IBM 發布面向所有企業的下一代服務器：如何從IT視角實現節能減排

丁海驁

“LinuxONE本身是在2015年才獨立出來的一個產品線。比起傳統的IBM大型主機50多年的歷史，算是相對年輕的一個品牌。在過去短短7年時間里，LinuxONE已經更新了四代，在全球也有越來越多的客戶。其實在過去十年，IBM LinuxONE發貨量已經翻了3.5倍。我相信這個產品在市場上會越來越受到歡迎。”一個月前，2022年9月13日，IBM在全球發布其下一代LinuxONE服務器，接受采訪的IBM 大中華區主機及LinuxONE總經理李航一方面坦承如果用LinuxONE與x86來做比較，“LinuxONE在市場上普遍的認知度上還有待提升”，同時也強調市場對于LinuxONE的技術非常認可，因此未來可期。

事實上，從上個世紀五六十年代開始，當時企業級服務器只有大型機服務器，到七八十年代Unix服務器登場，再到2000年前后x86架構的興起，在企業級服務器市場就開始了一場關于大型機和x86的競爭：彼時，x86甫一推出，其低廉的購置成本和開源的環境，立刻成為最大的競爭優勢；與其相對，大型機雖然集成度更高，可靠性、可用性、服務性、安全性等方面都具有明顯優勢，但是對于很多對價格更為敏感的企業級用戶而言，在當時性能基本相當的情況下，x86的確更具有競爭優勢。

隨著移動互聯網、云計算對企業業務的影響越來越大，以及企業數字化轉型的程度越來越深，企業用戶的數據量快速增加，現實業務的數字化需求也越來越高，其對數據中心的能力要求也就隨之水漲船高，此時，x86系統“天然”的短板就變得越來越突出：企業不斷增長的IT需求要通過x86服務器的持續擴展來滿足，而x86的持續拓展不僅帶來了更加復雜的系統架構與運維，也使得企業不得不一再擴大機房的面積，以及為此付出更多的維護成本——除了人力成本，還有不容忽視的電費等物業成本——LinuxONE就是在這樣的背景下推出的。

在2015年推出LinuxONE之前，IBM在2000年5月就已經推出了基于Linux的大型機Linux on S/390，借此實現了IBM大型主機對開源技術的支持——到2015年，據統計，已經有30%的IBM大型主機客戶運行著Linux系統。另外一個與LinuxONE息息相關的產品，是IBM在2010年7月發布的、當時號稱“全世界速度最快、擴展性最強、能源效率最高”的大型企業級大型機zEnterprise System。而推出LinuxONE的初衷，就是要打造一個集硬件、軟件和服務解決方案于一體的，“兼具Z系列主機那樣的能力，以及Linux的開放性”的新服務器，以滿足企業用戶在移動互聯網和混合云時代，對數據中心“安全性、高可靠性、高可擴展性、高一致性以及開放性”等特性的需求。

如今，LinuxONE已經更新到了第四個版本，而市場和企業用戶的需求也發生了根本性的改變：企業除了基于現實的業務需求，對IT能力有了更高、更苛刻的要求外，還多了對企業自身發展模式的思考——“可持續發展”如今不僅是全社會共同關注的問題，而且早已成為企業規劃下一步數字化轉型計劃的重要考量維度。

“對于可持續發展的議題，企業最高管理者面對的最大挑戰，就是如何把可持續發展的目標與業務發展的目標更好地連接在一起。”李航分享Forrester所做的調研數據顯示：企業的IT管理者中，只有21%認為其現有的IT架構可以支撐快速增長的業務應用，更多的人，實際上對現有的基礎架構沒有信心，對架構能夠支持業務快速發展也存在疑問；另一方面，在數據安全和網絡安全方面，IBM《 2022年數據泄露成本報告》顯示，有83%的受訪企業和組織都遭遇過不止一次的數據泄露事件，每一次泄露都會帶來巨大的經濟損失——2022年的最新統計結果，一個單個數據泄露事件就會給企業造成平均435萬美元的經濟損失。因此李航認為，企業在關注自身數字化轉型的過程中，要投入更大的關注在企業IT基礎架構上，構建“負責任的算力與綠色IT”。

“IBM最新一代LinuxONE Emperor 4的出現改變了整個游戲規則：新一代LinuxONE Emperor 4的重點就是可持續發展。”李航強調，由于LinuxONE在技術上圍繞企業迫切需要的“三個S”展開，因此對于企業管理者而言，他們不再需要為了實現可持續發展目標，而考慮去犧牲企業數據中心的性能、安全和擴展性。所謂三個S，指的是 Sustainability（可持續性）、Scalability（可擴展性）和Securiy（安全性）。

根據IBM提供的LinuxONE有關數據：IBM LinuxONE Emperor 4采用7納米技術，5.2 GHz主頻設計，最多可配置32個IBM Telum 處理器，包含高達200個高性能處理器內核。系統提供高達40TB的RAIM內存，Telum 處理器的不同片上加速器可用于滿足現代業務對實時AI，高速壓縮、高頻加密等方面的需求；在安全性方面，IBM LinuxONE Emperor 4配置量子安全系統，提供接近100% （7個9）的高可用性，且其獨特的 scaleout-on-scale-up 擴展方式，最大程度保持了高密度算力。

