Table of Contents
תוכנת Legacy היא עמוד השדרה של אינספור פעולות עסקיות קריטיות, ממערכות עסקאות פיננסיות ותכנון משאבים ארגוניים (ERP) למסד נתונים קנייניים ויישומים בקרה תעשייתיים.כארגונים ממודרניזציה תשתיות מרכז הנתונים שלהם, הם מתמודדים עם דילמה מתמשכת: כיצד להפעיל תוכנה בת עשרות שנים, שנכתבה לעתים קרובות עבור מסדי נתונים ספציפיים והוראות, בשרתים עכשוויים ללא הפעלת ערך או עונשי ביצועים.
הבנת אדריכלות CISC: קרן להתאמה
CISC הוא פילוסופיה עיצוב מעבד מדגיש את ביצוע הוראות מורכבות, רב צעד עם פיקוד חד-שלבי יחיד ברמת מכונה. במקום לדרוש מתכנתים לבנות פעולות ממערך קטן של הוראות פשוטות, מעבדי CISC משלבים לוגיקה ברמת חומרה (שלעתים קרובות מיושמת באמצעות microcode) כדי להתמודד עם משימות כגון מניפולציה מיתר, קידוד צף, וגישה ישירה של זיכרון אל-זיכרון-זיכרון, זו הייתה דומיננטית מ מיזמים ב נורמטיביים מ -80 השנים האחרונות -86 - לאחר מכן עבור שרתי- x תקנים אישיים, לאחר מכן -86 -2xo - לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, עבור ארכיטקטור ארכיטקטורבת התקני מחשבי תיבות של אינטל -86 -86 -2xo -86 -xo - תקנים מתקדמים - 80 -2xo - לאחר מכן, לאחר מכן, עבור ארכיטקטורציה אישית, לאחר מכן, עבור ארכיטקטורציה אישית, עבור ארכיטקטורת, עבור ארכיטקטורציה אישית, עבור ארכיטקטורציה אישית, עבור שרתי תיבות של ימינו - לאחר מכן, עבור ארכיטקטורת המוח, עבור ארכיטקטורת המוח, לאחר מכן, לאחר מכן, עבור ארכיטקטורציה אישית, לאחר מכן, לאחר מכן,
סימן ההיכר של CISC הוא אורך ההוראה משתנה.ניתן יהיה קצר כמו אחד על ידי או להאריך רבים, פעולות מורכבות קידוד כגון FLT:0 (מיצוי) או FLT:1 (מבוגר) אשר ידרוש שלוש או יותר הוראות RISC. תכונה זו מפחיתה באופן משמעותי את מספר ההוראות על יישום מורשת חייב לבצע, הורדת הביקוש על רוחב פס ופשטת זיכרון פחות מתוחכם.
לעומת זאת, הקטנת הוראת הגדרת מחשוב (RISC) אדריכלות, כגון ARM, Power ו- RISC-V, לטובת קבוצה קטנה יותר של הוראות באורך קבוע שניתן לבצע במחזור שעון יחיד.מעבדים RISC להשיג ביצועים גבוהים באמצעות צינורות ואופטימיזציה של זמן ייצור, אך לעתים קרובות הם דורשים יותר הוראות כדי להשיג את אותה משימה כמו מעבד CISC.עבור תוכנה כי הוא מורכב עבור שינוי x86 ומצפה מרכזי הפעלה מלאה של מערכת ההפעלה, או הפעלה מחדש של נתונים, אם כן, אם כי הוא דורש יותר, אם כי הוא דורש יותר, אם כן, או תוכנית הפעלה מלאה של צוות פועל, או תוכנית הפעלה מחדש של צוות ניהולית, אם כי הוא דורש יותר, אם כי הוא דורש יותר, אם כי הוא דורש יותר של נתונים רצופה על ידי צוות מלא של צוות פועל, אם כי הוא דורש יותר, אם כי הוא דורש יותר, אם כי הוא דורש יותר, אם כי הוא דורש יותר, אם כן, אם כן, אם כי הוא דורש יותר של צוות מלא של צוות מלא של צוות פועל על ידי צוות של צוות של צוות של צוות של נתונים מופעלת על ידי צוות של צוות של נתונים מופעלת על ידי צוות של צוות של צוות של צוות של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של צוות של צוות של צוות של צוות של צוות של צוות של
תמיכה ב-Mosney Software במרכזי נתונים מודרניים
מרכזי נתונים מודרניים פועלים כסביבות heterogeneous, אירוח כל מה ממיקרו-שירות ענן ליישומים מורשת מונוליטית.מערכות מורשת אלה פותחו לעתים קרובות כאשר ארכיטקטורות CISC היו האפשרות היחידה, וקוד המקור שלהם עשוי להיות אבוד, המפתחים המקוריים עשויים לפרוש, או הלוגיקה העסקית היא כה מוטמעת כי כתב מחדש זה יציג סיכון בלתי מתקבל על הדעת.
