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服务器操作系统长青树:Unix的新生命

王朝system·作者佚名  2008-05-19
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Unix诞生已接近40年,历经漫长的演进过程后,现在的Unix并未显出衰老之态(这一点从当前Unix服务器的营收和利润率可以得到证实),但同时,面对着Linux和Windows的双重压力,Unix事实上的确面临着挑战。

那么,在用户和业界眼里,现在Unix的真实地位究竟怎样,它具备哪些新的技术优势,三大商业版本的Unix发展前景又怎样?

1969 年,当Ken Thompson与 Dennis Ritchie在美国贝尔电话实验室编写出Unix核心雏形的时候,或许不会想到,他们发明的小东西会在37年后仍然成为业界的主要操作系统――甚至连Unix命名的原意都是为了讽刺MULTICS(MULTiplexed

Information and Computing System)操作系统大而无当的谐音,而不是规规矩矩的起个好念好记的名字。

许多业内人士认为,Unix家族下的众多版本在过去20年中是全球服务器上的主流操作系统,目前依然是。而且有许多人认为,至少在未来5年,它将仍然是。

当然也有悲观的论点,例如来自计世资讯最近的一份报告称,2007年Unix服务器将在中国呈现负增长,与2003年前后欧美Unix服务器市场的趋势相同,即因为封闭性、高成本性和不确定性造成的份额下滑。封闭性是指现有的Unix系统标准不统一,是一个独立的封闭系统。每家公司的Unix系统都采用自己的标准,这导致他们无法与第三方的系统进行共享和集成;高成本性是指Unix系统投资非常昂贵。虽然Unix的安全性、稳定性非常优秀,但由于它价格的昂贵,只有在少数资金非常充实的用户中才能得到应用。但更大的挑战是,当前Unix还面临着很大的不确定性。一方面,由于Windows、Linux的迅速发展,以及他们性能的不断提高,正吸引了越来越多的用户;另一方面,各大Unix巨头对自己Unix系统的发展策略不是特别明朗,给Unix的发展造成了很大的不确定性。

逃离者:性价比更重要

从稳定性、应用数量和附加功能上而言,Unix无疑超过Linux和Windows很多,但许多中小规模的用户,考虑的并不只是这三点。

石家庄供水公司就是一个典型的从Unix逃离的用户。两年前石家庄供水公司就开始考虑重新构架IT环境,计划将原来5~6万用户规模的应用从“PC Server+Windows+SQL Server”的平台,向能承载60万用户规模的平台转移。如果按照业内兄弟企业的做法,他们应该选用“小型机+Unix+Oracle”的平台来实现。但最终他们选择了4个节点的“曙光4000A机群+Red Hat Linux Server+Oracle”的平台,来承载60万用户规模的计费系统,并于9月份完成了系统安装。为何做出这样的选择?石家庄供水公司的该项目负责人李华伟解释说,在长达一年多的前期调研和选型过程中,他们根据第三方调研公司所计算出的基本需求,即系统实现每分钟6000~15000笔交易(6000~15000TpmC),发现除了传统的解决方案,Linux机群的方案也完全能实现他们的需求。而后者的优势非常明显,项目的总成本被他们成功的控制在160多万元(还包括存储、SAN网络和所有的软件),比Unix方案节省40%。但是李华伟也坦承,他对Linux平台是否能承载60万用户的计费任务还有担心,毕竟在业内,没有任何先例可参考。

很明显,对于中小规模的用户而言,在对性价比指标的重视程度超过对业务稳定性的需求后,即使对平台的稳定程度有疑问,也愿意冒这样的风险去节省40%的成本。

除了逃离者,或许犹疑者的态度更值得玩味。中国建设银行信息技术管理部的一位资深工程师便认为,尽管建行在四大国行中采用Unix服务器的比例是最高的,在南北业务中心和各省级业务中心的数十种主营业务系统中,Unix服务器使用率达到了98%以上,仅有3种主营业务系统采用基于大型主机的平台,剩下2%不到的机器使用Windows和Linux。不过他认为5年后的情况可能会发生一点改变―Windows在主营业务层或许不会得到更多的应用,但对于Linux集群,他们已经开始进行技术调研,如果合适将会在非关键业务领域进行使用。他的潜台词是,如果测试合格,也将在主营业务系统推广。犹疑者的态度无疑也是从性价比的角度来考虑,不过实现的方式显然更加稳重,采用循序渐进的方式慢慢实现。