“有了底層技術能力做支撐，企業就可以放心大膽地用‘一以頂百’、‘以大頂小’的方式推動綠色低碳，以高密度集約化的方式實現可持續戰略落地。” IBM亞太區主機及LinuxONE技術總監應康勇從技術角度對LinuxONE的“三個S”進行了更詳盡的解讀。

應康勇強調，LinuxONE具備“強大的縱橫雙向拓展”的能力：在縱向擴展能力方面，LinuxONE擁有5.2GHz主頻和非常大的緩存支撐，因此可以幫助用戶很容易地在縱向達到一個非常高的水平，而且不用改應用；在橫向拓展方面，LinuxONE單機可以支撐85個邏輯分區，可以支撐高達8000個虛機以及240萬個容器。“縱橫雙向的拓展能力揉合在一起，如果以一個坐標來看，LinuxONE的擴展能力實際上是一條斜線，不是單單橫向或縱向的直線。”

與此同時，應康勇還認為，對于企業用戶的數據中心而言，擴展性本身的定義已經發生了改變：“以前的擴展性，指的是當業務壓力變大時，系統能夠很容易地快速擴展，來滿足更高的峰值壓力，確保安全生產和良好的響應時間。但是，今天的擴展性，除了要求系統具有縱向擴展能力以外，也會關注橫向或者縱橫雙向的擴展能力：除了能夠擴展出去，還特別關注能夠收回來，即是否具有可伸縮性。同時，系統是否具有動態調配能力，這都是企業用戶對于系統擴展性的進一步要求。”

對于這種在“伸縮性”方面的需求，應康勇介紹說，LinuxONE從軟件和硬件兩個層面為企業這種“伸縮性”的需求提供了保障：在軟件方面，LinuxONE與新的容器化技術——Kubernetes、紅帽OCP（OpenShift Container Platform）——協同實現了自動拓展、伸縮；在硬件層面，LinuxONE采用了IBM的微碼技術，可以把容量做秒級擴容，處理峰值壓力，峰值過后，又可以把擴展上去的容量降下來。“那么在同一個環境里不同的應用負載壓力不一樣，有的忙有的閑，怎么樣確保把資源能夠用到真正需要的地方？LinuxONE可以做到全局資源共享：通過一個動態調度機制，就能夠確保資源始終出現在最需要的地方。”

在應康勇看來，正是基于這樣的縱橫雙向擴展的敏捷基礎架構，使得單臺IBM LinuxONE Emperor 4 服務器即可承載需要2000核 x86才能支撐的工作負載：“如果將相同的工作負載整合在IBM LinuxONE Emperor 4系統上，與x86服務器搭建的系統相比，企業每年可以減少能耗75%，數據中心占地空間節約50%，二氧化碳排放量減少超過850公噸。”這不僅是幫助企業實現“可持續發展”的一個有效途徑，更有可能是成為“現代化負責任的數字化企業” 最直接的方法了。

而關于LinuxONE的“安全性”特征，應康勇認為，目前對于企業用戶而言，關于安全的威脅來自于企業內部、外部以及未來：“企業內部安全涉及如何保護靜態數據或者正在傳輸的數據，LinuxONE可以幫助企業在大規模聯機交易過程中做到全量的數據保護——而這，對系統本身的性能幾乎是沒有任何影響。” 針對虛擬化環境中正在使用的數據保護，LinuxONE則提供機密計算（Confidential Computing）技術，在固件級做了很多加固技術，確保內存在不同的虛機之間以及虛機和宿主機之間杜絕非法訪問，從而保證在虛擬化環境中正在使用數據的安全，這對虛擬化環境來講意義重大。應康勇還重點提到：對于在未來可能對企業數據帶來安全威脅的情況，LinuxONE提供了量子安全技術，通過加固系統、硬件和操作系統的安全啟動，以及應用和數據的保護，使得企業能夠從容應對未來的量子安全挑戰。

從大型機到x86，再到LinuxONE，IT市場技術和產品迭代背后的動力，往往來自于目標用戶需求的更迭。從這個角度看，企業自身對業務數字化的需求，與全社會對“可持續發展”要求的疊加，業務線會成為成就LinuxONE的最主要原因。而對于企業用戶而言，這種持續的迭代所帶來的，一方面是更多的能力提升，有助于核心競爭力的構建，但是另一方面，也帶來了更多在追逐新技術過程中的疲憊。最近都在討論異構混合云架構，就是在企業用戶的整體IT應用架構中，在上層的軟件層求同，例如會更多選擇Linux，或者用容器化的技術構建新的應用；而在底層硬件層求異，使用包括x86架構、ARM架構……等各種硬件架構，上下兩個層次之間互相解耦。這就使得企業用戶可以不再依賴于單一供應商，或者單一架構來構建其整個IT體系，這在今天供應鏈相對緊張的情況下，采用混合云架構實際上不僅豐富了企業用戶的選項，而且也使其擁有更多的自由度。”應康勇在接受筆者采訪時強調，從技術和產品的角度，目前對于企業用戶而言，實際上有更多的選擇，但是“從架構方法和整體可持續發展的角度，還是有必要采用新技術或者前瞻性的技術。”應康勇說：“LinuxONE就有很多前瞻性的技術。”