从关键业务需求看服务器平台的选择

关键业务的IT平台需求是什么？

在云计算火爆的今天，绝大多数企业级IT应用都在向云计算平台转移和聚合，唯有关键业务类的应用，在目前及未来一段时期还需要运行在一个独立的、专用的IT平台。而且，这个专用的平台只要还存在，就会与云计算及其平台互为补充，形成完整的企业IT架构。看到这种互补的架构关系，可能大家就会有疑问，即关键业务到底有何特别之处，让它在很长一段时间内很难被云计算所“吞并”？

什么是关键业务

要解答这个问题，我们就得先解说明白什么是关键业务（Mission Critical）。如果用比较技术控的说法，关键业务就是指那些部署在独立与优化的系统架构上的一系列特定应用，其典型的工作负载要求支持产生业务营收的关键业务流程，包括了商业智能分析、业务流程处理（交易处理和ERP等）、核心数据库等。如果换一个通俗的说法，关键业务其实就是指企业和机构中那些不能在运行中出现间断的核心应用，特别是政府、国防、安全、电信、金融、交通、医疗等关系到国计民生的行业中的企业和机构所运行的这类应用。当然，如果你觉得这个范围太大，那么简单地表达，如果是关系到一般企业根本命脉的应用，也可以被称之为关键业务。

关键业务的特性决定了其应用的运行一旦出现意外中断就会造成极大的、甚至是无法弥补的不良影响及损失，这就对支持它的IT平台，特别是承载它的服务器提出了非常严格的要求。

无论是证券、银行或者制造、通信行业、服务器宕机都是不可承受之重。

调研机构Qualix Group曾有一组数字说明不同行业关键业务中断带来的金钱损失：服务器宕机1分钟，平均会使运输业损失15万美元，银行业损失27万美元，通信业损失35万美元，制造业损失42万美元，证券业损失45万美元，这可是真正的一刻值千金啊！因此不论是什么行业内的企业用户，其对于关键业务承载平台的稳定性和可靠性的要求必须是非常严苛的，严苛到他们在采购相关服务器时都得用“5个9”（99.999%）、“6个9”（99.9999%）甚至“7个9”（99.99999%）的标准来加以评估，而这些标准代表的，就是一台服务器每年的非计划停机时间分别只有5分钟、30秒和3秒钟！

什么对企业关键？

除了如此突出的对于可靠性（Reliability）的需求外，关键业务的定义中还凸显了它的另一外特点，就是在企业应用中的核心地位。这就决定了它处理的数据和信息都是用户核心的商业数据和信息，而且通常都是海量的。从目前关键业务领域常见的三大类应用：在线交易、商业分析和数据库来看，即使应用于一家普通企业，其所处理的数据量可能也十分惊人，就更不用说它们在银行、电信、证券等行业运行时，动辄就要面对TB或PB级的数据量了。如此规模的数据量，又关系到商业用户的生产、运营和决策效率，势必要求其承载平台要有非常出色且易于扩展的高性能处理能力。所以，关键业务对于IT系统，特别是对于其中服务器的性能和可扩展性的要求也是远远超出其他普通IT应用的。

后，在高性能、高可扩展性和高可靠性的基础上，关键业务对于服务器的可用性（Availability）和可维护性（Serviceability）的要求也是与众不同的。可用性代表的是系统被请求使用时可能迅速反馈并被正确操作的可能性，可维护性则表明了系统出现问题后到回复正常操作这一过程中所需的时间或能实现的效率，它们与性能和可靠性是密切相关的。

因此，如果我们把整个企业级IT应用比作一个金字塔，那么关键业务就相当于这个金字塔的塔尖。同样，它为什么在今天仍然需要独立的、专用的IT平台来支持也很清楚了，而高可靠性、可用性和可维护性的缩写RAS，也成为企业判断IT架构是否适合关键业务的重要依据。

传统意义上，在性能、扩展性和RAS特性上都备受推崇的RISC架构服务器往往被认为是运行关键业务的佳选择，但近两年来x86架构服务器（特别是英特尔酷睿架构的x86服务器）的兴起，正在让这个传统观念发生重大变化。而越来越多的用户正在开始采用基于x86架构的服务器，则意味着开放架构与封闭架构在企业级IT市场上的一场影响未来走向的关键对决。

与RISC的巅峰对决 x86架构胜算何在？

如果是在5 年前提出“能够兼备高性能、高可扩展性和出色RAS特性的服务器有何选择？”的问题，那么业内的IT技术专家们恐怕连想都不想就会向大家推荐基于RISC（精简指令集计算机）架构处理器的服务器。因为，在那之前的二十多年时间里，搭配UNIX操作系统的RISC架构服务器一直都是超强性能及强大RAS特性的代名词。但到今天，这个问题的答案恐怕就不同了，因为基于x86架构的服务器平台也发展十分迅速，已经成为一个越来越好的选择。

从英特尔至强7500开始，x86架构服务器开始挑战RISC架构在关键业务领域的权威。

x86平台的优势是什么？

那么，为什么短短几年的时间里，x86架构的服务器就让用户在选择关键业务服务器时的习惯出现动摇？为什么用户多年来对于RISC架构服务器的信任和依赖已不再坚定？要解答这些，我们需要先回顾历史。

x86架构对RISC架构的侵袭实际上是从大约15年前的奔腾Pro开始的。其大优势就是开放架构带来的丰富软硬件选择和性价比，从非核心和关键应用入手，逐渐蚕食了RISC架构产品在服务器市场上的优势地位。

