疫情之下，核心系统架构转型“平衡术”

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抗击这种流行病的战争已经持续了近一个月。目前，随着疫情的不断发展，现在是疫情防控的最关键时期。显然，一个稳定的核心系统架构能够更好地保证业务的稳定性和连续性，这对企业来说无疑具有重要的价值和意义。

从这个角度来看，重新审视核心系统架构转换是采用集中式架构还是分布式架构非常重要。虽然这已经是一个很长时间的话题了，但是这个行业以前经常使用二元观点的纯技术理论，这往往偏离了对用户具体需求和能力的讨论，并且总是不能得出令人满意的结论。因此，笔者认为，一个兼顾“稳定性”和“敏感性”并结合实际情况的平衡系统架构是满足业务需求、立即产生业务价值、有效支持企业架构转型的安全途径。

以前，分布式体系结构的“阵营”认为，随着互联网和云计算的兴起，集中式体系结构不再能轻松应对海量用户和高度并发的应用场景，其系统升级迭代复杂，不能满足新环境下快速创新的需求，向分布式体系结构发展是大势所趋。

集中式“粉丝”认为集中式架构在企业的核心业务中有着不可替代的地位，因为它在开发、交付、运营和维护方面给用户带来了更大的关注和稳定性，其优势是成熟和领先的系统贯穿整个堆栈。

事实上，这种“两个选择”的标准已经过时了。今天，绝大多数企业的架构不是简单的集中式或分布式的，而是两者兼顾。更重要的是，集中式体系结构和分布式体系结构都是开放的技术栈，它们的技术特征是“不同的”，在企业核心系统中发挥着不可替代的作用。

事实上，如果我们回顾计算模式的发展历史，我们会发现一个简单的规律:计算架构总是在集中式和分布式之间演化，并以往复的方式向前发展。从这个角度来看，企业未来架构转型的关键在于坚持开放的心态，根据不同的业务需求，将新兴和经典的技术和架构“为我所用”，把握好分工与整合的平衡。

分布式体系结构的流行与挑战

众所周知，分布式体系结构是将硬件或软件组件分布在通过网络连接的不同服务器上，通过消息传输进行相互通信和协调的体系结构。当网络连接允许时，分布式架构中服务器的拓扑部署相对灵活。

如今，分布式架构正受到谷歌、亚马逊、脸书、阿里巴巴和腾讯等互联网公司的尊重。一方面，由于流行的分布式体系结构大多采用开源软件和消费级硬件，因此在价格和成本、自主研发、灵活性和兼容性以及可扩展性方面具有明显优势；另一方面，由于互联网行业具有请求和数据量大的特点，在集中时间段内，业务高峰可能会出现数倍于日常流量的情况，超灵活的可扩展性可以最大限度地支持大规模用户和大规模并发业务场景。

当然，在这些全球互联网巨头的具体实践中，他们的分布式架构的应用是在有足够的财力和人力的情况下得到保证的。然而，对于大多数企业来说，如果他们把它作为一个重要的参考，或者对分布式体系结构给予很高的期望，而不理解其背后的原因，那么它实际上会带来许多“负面的”和深远的影响。

事实上，分布式体系结构在理论上并不是一个完美的模型。尽管它集成了各种硬件平台、各种框架和各种开源软件，但它看起来很完美。然而，由于硬件和网络的隔离，有些事务并不像在集中式环境中那样简单。Cap理论从理论上证明了分布式体系结构的不完整性，并告诉架构师不要浪费时间和精力去追求分布式系统的完美。

所谓的“上限”指的是一致性。由于分布式环境中有许多节点，同时存储在这些节点上的数据必须一致，这就是一致性协议；[/h/分区 容错(Partition容错)，即当网络或硬件不可用或甚至在某个时刻停机时，其他机器应该能够确保正常可用性。在分布式系统架构下，cap不能同时拥有三样东西。从实际角度来看，一定程度的考虑只能通过妥协来实现。

同时，分布式体系结构或系统严重依赖于网络的服务水平。由于分布式体系结构的廉价和不可靠的硬件，希望可用性指标可以通过冗余来实现，这里的通信和协调工作非常繁重。网络的质量和性能成为分布式系统的生命线。然而，网络本身是一种有限的资源。例如，带宽是有限的；费率是有限的；延迟是不可避免的...

