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| Historia de los sistemas operativos de mainframe de IBM |
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Linux en IBM Z (o Linux en Z para abreviar, y anteriormente Linux en sistemas z ) es el término colectivo para el sistema operativo Linux compilado para ejecutarse en mainframes IBM , especialmente servidores IBM Z e IBM LinuxONE. Términos similares que implican el mismo significado son Linux en zEnterprise , Linux en zSeries , Linux / 390 , Linux / 390x, etc.
Historia [ editar ]
Linux en IBM Z se originó como dos esfuerzos separados para portar Linux a los servidores System / 390 de IBM . El primer esfuerzo, el proyecto "Bigfoot", desarrollado por Linas Vepstas desde finales de 1998 hasta principios de 1999, fue una distribución independiente y desde entonces ha sido abandonado. [1] IBM publicó una colección de parches y adiciones al kernel de Linux 2.2.13 el 18 de diciembre de 1999, para iniciar la línea principal de Linux en Z. [2] Los anuncios formales de productos siguieron rápidamente en 2000, incluida la Instalación Integrada para Linux ( Motores IFL). Think Blue Linux fue una de las primeras distribuciones de mainframe que consistía principalmente en paquetes de Red Hat agregados al kernel de IBM.[3] Los distribuidores comerciales de Linux introdujeron las ediciones de mainframe muy rápidamente después del trabajo inicial del kernel.
Al comienzo de la participación de IBM, los parches de Linux para IBM Z incluían algunos módulos de solo código objeto (OCO), sin código fuente. [4] Poco después, IBM reemplazó los módulos OCO con módulos de código abierto . Linux on Z es un software gratuito bajo la Licencia Pública General GNU .
Según IBM, en mayo de 2006, más de 1.700 clientes ejecutaban Linux en sus mainframes. [5]
Virtualización [ editar ]
La virtualización es necesaria de forma predeterminada en IBM Z; no hay ninguna opción para ejecutar Linux en Z sin cierto grado de virtualización. (Solo los primeros modelos de mainframe de 64 bits, el z900 y el z800, incluían un "modo básico" no virtualizado). La virtualización de primera capa la proporciona el Administrador de recursos y sistemas del procesador ( PR / SM ) para implementar uno o más Particiones (LPAR). Cada LPAR admite una variedad de sistemas operativos, incluido Linux en IBM Z. Un hipervisor llamado z / VM también se puede ejecutar como virtualización de segunda capa en las LPAR para crear tantas máquinas virtuales (VM) como recursos asignados a las LPAR para admitir ellos. KVM on z es otra opción de hipervisor.
Cuando las aplicaciones Linux en una LPAR acceden a datos y aplicaciones en otras LPAR como CICS , IBM Db2 , IMS , Linux y otros subsistemas de mainframe que se ejecutan en el mismo mainframe físico, pueden utilizar HiperSockets : conexiones TCP / IP rápidas de solo memoria . En comparación con TCP / IP sobre tarjetas de interfaz de red estándar (NIC, también conocidas como Open System Adapters (OSA) en mainframes), HiperSockets puede mejorar la capacidad de respuesta del usuario final (reducir la latencia de la red y la sobrecarga de procesamiento), la seguridad (ya que no hay conexión de red). interceptar) y confiabilidad (ya que no hay conexión de red que perder). [6]
Con los modelos zEC12, zBC12 y posteriores, el concepto de HiperSocket se extiende más allá de los límites físicos de la máquina a través de un adaptador RDMA sobre Ethernet convergente (RoCE) para facilitar una comunicación entre sistemas segura y de alta velocidad. Las aplicaciones en LPAR A en el sistema A pueden usar HiperSockets para comunicarse con aplicaciones en LPAR B en el sistema B para garantizar los atributos de seguridad y rendimiento. [ cita requerida ]
Hardware [ editar ]
A partir de la versión 4.1 del kernel de Linux lanzada a principios de 2015, Linux on Z solo está disponible como un sistema operativo de 64 bits compatible con mainframes z / Architecture . Anteriormente, Linux on Z también estaba disponible como un sistema operativo de 31 bits compatible con los modelos de mainframes anteriores introducidos antes del modelo z900 de 2000. Sin embargo, el kernel de Linux de 64 bits más nuevo y las distribuciones de Linux en Z de 64 bits siguen siendo compatibles con las aplicaciones compiladas para Linux en Z de 31 bits. Históricamente, las designaciones de arquitectura del kernel de Linux eran "s390" y "s390x" para distinguir entre Linux de 31 bits y 64 bits en kernels Z respectivamente, pero "s390" ahora también se refiere generalmente a la única arquitectura de kernel de Linux en Z.
