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大型主機移轉概觀

許多公司和組織將部分或全部大型主機工作負載、應用程式和資料庫移轉至雲端,並因此受益良多。 Azure 能以雲端規模提供類似大型主機的功能,卻沒有大型主機的許多相關缺點。

大型主機一詞通常是指大型電腦系統,但目前部署的大型主機絕大多數是 IBM System z 伺服器,或執行 MVS、DOS、VSE、OS/390 或 z/OS 的 IBM 插接相容系統。 許多產業仍繼續使用大型主機系統執行重要的資訊系統,而大型主機系統也確實在高度特定的情境中佔有一席之地,例如大型、高容量、交易密集的 IT 環境。

移轉至雲端可幫助公司實現基礎結構的現代化。 有了雲端服務,您就可以隨時根據組織需求,將大型主機應用程式及其價值當做工作負載使用。 許多工作負載只要稍微變更程式碼 (如更新資料庫的名稱) 就可以傳輸至 Azure。 您可以分階段移轉較為複雜的工作負載。

大部分的財星 500 大公司已開始使用 Azure 執行關鍵工作負載。 Azure 的顯著經濟效益,已成為許多移轉專案啟動的誘因。 公司通常會先將開發及測試工作負載移轉至 Azure,並接著移轉 DevOps、電子郵件及災害復原工作負載。

目標對象

如果您正在考慮移轉或新增雲端服務做為 IT 環境的選項,本指南將為您提供所需資訊。

本指南旨在協助 IT 組織開始探討移轉相關主題。 相較於大型主機,您可能更熟悉 Azure 和雲端式基礎結構;因此,本指南會先概略介紹大型主機的運作方式,再介紹可幫助您決定移轉內容和方式的各種策略。

大型主機架構

1950 年代後期,大型主機被設計為可垂直擴充的伺服器,用來執行大量的線上交易和批次處理。 因此,大型主機配備線上交易表單專用的軟體 (有時稱為綠幕),以及用於處理批次作業的高效能 I/O 系統。

大型主機廣為人知的特性包括高可靠性和可用性,以及執行大量線上交易和批次作業的能力。 交易是由單一要求 (通常來自終端使用者) 觸發的處理片段所產生。 交易也可以來自其他多種來源,包括網頁、遠端工作站,以及來自其他資訊系統的應用程式。 此外,交易還可以在預先定義的時間自動觸發,如下圖所示。

典型 IBM 大型主機架構中的元件

典型的 IBM 大型主機架構包含以下常見元件:

  • 前端系統:使用者可透過終端機、網頁或遠端工作站起始交易。 大型主機應用程式通常具有自訂使用者介面,這些介面在移轉至 Azure 之後仍可保留。 終端機仿真器 (也稱為綠幕終端機) 仍可用來存取大型主機應用程式。

  • 應用程式層:大型主機通常包含客戶資訊控制系統 (CICS),這是 IBM z/OS 大型主機的主要交易管理套件,常與 IBM 資訊管理系統 (IMS,一種訊息型交易管理員) 搭配使用。 批次系統負責處理大量帳戶記錄的高輸送量資料更新。

  • 程式碼:大型主機使用的程式設計語言包括 COBOL、Fortran、PL/I 和 Natural。 作業控制語言 (JCL) 用於操作 z/OS。

  • 資料庫層:z/OS 常用的關聯式資料庫管理系統 (DBMS) 是 IBM DB2。 它負責管理名為 dbspaces 的資料結構,其中包含一個或多個資料表,並指派給名為 dbextents 的實體資料集存放集區。 兩個重要的資料庫元件是目錄 (用來識別資料在存放集區中的所在位置) 和記錄 (用來記錄曾對資料庫執行的作業)。 支援各種一般檔案資料格式。 適用於 z/OS 的 DB2 通常會使用虛擬儲存體存取方法 (VSAM) 資料集來儲存資料。

  • 管理層:IBM 主機內含排程軟體 (如 TWS-OPC)、列印與輸出管理工具 (如 CA-SAR 與 SPOOL),以及原始程式碼管理系統。 z/OS 的安全存取控制由資源存取控制設施 (RACF) 負責處理。 資料庫管理員提供對資料庫內含資料的存取權,並會在 z/OS 環境的獨立分割區中執行。

  • LPAR:邏輯分割區 (logical partition),用於劃分計算資源。 一部實體大型主機會分割為多個 LPAR。

  • z/OS:一種 64 位元作業系統,最常用於 IBM 大型主機。

IBM 系統會使用交易監視器 (如 CICS) 來追蹤和管理商務交易的所有環節。 CICS 負責管理資源共用、資料完整性以及執行優先順序。 CICS 會授權使用者、配置資源,並將應用程式的資料庫要求傳送至資料庫管理員 (如 IBM DB2)。

為了進行更精確的微調,CICS 常與 IMS/TM 搭配使用,IMS/TM 的前身為 IMS/Data Communications (IMS/DC)。 IMS 的設計目的是透過維持單一資料複本來減少資料備援。 它會維持整個流程的狀態,並在資料存放區中記錄商務功能,以補充 CICS 做為交易監視器的功能。

大型主機維運

以下是典型的大型主機作業:

  • 線上:工作負載包括交易處理、資料庫管理和連線。 這些工作負載通常會使用 IBM DB2、CICS 和 z/OS 連接器來實作。

  • 批次作業:在沒有使用者互動的情況下執行的作業,通常會依照固定排程執行 (例如每個工作日的早上)。 批次作業可以使用 JCL 仿真器 (如 Micro Focus Server Enterprise Edition 或 BMC Control-M 軟體),在以 Windows 或 Linux 為基礎的系統上執行。

  • 作業控制語言 (JCL):指定處理批次作業所需的資源。 JCL 會透過一組作業控制陳述式,將此資訊傳達給 z/OS。 基本 JCL 包含六種陳述式:JOBASSGNDLBLEXTENTLIBDEFEXEC。 一項作業可包含多個 EXEC 陳述式 (步驟),而每個步驟可包含多個 LIBDEFASSGNDLBLEXTENT 陳述式。

  • 初始程式載入 (IPL):意指將作業系統複本從磁碟載入處理器的實際儲存體,並加以執行。 IPL 可用於從停機中恢復。 IPL 就像是在 Windows 或 Linux VM 上啟動作業系統一樣。

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