又如，分布式是一个非常复杂的系统，包括服务器、支持软件、应用软件、路由器、交换机、网络带宽、信息安全等。，这需要人员维护，特别是在当前的疫情情况下，最大限度地减少操作和维护人员对现场的暴露，并降低感染的可能性。这也给分布式体系结构的运行和维护管理带来了更大的挑战和压力；此外，就迁移成本而言，主流数据库仍然是集中式数据库，同类型的迁移很简单。如果它被分布式数据库取代，应用系统将几乎被彻底改造，迁移成本和风险也是巨大的。

不难看出分布式系统看起来很完美，但事实上，出现问题的概率是同步增加的。因此，尽管分布式体系结构目前很流行，但有必要理性地看待它所面临的潜在风险和挑战。

集中式架构的开放性和创新性

回顾集中式架构，它基于大型机的技术堆栈，半个世纪前开始了以服务器处理为核心的计算时代。同时，随着业务和数据的大规模集中处理的发展，在这个过程中始终是基于企业计算的关键事务处理，这也催生了“持久”的集中体系结构。

在集中式架构系统中，我们可以看到一些典型的特征，如系统部署的精简化、丰富的横向和纵向扩展能力、持续的业务可用性、密集的运营和维护规模、以业务为中心的开发模式以及更好的架构包容性。从这个角度来看，特别是在非常时期，集中式架构显然可以更好地发挥关键作用，使企业能够将人力和物力集中在核心业务系统的运行和维护上。

如果我们追根溯源，集中式体系结构之所以能够长久存在的关键原因在于，它利用最经典的技术堆栈集群sysplex h/]实现了核心业务处理。本质上，它也是一个“分布式系统”，但它的优点是:它通过共享内存(cf)实现并行计算；通信通过cflink等高速可靠的连接实现，保证了同步模式的集群实现；此外，通过提供etr(stp)，sysplex实现了集群的统一纳秒高精度时钟服务。

可以看出，集中式架构通过不同的计算模式(如sysplex)为用户提供资源共享和数据共享；简化系统部署；足够的线性膨胀能力；平衡的水平/垂直扩展能力；灵活按需扩容和收缩；持续的业务可用性。集约化运营和维护模式等。

更重要的是，sysplex还保持了与时俱进的能力。这是一种新的技术和架构，可以专注于支持持续的发展。特别是在今天的混合云环境中，它还提供了两个最重要的功能:第一，专注于业务开发，它将永远是成熟的，领先并贯穿整个堆栈。系统优势，换取用户更加注重开发交付和运行维护；其次，建筑更具包容性。即使通过像集中式体系结构这样的经典体系结构，今天的用户也可以用这种体系结构开发许多新的应用程序，例如微服务、云诞生等等。，并且可以使用由主机构建的集群架构来实现开发和部署。

正是因为如此，集中式架构在当今企业的核心业务中发挥着不可替代的作用，这也是世界上大多数大型商业企业选择集中式架构来处理企业核心业务的重要原因。

集中式和分布式正在融合

当然，经过多年的发展，集中式和分布式系统正逐渐从过去的“二元对立”走向“相互融合”的新阶段。无论什么样的架构，它都是为了解决企业核心系统所面临的新挑战，其价值可谓“同一个目标”。

这背后的原因是，无论是集中式还是分布式，都必须从技术层面解决四个问题，即高可用性、可扩展性、负载平衡和性能；从用户层面来说，它是要解决安全性和稳定性的问题。因此，为了响应这些需求，集中式和分布式仅在技术手段方面表现出不同的实现方式。

以高可用性为例，集中式体系结构通常通过集群部署、主备复制和主备切换来实现。同时，集中式灾难恢复方案相对成熟，催生了数据复制、镜像快照和集成迁移等一系列灾难恢复相关技术。几个典型的方案，包括一主多备、双城三中心，可以从容应对各种场景。经过半个世纪的训练，集中式体系结构在运行维护管理和自动化操作方面有了自己的体系。

分布式体系结构将采用多节点、多机房等技术手段，这也保证了系统的整体可用性。此外，分布式架构采用自动运行、维护、监控和故障处理系统，如集群的自动初始化，生产过程中业务流程的自动伸缩，故障后服务的自动降级和融合，在一定程度上也实现了系统的可用性。

以数据库为例，业界普遍认为集中式数据库在事务一致性、稳定性、迁移成本和运维管理等方面比分布式数据库有天然的优势，尤其是从安装部署到应用开发，从运维监控到数据灾难恢复，不仅适用于大批量业务应用场景，也适用于企业内部的it运营环境。此外，随着私有云的发展和集装箱化技术的普及，集中式数据库资源可以通过池部署快速提供，并且每个资源都是独立的，具有良好的应用隔离和高数据安全性。

但是分布式数据库是“尴尬的和有用的”吗？事实上，这一结论是不正确的，但它用最终一致性代替了强一致性，以基本可用性和最终一致性为目标，从而保证了互联网网络系统的高可用性和业务连续性。在创新应用的支持下，分布式数据库也有许多“匹配点”，这些匹配点持续支持海量数据、复杂数据类型、高可用性、人工智能、灵活扩展、灵活业务调整和成本。