הדוגמה הבולטת ביותר היא ארכיטקטורת x86, אשר מעצימה את הרוב המכריע של שרתי הארגון.קווי ה-EPYC של אינטל הם מעבדים מבוססי CISC שעוצבו עם תאימות לאחור בראש.הם יכולים להפעיל מערכות הפעלה ויישומים ממעבדי ה- 1980s (למשל, MS-DOS, מוקדם Windows, או SCO UNIX) לצד לינוקס מודרנית ו- Windows Server מקרים שלעתים קרובות שומרים על גבי מחשבת וירטואלית של x-Sware, כגון x-Sware, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, HD-xVn-xVn-xVrtexreative, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, ה-xVn, כלומר, כלומר, ה-x2, ה-Hexreative, ה-xVn, ה-xVn-RT-x.
בנוסף, ארכיטקטורות CISC מסייעות להפחית את הצורך בשכבות חיקוי או שינויים ברמת המערכת. Emulating הוראה CISC שנקבעה על מעבד לא-x86 (לדוגמה, הפעלת תוכנת x86 בשרת ARM) דורשת תרגום תוכנה שיכולה לדרג ביצועים על ידי 10–50% על ידי שמירה על חומרה CISC במרכז הנתונים, ארגונים נמנעים מעונש זה ופשט את אסטרטגיות ההגירה שלהם במקום יישומים או יישומים יקרים, כדי להתמקד בהדרגה, הם יכולים להתמקד שירותים עסקיים.
היתרונות של השימוש ב- CISC בסביבת מרכז הנתונים המודרני
ההחלטה לשמור מעבדי CISC עבור תמיכה עומס עבודה מורשת מוטבע במספר יתרונות קונקרטיים.למטה, כל תועלת נבחנת בפירוט.
תאימות ללא שינוי
הסיבה היחידה משכנעת ביותר עבור תוחלת החיים של CISC היא תאימות בינארית.תוכנה מורשת המכילה x86 לעתים קרובות תלוי רצף הדרכה ספציפי, לרשום מוסכמות שימוש, וזיכרון התייחסות למצבים ייחודיים ל- CISC. כי מעבדי CISC לשמור על התנהגות זו על פני דורות, מרכזי נתונים יכולים לשדרג חומרה ללא שבירת יישומים קיימים.
ביצוע משימות הוראה-כבדות
בעוד מעבדי RISC מצטיינים בפעולות פשוטות, חוזרות ונשנות, ארכיטקטורות CISC יכולות לפרט אותם על משימות הכרוכות בהוראות מורכבות. יישומי Legacy לעתים קרובות להשתמש פעולות מיתר, קידוד דו-קרב, או מעט מניפולציות שדה - שיתופי פעולה כי CISC מיישמת בחומרה. במרכז נתונים מודרני, עומסי עבודה אלה עשויים לכלול עיבוד של קבצים שטוחים, COBOL-L-L-L-C-C-C-R, או יישומים ראשיים שהפכו לתוכנות מורכבות ל-xgins-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-upitated משימות אשר היו אלה ל-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in
ניהול מחזור חיים מבוסס-עלויות
כתיבת מחדש או תוכנת מורשת אינה רק מאתגרת מבחינה טכנית, אלא גם מעמסה פיננסית. פרויקט מלא של ייצור מחדש עבור יישום מפורט היטב יכול לעלות מיליוני דולרים ולקחת שנים כדי להשלים. על ידי הפעלת התוכנה הקיימת על חומרה CISC, ארגונים defer את העלויות האלה ויכולים להקצות תקציב ליוזמות אסטרטגיות יותר.בנוסף, השרתים המבוססים על CISC הם סחורות עם תמחור תחרותי על ידי שוק x86 מסיבי זה שומר על עלויות קנייניות רבות יותר מאשר תוכנות מורכבות.