上面两种用户的心态也能从调研机构的数字中得到一部分印证――IDC 2005年第二季度的全球服务器市场报告指出,全球服务器出货量比去年同期增长了10.9%,而Unix的出货量份额降低,但相反地,Unix服务器市场收入同比增长了2.5%,企业用户在Unix服务器市场的开支达到了43亿美元。

IBM系统科技部大中华区产品经理李红对这一数字的分析颇为精到,她认为结合这一数字不难知道,Unix在整个服务器市场的出货量份额缩小、收入增加的事实说明,Unix服务器用户虽然有流失,但同样也有新增用户,而且就目前来看,新增用户略多于流失的客户,不过她也承认,就她所掌握的数字来看,2008年可能会是一个Unix发展的拐点。出货量份额缩小是因为服务器市场的总体增速超过了Unix,而不是因为Unix出货量的下滑,事实上还有增加;而收入比例增加,则说明高端Unix服务器市场的收入增长很快,这也正反映了越来越多的用户开始运用虚拟化技术,利用Unix服务器对中低端服务器进行服务器整合。

三大版本的对策

IBM对Unix似乎是信心最充足的,因为在最近的IDC报告中,IBM在2005年第二季度中国Unix服务器市场的销售额中,占有48.5%的份额。IBM eServer p系列大中华区总经理姜锡岫说,IBM的p系列(即Unix服务器)将围绕三个大方向发展。首先是扩展虚拟化技术,即虚拟化无处不在。其次是IBM将坚持对开放平台的一贯承诺,Power架构的服务器将始终成为Unix和Linux等开放系统的平台,这一点从去年12月成立的Power.org受欢迎的程度即可看出。第三是,IBM将持续在Unix领域继续技术创新。这一点从p系列过往15年的轨迹来看,已经没有悬念。

具体到AIX上,IBM的资料显示,从1990年发布最初版本以来,到2004年8月的AIX 5L v5.3,AIX均提供类似大型机环境的可靠性、可用性和安全性,还提供系统管理功能和与Linux灵活的集成。IBM eServer p5系统可以在同一系统的不同分区上同时支持AIX 5L v5.3和v5.2,或Linux 操作系统。AIX 5L v5.3还采用了一种灵活的资源模式,可以帮助客户测定和记录不同任务对系统资源的使用情况,并且能根据用户设定的规则动态分配处理器、微分区、内存和I/O资源,甚至动态平衡和分配多操作系统镜像间的资源。

HP对待Unix的态度则更显得灵活一些。中国惠普企业级服务器产品经理裴晖认为,HP提供所有的平台给用户选择,不管服务器是运行Linux、Windows还是Unix,或者更高端的主机系统,HP都能提供,这并不意味着HP不看好HP-UX。因为,的确如许多用户所抱怨的,众多Unix版本由于二进制不兼容,加上客观存在的三大商业版本和硬件绑定的事实,使得最初开放的Unix便成了“不开放”的代名词,而Unix市场出货量的缩水将使市场竞争更加激烈。

对于HP-UX的版本的更新情况,裴晖透露,目前HP使用的HP-UX 11i系列是 HP-UX 10.x的取代版本。其中HP-UX v11.11因强调操作环境套装软件而更名为11i,在11i的安装包中,都附赠40~50种企业级的服务器管理软件和第三方应用软件(例如最新的OpenView的某些组件、IPv6的支持、IPSec的支持等)。裴晖还粗略透露了一些HP-UX 11i v3和v4的研发方向,他说v3版本预计将于2006年初发布,增加了高级文件系统(Advanced File System)、将Tru64的Cluster Manager移植到HP-UX上、安全性定制以及针对SMP系统对内存使用效率的优化等功能。而未来v4的研发方向则是实现具备自愈功能(Self Healthy)的操作系统。

而Solaris 10似乎更多扮演着挑战者的角色,虽然近两年来,Sun的Unix服务器仍在出货量上领先于HP和IBM,但它已经失去了在Unix服务器营收上的领先。不过这一颓势似乎随着Solaris 10和八核Niagara处理器新服务器的提前发布将有所改观。

