ploché soubory	azure SQL DB, SQL Server na virtuálních počítačích azure, Db2 LUW na virtuálních počítačích azure, Oracle na virtuálních počítačích azure, Azure Cosmos DB
Skupiny dat generace (GDGs)	Soubory v Azure s využitím rozšíření v konvencích vytváření názvů k poskytování podobných funkcí GDGs

Systémy modulární, varianty systému UNIX a další starší systémy

Systémy modulární a počítače modulární mají volně definované výrazy pro počítačový systém, který je výkonnější než osobní počítač pro obecné účely, ale méně výkonný než počítač sálový v celé velikosti. Ve většině případů se modulární počítač používá jako síťový server, pokud existuje malý a středně malý počet klientských systémů. Počítače mají obvykle více procesorů, velký objem paměti RAM (Random Access Memory) a velkých pevných disků. Kromě toho obvykle obsahují hardware, který umožňuje pokročilou síť a porty pro připojení k více firemním periferním zařízením (jako jsou velkokapacitní úložná zařízení pro velké objemy dat).

Mezi běžné systémy v této kategorii patří/400 a série IBM i a p. Unisys má také kolekci systémů modulární.

Operační systém UNIX

Operační systém UNIX byl jedním z prvních podnikových operačních systémů. UNIX je základní operační systém pro Ubuntu, Solaris a operační systémy, které následují po standardech POSIX. UNIX byl vyvinutý v 1970s pomocí Ken Václav, Dennis Ritchie a dalších v laboratořích&T. Byl původně určen pro programátory, kteří vyvíjí software, nikoli programátory. Byla distribuována organizacím z oblasti státní správy a akademickým institucím, z nichž oba mají možnost přesměrovat systém UNIX na širší škálu variací a rozvětvení s různými specializovanými funkcemi. UNIX a jeho varianty (například AIX, HP-UX a Tru64) se běžně nacházejí v systémech starších verzí, jako jsou například sálové počítače IBM, jako jsou systémy/400, Sun Sparc a systémy založené na hardwaru DEC.

Jiné systémy

Mezi další starší systémy patří řada systémů od společnosti Digital Equipment Corporation (DEC), jako jsou třeba VAX, DEC Alpha a DEC PDP. Systémy DEC původně spouštěly operační systém pro virtuální počítače VAX a nakonec se přesunuly do variant systému UNIX, například Tru64. Mezi další systémy patří i ty, které jsou založené na architektuře PA-RISC, jako jsou třeba systémy HP-3000 a HP-9000.

Modulární data a úložiště

Data modulární se ukládají a uspořádávají různými způsoby, od relačních a hierarchických databází až po systémy souborů s vysokou propustností. Některé z běžných datových systémů jsou Db2 pro i (pro relační data) a databáze IMS pro hierarchická data. Následující tabulka poskytuje mapování některých nejběžnějších datových systémů sálového počítače a možných cílů migrace do Azure.

Zdroj dat	Cílová platforma v Azure
Db2 pro i	azure SQL DB, SQL Server na virtuálních počítačích azure, Azure Database for PostgreSQL, Db2 LUW na virtuálních počítačích azure, Oracle na virtuálních počítačích azure
DATABÁZE IMS	azure SQL DB, SQL Server na virtuálních počítačích azure, Db2 LUW na virtuálních počítačích azure, Oracle na virtuálních počítačích azure, Azure Cosmos DB

Endianitou

Vezměte v úvahu následující podrobnosti o endian:

Procesory RISC a x86 se liší v endian, což je termín sloužící k popisu způsobu, jakým systém ukládá bajty v paměti počítače.
Počítače s architekturou RISC se označují jako systémy big endian, protože nejprve ukládají nejdůležitější ("velkou") hodnotu, tj. v nejnižší adrese úložiště.
Většina počítačů se systémem Linux je založena na procesoru x86, což jsou malé systémy, což znamená, že nejprve uchovávají nejnižší důležitou ("malou") hodnotu.

Následující obrázek vizuálně znázorňuje rozdíl mezi big endianem a malým endiánem.