Linux se ejecuta en CP de mainframe estándar de propósito general (Procesadores centrales), así como en IFL ( Instalación integrada para Linux ). Los IFL son procesadores de mainframe dedicados a ejecutar Linux, ya sea de forma nativa o bajo un hipervisor (z / VM o KVM en z). El microcódigo impide que los IFL ejecuten cargas de trabajo "tradicionales", como z / OS , pero son físicamente idénticos a otros procesadores IBM Z. Los IFL suelen ser menos costosos de adquirir de IBM que los CP. [7]
Ventajas [ editar ]
Linux on Z ofrece la flexibilidad de ejecutar Linux con las ventajas del hardware de mainframe tolerante a fallos capaz de realizar más de 90.000 operaciones de E / S por segundo [8] y con un tiempo medio entre fallos (MTBF) [9] medido en décadas. [10] Con la virtualización, se pueden combinar numerosos servidores más pequeños en un mainframe, obteniendo algunos beneficios de centralización y reducción de costos, al tiempo que se permiten servidores especializados. En lugar de la paravirtualización , los mainframes de IBM utilizan la virtualización completa , lo que permite una densidad de carga de trabajo mucho mayor que la paravirtualización. [ cita requerida ]La combinación de la virtualización completa del hardware más los contenedores de máquinas virtuales livianos que ejecutan Linux de forma aislada (algo similar en concepto a Docker ) da como resultado una plataforma que admite más servidores virtuales que cualquier otra en un solo espacio, [11] que también puede reducir los costos operativos . Se pueden ver ahorros adicionales al reducir la necesidad de espacio en el piso, energía, enfriamiento, hardware de red y la otra infraestructura necesaria para respaldar un centro de datos . Los mainframes de IBM permiten el uso transparente de pasos de ejecución de procesador redundantes y la verificación de integridad , lo cual es importante para aplicaciones críticas en ciertas industrias como la banca. [[cita requerida ] Losmainframes normalmente permitenel intercambio en caliente de hardware, como procesadores y memoria. IBM Z proporciona tolerancia a fallas para todos los componentes clave, incluidos procesadores, memoria, interconexión de E / S, fuente de alimentación, rutas de canal, tarjetas de red y otros. A través del monitoreo interno, se detectan posibles problemas y los componentes problemáticos se diseñan para que se cambien sin ni siquiera fallar en una sola transacción.[12]En el raro caso de falla, el firmware habilitará automáticamente un componente de repuesto, inhabilitará el componente fallado y notificará a IBM para que envíe un representante de servicio. Esto es transparente para el sistema operativo, lo que permite realizar reparaciones de rutina sin apagar el sistema. Muchas industrias continúan confiando en mainframes donde se considera que son la mejor opción en términos de confiabilidad, seguridad o costo. [10]
Precios y costos [ editar ]
Linux on Z generalmente no es apropiado en las instalaciones para pequeñas empresas que tendrían menos de aproximadamente 10 servidores Linux distribuidos, aunque algún software costoso con licencia por procesador puede reducir rápidamente esa regla general.. La mayoría de los proveedores de software, incluido IBM, tratan los IFL altamente virtualizados como procesadores no virtualizados en otras plataformas para propósitos de licencia. En otras palabras, un solo IFL que ejecuta decenas de instancias de Linux todavía cuenta normalmente como una CPU "ordinaria", al mismo precio de CPU, para la licencia de software. Las instancias de servidor de prueba, desarrollo, garantía de calidad, capacitación y producción redundante pueden ejecutarse en un IFL (o más IFL, pero solo si es necesario para la capacidad de rendimiento de demanda máxima). Por lo tanto, más allá de un umbral mínimo, Linux on Z puede convertirse rápidamente en una ventaja de costos al tener en cuenta los costos de mano de obra y software.
La ecuación de costos para Linux en Z no siempre se comprende bien y es controvertida, y muchas empresas y gobiernos tienen dificultades para medir, y mucho menos basar sus decisiones en software, mano de obra y otros costos (como los costos de interrupción y violaciones de seguridad). Los costos de adquisición suelen ser más visibles y los servidores pequeños y no escalables son "baratos". No obstante, los costos de no adquisición no son menos reales y suelen ser mucho mayores que los precios de adquisición de hardware. [ cita requerida ]Además, los usuarios individuales y los departamentos dentro de las empresas más grandes y los gobiernos a veces tienen dificultades para compartir la infraestructura informática (o cualquier otro recurso, para el caso), citando una pérdida de control. La centralización del servidor, como proporciona Linux on Z, podría recompensar la cooperación con un mejor servicio y menores costos, pero eso no quiere decir que la cooperación siempre se logra fácilmente dentro de una burocracia corporativa.
