Ещё одна священная война: mainframes vs x86 servers

[dB13]

Но, действительно, как это часто уже было разговор свелся к тому что меня пытаются убедить в том что принципы работы всех архитектур примерно одинаковы, и что архитектуры на Интел/АМД самые передовые и эффективные, да еще и самые дешевые, и только лишь по недоразумению еще существуют МФ, за которые наивные Буратины выкладывают (не понятно за что и почему) огромные деньги вместо того что экономить эти деньги используя то чем пользуются настоящие пацаны.

[flip_flop]

Перенесено из топика о виртуализации.

Поехали? Holy war No 1000+1

На чьей стороне воевать будете?

Кстати, почему против серверов? Можно "МФ супротив лаптопов и ультрамобильных ПС" (до умных мобиьных телефонов докатываться не будем)

Вообщем, маестро, просим - просим

Из этого топика можно кое-что вынести в защиту оппонентов МФ (специально для zВлада):
1) рассмотим систему х86, не только ЦПУ. Для zВлада имеет смысл указать, что в системах х86 есть чипсеты, на которых интегрированы контроллеры ввода-вывода (своего рода аналоги канальных процессоров), приснопамятные таймеры и прочее.
2) трансакции ввода-вывода - это не только ДМА (которую реализует чипсет) - это какже программируемая трансакция ЦПУ-ИО (через чипсет), это доступ к памяти под управлением мастера шины на чипсете, это доступ одного ИО к другому напрямую, минуя память и минуя ЦПУ. Вообщем не все так уж примитивно, как хотелось бы поклонникам исключительности МФ
3) по степени интеллектуальности интерфейсов систем х86 - интелектуальные не только SCSI (и его современная версия SAS) - это также PCIe с той самой приснопамятной виртуализацией каналов, это некоторые функции USB (как говорил маэстро dB13 ), это даже некоторые свойства SATA II с поддержкой расширения как дисковых массивов, так и хостов (может быть это тоже поддержка виртуализации, а?)

Вообщем последнее время даже для низкоуровневых интерфейсов систем х86 слышны чужеродные призывы к оптимизации использования ресурсов, всемерной поддержки виртуализации (все равно при ссылке на виртуализацию идет упоминание image OS, без которой виртуализация не рассматривается) и прочих штучках от МФ. Куда катится мир?

[zVlad]

Спасибо за взятие на себя труда открытия специального топика.
Дополню перенос темы ссылочкой:

Introduction: Inside the System z9

В этой презентации даются довольно наивные, на мой взгляд, аналогии с ПК и их устройством.

Еще я пожалуй перенесу вот эту информацию со ссылочкой:

...кстати, раз уж разговор зашел, где можно посмотреть на спецификацию IBM процессора что стоит в этих мейнфреймах? на сайте IBM я не смог найти ничего вразумительного. про Интеловский Pentium сколько хочешь. Я хочу посмотреть в деталях что именно поддерживает IBM-ское железо, а то у нас беспредметный разговор получится.

IBM Systems > System z > Hardware

[url=http://researchweb.watson.ibm.com/journal/rd51-12.html]Journal of Research
and Development[/url]

... тоже может оказаться полезной для желающих воевать с фактами в руках. Прошу занести в протокол что я сознательно открываю свои козыри, так сказать.

Ну и конечно вот эта ссылка поможет нам избавиться от иллюзий:

z/Architecture Principles of Operation

Начинаем воевать.

...

Кстати, почему против серверов? Можно "МФ супротив лаптопов и ультрамобильных ПС" (до умных мобиьных телефонов докатываться не будем)

...

