IBM trekt Java en Web 2.0 naar het mainframe

Klassiek serverplatform krijgt meer hybride kenmerken

IBM’s z10 is het eerste mainframe in deze eeuw dat x86-machines kan bijbenen. Als consolidatie- en virtualisatieplatform kan het monster 1500 x86-servers opslokken. Is dat voldoende reden om over te stappen?

Softwaredirecteur Steve Mills onthulde IBM's nieuwe z10-mainframe eind februari in New York met Rod Adkins, hoofd ontwikkeling in de IBM Systems and Technology Group. Adkins werkte ooit voor Mills aan de softwarekant. Mills grapte op de mainframe-bijeenkomst dat hij Adkins 'zijn malle ingenieursuitdrukkingen' had afgeleerd en hem had ingewijd in "de vrije ruimte waar softwaremensen leven". Dat 'new age softwaredenken' zou de techneut ook in de z10 hebben verwerkt.
Ruimtegebrek, stijgende energiekosten en toenemende beheercomplexiteit leiden volgens Adkins tot een ict-breekpunt. "We concludeerden dat we een nieuw model voor het datacentrum nodig hebben. Het is een kans voor innovatie in virtualisatie, stroomverbruik en management." Adkins legt veel nadruk op Project Big Green, IBM's investering van een miljard dollar om zijn producten 'groener' te maken. Zo verbruikt de z10 een forse 85 procent minder stroom dan de voorganger.

Serveranarchie

Het mainframe anno 2008 moet als een centraal consoldatie- en virtualisatieplatform een eind maken aan de serveranarchie. Het is een overtuigend argument en terug naar de toekomst voor het mainframe, maar de hele ict-industrie echoot momenteel hetzelfde virtualisatiemantra. Van Intel en Citrix tot Cisco met diens Data Center 3.0-strategie. Waarom zou je consolideren op IBM's dure, bedrijfseigen mainframe als er zoveel meer modulaire oplossingen, gebaseerd op industriestandaarden, beschikbaar zijn?
De belangrijkste reden om nog een mainframe aan te schaffen blijft oude Cobol-applicaties. "Maar niet alleen Cobol-programma's", protesteert IBM-directeur John Birtles, verantwoordelijk voor de mainframehardware (System Z Hardware Products). "We volgen al een aantal jaar dit pad om ook juist nieuwere applicaties mee te nemen." In 2000 introduceerde IBM de IFL co-processor (Integrated Facility for Linux) om het open source-besturingssysteem Linux op mainframes te draaien. Vorig jaar draaide Linux op een kwart van de capaciteit die IBM op mainframes verkoopt, een groei van 28 procent op het jaar daarvoor.
IBM investeerde ook in Java op het mainframe, met name om Websphere aan boord te halen als basis voor service oriented architecture (soa). Java en webapplicaties zijn ontwikkeld om overal te kunnen draaien, maar zijn daardoor niet ontworpen voor efficiëntie op een specifiek platform. "Die inefficiëntie kostte onze klanten veel geld", zegt Birtles. Voor de z9 introduceerde IBM daarom in 2004 de z Application Assist Processor (zAAP). Het gebruik van Java op IBM-mainframes, de zSeries, groeide in 2007 met maar liefst 47 procent.

PR-stunt

Een andere moderne technologie is OpenSolaris. Onderzoeksbedrijf Sine Nomine kreeg die open source-uitvoering van Suns Unix-variant Solaris draaiende op het System Z-platform. IBM greep dat ‘proof of concept' aan voor een demonstratie afgelopen november op een congres van onderzoeksbureau Gartner. "Daar blijft het bij", zegt Birtles kort. "We hebben geen plannen om dit als product op de markt te brengen."
Andere IBM-managers beweren overigens wel naar een bétaprogramma hiervoor te streven. Birtles beaamt dat Solaris op een mainframe een goede PR-stunt is in de concurrentiestrijd met Sun.
IBM doet volgens Birtles ook niets om het mainframe geschikt te maken voor .NET of Windows. "Bepaalde architectuurelementen kunnen we niet implementeren zonder een licentieovereenkomst met Microsoft." Voor de toekomst sluit Birtles niks uit.

Power6-variant

Ondertussen heeft het z10-mainframe een sterk vernieuwde hardware-basis. De nieuwe CMOS quadcore-processoren in die nieuwe machine zijn ontworpen voor zware rekenklussen in Java, Linux en zelfs webscripttalen als PHP. Behalve een imposante kloksnelheid van 4,4 GHz hebben de chips per kern 3 MB aan Level2 cache-geheugen. De z10 heeft maximaal 64 van die chips tegen 54 processors in de z9.
De processoren zijn een variant van de Power6 RISC-chips die IBM de afgelopen zomer onthulde voor zijn System P- en I-serverlijnen (respectievelijk Unix- en AS/400-machines). IBM-ingenieur Charles Webb introduceerde de mainframe-versie van deze krachtige processor afgelopen najaar al op het Hot Chips-congres in Silicon Valley.
De versnellingsmodule voor zwevende komma-berekeningen (decimal floating point versneller) is een van de Power6-innovaties die nu beschikbaar zijn op het mainframe. Financiële transacties kunnen daardoor zonder formattering van de data worden verwerkt. Dat heeft niet alleen voordelen voor het prestatieniveau. "Mensen hebben fortuinen verdiend door afrondingsfouten weg te sluizen", weet Birtles. De z9 had decimal floating point-verwerking alleen beschikbaar in de firmware. De z10-chip heeft ook versnellers ingebouwd voor datacompressie en -codering (encryptie).
De verschillen tussen de Power6- en de z10-chip zitten vooral in de architectuur van de instructieset, de interface waar programmeurs mee werken. Voor Power is dat RISC (reduced instruction set computing). De z10-chip heeft 894 CISC-instructies (complex instruction set computing), waarvan er 668 zijn geïmplementeerd in de hardware. Ook z/VM virtualisatie is ondersteund in de chip. Het z10-mainframe gebruikt een ster-topologie om de chips onder één besturingssysteem samen te brengen; de z9- en Power-machines passen een ring-topologie toe.

Web 2.0

Zou het voor iedereen niet veel makkelijker zijn alles te standaardiseren op Power, dus IBM's System I- en P-series, en het mainframe geleidelijk uit te faseren? "We werken er niet actief aan om klanten over te krijgen", zegt Birtles. "Klanten hebben het probleem dat ze veel in die applicaties hebben geïnvesteerd. Sommigen hebben de broncode niet eens meer. Ze moeten daar wel mee verder kunnen. Het zou een aanzienlijke investering vereisen om die applicaties te herschrijven voor een ander platform."
Bestaande mainframe-klanten kunnen niet om de z10 heen, maar waarom zou een middelgroot bedrijf met moderne webgebaseerde applicaties voor een mainframe kiezen? "Alles in Web 2.0 kun je binnen de z10 doen", zegt Steve Mills. "Ik kan twintigduizend Linux LPARs (logische partities) op deze machine starten en effectief al dat gedistribueerd werk draaien dat niet de ACID-transactieeigenschappen (atomicity, consistency, isolation, durability) heeft die klassieke backoffice-applicaties vereisen."
Rod Adkins ziet voor de niet-traditionele werklasten andere opties, zoals de System P-serie en x86-insteekservers. "In het nieuwe enterprise-datacentrum zal de z10 beslist een essentiële rol vervullen, maar voor sommige omgevingen voldoen andere onderdelen van ons aanbod, met dezelfde virtualisatie en managementcapaciteiten, aan de eisen. We blijven het platform uitbreiden met hybride kenmerken."