لينكس على جهاز IBM Z

📅 آخر تحديث: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

يُعدّ مصطلح "Linux on IBM Z" أو "Linux on zSystems " أو "zLinux" مصطلحًا جامعًا لنظام التشغيل Linux المُصمّم للعمل على أجهزة IBM الرئيسية ، وخاصةً خوادم IBM Z و zSystems و LinuxONE . وتشمل المصطلحات المشابهة التي تحمل المعنى نفسه: Linux/390 و Linux/390x، وما إلى ذلك. أما توزيعات Linux الثلاث المعتمدة للاستخدام على منصة IBM Z فهي: Red Hat Enterprise Linux و SUSE Linux Enterprise Server و Ubuntu .

تاريخ

نشأ نظام لينكس على خوادم IBM Z من محاولتين منفصلتين لنقل نظام لينكس إلى خوادم IBM System/390 . كانت المحاولة الأولى، مشروع "بيغ فوت"، الذي طوره ليناس فيبستاس في أواخر عام 1998 وحتى أوائل عام 1999، توزيعة مستقلة تم التخلي عنها لاحقًا. [ 1 ] نشرت IBM مجموعة من التصحيحات والإضافات لنواة لينكس 2.2.13 في 18 ديسمبر 1999، لبدء تشغيل لينكس الرئيسي الحالي على خوادم IBM Z. [ 2 ] تلت ذلك إعلانات رسمية للمنتجات في عام 2000، بما في ذلك محركات Integrated Facility for Linux (IFL). كان Think Blue Linux توزيعة مبكرة للحواسيب المركزية تتكون أساسًا من حزم Red Hat المضافة إلى نواة IBM. [ 3 ] طرح موزعو لينكس التجاريون إصدارات للحواسيب المركزية بسرعة كبيرة بعد العمل الأولي على النواة. كانت أولى الحواسيب المركزية التي دعمتها توزيعات لينكس للمؤسسات هي System/390 G5 وG6 و Multiprise 3000 . [ 4 ]

كان كارل هاينز ستراسمير، مدير شركة IBM في بوبلينجن بألمانيا، هو المسؤول عن تشغيل نظام لينكس على S/390. [ 5 ]

في بداية مشاركة IBM، تضمنت تحديثات لينكس لنظام S/390 بعض وحدات البرمجة الكائنية فقط (OCO)، دون شفرة المصدر. [ 6 ] بعد ذلك بوقت قصير، استبدلت IBM وحدات OCO بوحدات مفتوحة المصدر . يُعد لينكس على IBM Z برنامجًا مجانيًا بموجب رخصة جنو العمومية العامة .

بحسب شركة آي بي إم، اعتبارًا من مايو 2006 كان أكثر من 1700 عميل يستخدمون نظام لينكس على أجهزة الكمبيوتر المركزية الخاصة بهم. ومن الأمثلة على ذلك شركة نومورا للأوراق المالية ، وشركة هوم ديبوت ، وجامعة بيتسبرغ . [ 7 ]

المحاكاة الافتراضية

يُعدّ استخدام المحاكاة الافتراضية إلزاميًا على أجهزة IBM Z؛ إذ لا يُمكن تشغيل نظام Linux عليها دون استخدام المحاكاة الافتراضية. (تضمنت طرازات الحواسيب المركزية الأولى ذات 64 بت، وهما z900 وz800، وضعًا أساسيًا غير مُحاكاة افتراضيًا). تُوفّر وحدة إدارة موارد المعالج والنظام ( PR/SM ) طبقة المحاكاة الافتراضية الأولى لنشر قسم منطقي واحد أو أكثر (LPAR). يدعم كل قسم منطقي مجموعة متنوعة من أنظمة التشغيل، بما في ذلك Linux على IBM Z. كما يُمكن تشغيل مُشرف الأجهزة الافتراضية z/VM كطبقة محاكاة افتراضية ثانية في الأقسام المنطقية. يسمح هذا للقسم المنطقي بتشغيل أكبر عدد ممكن من الأجهزة الافتراضية (VMs) التي تدعمها الموارد المُخصصة له. يُعدّ KVM على IBM Z خيارًا آخر لمُشرف الأجهزة الافتراضية.

