Обзор миграции мейнфреймов

Многим компаниям и организациям будет выгодно перенести в облако некоторые или даже все рабочие нагрузки, приложения и базы данных, работающие на мейнфреймах. Azure предоставляет в облачном масштабе функции, аналогичные возможностям мейнфреймов, но без многих присущих им недостатков.

Термин мейнфрейм применяется к любой крупной компьютерной системе, но сейчас большинство мейнфреймов развернуты на серверах IBM System z или в IBM-совместимых системах под управлением MVS, DOS, VSE, OS/390 или z/OS. Системы мейнфреймов по-прежнему используются во многих отраслях для работы важных информационных систем и находят свое применение в узкоспециализированных сценариях, предназначенных, например, для масштабных ИТ-сред с большим объемом данных и высокой скоростью транзакций.

Переход в облако позволяет компаниям модернизировать свою инфраструктуру. Вы можете запускать приложения для мейнфреймов в облачных службах, и предоставляемые ими функциональные возможности станут доступны в виде рабочих нагрузок в любой момент, когда они потребуются организации. Многие рабочие нагрузки можно перенести в Azure с минимальными изменениями кода — например, исправив только имена баз данных. Более сложные рабочие нагрузки можно переносить поэтапно.

Почти все компании из списка Fortune 500 уже используют Azure для критически важных рабочих нагрузок. Значительные финансовые преимущества Azure стали достаточной мотивацией для многих проектов миграции. Обычно компании первым делом переносят в Azure рабочие нагрузки разработки и тестирования, а за ними следуют DevOps, электронная почта и аварийное восстановление.

Целевая аудитория

Если вы рассматриваете возможность перенести или добавить облачные службы для своей ИТ-среды, это руководство для вас.

Это руководство поможет начать диалог о миграции в организациях сферы ИТ. Возможно, вы уже больше знаете об Azure и облачных инфраструктурах, чем о мейнфреймах, поэтому мы начнем руководство с обзорных сведений о работе мейнфреймов и далее перейдем к описанию стратегий, позволяющих выбрать объект и метод для миграции.

Архитектура мейнфреймов

В конце 50-х годов прошлого века была разработана концепция мейнфрейма как масштабируемого сервера для выполнения крупномасштабных сетевых транзакций и пакетной обработки. Поэтому для мейнфреймов создается программное обеспечение, предназначенное для форм сетевых транзакций в сети (иногда называемых зеленым экраном) и системы ввода-вывода с высокой производительностью для обработки пакетных заданий.

Мейнфреймы известны как системы с высоким уровнем надежности и доступности, способные при этом выполнять огромные задания онлайн-транзакций и пакетной обработки. Транзакция выполняется по заданию, полученному в результате обработки одного отдельного запроса, который чаще всего вводится пользователем в окне терминала. Также транзакции могут поступать из многих других источников, например с веб-страниц, от удаленных рабочих станций и приложений в других информационных системах. Кроме того, транзакции можно запускать автоматически в определенное заранее время, как показано на следующей схеме.

Типичная архитектура мейнфрейма IBM включает следующие компоненты.

• Системы внешнего интерфейса. Пользователи могут инициировать транзакции через терминалы, веб-страницы и удаленные рабочие станции. Приложения мейнфреймов часто имеют собственные пользовательские интерфейсы, которые можно сохранить после миграции в Azure. Для доступа к мейнфреймам (также называются терминалами зеленого экрана) по-прежнему используются эмуляторы терминала.

• Уровень приложений. Как правило, в состав мейнфреймов входит система CICS (Customer Information Control System — система управления клиентской информацией). Это самый популярный пакет управления транзакциями для мейнфреймов IBM с z/OS, который часто используется в IBM IMS (Information Management System) — диспетчере транзакций на основе сообщений. Системы пакетной обработки принимают масштабные обновления данных, например с большим объемом данных об учетных записях.

• Код. На мейнфреймах используются такие языки, как кобол, фортран, PL/I и Natural. Для работы с z/OS применяется язык управления заданиями (JCL).

• Уровень базы данных. Для z/OS широко распространена система управления реляционной базы данных (СУБД) IBM DB2. Она управляет структурами данных с названием dbspace, которые содержат одну или несколько таблиц и назначаются пулам носителей или физическим наборам данных с названием dbextent. Двумя важнейшими компонентами базы данных являются каталог, который определяет расположение данных в пулах носителей, и журнал с записями операций, выполненных в базе данных. Поддерживаются также несколько форматов неструктурированных файлов данных. В DB2 для z/OS для хранения данных обычно используются базы данных VSAM (Virtual Storage Access Method — метод доступа к виртуальному хранилищу).

• Уровень управления. На мейнфреймах IBM установлено программное обеспечение для планирования, например TWS-OPC, а также средства управления печатью и выводом, например CA-SAR и SPOOL, и система управления версиями для кода. Безопасный контроль доступа для z/OS обеспечивается службой RACF (resource access control facility — средство управления доступом к ресурсам). Диспетчер баз данных предоставляет доступ к данным, размещенным в базе данных. Он выполняется в отдельном разделе в среде z/OS.

• LPAR. Логические разделы (LPAR) используются для разделения вычислительных ресурсов. Физический мейнфрейм разделяется на несколько разделов LPAR.

• z/OS. 64-разрядная операционная система, которая чаще всего используется на мейнфреймах IBM.

В системах IBM используется монитор транзакций, например CICS, для отслеживания всех аспектов бизнес-транзакций и управления ими. CICS контролирует общий доступ к ресурсам, целостность данных и приоритизацию выполнения. CICS выполняет авторизацию пользователей, выделяет ресурсы и передает диспетчеру базы данных (например, IBM DB2), запросы от приложения к базам данных.

Для более точной настройки CICS часто совмещается с IMS/TM (прежнее название — IMS/Data Communications, или IMS/DC). Решение IMS, предназначенное для снижения избыточности данных, позволяет поддерживать только одну копию данных. Оно дополняет CICS и берет на себя мониторинг транзакций, поддержание состояния на протяжении всего процесса и запись бизнес-функций в хранилище данных.

Эксплуатация мейнфреймов

Ниже описаны типичные сценарии использования мейнфреймов.

• В сети. Выполняются такие рабочие нагрузки, как обработка транзакций, управление базами данных и подключения. Для них часто применяются соединители IBM DB2, CICS и z/OS.

• Пакетная обработка. Задания выполняются без участия пользователя, обычно по регулярному расписанию, например каждое утро по рабочим дням. Пакетные задания могут выполняться в системах на базе Windows или Linux с помощью эмулятора JCL, такого как Micro Focus Server Enterprise Edition или BMC Control-M.

• Язык управления заданиями (JCL) . Вы можете указать ресурсы, необходимые для обработки пакетных заданий. JCL передает эту информацию в z/OS через набор операторов управления заданиями. В базовый синтаксис JCL входят шесть типов инструкций: JOB, ASSGN, DLBL, EXTENT, LIBDEF и EXEC. Задание может содержать несколько инструкций (шагов) EXEC, а каждый шаг может включать несколько инструкций LIBDEF, ASSGN, DLBL и EXTENT.

• Начальная загрузка программы (IPL) . Это загрузка копии операционной системы с диска в физическую память процессора и запуск этой копии. IPL используется для восстановления после простоя. IPL выполняет ту же роль, что и загрузка операционной системы на виртуальных машинах Windows или Linux.

Дальнейшие действия

Мифы и факты