今年4月, Sun宣布自1月31日Solaris 10在Sun网站上发布以来的两个月内,该操作系统在全球各地的注册许可总数已超过100万,而且在这段时间内,Solaris 10创立了14项基准性能测试的世界记录,其应用性能的改善是Solaris 9的50倍。 具体到Solaris10的性能更新上,Sun的官方资料显示其具备5大优势。其一是安全性,实现了用户和进程的权限管理,并包括指令隔离、Solaris Cryptographic Framework密码体系和用以保护二进制代码、库函数、Kernel模块的Solaris Secure Execution数字签名;其二是工作负载管理,Solaris 10 集成了Solaris Resource Manager和Container功能,提供虚拟分区的Solaris实例环境,改进资源利用率;其三是系统出错分析,Solaris 10 集成DTrace,可对生产系统提供实时可视,包括30000个应用和操作系统间测试探针,无需再装软件;其四是故障管理和恢复,Solaris 10的故障管理器能自动发现硬件故障,改善系统的可用性,和隔离故障部件;最后是订购费用,因为Solaris 10是开源的,所以没有许可费用,它采用的收费方式是订购服务费用,基本服务价格是120美元/CPU/年, 标准服务240美元/CPU/年,这一价格甚至比RedHat的Linux Server还低。

至于原本计划在2006年发布的,配置Niagara处理器的新Unix服务器,Sun已经宣布在本季度就开始销售。Niagara处理器具有8个计算核心,每个内核可以同时支持4个线程,共计32个线程,这也是目前核心和线程最多的服务器芯片,其性能值得期待。

大势所趋:虚拟化与整合

的确,Unix服务器目前最大的机会便在于虚拟化与服务器整合。而各厂商无疑也把握住了这一趋势。从2001年IBM在p690的AIX 5L v5.1上实现了静态逻辑分区技术(LPAR,从大型主机下移的虚拟化技术)开始,HP和Sun也在各自Unix平台上开发出硬件、软件、固件结合的虚拟化环境,用以满足用户的这种需求。

不过最初的静态逻辑分区无疑不能满足用户的需求,因为LPAR需要重启相关的分区,并且重新配置这些分区才能实现计算资源的重新分配,这对于电信和金融行业的业务系统来说是无法忍受的。所以,IBM在2002年10月发布的AIX 5L v5.2上实现了动态逻辑分区技术(DLPAR),即可以将硬件资源(例如处理器、内存和I/O插槽)从一个正在运行操作系统实例的逻辑分区移动到另外的分区而不需要重新启动或重新配置。

动态分区技术无疑得到了各行业用户的青睐。李红介绍说,在IBM的中国用户群中,至少有50%的用户已经采用了不同规模的虚拟化技术,其中令她印象深刻的是一位p690的用户在一台系统上同时运行着9个动态逻辑分区――这足以说明用户的积极态度。

HP也对Unix服务器的整合与虚拟化优势充满信心。中国惠普企业服务器产品部负责动能服务器的产品经理王镝说,惠普已经有这样的中国用户,购买动能服务器后,在逻辑分区上安装Window、Linux和HP-UX三种操作系统,并运行不同级别的应用,而且随着负载的高峰时段的不同,动态的调整计算资源。而且,最令他兴奋的一点是,这样的应用并不是惠普教给用户的,而是该用户在上级单位的帮助下实施的。对比1~2年前,他还需要费力地向用户解释什么是服务器整合的情况,足以说明服务器整合的概念在中国已经度过了市场进入期。

相对于Windows和Linux而言,Unix目前在虚拟化和整合上的优势还非常明显,例如在平台多样性、虚拟规模和虚拟精度上。无论是VMware、微软、Intel还是其他基于Windows和Linux的虚拟化技术提供商,都不能实现对Unix环境的虚拟;在规模上,VMware只是在计划中支持8路SMP系统,而现在三家主要的Unix厂商均支持64路SMP的虚拟;在精度上,前者最低只能实现对单个CPU资源的配置,而Unix厂商普遍能实现1/X量级CPU的微调,例如IBM宣称可以实现1/100 CPU量级的调整;HP则可以实现1/20量级的调整。

编看编想

过去是独大的

未来是大家的

据说Unix最风光的时候是1980年代初到1990年代中期,想想也是,那时候Linux还没出现,微软还在忙着做MS-DOS、Windows 3.0和Windows95,而大机上的操作系统又遥不可及,于是各个商业和非商业版本的Unix如雨后春笋般冒出,而且不光是服务器用,曾经响当当的PS/2可也是Unix核心的,这样算来,除开红极一时的Netware,Unix家族应该算是市场上份额最多的。不过Unix从诞生之初的隐患――没有二进制上的Unix规范――也随着各种版本的出现而加剧,各种Unix平台上的应用不兼容使得用户开始抱怨。

本来这一问题有可能得到解决,只可惜后来Sun和AT&T的Unix联盟与IBM、HP、DEC等巨头们的Unix联盟因为商业上的利益不能统一意见,也就造成了拖延至今的应用兼容问题。