Vysvětlení endianness

Typy architektury vysoké úrovně

Opětovné hostování (Rehost)

Tato možnost, která se často označuje jako migrace "lift and shift", nevyžaduje změny kódu. Můžete ji použít k rychlé migraci stávajících aplikací do Azure. Každá aplikace se migruje tak, jak je, aby se s výhodami cloudu (bez rizika a nákladů spojených se změnami kódu).

Architektury pro rehosting


Emulátor Solarisu Stromasys Charon-SSP na virtuálních počítači Azure	Migrace mainframových aplikací IBM do Azure pomocí TmaxSoft OpenFrame
Přesměrování hostitele mainframu Unisys ClearPath do Azure s využitím virtualizace Unisys	Použití mainframů definovaných softwarem LzLabs (SDM) v nasazení virtuálního počítače Azure

Refaktoring

Refaktoring vyžaduje minimální změny aplikací. To často umožňuje architektuře aplikací využívat platformu Azure jako službu (PaaS) a využívat další cloudové nabídky. Můžete například migrovat výpočetní komponenty existujících aplikací do Azure App Service nebo do Azure Kubernetes Service (AKS). Relační a nerelační databáze můžete také refaktorovat do různých možností, jako jsou spravovaná instance Azure SQL, Azure Database for MySQL, Azure Database for PostgreSQL a Azure Cosmos DB.

Refaktoring architektur


Migrace mainframů IBM z/OS pomocí asysco AMT	Micro Focus Enterprise Server na virtuálních počítači Azure
Refaktoring mainframů IBM z/OS Coupling Facility (CF) na Azure	Migrace mainframů Unisys Dorado do Azure pomocí migrace mainframu Micro Focus do Azure pomocí Aiia & & Micro Focus
Migrace mainframů Unisys pomocí mainframové migrace Asysco	Z IBM System i do Azure s využitím infinite i
Refaktoring mainframových aplikací do Azure pomocí kompilátorů Raincode

Překonstruovat

Přeupravení migrace se zaměřuje na úpravu a rozšíření funkcí aplikace a základu kódu pro optimalizaci architektury aplikace pro cloudovou škálovatelnost. Můžete například monolitickou aplikaci rozdělit do skupiny mikroslužeb, které fungují dohromady a snadno se škálují. Relační a nerelační databáze můžete také přenachovat na plně spravované databázové řešení, jako je spravovaná instance SQL, Azure Database for MySQL, Azure Database for PostgreSQL a Azure Cosmos DB.

Překonstruovat architektury


Zpracování dávkových transakcí s vysokým	Integrace mainframů IBM a front zpráv střední kategorie s využitím Azure Integrate IBM a front zpráv středního rozsahu s Azure

Vyhrazený hardware

Dalším vzorem migrace do Azure (u starších systémů) je to, co se označuje jako vyhrazený hardware. V tomto modelu běží starší hardware (například IBM Power Systems) v datacentru Azure s zabalením spravované služby Azure kolem hardwaru, který umožňuje snadnou správu a automatizaci cloudu. Tento hardware je navíc k dispozici pro připojení a použití s dalšími službami Azure IaaS a PaaS.

Vyhrazené hardwarové architektury


Migrace úloh AIX do skytapu v úlohách Azure	Migrace aplikací řady IBM i do skytapu v aplikacích řady

Přesun a migrace dat

Klíčovou součástí starších migrací a transformací do Azure je zvážení dat. To může zahrnovat nejen přesun dat, ale také replikaci a synchronizaci dat.

Architektury přesunu a migrace dat


Modernizace dat z & střední kategorie Modernizace dat z	Replikace a synchronizace mainframových dat v Azure – Replikace a
Mainframový přístup k Azure Databases	Replikace a synchronizace mainframových souborů v azure replikaci a synchronizaci souborů v Azure

Další kroky

Další informace získáte na legacy2azure@microsoft.com .
Viz Microsoft Azure Well-Architected Framework.

K dispozici jsou dokumenty white paper, blogy, webináře a další zdroje informací, které vám pomůžou pochopit možnosti migrace starších systémů do Azure:

Dokumenty white paper

Webináře

Příspěvky na blozích

Příběhy zákazníků

Různá odvětví migrují ze starších systémů mainframů a střední kategorie inovativními a inspirativními způsoby. Následuje řada případových studií a úspěšných příběhů zákazníků: