Udostępnij za pośrednictwem

Ogólna refaktoryzacja komputera mainframe na platformie Azure

Azure Files
Azure Load Balancer
Azure SQL Database
Azure Storage
Azure Virtual Machines

Poniższa architektura ilustruje ogólne podejście refaktoryzacji, które może używać usługi Azure Kubernetes Service (AKS) lub maszyn wirtualnych platformy Azure. Wybór zależy od przenośności istniejących aplikacji i preferencji. Refaktoryzacja może przyspieszyć przejście na platformę Azure, automatycznie konwertując kod na język Java lub .NET i konwertując wstępnie relacyjne bazy danych na relacyjne bazy danych.

Architektura komputera mainframe

Diagram przedstawiający składniki typowego systemu mainframe.

Pobierz plik programu Visio z tą architekturą.

Przepływ pracy

Poniższy przepływ pracy odpowiada poprzedniemu diagramowi:

  • A: Użytkownicy lokalni uzyskują dostęp do komputera mainframe za pośrednictwem protokołu Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) przy użyciu standardowych protokołów mainframe, takich jak TN3270 i HTTPS.

  • B: Odbieranie aplikacji może być systemami wsadowymi lub systemami online.

  • C: Środowiska z obsługą typowego języka zorientowanego na działalność biznesową (COBOL), języka programowania One (PL/I), asemblera lub zgodnych języków.

  • D: Typowe usługi danych i bazy danych obejmują hierarchiczne lub sieciowe systemy baz danych, pliki indeksów lub plików danych prostych oraz relacyjne bazy danych.

  • E: Typowe usługi obejmują implementację programu, operacje wejścia/wyjścia, wykrywanie błędów i ochronę.

  • F: Oprogramowanie pośredniczące i usługi narzędziowe zarządzają magazynem taśm, kolejkowaniem, wyjściem i usługami internetowymi.

  • G: Systemy operacyjne to interfejs między aparatem obliczeniowym a oprogramowaniem.

  • H: Partycje uruchamiają oddzielne obciążenia lub segregują typy pracy w środowisku.

Refaktoryzowana architektura platformy Azure

Diagram przedstawiający składniki refaktoryzowanego systemu mainframe na platformie Azure.

Pobierz plik programu Visio z tą architekturą.

Przepływ pracy

Poniższy przepływ pracy odpowiada poprzedniemu diagramowi:

  1. Dane wejściowe pochodzą z klientów zdalnych za pośrednictwem usługi Azure ExpressRoute lub od innych użytkowników platformy Azure. TCP/IP to podstawowy sposób nawiązywania połączenia z systemem.

    • Użytkownicy lokalni mogą uzyskiwać dostęp do aplikacji internetowych za pośrednictwem portu 443 protokołu Transport Layer Security (TLS). Warstwy prezentacji aplikacji internetowych mogą pozostać niezmienione, aby zminimalizować ponowne trenowanie użytkowników. Możesz też zaktualizować warstwy prezentacji przy użyciu nowoczesnych struktur środowiska użytkownika.

    • Dostęp administracyjny w środowisku lokalnym korzysta z hostów usługi Azure Bastion w celu zmaksymalizowania zabezpieczeń przez zminimalizowanie otwartych portów.

    • Użytkownicy platformy Azure łączą się z systemem za pośrednictwem komunikacji równorzędnej sieci wirtualnych.

  2. Na platformie Azure usługa Azure Load Balancer zarządza dostępem do klastrów obliczeniowych aplikacji. Usługa Load Balancer obsługuje zasoby obliczeniowe skalowane w poziomie do obsługi danych wejściowych. Możesz użyć poziomu aplikacji poziomu 7 lub modułu równoważenia obciążenia na poziomie sieci na poziomie 4, w zależności od tego, jak dane wejściowe aplikacji docierają do punktu wejścia klastra obliczeniowego.

  3. Klastry obliczeniowe aplikacji mogą działać na maszynach wirtualnych platformy Azure lub uruchamiać je w kontenerach w klastrach usługi AKS. Emulacja systemu Mainframe dla aplikacji PL/I lub COBOL zwykle używa maszyn wirtualnych. Aplikacje refaktoryzowane do języka Java lub platformy .NET używają kontenerów. Niektóre oprogramowanie emulacji systemu mainframe obsługuje również wdrażanie w kontenerach. Zasoby obliczeniowe korzystają z dysków SSD w warstwie Premium platformy Azure lub usługi Azure Ultra Disk Storage z przyspieszoną siecią i zdalnym bezpośrednim dostępem do pamięci (RDMA).