Если Вы не затруднитесь взглянуть на первую вышеприведенную ссылку, то Вы можете увидеть что внутри МФ имеется два лаптопа. Это так называемый Support Element (SE). Один лаптоп основной и второй его бэкап. SE хранит на своем диске информацию (конфигурация хардваре, микрокод и т.п.), которая используется во процессе включения и инициализации МФ.
Кстати давайте определимся с тем что мы понимаем под МФ. То что описывается в первой ссылке, это вообще говоря CPC - Central Processor Complex. Он влключает только центральные процессора, память и каналы ввода-вывода. Все остальное - это внешние устройства и внутре СРС их естественно нет. Там нет ни одного диска, например. Не говоря уже о лентах, терминалах и т.д.
Обычно же под компьютером понимается вся совокупность устройств, не только его центральные компоненты. Некоторое время назад МФ располагал набором уникальных для себя устройств. Это и диски, и ленты, и принтеры, и коммуникационные устройства, и дамб-терминалы и т.д. и т.п. В настоящее время многое из перечисленного либо унифицированно (диски), либо реализовано как эмулируемы на ПК устройства, например, Communication Controler в настоящее время - это программа выполняемая на ПК под Linux. Терминальная станция 3270 так и вовсе интегрированна в сетевую карта МФ - OSA.

Для начала хватит.

Кстати, я пожалуй скажу пару слов о своем методе ведения священной войны. Учитывая что большенство моих оппонентов практически ничего не знают о МФ и не имеют опыта работы с ними (разве что пара человек могут иметь опыт работы с ЕС ЭВМ), я буду делать упор на разъяснение принципов работы и параметров МФ. Я также надеюсь услышать в ответ в качестве аргументов нечто соразмерное говоримому мною, а не общие фразы, которые уже присутствуют и в этом топике. Это о DMA и SCSI.
Это давно и даже мне известно что DMA - это контролер прямого доступа в память, изобретенный облегчить проблему общей шины, на которой изначально базировалась архитектура ПК. Канал МФ с другой стороны изначально имел прямой доступ в память и он изначально решал и решает многие дополнительные задачи. Что решает эти задачи на ПК?
SCSI -Small Computer System Interface. Wikipedia говорит что "The "small" part in SCSI is historical; since the mid-1990s, SCSI has been available on even the largest of computer systems." Могу подтвердить что в дисковых подсистемах для МФ внутренний интерфейс - это SCSI, но вот со стороны каналов МФ это вовсе не SCSI.
ОК, не все сразу.

[o_l_e_g_k]

По-моему все просто. Для тех задач, которые параллелятся, дешевле взять server farm на тех же intel/amd (google тому доказательство).

Для остальных задач - усиленная оптимизация под конкретный суперпроцессор.

Практически все жизненные задачи, за редким исключением, можно распараллелить.

[zVlad]

Вот смотрю я на так любый нами TPC. Выхватил одного из лидеров:

[url=http://www.tpc.org/results/individual_results/HP/tpcc.hp.SD.exe.022707.pdf]HP Integrity Superdome -
Itanium2/1.6GHz/24MB iL3 - 64p/128c[/url]

крутая тачка, слов нет. Стоит почти 10 лимонов зелени. Памяти в ней аж 2048 GB. С процессорами правда не понятно:

Processors/Cores/Threads - 64/128/256

да и гигагерц что-то маловато - 1.6 GHz, примерно как и у МФ.

а вот дисковых контроллеров всего 40 - PCI-X 4Gb Fibre Channel Adapter (dual port)

У самого на сегодня мощного МФ может быть всего 54 процессора, до 512 GB памяти, но почему-то до 336 4 Gb каналов FICON.

В плане ввода-вывода сильный дисбаланс наблюдается. Комментируем?

[flip_flop]

Кстати, я пожалуй скажу пару слов о своем методе ведения священной войны. Учитывая что большенство моих оппонентов практически ничего не знают о МФ и не имеют опыта работы с ними (разве что пара человек могут иметь опыт работы с ЕС ЭВМ), я буду делать упор на разъяснение принципов работы и параметров МФ. Я также надеюсь услышать в ответ в качестве аргументов нечто соразмерное говоримому мною, а не общие фразы, которые уже присутствуют и в этом топике. Это о DMA и SCSI.