Linux en Z también admite dispositivos de almacenamiento en disco menos costosos que z / OS porque Linux no requiere la conexión FICON o ESCON, aunque z / OS puede usar el espacio en disco de manera más eficiente, en general, debido a la compresión de base de datos asistida por hardware común en z / OS y el menor número de instancias de sistema operativo que normalmente requiere z / OS. También existen algunas ventajas operativas al usar algún almacenamiento adjunto FICON con Linux en Z, por ejemplo, soporte para z / VM Live Guest Relocation.
Cargas de trabajo adecuadas [ editar ]
Las características del mainframe están diseñadas para cargas de trabajo comerciales como el procesamiento de transacciones (especialmente junto con el procesamiento por lotes concurrente y de gran volumen) y la administración de grandes bases de datos. El diseño de mainframe tradicionalmente enfatiza el rendimiento "equilibrado" para todos los elementos informáticos, incluida la entrada / salida, implementado a través de E / S de canal.. Los mainframes descargan E / S, contabilidad del sistema y otras tareas informáticas no centrales de las CPU principales tanto como sea posible, yz / Architecture también descarga los cálculos criptográficos. Por ejemplo, en una sola máquina IBM z13 se encuentran disponibles hasta 141 núcleos de procesador para configurar como IFL. Sin embargo, cada una de estas máquinas también tiene 27 núcleos principales adicionales: 2 como repuestos, 1 para soporte de firmware y el resto en ejecución de tareas de soporte de E / S y contabilidad del sistema. Además, cada adaptador de E / S normalmente tiene dos procesadores PowerPC y un z13 admite cientos de adaptadores de E / S. También hay procesadores separados que manejan tareas de control de memoria y caché, monitoreo ambiental e interconexiones internas, como ejemplos.
Históricamente, los mainframes en general, y Linux en Z en particular, no ejecutaban cálculos de una sola tarea "intensivos en CPU" con un rendimiento notablemente alto en comparación con otras plataformas con algunas excepciones notables como los cálculos criptográficos. Los ejemplos incluyeron la mayoría de las simulaciones científicas, predicciones meteorológicas y modelos moleculares . Las supercomputadoras , incluidas las supercomputadoras basadas en Linux, sobresalen en estas cargas de trabajo. Esta bifurcación entre mainframes y otras plataformas se ha difuminado significativamente en los últimos años, comenzando con la introducción del System z10 de 2008, una máquina basada en procesadores de cuatro núcleos a 4,4 GHz con punto flotante decimal de hardware.. A medida que la tecnología de procesadores de mainframe ha seguido evolucionando, y especialmente con la introducción de los modelos IBM LinuxONE e IBM z13 en 2015, IBM ha comenzado a promover sus mainframes como plataformas ideales para ejecutar análisis en tiempo real y otras tareas computacionalmente intensivas que los mainframes no hacían históricamente. corre bien.
Los mainframes no proporcionan gráficos o adaptadores de sonido y, como tales, no son adecuados para la edición de medios digitales o el diseño asistido por computadora (CAD), excepto quizás en funciones de soporte (por ejemplo, almacenamiento de contenido, inventarios de piezas, gestión de metadatos, servicios de seguridad, etc.)
Soporte [ editar ]
Como todas las demás versiones de Linux, Linux on Z se rige por la licencia de software libre GPL . El código fuente completo de Linux on Z está disponible de varias partes de forma gratuita y equitativa, y el soporte arquitectónico es parte del esfuerzo principal del kernel de Linux. IBM asigna varios de sus programadores al esfuerzo de la comunidad, pero IBM no es de ninguna manera el único participante.
