伺服器採購專題-剖析篇

如同「PC已死」的說法一樣，隨著好幾波大型主機換機潮的帶動下，「大型主機已死」的口號似乎每隔一陣子就會被提出。儘管大型主機又貴又封閉，但仍擁有其他高階伺服器無可取代的標竿性優勢。

再加上在Linux系統的帶動下，大型主機不再像過去那麼封閉、缺乏彈性、高不可攀。長久人才斷層的危機，也在IBM近年大力推展的校園競賽活動及育才計畫，以及企業本身更有系統的教育訓練下而獲得舒解。所以大型主機依舊會固守市場金字塔頂端的最後聖地，只不過它會以Linux、虛擬化、雲端運算及低價策略，重新自我裝扮。

相對於較小型且針對單一使用者的電腦而言，大型主機(Mainframe)一詞，係指傳統、大型並可同時符合許多使用者的機構型電腦。大型主機通常具備快速控管並處理非常大量資料的能力。具備極端垂直整合機制的大型主機特別擅長集中式作業，這與當前伺服器強調分散式作業的理念完全背道而駞。該機通常適用於政府、銀行及大型企業等大型機構，以及像是人口普查、統計、ERP及交易處理等領域。

Unix主機逐漸走向開放架構
長久以來，大型主機常會與精簡指令集(RISC)CPU架構的高階伺服器混為一談，雖然傳統RISC架構高階伺服器的封閉性與大型主機沒什麼兩樣，但隨著Intel Intaium的推波助瀾，包括IBM Power、昇陽SPARC在內的RISC架構高階伺服器，皆朝向開放架構而邁出更快、更大的腳步。



嚴格來說，大型主機是指具備專屬指令集，並大量執行COBOL等第四代程式語言的主機而言。雖然當前大型主機早在導入Linux作為系統後，便可以較高階的Java或C#來取代古董級COBOL語言，但許多大型主機系統骨子裡仍存在沒人敢任意更動的COBOL程式碼。

如果以此定義來檢視的話，當前堪稱大型主機廠商大概只剩IBM及優利系統(Unisys)，其中IBM最新機型是為zEC 12，優利的是ClearPath Libra 800系列。儘管長久以來一直有「大型主機已死」的說法出現，但至到如今，大型主機仍然主宰著從政府到金融業或大型企業關鍵系統的頂端市場。就以zEC 12大型主機而言，IBM便宣稱，當前前100大國際性銀行中，就有高達96家的銀行採用該系統，這再再展現大型主機在金字塔頂端市場仍然擁有無可取代的優勢及地位。



在過去很長的時間裡，大型主機皆以每秒百萬筆指令 (MIPS；Million Instructions per Second)來衡量效能。但MIPS所展現出的CPU效能實在太過難看，隨著TPC-C效能指標的取代，MIPS不但過時，而且還被譏為「無意義處理器效能指標」(Meaningless Indication of Processor Speed)的縮寫。如今TPC-C效能指標因為無法反映真實環境也遭到汰淘，目前公認較能模擬真實銀行實際運作環境的大型主機效能指標，莫過於SAP效能指標。

儘管MIPS已經過時，但從MIPS也可看出，大型主機的設計宗旨即在於因應多工的要求，而非單一任務的運算效能。由於先天上具備優異的備援機制，所以能提供極佳的可靠度及安全性，這讓整個系統能長時間穩定地持續運作，進而達到至少3個9的高可用性，再加上擁有極佳的硬體及運算使用率，因而能提供巨量的傳輸速率。

大型主機安全性能無可取代
表面上看起來，大型主機的CPU效能指標數據甚至不如當前x86處理器，但在I/O效能的表現上則遠邁群雄，因而能提供超人一等的超高傳輸速率運算能力，尤其在超高同時上線數的應用環境中，大型主機可以展現長時間穩定運作的能耐及高可靠性。

就以IBM z系列大型主機而言，透過包括LPAR邏輯分割區（透過PR/SM設備）及虛擬機器（透過z/VM作業系統）的雙層虛擬化機制，可以為多工作業環境及虛擬化環境提供支應超大I/O吞吐量的能力，面對當前愈炒愈熱的虛擬化及雲端運算，具備強大虛擬化運算能力的大型主機，似乎擁有更加如魚得水的優勢。

不僅如此，大型主機還具備在不中斷系統運作及功能的情況下，而能進行主機效能容量的新增或熱抽換作業，堪稱兼具彈性擴充與高可用性的最佳選擇。大型主機還具備超強的回溯相容能力，換言之，即使再舊的軟體仍然可以穩定地在新機上運行。由於大型主機的封閉特性，再加上完備的先天備援機制，以及早在2005年IBM z9推出時，便支援所有傳輸資料全程加密的機制，所以安全性無與倫比，等同是與其他伺服器明顯區隔的另一個金字招牌。

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