נתיב הגירה
מודרניזציה במרכז הנתונים היא לעתים רחוקות אירוע גדול; זהו תהליך מגובש.מעבדי CISC מאפשרים מעבר הדרגתי, בסיכון נמוך ארגונים יכולים להתחיל על ידי וירטואלית שרתים פיזיים מורשת על אשכול מבוסס CISC, ולאחר מכן לאט refactor או להחליף רכיבי יישומים בודדים במשך חודשים או שנים. גישה זו שומרת על המשכיות עסקית ומאפשרת לצוותים לצבור ניסיון עם טכנולוגיות חדשות ללא לחץ של התחדשות מלאה.
אתגרים ושיקולים בעת שימוש ב- CISC במרכזי נתונים
למרות היתרונות האלה, ארכיטקטורות CISC אינן ללא חסרונות.אדריכלים במרכז הנתונים חייבים לשקול בזהירות את ההשלכות התפעוליות והאסטרטגיות של המשך להסתמך על מעבדי CISC לתמיכה במורשת.
כוח והכחשה
מעבדי CISC נוטים להיות יותר כוח-שנאה מאשר עמיתיהם RISC, במיוחד תחת עומסי עבודה כבדים המנצלים הוראות מורכבות.ההוראות המבוססות על מיקרוקוד ומספר גבוה יותר של טרנזירים הדרושים עבור יחידות לוגיות לתרום לדור חום גדול יותר. במרכז נתונים מודרני, שבו יעילות אנרגיה היא עדיפות עליונה, הפעלת שרתי CISC עבור עומסי עבודה עשויה להגדיל את השימוש (PU) ועלויות תפעוליות מסוימות על ידי פיזור X, אך ורק על ידי שרתי חשמל מודרניים.
מתחם אדריכלי ומשטח אבטחה
המורכבות של ההוראה CISC קידוד ומיקרוקוד פותחים משטח התקפה גדול יותר עבור ניצולים של ערוצים צד. Spectre, Meltdown, ופגיעות קשורות מושפעות באופן לא פרופורציונלי מעבדי x86 בגלל ביצוע קידוד ומחוץ למנגנוני עיבוד מסודרים נפוצים בעיצובים CISC. בעוד מיקרוקודים ומטיעות חומרה קיימים, כל עדכון מבצע ביצועים על פני ראש ודורש בדיקות זהירים עם מרכזי אבטחה שאינם מסוגלים לקבל שליטה או ליישם אותם כדי לתפקוד קפדני של מערכות אבטחה או להפעיל אותם.
חידוש מוגבל
כאשר תוכנה מורשת פועל כראוי על חומרה CISC, יש אינרציה טבעית נגד מודרניזציה. ארגונים עשויים לעכב עדכונים קריטיים אדריכלות היישום, המאפשר החוב הטכני לצבור.ככל שהתוכנה תישאר ללא שינוי, כך קשה יותר להפוך בסופו של דבר להגר, וככל שהארגון תלוי יותר בחומרה ההזדקנות שעשוי להיות קשה להחליף את ה- x86 מתפתח (למשל, הסרתם של אוטובוסים I / O או שיבושים של מערכת ההפעלה מסוימת של ISA)
תחזית העתיד: אדריכלות היברידית וההגירה החכמה
ככל שטכנולוגיית מרכז הנתונים מתקדמת, התפקיד של CISC אינו מצטמצם אלא מתפתח.מספר מגמות מצביעות על כך ש- CISC תמשיך לתמוך בתוכנה מורשת לעתיד הנראה לעין, אם כי בתוך תיק אסטרטגי יותר.
עיצובים היברידיים
Chipmakers כמו אינטל ו- AMD משלבים אלמנטים דמויי RISC בעיצובים CISC שלהם.לדוגמה, מעבדי x86 מודרניים מסלקים מבפנים הוראות CISC מורכבות למיקרו-פעולה פשוטה יותר שניתן לבצע על גבי אחורי דמוי RISC. גישה היברידית זו שומרת על תאימות לאחור תוך השגת היתרונות של כוח והוצאה להורג במקביל של RISC.התוצאה היא מעבד שיכול לטפל ביעילות בהוראות מתקדמות, בעוד שמעבדים מתקדמים ביותר של פונקציות עבודה מתקדמות, הן ברמה גבוהה יותר, הן ברמה גבוהה יותר, הן ברמה גבוהה של פונקציות יעילות של פונקציות יעילות וקוד פתוח של פונקציות יעילות וקוד פתוח, הן עבור פונקציות חדשות.
שימוש אסטרטגי ב Emulation ו- Binary Translation
במקרים מסוימים, ארגונים נעים מורשת עומסי עבודה למקרים המבוססים על ענן המספקים חיקוי x86 על ARM או ארכיטקטורות אחרות.מעבדי Graviton של AWS (ARM-based) תומכים ב- x86 תאימות באמצעות ה-FLT:2-FLT מבוסס:0FirecrackerFLT:1) ו-2 כלי נתונים אחרים, בעוד חיקוי בביצועים נמוכים של CIS-ACTED יכול להיות מקבצי עיבוד של IOCCRILDL.
המונחים: Software-Defined Infrastructure
(הופנה מהדף ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
תכנון לטווח הארוך
לעתים קרובות התוכנה של Legacy יש תוחלת חיים ארוכה יותר מהחומרה שנכתבה במקור עבור.הדומיננטיות המתמשכת של x86 במרכז הנתונים – המונעת על ידי תאימות CISC – כלומר ארגונים רבים ישמרו על כמה שרתי CISC במשך עשרות שנים. עם זאת, המוקד משתנה מניהול הכל על CISC כדי לנהל את הדברים הנכונים על ארכיטקטורת מרכז הנתונים הנכון צריך למלא את כל היישומים המורשת, להעריך את הביצועים הקריטיים שלהם, וליצור מפת דרכים:
- Re אינטאי בשרתי x86 מודרניים (CISC-native) כצעד ביניים.
- מתן רכיבים נבחרים להיות ארכיטקטוניים.
- החלפת יישומים שלמים עם SaaS או שווי ערך מבוסס ענן.
- קבלת טביעת רגל מינימלית של CISC עבור יישומים שלא ניתן לשנות.
עתיד CISC במרכזי נתונים אינו על בחירה בין אדריכלות ישנה וחדשנית, אלא על שילוב בחוכמה של דרישות עומס עבודה.על ידי הבנת החוזקות והמגבלות של CISC, ארגונים יכולים להבטיח כי תוכנה מורשת תישאר נכס פרודוקטיבי ולא אחריות.
מסקנה
התפקיד של CISC בתמיכה בתוכנה מורשת במרכזי נתונים מודרניים הוא גם מעשי ואסטרטגי היתרון היסודי שלו - תאימות בינארית - ארגוני תגמול יקר, שמירה על המשכיות עסקית, ומספקת כספת על הדגמה עבור המודרניזציה. בעוד אתגרים כגון צריכת חשמל ומרכזי אבטחה קיימים, הם מנוהלים באמצעות תכנון קיבולת קפדני, וירטואליזציה, ואסטרטגיות הגירה שלב.
(FLT:0Architect’s Insight: ⁇ 1) אסטרטגיות מרכז הנתונים המצליחות ביותר מתייחסות לתוכנה מורשת כנכס אסטרטגי, לא בעיה להתבטל.
(ב) כדי לחקור עוד על ה-FLT:0 (Intel 64 ו- IA-32 Architectures Documentsssss ההרחבה 1 עבור הוראות מפורטות, או לבחון השוואה מקיפה של FLT:2RISC לעומת CISCibFLT 3 מאוניברסיטת סטנפורד.