Aunque no existen obstáculos para el funcionamiento de cualquier distribución de Linux en Z en un sistema z de IBM, IBM prueba rutinaria tres Linux en particular sobre las distribuciones Z: Red Hat , SUSE , [13] y, a partir de 2015, Canonical 's Ubuntu Linux . Otras distribuciones notables de Linux en Z incluyen Debian , [14] Fedora , [15] Slackware , [16] CentOS y Gentoo . [17]
Casi todos los paquetes de software gratuitos o de código abierto disponibles para Linux generalmente están disponibles para Linux en Z, incluido el servidor HTTP Apache , software Samba , JBoss , PostgreSQL , MySQL , PHP , lenguaje de programación Python , sistema de versiones concurrentes (CVS), colección de compiladores GNU (GCC), LLVM y Perl , Rust , [18] entre muchos otros. [19]
Red Hat y SUSE ofrecen soporte de línea principal para sus distribuciones que ejecutan Linux en Z. [20] [21] En 2015, Canonical anunció planes para ofrecer soporte oficial para su distribución a partir de principios de 2016. IBM Global Services también ofrece contratos de soporte, incluida cobertura 24x7. [22] Algunas aplicaciones de software estándar de Linux están disponibles precompiladas, incluidos los populares paquetes de software empresarial de código cerrado como WebSphere , bases de datos y aplicaciones [23] DB2 [24] y Oracle [25] , SAP R / 3 , SAP ERP , [26] y Java de IBMDeveloper's Kit (JDK), [27] por nombrar solo algunos.
Recursos para desarrolladores [ editar ]
IBM ofrece recursos a los desarrolladores que deseen apuntar a Linux para z:
- Linux Test Drive, un programa gratuito que otorga una sola máquina virtual Linux en IBM Z durante 30 días. [28]
- IBM Systems Application Advantage para Linux ( Chiphopper ), un programa para desarrolladores que ayuda a los desarrolladores a escribir y publicar software Linux multiplataforma. [29]
- El programa Community Development System para Linux en IBM Z (CDSL), una plataforma para proporcionar a los desarrolladores de código abierto una plataforma para la migración a Linux en System z. [30]
- El Programa de desarrollo remoto de Linux, un programa de soporte extendido para desarrolladores basado en tarifas. [31]
Linux on Z admite Unicode y ASCII como cualquier otra distribución de Linux; no es un sistema operativo basado en EBCDIC . [32] Sin embargo, por conveniencia, Linux puede leer los parámetros del kernel en EBCDIC. z / VM aprovecha esta capacidad.
Portar aplicaciones de Linux a Linux en Z es bastante sencillo. Los problemas potenciales incluyen el endianness (Linux en Z es big-endian) y la dependencia de bibliotecas no portátiles, especialmente si el código fuente no está disponible. [33] Los programas se pueden compilar fácilmente en binarios de z / Architecture en sistemas Linux que no son mainframe. [34]
Emuladores [ editar ]
Hay al menos tres emuladores de mainframes IBM Z basados en software .
- FLEX-ES de Fundamental Software es una opción que se ofrece comercialmente. [35]
- El emulador de código abierto de Hercules es compatible con Linux en IBM Z (e incluso se puede ejecutar en Linux en System z).
- En 2010, IBM presentó Rational Developer para System z Unit Test Feature (ahora llamado Rational Development and Test Environment para z, oa veces RDTz para abreviar) que proporciona un entorno de ejecución de uso restringido que puede ejecutarse en hardware X86. Los términos de licencia de IBM limitan el uso de RDTz a ciertas tareas de desarrollo de aplicaciones, sin incluir la compilación final de preproducción o las pruebas de preproducción (como las pruebas de estrés). RDTz incluye z / OS (con middleware común) y también es compatible con Linux en Z. [36]
Ver también [ editar ]
- Comparación de distribuciones de Linux
- Contenedor de servicio seguro de IBM
- OpenSolaris para System z
- Linux encendido
- Servicios del sistema UNIX
- zip
- zAAP
- z / TPF
- z / VSE
Referencias [ editar ]
- ^ Vepstas, Linas. "Linux en la arquitectura de mainframe IBM ESA / 390" . Consultado el 5 de junio de 2013 .
- ^ "Linux / 390 - Notas y observaciones" . Consultado el 5 de junio de 2013 .
- ^ "Linux para S / 390" . Consultado el 5 de junio de 2013 .
- ^ "Basado en Kernel 2.2" . developerWorks . IBM . Consultado el 5 de junio de 2013 .
- ^ Milberg, Ken. "La guía de la Generación X para la parte III de Mainframe" . Revista IBM Systems . Consultado el 5 de junio de 2013 .
- ^ "HiperSockets" . Centro de información de habilidades básicas de z / OS . IBM . Consultado el 5 de junio de 2013 .
- ^ "IBM Z: Linux en Z - Soluciones - IFL" . IBM . Consultado el 5 de junio de 2013 .
- ^ "IBM Z - Conectividad de E / S: FICON / zHPF / CTC" . www.ibm.com . 2012-11-15 . Consultado el 1 de junio de 2016 .
- ^ personal, Computerworld. "MTBF" . Computerworld . Consultado el 1 de junio de 2016 .
- ^ a b Verde, Timoteo. "He aquí por qué IBM todavía está construyendo mainframes - The Motley Fool" . El loco de Motley . Consultado el 1 de junio de 2016 .
