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Linux en IBM Z

Linux en IBM Z o Linux en zSystems es el término colectivo para el sistema operativo Linux compilado para ejecutarse en mainframes IBM , especialmente IBM Z / IBM zSystems y servidores IBM LinuxONE. Términos similares que implican el mismo significado son Linux/390 , Linux/390x, etc. Las tres distribuciones Linux certificadas para su uso en la plataforma de hardware IBM Z son Red Hat Enterprise Linux , SUSE Linux Enterprise Server y Ubuntu .

Historia

Linux en IBM Z se originó como dos esfuerzos separados para portar Linux a los servidores System/390 de IBM . El primer esfuerzo, el proyecto "Bigfoot", desarrollado por Linas Vepstas a fines de 1998 y principios de 1999, fue una distribución independiente y desde entonces ha sido abandonada. [1] IBM publicó una colección de parches y agregados al núcleo Linux 2.2.13 el 18 de diciembre de 1999, para iniciar la línea principal de Linux actual en IBM Z. [2] Los anuncios formales de productos siguieron rápidamente en 2000, incluidos los motores Integrated Facility for Linux (IFL). Think Blue Linux fue una de las primeras distribuciones de mainframe que consistía principalmente en paquetes Red Hat agregados al núcleo IBM. [3] Los distribuidores comerciales de Linux introdujeron ediciones de mainframe muy rápidamente después del trabajo inicial del núcleo.

El gerente de IBM, Karl-Heinz Strassemeyer de Böblingen, Alemania, fue el principal impulsor de la ejecución de Linux en S/390. [4]

Al comienzo de la participación de IBM, los parches de Linux para S/390 incluían algunos módulos de código objeto únicamente (OCO), sin código fuente. [5] Poco después, IBM reemplazó los módulos OCO con módulos de código abierto . Linux en IBM Z es software libre bajo la Licencia Pública General GNU .

Según IBM, en mayo de 2006 , más de 1.700 clientes utilizaban Linux en sus mainframes; algunos ejemplos son Nomura Securities , Home Depot y la Universidad de Pittsburgh . [6]

Virtualización

La virtualización es necesaria de forma predeterminada en IBM Z; no existe ninguna opción para ejecutar Linux en IBM Z sin algún grado de virtualización. (Solo los primeros modelos de mainframe de 64 bits, el z900 y el z800, incluían un "modo básico" no virtualizado). La virtualización de primera capa la proporciona el Administrador de recursos del procesador y del sistema ( PR/SM ) para implementar una o más particiones lógicas (LPAR). Cada LPAR admite una variedad de sistemas operativos, incluido Linux en IBM Z. También se puede ejecutar un hipervisor llamado z/VM como virtualización de segunda capa en las LPAR. Esto permite que una LPAR ejecute tantas máquinas virtuales (VM) como puedan admitir los recursos asignados a la LPAR. KVM en IBM Z es otra opción de hipervisor.

Cuando las aplicaciones Linux en una LPAR acceden a datos y aplicaciones en otras LPAR, como CICS , IBM Db2 , IMS , Linux y otros subsistemas de mainframe que se ejecutan en el mismo mainframe físico, pueden utilizar HiperSockets , que son conexiones TCP/IP solo de memoria . En comparación con TCP/IP sobre controladores de interfaz de red estándar (NIC, también conocidos como adaptadores de sistema abierto (OSA) en mainframes), los HiperSockets pueden mejorar la capacidad de respuesta del usuario final (reducir la latencia de la red y la sobrecarga de procesamiento), la seguridad (ya que no hay una conexión de red que interceptar) y la confiabilidad (ya que no hay una conexión de red que perder). [7]

Con los modelos zEC12, zBC12 y posteriores, el concepto HiperSocket se extiende más allá de los límites físicos de la máquina a través de un adaptador RDMA sobre Ethernet convergente (RoCE) para facilitar una comunicación segura y de alta velocidad entre sistemas. Las aplicaciones en LPAR A en el sistema A pueden así utilizar HiperSockets para comunicarse con aplicaciones en LPAR B en el sistema B para garantizar los atributos de seguridad y rendimiento. [ cita requerida ]

Hardware

A partir de la versión 4.1 del kernel de Linux, lanzada a principios de 2015, Linux en IBM Z solo está disponible como un sistema operativo de 64 bits compatible con mainframes z/Architecture . Anteriormente, Linux en IBM Z también estaba disponible como un sistema operativo de 32 bits , con direccionamiento de 31 bits , compatible con mainframes de modelos más antiguos introducidos antes del modelo z900 de 2000. Sin embargo, el kernel de Linux de 64 bits más nuevo y las distribuciones de Linux en IBM Z de 64 bits aún son compatibles con versiones anteriores de las aplicaciones compiladas para Linux en IBM Z de 32 bits. Históricamente, las designaciones de la arquitectura del kernel de Linux eran "s390" y "s390x" para distinguir entre los kernels de Linux en IBM Z de 32 y 64 bits respectivamente, pero "s390" ahora también se refiere en general a la arquitectura del kernel de Linux en IBM Z.

Linux se ejecuta en procesadores centrales (CP) de mainframe de propósito general estándar, así como en IFL ( Integrated Facility for Linux ). Los IFL son procesadores de mainframe dedicados a ejecutar Linux, ya sea de forma nativa o bajo un hipervisor (z/VM o KVM en IBM Z). El microcódigo impide que los IFL ejecuten cargas de trabajo "tradicionales", como z/OS , pero son físicamente idénticos a otros procesadores IBM Z. Los IFL suelen ser menos costosos de adquirir de IBM que los CP. [8]

Linux en IBM Z ofrece la flexibilidad de ejecutar Linux con las ventajas de un hardware mainframe tolerante a fallos capaz de realizar más de 90.000 operaciones de E/S por segundo [9] y con un tiempo medio entre fallos (MTBF) [10] medido en décadas. [11] Mediante la virtualización, se pueden combinar numerosos servidores más pequeños en un mainframe, obteniendo algunos beneficios de centralización y reducción de costes, al tiempo que se permiten servidores especializados. La combinación de la virtualización completa del hardware más contenedores de máquinas virtuales ligeros que ejecutan Linux de forma aislada (algo similar en concepto a Docker ) da como resultado una plataforma que admite más servidores virtuales que cualquier otra en un solo espacio [12] [ verificación fallida ] , lo que también puede reducir los costes operativos. Se pueden ver ahorros adicionales en la menor necesidad de espacio en el suelo, energía, refrigeración, hardware de red y la otra infraestructura necesaria para dar soporte a un centro de datos . [ cita requerida ]

Los mainframes de IBM permiten el uso transparente de pasos de ejecución de procesador redundantes y la comprobación de integridad , lo que es importante para aplicaciones críticas en ciertas industrias como la banca. [ cita requerida ] Los mainframes normalmente permiten el intercambio en caliente de hardware , como procesadores y memoria. IBM Z proporciona tolerancia a fallos para todos los componentes clave, incluidos procesadores, memoria, interconexión de E/S, fuente de alimentación, rutas de canal, tarjetas de red y otros. A través de la monitorización interna, se detectan posibles problemas y los componentes problemáticos están diseñados para ser cambiados sin que falle una transacción. [13] En el raro caso de fallo, el firmware habilitará automáticamente un componente de repuesto, deshabilitará el componente defectuoso y notificará a IBM para que envíe un representante de servicio. Esto es transparente para el sistema operativo, lo que permite realizar reparaciones de rutina sin apagar el sistema. Muchas industrias siguen confiando en mainframes cuando se consideran la mejor opción en términos de fiabilidad, seguridad o coste. [11]

Apoyo

Al igual que todas las demás versiones de Linux, Linux en IBM Z se rige por la licencia de software libre GPL . El código fuente completo de Linux en IBM Z está disponible de forma gratuita y equitativa en numerosas ocasiones, y el soporte arquitectónico es parte del esfuerzo principal del núcleo de Linux. IBM asigna a varios de sus programadores al esfuerzo de la comunidad, pero IBM no es de ninguna manera el único participante.

Aunque no existen obstáculos para ejecutar cualquier distribución de Linux en IBM Z en un sistema IBM z, IBM prueba rutinariamente tres distribuciones particulares de Linux en IBM Z: Red Hat , [14] SUSE , [15] y a partir de 2015, Ubuntu Linux de Canonical . [16] Otras distribuciones notables de Linux en IBM Z incluyen Debian (upstream para Ubuntu), [17] Fedora (upstream para RHEL), [18] Slackware , [19] CentOS , Alpine Linux [20] y Gentoo . [21]

Casi todos los paquetes de software libre o de código abierto disponibles para Linux generalmente están disponibles para Linux en IBM Z, incluidos Apache HTTP Server , Samba , JBoss , PostgreSQL , MySQL , PHP , lenguaje de programación Python , Concurrent Versions System (CVS), GNU Compiler Collection (GCC), LLVM , Perl y Rust , [22] entre muchos otros. [23]

Red Hat y SUSE ofrecen soporte principal para sus distribuciones que ejecutan Linux en IBM Z. [24] [25] En 2015, Canonical anunció planes para ofrecer soporte oficial para su distribución a partir de principios de 2016. IBM Global Services también ofrece contratos de soporte, incluida una cobertura 24x7. [26] Algunas aplicaciones de software Linux estándar están disponibles precompiladas, incluidos los paquetes de software empresarial de código cerrado populares como WebSphere , [27] bases de datos y aplicaciones IBM Db2 [28] y Oracle [29] , SAP R/3 , SAP ERP , [30] y Java Developer's Kit (JDK) de IBM , [31] por nombrar solo algunos.

Recursos para desarrolladores

IBM ofrece recursos a los desarrolladores que deseen utilizar Linux para z:

Linux en IBM Z admite Unicode y ASCII como cualquier otra distribución de Linux; no es un sistema operativo basado en EBCDIC . [36] Sin embargo, para mayor comodidad, Linux puede leer parámetros del kernel en EBCDIC. z/VM aprovecha esta capacidad.

La migración de aplicaciones Linux a Linux en IBM Z es bastante sencilla. Entre los posibles problemas se encuentran el orden de bytes (Linux en IBM Z es big-endian) y la dependencia de bibliotecas no portables, en particular si el código fuente no está disponible. [37] Los programas se pueden compilar fácilmente en binarios z/Architecture en sistemas Linux que no sean mainframe. [38]

Emuladores

Hay al menos tres emuladores de mainframe IBM Z basados ​​en software .

Véase también

Referencias

  1. ^ Vepstas, Linas. "Linux en la arquitectura de mainframe IBM ESA/390" . Consultado el 5 de junio de 2013 .
  2. ^ "Linux/390 - Notas y observaciones" . Consultado el 5 de junio de 2013 .
  3. ^ "Linux para S/390" . Consultado el 5 de junio de 2013 .
  4. ^ Lettice, John (19 de noviembre de 2002). "El gurú de Linux S/390 de IBM sobre la cuestión de las patentes de código abierto". The Register .
  5. ^ "Basado en el kernel 2.2". developerWorks . IBM. Archivado desde el original el 3 de septiembre de 2014 . Consultado el 5 de junio de 2013 .
  6. ^ Milberg, Ken (julio de 2008). "The Gen Xer's Guide to the Mainframe Part III". Revista IBM Systems . Archivado desde el original el 17 de noviembre de 2015. Consultado el 5 de junio de 2013 .
  7. ^ "Introducción". Explotación de HiperSockets en un entorno KVM mediante enrutamiento IP con Linux en Z: resultados y hallazgos . IBM . Consultado el 23 de julio de 2024 .
  8. ^ "IBM Z: Linux en IBM Z - Soluciones - IFL". IBM. Archivado desde el original el 17 de septiembre de 2008. Consultado el 5 de junio de 2013 .
  9. ^ "IBM Z - Conectividad de E/S: FICON/zHPF/CTC". www.ibm.com . 15 de noviembre de 2012. Archivado desde el original el 1 de diciembre de 2017 . Consultado el 1 de junio de 2016 .
  10. ^ personal, Computerworld (31 de octubre de 2005). "MTBF". Mundo informático . Consultado el 1 de junio de 2016 .
  11. ^ ab Green, Timothy (24 de enero de 2015). "Aquí está el motivo por el que IBM sigue fabricando mainframes - The Motley Fool". The Motley Fool . Consultado el 1 de junio de 2016 .
  12. ^ "IBM: Acerca del sistema operativo z/VM". www.vm.ibm.com . 14 de enero de 2015 . Consultado el 1 de junio de 2016 .
  13. ^ "IBM Z - Resiliencia empresarial: basada en datos - Servidor". www.ibm.com . 2010-10-26 . Consultado el 2016-06-01 .
  14. ^ "Plataformas probadas de Linux en IBM Z/IBM LinuxONE". IBM. 7 de junio de 2024. Consultado el 23 de julio de 2024 .
  15. ^ "IBM Z: Linux en IBM Z - Recursos - Plataformas probadas". IBM . Consultado el 5 de junio de 2013 .
  16. ^ "Plataformas probadas de Linux en IBM Z". IBM . Consultado el 2 de noviembre de 2021 .
  17. ^ "S/390 Port". Debian . Consultado el 5 de junio de 2013 .
  18. ^ "Arquitecturas/s390x". Proyecto Fedora . Consultado el 5 de junio de 2013 .
  19. ^ "El proyecto Linux Slack/390". Slackware Inc. Archivado desde el original el 23 de febrero de 2019. Consultado el 25 de noviembre de 2018 .
  20. ^ "Descargas | Alpine Linux". alpinelinux.org . Consultado el 20 de junio de 2021 .
  21. ^ "Proyecto:S390". Gentoo . Consultado el 16 de octubre de 2014 .
  22. ^ "Añadir compatibilidad con s390x por uweigand · Solicitud de incorporación de cambios n.° 36369 · rust-lang/Rust". GitHub .
  23. ^ "Estado del compilador automático de Debian para s390, 29 de abril de 2013". Debian. Archivado desde el original el 24 de junio de 2013. Consultado el 5 de junio de 2013 .
  24. ^ "Red Hat Enterprise Linux para IBM Z". Red Hat . Consultado el 5 de junio de 2013 .
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  26. ^ "Servicios y soporte de IBM para Linux". IBM. Archivado desde el original el 13 de diciembre de 2013. Consultado el 5 de junio de 2013 .
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  29. ^ "IBM System z: Linux en System z - Soluciones - zSolution Oracle - Descripción general". IBM . Consultado el 5 de junio de 2013 .
  30. ^ "Las aplicaciones SAP potencian las empresas" (PDF) . Consultado el 5 de junio de 2013 .[ enlace muerto permanente ]
  31. ^ "developerWorks : Temas técnicos : Tecnología Java : Kits para desarrolladores de IBM : Linux : Información de descarga". IBM . Archivado desde el original el 28 de julio de 2013 . Consultado el 5 de junio de 2013 .
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  34. ^ "IBM Z: Linux en IBM Z - Sistema de desarrollo comunitario para Linux - Formulario de registro". IBM . Consultado el 5 de junio de 2013 .
  35. ^ "Programa de desarrollo remoto de Linux". IBM . Consultado el 5 de junio de 2013 .
  36. ^ "Sistema operativo mainframe: Linux para System z". Conceptos de mainframe . IBM . Consultado el 23 de julio de 2024 .
  37. ^ Gellerich, Wolfgang. "Portar aplicaciones a Linux para Z". IBM developerWorks . IBM . Consultado el 23 de octubre de 2013 .
  38. ^ "Cómo hacerlo". IBM developerWorks . Consultado el 23 de octubre de 2013 .
  39. ^ "System/390 en servidores basados ​​en Intel" . Consultado el 5 de junio de 2013 .
  40. ^ "Centro de desarrollo y pruebas de Rational IBM Z". IBM . Consultado el 5 de junio de 2013 .

Enlaces externos