Хмм - надо полагать что Вы изрекаете глубокие истины а оппоненты общие фразы Однако, если Вы перечитаете мои заметки, то увидите что в них говорилось что ввод-вывод в PС это не только DMA, а интеллектуальные процессоры ввода-вывода - не только SCSI. Но поскольку Ваши знания о PС не превосходят знания Ваших оппонентов о МФ, то все скатывается на ту же песню - "примитивных ввод вывод в х86, огромное вовлечение процессора в вводе-вуводе" и прочее надуманное Вами о PС. Метра dB13 не слушаете, "чукча не читатель, чукча писатель."

Еще о паре Ваших заблуждений.

1. "x86 это чистый CISC".
На самом деле CISC транслируется начиная с Пентиума 2 на внутренний RISC (на уровне микроопераций) для увеличения производительности.
2."Itanium2/1.6GHz/24MB iL3 - 64p/128c - да и гигагерц что-то маловато - 1.6 GHz, примерно как и у МФ."
Итаниум 2 это не х86 (see topic's name)

[Scrooge McDuck]

На чьей стороне воевать будете?

А что надо обызательно воевать? Кстати куда подевались все бойцы воевавшие на стороне Альфы? Дека? Ну так и эти там будут.
Было бы неплохо вспомнить, что массовой компьютерной индустрии с интеловскими серверами (ну когда они либо подошли поближе или догнали всякие там Sun, HP, SG, или кто там их еще ваял) дай бог если всего лет чуть больше чем 10. Всего 11 лет назад появился еще сырой, но уже с претензиями NT 4.0, сколько-нибудь приличные Линукса появились наверное где-то к 97-98-99 (Амазон, например по развед данным слез в 2000 с HP-UХ, и уже давно плотно сидит на RH 7.2). T.e. всего лет 10 и прошло с момента, когда на интелы в роли серверов смотрели с усмешкой, до момента когда миллиардные бизнесы на них раняться. Ну так еще 10 лет пройдет, плюс заодно уйдут/поумирают старперы с майнфреймов, и все это умрет само собой. Ну останутся может в каких-то "заповедниках", но на индустрию это влиять не будет совершенно. Т.е. тут, в отличии от войн "Виндоус vs. Linux", даже не видно зачем воевать.

[tengiz]

Памяти в ней аж 2048 GB. С процессорами правда не понятно:

Processors/Cores/Threads - 64/128/256

да и гигагерц что-то маловато - 1.6 GHz, примерно как и у МФ.

а вот дисковых контроллеров всего 40 - PCI-X 4Gb Fibre Channel Adapter (dual port)

У самого на сегодня мощного МФ может быть всего 54 процессора, до 512 GB памяти, но почему-то до 336 4 Gb каналов FICON.

В плане ввода-вывода сильный дисбаланс наблюдается. Комментируем?

Баланс, очевидно, зависит от вида нагрузки: если нагрузка представляет из себя задачу которая характеризуется относительно небольшими порциями данных (влезающими в доступную оперативную память) над которыми производится очень сложная вычислительная работа занимающая заметное время, понятно, что требования к пропускной способности дисковой подсистемы одни. И наоборот, когда нужно вычислить простой агрегат на таблице многократно превышающей объём оперативной памяти, то требование к дисковой подсистеме для того, чтобы все процессоры тоже оказался по уши занятыми, уже совершенно другие.

Количество контроллеров ввода/вывода в данной конфигурации определяется количеством физических дисков которые нужно почти полностью загрузить работой, причём под работрй здесь имеется в виду худщий для дисков случай произвольного ввода-вывода страниц размеров в несколько килобайт, т.е. заведомо короче одной дорожки. Поэтому для близкой к полной загрузке такого рода более чем семи тысяч дисков 15000 RPM оказалось достаточно 40 сдвоенных контроллеров ввода вывода. В свою очередь, количество дисков определяется максимальной производительностью, которую можно выжать из собственно сервера (процессорные модули, память и коммутатор) для TPC-C нагрузки. Хотя максимальное количество контроллеров, которое можно в эту систему засунуть - 192, т.е. почти в 5 раз больше, чем на конкретной железке участвующей в гонке.