可以看出，业务的多样性决定了它们不是相互排斥的，而是更加互补的。正因为如此，越来越多的客户采用了集中和分布式相结合的架构体系。在核心业务通过集中式架构平稳运行的前提下，分布式架构可以更好地满足互联网等新的应用场景，从而实现快速创新。

走向一个既稳定又敏感的未来结构

在这种背景下，当集中式和分布式企业核心系统共存或融合时，显然对企业的整体管理和运维难度提出了新的挑战。在这样一个多形式共存或混合架构的环境中，如何实现向混合云甚至云诞生的演进，无疑是业界关注的核心话题之一。

具体来说，面对复杂的混合架构，企业必然需要一个更加统一的管理平台，能够高效地管理集中式和分布式架构，同时兼顾发布和部署的效率和稳定性。此外，在操作和维护管理方面，还需要实现整体和一致的管理。

从这个角度来看，未来企业架构要解决的核心问题是实现真正的“整合”，实现核心系统架构管理与运维的“有机统一”，而不是“杂”，也就是说，虽然它们看似融合在一起，但仍然存在“你还是你，我还是我”的困境，这不仅会解决用户面临的结构性痛点，还会增加更多的运维管理问题。同样，未来架构的选择也应该基于从业务需求和客户体验出发的原则，而不能为了赶上技术趋势而赶上技术趋势。

值得一提的是，集中化和分布式融合所面临的困境正是ibm一直试图解决和处理的问题。

自2018年以来，ibm为企业数字化改造2.0提出了“为今天做好准备，建设未来”的理念，并从“面向负载、灵活多变、安全可靠”的出发点出发，对企业级硬件进行了全面创新和升级，以满足新环境下企业核心系统的关键需求:稳态、敏感性和智能性。

就稳定状态而言，新发布的ibm z15通过业界首款数据隐私护照和即时恢复功能，实现了在混合云环境中更好地保护客户数据隐私和安全的能力；而ibm linuxone iii凭借其独特的“一百对一”的集成架构优势，现已成为企业在云中的首选。

就敏感性而言，今天的ibm现代主机也在积极进行“云转型”。通过与各种云计算模型集成，它提供了开放的标准和工具来轻松部署或开发云本地应用程序，为企业提供了可以根据需要随时应用的企业级应用程序。云平台；同样，通过全面开放，linuxone也为企业提供了更加灵活和自由的选择。目前，在linuxone平台上，ibm不仅可以提供容器等开源技术，还可以提供包括逻辑分区在内的多级虚拟化技术，特别是它的单机可以支持多达8000个虚拟机和200万个容器(在实验室环境中)。

无论是旧的ibm现代主机系统，还是遵循主机高度可靠设计的linuxone系统，它都可以为稳态系统提供 “最佳ras/可用性/安全性/实时数据一致性”，并在支持敏感负载时提供“最佳敏捷性/可扩展性/最终数据一致性”，从而实现“强健的核心+敏捷的外部边缘”的体系结构和部署方法的有效集成，并使其具有先进性

值得一提的是，在当前的特殊时期，ibm 现代架构内置的“远程支持功能”也可以帮助企业It系统进行远程运维、操作和故障处理，在快速响应的同时保证业务的连续性和稳定性。出于安全原因，远程服务功能默认关闭。如果您需要在这个特殊时期打开远程监控/服务功能，ibm工程师可以通过视频会议远程协助您打开相关功能。有了“现代”的it运营和管理方法，企业在非常时期的业务运营将“照常”，企业也将一起平稳过渡到非常时期。同时，ibm的技术团队将随时响应企业的远程支持需求，包括远程操作和维护、配置、问题检测、调试、测试、软件分发等。

此外，考虑到中国金融业特别是银行业对安全性、合规性和性能的要求，ibm进一步提出了一种全新的“两层架构”模式:一层使用ibm大型机Z来托管核心业务应用，另一层在云中构建银行专用云，即金融服务公共云。

在创新的“两层”架构模式中，ibm的Z大型机可以继续成为核心交易系统的最佳平台，同时，它可以将大型机作为api嵌入到其他业务流程中；ibm提供的金融服务公共云不仅可以满足将大量x86工作负载迁移到符合监管要求的金融云的需求，还可以为合规性提供各种重要保障。

一般来说，根据客户业务的实际需求，“适应需求”，并给出适应性架构和方法，即集中化和分布化之间、经典化和创新化之间的平衡。这种使稳态、敏感和智能和谐共存的创新模式无疑是未来架构的“金钥匙”，也是企业业务创新需要追求的最终结果。(边肖:沈瑶 /沈瑶的科学观察)

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