  4. Serwery aplikacji w klastrach obliczeniowych hostuje aplikacje na podstawie możliwości języka, takich jak klasy Języka Java lub programy COBOL. Serwery odbierają dane wejściowe i współużytkowane dane aplikacji przy użyciu usługi Azure Cache for Redis lub RDMA.

  5. Usługi danych w klastrach aplikacji obsługują wiele połączeń z trwałymi źródłami danych. Usługa Azure Private Link zapewnia łączność prywatną z sieci wirtualnej do usług platformy Azure. Źródła danych mogą obejmować:

    • Usługi danych platformy jako usługi (PaaS), takie jak Azure SQL Database, Azure Cosmos DB i Azure Database for PostgreSQL — Hiperskala.

    • Bazy danych na maszynach wirtualnych, takie jak Oracle lub Db2.

    • Repozytoria danych big data, takie jak Azure Databricks i Azure Data Lake Storage.

    • Usługi przesyłania strumieniowego danych, takie jak Apache Kafka i Azure Stream Analytics.

  6. Magazyn danych może być lokalnie nadmiarowy lub geograficznie nadmiarowy, w zależności od użycia. Magazyn danych może używać kombinacji:

    • Magazyn o wysokiej wydajności z magazynem w warstwie Ultra Disk lub SSD w warstwie Premium.

    • Magazyn plików z usługą Azure NetApp Files lub Azure Files.

    • Magazyn w warstwie Standardowa, w tym obiekty blob, archiwum i opcje tworzenia kopii zapasowych.

  7. Usługi danych PaaS platformy Azure zapewniają skalowalny i wysoce dostępny magazyn danych, który można udostępniać między zasobami klastra obliczeniowego. Ten magazyn może być również geograficznie nadmiarowy.

    • Azure Blob Storage to wspólna strefa docelowa dla zewnętrznych źródeł danych.

    • Usługa Azure Data Factory obsługuje pozyskiwanie i synchronizację danych wielu źródeł danych platformy Azure i zewnętrznych.

  8. Usługa Azure Site Recovery zapewnia odzyskiwanie po awarii dla składników maszyny wirtualnej i klastra kontenerów.

  9. Usługi takie jak Microsoft Entra ID, Azure Networking, Stream Analytics, Azure Databricks i Power BI mogą łatwo integrować się z zmodernizowanym systemem.

Składniki

W tym przykładzie przedstawiono następujące składniki platformy Azure. Kilka z tych składników i przepływów pracy jest wymiennych lub opcjonalnych, w zależności od scenariusza.

  • ExpressRoute to usługa, która rozszerza sieci lokalne na platformę Azure za pośrednictwem prywatnego, dedykowanego połączenia światłowodowego od dostawcy łączności. W tej architekturze usługa ExpressRoute nawiązuje połączenia z usługami w chmurze firmy Microsoft, takimi jak Azure i Microsoft 365.

  • Azure Bastion to usługa PaaS, która zapewnia bezproblemową łączność protokołu RDP (Remote Desktop Protocol) lub secure shell (SSH) z maszynami wirtualnymi sieci wirtualnej z witryny Azure Portal za pośrednictwem protokołu TLS. W tej architekturze usługa Azure Bastion maksymalizuje zabezpieczenia dostępu administracyjnego, minimalizując otwarte porty.

  • Load Balancer to usługa, która dystrybuuje ruch przychodzący do klastrów zasobów obliczeniowych. Ten składnik służy do definiowania reguł i innych kryteriów dystrybucji ruchu. Usługa Load Balancer umożliwia skalowanie zasobów obliczeniowych w poziomie do przetwarzania pracy wejściowej, co pomaga zapewnić wydajną dystrybucję obciążenia.

  • Usługa AKS to w pełni zarządzana usługa Kubernetes służąca do wdrażania konteneryzowanych aplikacji i zarządzania nimi. W tej architekturze usługa AKS zapewnia bezserwerowe rozwiązanie Kubernetes, zintegrowane środowisko ciągłej integracji i ciągłego dostarczania (CI/CD) oraz zabezpieczenia i ład klasy korporacyjnej.

  • Azure Virtual Machines to usługa, która zapewnia wiele rozmiarów i typów zasobów obliczeniowych na żądanie. Ten składnik zapewnia elastyczność wirtualizacji bez konieczności kupowania i konserwacji sprzętu fizycznego.

  • Usługa Azure Virtual Network służy jako podstawowy blok konstrukcyjny sieci prywatnych platformy Azure. Sieć wirtualna jest jak tradycyjna sieć lokalna, ale ma korzyści z infrastruktury platformy Azure, takie jak skalowalność, wysoka dostępność i izolacja. Ten składnik umożliwia maszynom wirtualnym platformy Azure w sieciach wirtualnych bezpieczną komunikację ze sobą, Internetem i sieciami lokalnymi.

  • Private Link to usługa, która zapewnia łączność prywatną z sieci wirtualnej do usług platformy Azure. W tej architekturze usługa Private Link upraszcza architekturę sieci i zabezpiecza połączenie między punktami końcowymi platformy Azure, eliminując narażenie na publiczny Internet.

  • Azure Cache for Redis to w pełni zarządzana usługa, która dodaje warstwę szybkiego buforowania do architektury aplikacji w celu obsługi dużych woluminów z dużą szybkością. Ten składnik architektury umożliwia proste i ekonomiczne skalowanie wydajności.

  • Azure Storage to oparta na chmurze usługa, która zapewnia skalowalny, bezpieczny magazyn w chmurze dla wszystkich danych, aplikacji i obciążeń. W tej architekturze usługa Storage zapewnia niezbędną infrastrukturę magazynu dla różnych typów danych i aplikacji.

    • Azure Disk Storage to usługa magazynu blokowego o wysokiej wydajności dla aplikacji o krytycznym znaczeniu dla działania firmy. Dyski zarządzane platformy Azure to woluminy magazynu na poziomie bloku zarządzane przez platformę Azure na maszynach wirtualnych platformy Azure. Dostępne typy dysków to Ultra Disk Storage, SSD w warstwie Premium, SSD w warstwie Standardowa platformy Azure i hdd w warstwie Standardowa platformy Azure. Ta architektura korzysta z dysków SSD w warstwie Premium lub magazynu w warstwie Ultra Disk.

    • Azure Files to w pełni zarządzana usługa magazynu plików w chmurze, która udostępnia udziały plików w chmurze. Te udziały plików są dostępne za pośrednictwem standardowego protokołu SMB (Server Message Block). W tej architekturze usługa Azure Files udostępnia zarządzane udziały plików dla wdrożeń w chmurze i lokalnych. Wdrożenia w chmurze i lokalnych systemach Windows, Linux i macOS mogą instalować współbieżnie udziały plików usługi Azure Files.

    • Azure NetApp Files to w pełni zarządzana usługa magazynu plików, która udostępnia udziały plików klasy korporacyjnej platformy Azure obsługiwane przez usługę NetApp. Służy do migrowania i uruchamiania złożonych aplikacji opartych na plikach bez konieczności wprowadzania zmian w kodzie.

    • Usługa Blob Storage jest skalowalnym i bezpiecznym magazynem obiektów na potrzeby archiwów, magazynów typu data lake, obliczeń o wysokiej wydajności, uczenia maszynowego i obciążeń natywnych dla chmury. W tej architekturze usługa Blob Storage służy jako wspólna strefa docelowa dla zewnętrznych źródeł danych.

  • Bazy danych platformy Azure zapewniają wybór w pełni zarządzanych relacyjnych baz danych i baz danych NoSQL, aby dopasować je do nowoczesnych potrzeb aplikacji. Zautomatyzowane zarządzanie infrastrukturą zapewnia skalowalność, dostępność i zabezpieczenia.

    • SQL Database to w pełni zarządzany aparat bazy danych PaaS. W tej architekturze zapewnia skalowalny i wysoce dostępny magazyn danych do współużytkowania wielu zasobów obliczeniowych w klastrze. Usługa SQL Database zawsze działa w najnowszej stabilnej wersji programu SQL Server i poprawkowego systemu operacyjnego z dostępnością 99,99%. Wbudowane funkcje zarządzania bazami danych PaaS obejmują uaktualnianie, stosowanie poprawek, tworzenie kopii zapasowych i monitorowanie. Usługa SQL Database umożliwia skoncentrowanie się na administrowaniu bazami danych i optymalizacji bazy danych o znaczeniu krytycznym dla działania firmy.

    • Azure Database for PostgreSQL to w pełni zarządzana baza danych oparta na aucie relacyjnej bazy danych Postgres typu open source. W tej architekturze zapewnia opcję wdrożenia Hiperskala (Citus), która skaluje zapytania na wielu maszynach przy użyciu fragmentowania. Ta funkcja jest przydatna w przypadku aplikacji wymagających większej skali i wydajności.

    • Azure Cosmos DB to w pełni zarządzana, szybka baza danych NoSQL, która ma otwarte interfejsy API dla dowolnej skali. W tej architekturze usługa Azure Cosmos DB zapewnia skalowalny i wysoce dostępny magazyn danych dla różnych aplikacji.

  • Site Recovery to usługa odzyskiwania po awarii, która dubluje maszyny wirtualne platformy Azure w regionie pomocniczym platformy Azure. Ta funkcja umożliwia szybkie przejście w tryb failover i odzyskiwanie w przypadku wystąpienia awarii centrum danych platformy Azure. W tej architekturze usługa Site Recovery obsługuje odzyskiwanie po awarii zarówno dla składników maszyny wirtualnej, jak i klastra kontenerów.

Szczegóły scenariusza

Refaktoryzacja obciążeń na platformie Azure może przekształcać aplikacje mainframe działające w systemie Windows Server lub Linux. Te aplikacje można szybciej uruchamiać przy użyciu opartej na chmurze infrastruktury platformy Azure jako usługi i usługi PaaS.

Ogólne podejście refaktoryzacji dla aplikacji mainframe napędza transformację infrastruktury i przenosi systemy ze starszych technologii własnościowych do standardowych, porównawczych i otwartych rozwiązań. Ta transformacja obsługuje elastyczne zasady metodyki DevOps, które są podstawą dzisiejszych standardów o wysokiej produktywności i otwartych systemach. Refaktoryzacja zastępuje izolowane starsze infrastruktury, procesy i aplikacje ujednoliconym środowiskiem, które zwiększa dopasowanie biznesowe i informatyczne.

To ogólne podejście refaktoryzacji może używać usługi AKS lub maszyn wirtualnych platformy Azure. Wybór zależy od przenośności istniejących aplikacji i preferencji. Refaktoryzacja może przyspieszyć przejście na platformę Azure, automatycznie konwertując kod na język Java lub .NET i konwertując wstępnie relacyjne bazy danych na relacyjne bazy danych.

Refaktoryzacja obsługuje różne metody przenoszenia obciążeń klientów na platformę Azure. Jedną z metod jest konwertowanie i migrowanie całego systemu mainframe na platformę Azure w jednym, kompleksowym procesie. Takie podejście eliminuje konieczność tymczasowej konserwacji komputera mainframe i kosztów obsługi obiektów. Jednak ta metoda niesie ze sobą pewne ryzyko, ponieważ wszystkie procesy konwersji aplikacji, migracji danych i testowania muszą być zgodne, aby zapewnić bezproblemowe przejście z komputera mainframe na platformę Azure.

Inną metodą jest stopniowe migrowanie aplikacji z komputera mainframe na platformę Azure w celu przejścia w czasie. Takie podejście zapewnia oszczędności kosztów dla każdej aplikacji. Umożliwia również naukę z każdej konwersji w celu informowania i ulepszania kolejnych migracji. Ta metoda zapewnia bardziej zarządzalną i mniej intensywną alternatywę migracji wszystkich elementów jednocześnie przez modernizację każdej aplikacji zgodnie z własnym harmonogramem.

Potencjalne przypadki użycia

Refaktoryzacja na platformie Azure może pomóc organizacjom w:

  • Modernizuj infrastrukturę i unikaj wysokich kosztów, ograniczeń i sztywności komputerów mainframe.
  • Migrowanie obciążeń komputerów mainframe do chmury przy jednoczesnym unikaniu złożoności kompletnego przebudowy.
  • Migrowanie aplikacji o krytycznym znaczeniu dla działania firmy przy zachowaniu ciągłości pracy z innymi aplikacjami lokalnymi.
  • Korzystaj z skalowalności poziomej i pionowej na platformie Azure.
  • Uzyskiwanie możliwości odzyskiwania po awarii.

Kwestie wymagające rozważenia

Te zagadnienia obejmują implementację filarów platformy Azure Well-Architected Framework, która jest zestawem wytycznych, których można użyć do poprawy jakości obciążenia. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Well-Architected Framework.

Niezawodność

Niezawodność pomaga zapewnić, że aplikacja może spełnić zobowiązania podjęte przez klientów. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Design review checklist for Reliability(Lista kontrolna dotycząca niezawodności).

W tej architekturze usługa Site Recovery dubluje maszyny wirtualne platformy Azure w regionie pomocniczym platformy Azure w celu szybkiego przejścia w tryb failover i odzyskiwania po awarii w przypadku awarii podstawowego centrum danych platformy Azure.

Zabezpieczenia

Zabezpieczenia zapewniają ochronę przed celowymi atakami i nieprawidłowym użyciem cennych danych i systemów. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Lista kontrolna przeglądu projektu dotyczącazabezpieczeń.

  • To rozwiązanie używa sieciowej grupy zabezpieczeń platformy Azure do zarządzania ruchem między zasobami platformy Azure. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz sieciowe grupy zabezpieczeń.

  • Usługa Private Link zapewnia prywatne, bezpośrednie połączenia izolowane z siecią szkieletową sieci platformy Azure między maszynami wirtualnymi platformy Azure i usługami platformy Azure.

  • Usługa Azure Bastion maksymalizuje zabezpieczenia dostępu administracyjnego, minimalizując otwarte porty. Usługa Azure Bastion zapewnia wysoce bezpieczną i bezproblemową łączność RDP i SSH z maszynami wirtualnymi sieci wirtualnej z witryny Azure Portal za pośrednictwem protokołu TLS.

Optymalizacja kosztów

Optymalizacja kosztów koncentruje się na sposobach zmniejszenia niepotrzebnych wydatków i poprawy wydajności operacyjnej. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Lista kontrolna przeglądu projektu dlaoptymalizacji kosztów.

  • Platforma Azure unika niepotrzebnych kosztów, identyfikując prawidłową liczbę typów zasobów, analizując wydatki w czasie i skalując w celu zaspokojenia potrzeb biznesowych bez nadmiernego wydatków. Platforma Azure zapewnia optymalizację kosztów, uruchamiając na maszynach wirtualnych. Maszyny wirtualne można wyłączyć, gdy nie są używane, i utworzyć skrypt harmonogramu dla znanych wzorców użycia. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Azure Well-Architected Framework and Recommendations for optymalizowanie kosztów składników.

  • Maszyny wirtualne w tej architekturze używają dysków SSD w warstwie Premium lub magazynu w warstwie Ultra Disk. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz cennik dysków zarządzanych .

  • Usługa SQL Database optymalizuje koszty przy użyciu zasobów obliczeniowych bezserwerowych i magazynu w warstwie Hiperskala, które są automatycznie skalowane. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Cennik usługi SQL Database.

Skorzystaj z kalkulatora cen platformy Azure , aby oszacować koszty implementacji tego rozwiązania.

Doskonałość operacyjna

Doskonałość operacyjna obejmuje procesy operacyjne, które wdrażają aplikację i działają w środowisku produkcyjnym. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Lista kontrolna przeglądu projektu dotycząca doskonałości operacyjnej.

Refaktoryzacja obsługuje szybsze wdrażanie chmury i promuje wdrażanie zarówno metodyki DevOps, jak i zasad pracy Agile. Masz pełną elastyczność w opcjach programowania i wdrażania produkcyjnego.

Efektywność operacyjna

Wydajność odnosi się do możliwości skalowania obciążenia w celu efektywnego zaspokojenia wymagań użytkowników. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Lista kontrolna przeglądu projektu pod kątem wydajności.

Moduły równoważenia obciążenia integrują wydajność z tym rozwiązaniem. Jeśli jedna prezentacja lub serwer transakcji ulegnie awarii, pozostałe serwery za modułami równoważenia obciążenia obsługują obciążenia.

Współautorzy

Firma Microsoft utrzymuje ten artykuł. Następujący współautorzy napisali ten artykuł.

Główny autor:

Aby wyświetlić niepubliczne profile serwisu LinkedIn, zaloguj się do serwisu LinkedIn.

Następne kroki