Другими словами, количество контроллеров для данной конкретной конфигурации собранной специально для TPC-C - это производная от максимальной теоретической производительности системы (подразумевая идеальную подсистему хранения с достаточной пропускной способностью) для TPC-C.

Один из ключевых параметров TPC-C системы кроме абсолютной производительности - стоимость одной тразнакции, поэтому просто так туда никто никакого лишнего (причём, как правило, недешёвого) железа пихать не будет. Вернее, пока запихивание дополнительного железа даёт рост производительности без сильного роста стоимости одной транзакции, то всё типа ещё нормально, но как только либо рекорд побит, либо дальнейшее увеличение производительности приводит к непропорциональному увеличению стоимости, обычно дальнейшую гонку за абсолютными показателями прекращают.

[tengiz]

P.S. Однако я почти уверен, что в качестве итога всей этой затеи вне зависимости от аргументации и пр. нам всё равно будет предложено согласиться с неизбежным "А олени лучше!" . Поэтому после опрометчивой реплики выше я лучше снова перейду в режим периодического чтения Привета когда уже ваапще делать вечером нечего.

[flip_flop]

П.С. Однако я почти уверен, что в качестве итога всей этой затеи вне зависимости от аргументации и пр. нам всё равно будет предложено согласиться с неизбежным "А олени лучше!" . Поэтому после опрометчивой реплики выше я лучше снова перейду в режим периодического чтения Привета когда уже ваапще делать вечером нечего.

Нет уж, оставайтесь с нами, (раздается песня морских сирен - "оставайся мальчик с нами, будеш нашим королем")

Я согласен, что как-бы ... хммм ... несколько нелогично приводить в качестве плохого примера систему, которая занимает призовое место.

[blanko27]

Поэтому после опрометчивой реплики выше я лучше ...

Нет уж, оставайтесь с нами, (раздается песня морских сирен - "оставайся мальчик с нами, будеш нашим королем")

О! tengiz

[zVlad]

Памяти в ней аж 2048 GB. С процессорами правда не понятно:

Processors/Cores/Threads - 64/128/256

да и гигагерц что-то маловато - 1.6 GHz, примерно как и у МФ.

а вот дисковых контроллеров всего 40 - PCI-X 4Gb Fibre Channel Adapter (dual port)

У самого на сегодня мощного МФ может быть всего 54 процессора, до 512 GB памяти, но почему-то до 336 4 Gb каналов FICON.

В плане ввода-вывода сильный дисбаланс наблюдается. Комментируем?

1. Баланс, очевидно, зависит от вида нагрузки: если нагрузка представляет из себя задачу которая характеризуется относительно небольшими порциями данных (влезающими в доступную оперативную память) над которыми производится очень сложная вычислительная работа занимающая заметное время, понятно, что требования к пропускной способности дисковой подсистемы одни. И наоборот, когда нужно вычислить простой агрегат на таблице многократно превышающей объём оперативной памяти, то требование к дисковой подсистеме для того, чтобы все процессоры тоже оказался по уши занятыми, уже совершенно другие.

2. Количество контроллеров ввода/вывода в данной конфигурации определяется количеством физических дисков которые нужно почти полностью загрузить работой, причём под работрй здесь имеется в виду худщий для дисков случай произвольного ввода-вывода страниц размеров в несколько килобайт, т.е. заведомо короче одной дорожки. Поэтому для близкой к полной загрузке такого рода более чем семи тысяч дисков 15000 RPM оказалось достаточно 40 сдвоенных контроллеров ввода вывода. В свою очередь, количество дисков определяется максимальной производительностью, которую можно выжать из собственно сервера (процессорные модули, память и коммутатор) для TPC-C нагрузки. Хотя максимальное количество контроллеров, которое можно в эту систему засунуть - 192, т.е. почти в 5 раз больше, чем на конкретной железке участвующей в гонке.