在1990年代中后期,随着曾经标志着“稳定、开放”的Unix逐渐变成了“专有系统”形象代言的时候,新一代操作系统――分别打着“便宜”、“开放”标志的Windows Server家族和Linux家族的各个版本出现在用户眼前。而且市场份额越来越大,似乎真要取Unix而代之。

但哪儿都开放就真的好么?我想未必。最明显的例子是,从稳定性而言,最封闭的大机远比开放、标准的Linux Server强;另一个例子是,Windows的开发环境开放标准,但随便一个开发者就能用VB控件开发软件的后果是,连微软也要委屈说,蓝屏不全是因为Windows的Bug多。

服务器平台上应用的多少、稳定性和性价比才是用户所关注的内容。正如采访中各位用户一致表达的意思,服务器的硬件平台是什么他们并不关注,甚至也不太关注操作系统,他们最关注的,只是IT环境是否能良好的满足业务需求,以及整个系统的性价比而已。

因而,未来5年的服务器市场上,应该是多种操作系统并存的局面――用户根据各种平台所擅长的应用、稳定性级别和性价比而各取所需。

至于孰多孰少,我想那并不重要,或许您还不知道,WinNT的设计师,也是DEC的Tru64的设计者,也就是说,Windows的服务器家族和Linux一样,或多或少的与Unix有点血缘关系。

相关链接一

开放还是封闭

自从1980年代以来,Unix家族中的众多版本就颇令用户头疼(笔者不完全统计,从1969年到2004年,共有144个不同版本的Unix问世)――除了硬件平台的区别,还有收费与不收费的区别。发展到如今,最让人诟病的一点就是,三大商业Unix版本与各自硬件平台之间的绑定式销售与服务,也就是前文所指摘的“封闭系统”。可是,Unix在诞生的头20年,可一直是“开放、兼容、易用”的标志,甚至在很多银行用户眼里,Unix一直都是开放系统的标志―怎么会这样地众说纷纭?

中国农业银行山东分行科技部总经理宋传杰是一个坚定的Unix用户,他曾在2000~2001年成功主持实施了山东农行省域数据中心项目,建设出当时亚太地区最大的商用Unix系统;而在今年9月上旬结束的“中国农行山东分行数据上收前置系统项目”中,率先在全球实施了在银行生产环境中的“中央A品牌主机+省级B品牌小型机”的尝试,这一生产模式此前只是部分厂商在实验室中模拟过。宋传杰的观点十分鲜明,他认为山东分行的业务处理量不需要用到主机级别的封闭系统,否则那样就如同用载重10吨的货车运输一瓶矿泉水,因而采用开放的Unix服务器更加符合山东分行的实际状况。他笑谈,通过这个项目,为农行节省了过千万的投资,这一做法也得到了总行的认可,并建议明年开工的其他20多个省级农行的数据中心借鉴。

其实,调研机构所谓的封闭没错,用户说的开放也没错,只不过他们选取的参照物不同而已。调研机构的封闭,无疑是相对IA架构下的PC Server而言,的确,IA架构打着开放、标准的旗帜――但仔细想想,最核心的要件:处理器和操作系统不也是只有三、四家厂商么。而银行用户所谓的开放,则是相对于大型主机而言,对于处理器、操作系统、其他系统软硬件与服务都是一家包干的大型主机而言,Unix无疑是非常开放的系统。

实际上,绝大多数用户关心的并非操作系统是否兼容,而是应用的兼容与移植。具有10年历史的北京国都信业科技有限公司是一家专业的ISV和服务商,面对的是包括中国移动、中国联通和中国电信这样的超重量级客户,该公司的技术支持经理李鹏说,国都的客户所采用的关键业务系统(如通信及电信计费、资源管理、移动增值业务等)目前全都运行在Unix服务器上,(OS包括Solaris8、9, HP-UX11i等)。从全部应用来看,90%的应用都在Unix服务器上运行。由于电信企业的关键应用都基于Unix平台开发,因而即使有移植,也会出现在三大主流Unix操作系统之间(Solaris、HP-UX和AIX),这与各Unix版本擅长不同的应用有关。

而根据采访的反馈来看,一些用户认为Unix目前在应用兼容上做的还不错,李鹏和建行科技部的用户便认为几乎所有的软件都会有几个操作系统版本,应用如果需要移植,则更换为相应版本即可;如果是自行开发的,那么在新的OS中将源码进行重编译的工作量也不大,最花功夫的是移植时的数据完整性测试,不过这和兼容与否并没太大关系。因此,Unix操作系统还称得上延续着开放性的特征。

相关链接二

 
 
 
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