IDC有一组对比数据就是这一变化的佳见证。据统计：1996年时，RISC架构服务器和大型机在服务器市场上的占有率高达70%左右，其年收入则高达490亿美元，当时刚刚兴起不久的x86架构服务器市场份额仅有30%，收入也不过140亿美元。而时间走到2010年时，仅英特尔x86架构的服务器（即基于至强处理器的服务器）就已占据了近60%的市场份额，坐拥300亿美元的营收，而曾经辉煌的RISC架构服务器加大型主机此时的市场份额已降至30%以下，营收仅为150亿美元。其余的市场份额则分别归属基于英特尔安腾处理器的服务器和采用AMD皓龙系列平台的服务器。

上述数据已经准确描绘出当前x86架构与RISC架构在服务器市场格局上的势力倒转。不过，目前仍有很多资深业内人士还认为x86架构的胜利是“性价比”的胜利，仍然坚持认为RISC架构服务器应该能守好这150亿美元的关键业务市场，这也是RISC架构在服务器市场上的后一块阵地，因为纯粹针对关键业务来说，RISC架构服务器在性能、可扩展性和RAS特性的优势貌似很难在短期内被打破。至强和皓龙还不足以威胁到这一领域。

如果这个观点放在之前英特尔至强和AMD皓龙开始对服务器市场发起强有力冲击的时间点，确实也没错，当时x86架构服务器进攻的就是非关键业务的领域或者高性能计算的领域。但从今天的情况来看，这种观点对RISC架构服务器来说明显是有些过于乐观了。在酷睿架构的至强处理器发布之后，x86架构服务器的领军者转为了英特尔平台。从2010年发布的Nehalem微架构至强7500处理器开始，x86平台不但在性能上得到了极大的提升、在可扩展性和RAS特性上也实现了前所未有的增强。英特尔声称至强7500平台实现了对更大容量内存（高可配备1TB内存）和对更高扩展能力（可在单台系统上高扩展至256颗处理器）的支持。而源于英特尔安腾平台的、可与RISC架构平台相抗衡的20多个高级RAS特性下移到至强7500，则让它真正有了叫板同时期主流RISC架构系统的实力。

不止如此，今年4月发布的至强E7在单个CPU内已经多可集成10个内核，支持高达2TB的内存，并配备了英特尔睿频加速、超线程、虚拟化和智能节能等一系列智能的自动化技术，从而能分别实现按需扩展性能、简化多任务处理、增强可靠性与可管理性的功能。据英特尔介绍，它相比上一代至强7500系列处理器运行计算密集型应用的性能提升多达40%。这使得x86架构的至强E7服务器在性能上已足以抗衡甚至超越基于RISC架构的强劲对手，但在成本上只有对方的20%～50%。而在关键业务领域看重的RAS特性上，英特尔则表示至强E7的水平已经可与安腾媲美比肩。这就意味着服务器厂商足以开发出拥有“5个9”、“6个9”甚至是“7个9”级别可靠性的x86系统。这对于x86架构平台来说，是一个具有重要意义的里程碑。

RISC架构是否没有变化？

我们再来看看RISC架构阵营的情况。其实在关键业务市场上，RISC架构也在坚持创新，在性能和功能上也有可观的进步，但其商业模式却没有根本的变化。

IBM zEnterprise System大型机代表一种新方向，采用了中央处理器(CP)与系统辅助处理器(SAP，System Assist Processor)组成，其所采用的CP既不是IBM自家的POWER，也不是x86，而是IBM基于z/Architecture主机架构而开发的处理器，其采用复杂指令集架构(CISC)，有246条复杂指令负责微码执行，另外211条复杂指令集则分解为类似于RISC的操作，因此虽然在总体架构上是CISC，但也兼具了RISC的优点。同时它的扩展支架既支持以POWER 7处理器为核心的刀片，又支持以英特尔x86架构为核心的刀片，充分体现了业界也认同未来将是两种架构同时存在的趋势。

该阵营中的厂商依然是在走垂直、封闭的路子，其系统和解决方案仍是从处理器到平台到操作系统到中间件再到应用软件，基本上出于自家门下。这肯定是RISC架构大的优势之一，能在解决方案各层次之间实现较好的优化和配合，并能让用户在从采购到部署再到应用和维护的过程中无需自己太过操心，但是这种模式的后果就是让用户被厂商牢牢锁定，使得后续IT系统采购、维护和应用，全部处于被垄断后的弱势地位。如此一来，用户实际上在第一次采购之后就很难自主选择，只能较为被动地接受后续方案，而后续面对非常高昂的整套方案采购及维护价格，也几乎没有对比和议价的空间。如果用户遇到任何风险或变化，打算从现有平台上迁移到其他厂商提供的、或基于其他架构的平台上时，同样会面临重重的困难并且发现迁移效率低下。这也是封闭架构大的根本劣势。在其它平台的RSA特性提升以后，这确实将成为竞争中的不利因素。

用户已经看到变化

正是双方特性的不断转变，使得越来越多的用户和服务器软硬件厂商开始考虑新的选择，不再坚持固守RISC架构，至少是开始尝试x86架构。在RISC架构拥有传统优势的电信、金融、证券、医疗等关键行业里，已经有一些用户开始尝试基于x86架构的平台，而拥有关键业务运行需求的普通企业，更是比较积极地去尝试这种转变。谈及这种转变的潜在驱动力，用一位用户的话来说就是：“我们在采购中就看两件事，一是待选产品在性能和RAS特性上能否满足其需求，第二个就是性价比是否理想。”而当前以英特尔架构为代表的x86平台，确实在这两点都已经可以挑战RISC架构。未来几年，英特尔与RISC架构的巅峰对决将持续上演。也许5年后，关键业务市场的数据将再次发生改变！

从关键业务需求看服务器平台的选择

本文刊登于《微型计算机》2011年9月上