3. Другими словами, количество контроллеров для данной конкретной конфигурации собранной специально для TPC-C - это производная от максимальной теоретической производительности системы (подразумевая идеальную подсистему хранения с достаточной пропускной способностью) для TPC-C.

4. Один из ключевых параметров TPC-C системы кроме абсолютной производительности - стоимость одной тразнакции, поэтому просто так туда никто никакого лишнего (причём, как правило, недешёвого) железа пихать не будет. Вернее, пока запихивание дополнительного железа даёт рост производительности без сильного роста стоимости одной транзакции, то всё типа ещё нормально, но как только либо рекорд побит, либо дальнейшее увеличение производительности приводит к непропорциональному увеличению стоимости, обычно дальнейшую гонку за абсолютными показателями прекращают.

Tengiz, если бы Вы знали как я счастлив вновь увидеть Вас!

1. Совершенно верно. 100% с Вами согласен. Именно поэтому самая "правильная" нагрузка для МФ - это смесь разнообразных нагрузок. Именно на это "напирали" ИБМ-вцы на недавнем road-show в Торонто. Они буквально утверждали что МФ спроектирован для выполнения самой что ни на есть сложной смеси самых разноориентированных типов задач. На таких смесях, как Вы понимаете, все выравнивается и уже главную роль играет то насколько сбалансирован данный компьютер.

2. И даже это максимальное количество - 192 (я не совсем понимаю хитрость слова "сдвоеная") меньше чем число 336, хотя если 192 помножить на два то понятное дело получится 384, что на 18 больше 336-ти. С другой стороны если в дисковой подсистеме 7 тысяч дисков и мы умудрились так сделать что все семь тысяч могли бы одновременно выполнять I/O то надо бы семь тысяч чего-нибудь - каналов там или контроллеров что бы принимать от них данные. Иначе неизбежно что часть этого пространства будет простаивать.

3. Вы уже были проинформированные почему МФ не участвуют в тесте ТРС - в реальной обстановке они выполняют совсем другую нагрузку. Можно с этим спорить, но это научный факт.

4. Характерно что № 2 в той же номинации всего на 4 сента дороже по цене транзакции, но сделан на другой элементной но в целом можно сказать что параметры весьма сопостовимы. Кроме того для достижения лучших результатов в этой гонке участники отбрасывают многие элементы жизненно необходимые в реальной жизни: рекавери, аккаунтинг, мониторинг, троубле шутинг. Иначе все что не работает на достижение призового результата.
Вот пример более реальной конфигурации:

world’s largest core banking benchmark result

[zVlad]

На чьей стороне воевать будете?

А что надо обызательно воевать? Кстати куда подевались все бойцы воевавшие на стороне Альфы? Дека? Ну так и эти там будут.
Было бы неплохо вспомнить, что массовой компьютерной индустрии с интеловскими серверами (ну когда они либо подошли поближе или догнали всякие там Sun, HP, SG, или кто там их еще ваял) дай бог если всего лет чуть больше чем 10. Всего 11 лет назад появился еще сырой, но уже с претензиями NT 4.0, сколько-нибудь приличные Линукса появились наверное где-то к 97-98-99 (Амазон, например по развед данным слез в 2000 с HP-UХ, и уже давно плотно сидит на RH 7.2). T.e. всего лет 10 и прошло с момента, когда на интелы в роли серверов смотрели с усмешкой, до момента когда миллиардные бизнесы на них раняться. Ну так еще 10 лет пройдет, плюс заодно уйдут/поумирают старперы с майнфреймов, и все это умрет само собой. Ну останутся может в каких-то "заповедниках", но на индустрию это влиять не будет совершенно. Т.е. тут, в отличии от войн "Виндоус vs. Linux", даже не видно зачем воевать.