- ^ "IBM: sobre el sistema operativo z / VM" . www.vm.ibm.com . 2015-01-14 . Consultado el 1 de junio de 2016 .
- ^ "IBM Z - Resiliencia empresarial: basada en datos - Servidor" . www.ibm.com . 2010-10-26 . Consultado el 1 de junio de 2016 .
- ^ "IBM Z: Linux en IBM Z - Recursos - Plataformas probadas" . IBM . Consultado el 5 de junio de 2013 .
- ^ "Puerto S / 390" . Debian . Consultado el 5 de junio de 2013 .
- ^ "Arquitecturas / s390x" . Proyecto Fedora . Consultado el 5 de junio de 2013 .
- ^ "El proyecto Linux Slack / 390" . Slackware Inc. Archivado desde el original el 23 de febrero de 2019 . Consultado el 25 de noviembre de 2018 .
- ^ "Proyecto: S390" . Gentoo . Consultado el 16 de octubre de 2014 .
- ^ https://github.com/rust-lang/rust/pull/36369
- ^ "Estado del autobuilder de Debian para s390, 29 de abril de 2013" . Debian. Archivado desde el original el 24 de junio de 2013 . Consultado el 5 de junio de 2013 .
- ^ "Red Hat Enterprise Linux para IBM Z" . Red Hat . Consultado el 5 de junio de 2013 .
- ^ "SUSE Linux Enterprise Server para Z" . SUSE . Consultado el 5 de junio de 2013 .
- ^ "Servicios y soporte de IBM para Linux" . IBM . Consultado el 5 de junio de 2013 .
- ^ "WebSphere MQ para Linux para System z" . IBM. Archivado desde el original el 2 de enero de 2013 . Consultado el 5 de junio de 2013 .
- ^ "Requisitos de instalación para servidores DB2 y clientes de servidor de datos de IBM (Linux)" . Centro de información de IBM DB2 Versión 10.1 . IBM . Consultado el 5 de junio de 2013 .
- ^ "IBM System z: Linux en System z - Soluciones - zSolution Oracle - Descripción general" . IBM . Consultado el 5 de junio de 2013 .
- ^ "Las aplicaciones SAP empoderan a las empresas" (PDF) . Consultado el 5 de junio de 2013 . [ enlace muerto permanente ]
- ^ "developerWorks: Temas técnicos: tecnología Java: IBM Developer kits: Linux: Descargar información" . Consultado el 5 de junio de 2013 .
- ^ "Prueba de manejo de Linux" . IBM . Consultado el 5 de junio de 2013 .
- ^ "Ventaja de la aplicación de sistemas IBM para Linux (Chiphopper)" . IBM . Consultado el 5 de junio de 2013 .
- ^ "IBM Z: Linux en IBM Z - Sistema de desarrollo comunitario para Linux - Formulario de registro" . IBM . Consultado el 5 de junio de 2013 .
- ^ "Programa de desarrollo remoto de Linux" . IBM . Consultado el 5 de junio de 2013 .
- ^ "Sistema operativo de mainframe: Linux para System z" . Centro de información de habilidades básicas de z / OS . IBM . Consultado el 5 de junio de 2013 .
- ^ Gellerich, Wolfgang. "Portar aplicaciones a Linux para Z" . IBM developerWorks . IBM . Consultado el 23 de octubre de 2013 .
- ^ "Cómo" . IBM developerWorks . Consultado el 23 de octubre de 2013 .
- ^ "Sistema / 390 en servidores basados en Intel" . Consultado el 5 de junio de 2013 .
- ^ "Centro de pruebas y desarrollo Rational IBM Z" . IBM . Consultado el 5 de junio de 2013 .
Enlaces externos [ editar ]
- Linux en IBM Z
- Servidores IBM LinuxONE
- Página web de servidores IBM Linux
- Proyecto de mainframe abierto
- Linux en z / VM
- Linux en el sitio para desarrolladores de IBM Z
- Wiki de la comunidad Linux para S / 390 y zSeries
- Sitio web de Linux para S / 390 y zSeries
- linux-390 , lista de correo de usuarios
- linux-s390 , lista de correo de desarrollo del kernel
- IBM Redbooks para Linux en conocimientos técnicos de IBM Z
- El libro de cocina de virtualización para Linux en Z que cubre Red Hat Enterprise Linux (REL), SUSE Linux Enterprise Server (SLES) y Ubuntu Server
- Centro de tecnología Linux en IBM
- Portando GCC a la plataforma IBM S / 390
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