Все что Вы говорите выше было бы просто потрясательно и умопомрачительно если бы до всех великих достижений интеловских серверов просто ничего бы не было, если бы с интел как раз компьютерная эра и начиналась бы. Но беда (или счастье) в том что это не так. Правда в том что задолго до интеловских серверов уже существовали сервера. Да они были дорогими, это была совсем другая элементная база с совсем другими трудозатратами на разработку и изготовление, но считать что именно с интеловских серверов началась эра компьютеров - это значит ничего не знать об истории компьтеров (не такой уж и продолжительной), или игнорировать эту историю.
И дело вовсе не в старперах с мэйнфрэймов, которые за редким исключением (можете показывать пальцем на меня) люди весьма спокойные и мудрые в отличии от представителей более энергичного (как любое молодое поколение, уже правда не такое уж и молодое тоже), но к сожалению в большенстве своем менее образованного (и вот это очень огорчает) поколения "мажоров" с ПК под мышкой, в круглых очках и розовых штанишках на бретельках, да действительно задурившего мозги миллиардным бизнесам и успешно сосущего из этих бизнесов сотни миллионов на побрякушки. Дело в том что по истечению более чем 40-ка летней истории МФ, видевшей и неповторимый никем успех (70-е-80е) и горечь поражений (середина 90-х), они (МФ) и сейчас показывают весьма выдающиеся результаты, как чисто по параметрам, так и по динамики приращения новых технологий. Именно новых технологий компьютеров - МФ 90-х и нынешние МФ это гораздо больший рывок технологий чем то что произошло в области x86 за тот же период времени.
Не верите? Вот Вам маленький экскурс в состояние технологий МФ в начале 90-х:

- оптоволоконный интерфейс внешних устройств - ESCON
- логические партиции, напомню, когда один бокс может ранить несколько ОС в различных партициях,
- криптографирование трафика между компонентами компьютера,
- 31-битовая адресация (2 GB), плюс поддрежка Extended memory. Старшая модель имела в начале 90-х следующие ТТХ:
6-way MP/9 Gigabytes/256 ESCON/6 векторных процессоров
- развитую программную среду включающую:

-- полноценную систему с пакетной, онлайн, многозадачн/многопользовательностью, передовой (до сих пор не превзойденная) реляционной базой данных, плюс иерархической БД, монитором транзакций, трансляторами со всех известных тогда языков,
-- полноценную виртуализацию.
-- сетевую архитектуру SNA. ТСР тогда находилась в зародышном состоянии и вообще не состовляла конкуренции SNA.
-- стандарты программирования:

System Application Architecture, a set of architecture standards developed by IBM for program, user, and communications interfaces on various IBM platforms. The main components are:
# Common Programming Interface (CPI)
# Common User Access (CUA)
# Common Communication Support (CCS)
SAA standards were first introduced in the late 1980s. Implementing these standards allows programmers to develop software that is consistent across differing platforms and operating systems.

Перечисленное на начало 90-х - это малая толика. Не упомянуты SysPlex (или, если кому не понятно, кластеры), модель секьюрити (RACF), к которой лишь недавно приблизилась Windows секьюрити. Да много ли можно вспомнить на вскидку?

А что действительно представляли из себя сервера ПК на начало 90-х? Да и были ли вообще тогда такие сервера? И что с тех пор прогресс технологий МФ остановился, а прогресс технологий ПК бурно стремился в настоящее? С чего бы это вдруг?

[dB13]

> принципы работы всех архитектур примерно одинаковы,
Да.

> и что архитектуры на Интел/АМД самые передовые
Itanium, POWER, Niagara CPUs -- чуть более передовые (IMHO).

> и эффективные,
В чём будем мерять эффективность?

> да еще и самые дешевые,
Да.

> и только лишь по недоразумению еще существуют МФ,
Главным образом по "историческим причинам".

> за которые наивные Буратины выкладывают (не понятно за что и почему) огромные деньги вместо того что экономить эти деньги используя то чем пользуются настоящие пацаны.

"If it's not broken don't fix it!" Новые вещи лучше начинать на x86.

[dB13]

Практически все жизненные задачи, за редким исключением, можно распараллелить.

Если бы ...