عندما تصل تطبيقات لينكس في قسم منطقي (LPAR) إلى البيانات والتطبيقات في أقسام منطقية أخرى، مثل CICS و IBM Db2 و IMS ولينكس وأنظمة فرعية أخرى للحاسوب المركزي تعمل على نفس الحاسوب المركزي الفعلي، يمكنها استخدام HiperSockets ، وهي اتصالات TCP/IP تعتمد على الذاكرة فقط . بالمقارنة مع TCP/IP عبر وحدات تحكم واجهة الشبكة القياسية (NICs، والمعروفة أيضًا باسم محولات النظام المفتوح (OSAs) في الحواسيب المركزية)، يمكن لـ HiperSockets تحسين استجابة المستخدم النهائي (تقليل زمن استجابة الشبكة وحمل المعالجة)، والأمان (لعدم وجود اتصال شبكي يمكن اعتراضه)، والموثوقية (لعدم وجود اتصال شبكي يمكن فقدانه). [ 8 ]

مع طرازات zEC12 و zBC12 والطرازات اللاحقة، تم توسيع مفهوم HiperSocket ليشمل ما وراء حدود الجهاز المادي عبر محول RDMA عبر إيثرنت متقارب (RoCE) لتسهيل اتصال آمن وعالي السرعة بين الأنظمة. وبذلك، يمكن للتطبيقات في LPAR A في النظام A استخدام HiperSockets للتواصل مع التطبيقات في LPAR B في النظام B لضمان خصائص الأمان والأداء.

الأجهزة

ابتداءً من إصدار نواة لينكس 4.1 في أوائل عام 2015، أصبح نظام لينكس على أجهزة IBM Z متاحًا فقط كنظام تشغيل 64 بت متوافق مع الحواسيب المركزية z/Architecture . سابقًا، كان لينكس على IBM Z متاحًا أيضًا كنظام تشغيل 32 بت ، مع عنونة 31 بت ، متوافقًا مع الحواسيب المركزية القديمة التي طُرحت قبل طراز z900 في عام 2000. مع ذلك، لا تزال نواة لينكس 64 بت الأحدث وتوزيعات لينكس 64 بت على IBM Z متوافقة مع التطبيقات المُجمّعة لنظام لينكس 32 بت على IBM Z. تاريخيًا، كانت تسميات بنية نواة لينكس هي "s390" و"s390x" للتمييز بين نواة لينكس 32 بت ونواة لينكس 64 بت على IBM Z على التوالي، ولكن "s390" تشير الآن بشكل عام إلى بنية نواة لينكس على IBM Z.

يعمل نظام لينكس على معالجات مركزية قياسية للأغراض العامة، بالإضافة إلى معالجات متكاملة لنظام لينكس (IFLs ). تُعدّ معالجات IFLs معالجات مركزية مُخصصة لتشغيل لينكس، إما بشكل أصلي أو عبر مُشرف أجهزة افتراضية (مثل z/VM أو KVM على IBM Z). يمنع البرنامج الثابت (Microcode) معالجات IFLs من تشغيل أحمال العمل "التقليدية"، مثل z/OS ، لكنها مُطابقة فيزيائيًا لمعالجات IBM Z الأخرى. عادةً ما تكون معالجات IFLs أقل تكلفةً من معالجات CPs عند شرائها من IBM. [ 9 ]

يُتيح نظام لينكس على جهاز IBM Z مرونة تشغيل لينكس مع مزايا أجهزة الحاسوب المركزية المقاومة للأعطال، والقادرة على معالجة أكثر من 90,000 عملية إدخال/إخراج في الثانية [ 10 ] ، وبمتوسط ​​وقت بين الأعطال (MTBF) [ 11 ] يُقاس بالعقود. [ 12 ] وباستخدام تقنية المحاكاة الافتراضية، يُمكن دمج العديد من الخوادم الصغيرة على جهاز حاسوب مركزي واحد، مما يُحقق بعض مزايا المركزية وخفض التكاليف، مع إمكانية استخدام خوادم متخصصة. ويؤدي الجمع بين المحاكاة الافتراضية الكاملة للأجهزة وحاويات الآلات الافتراضية خفيفة الوزن التي تُشغل لينكس بشكل مُنفصل (وهي تُشبه إلى حد ما Docker في المفهوم ) إلى منصة تدعم عددًا أكبر من الخوادم الافتراضية في مساحة واحدة [ 13 ] ، مما يُساهم أيضًا في خفض تكاليف التشغيل. كما يُمكن تحقيق وفورات إضافية من خلال تقليل الحاجة إلى مساحة الأرضية، والطاقة، والتبريد، وأجهزة الشبكات ، والبنية التحتية الأخرى اللازمة لدعم مركز البيانات .

تتيح الحواسيب المركزية من IBM استخدامًا شفافًا لخطوات تنفيذ المعالجات المتكررة وفحص سلامة البيانات، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات الحيوية في قطاعات معينة كالبنوك. وتتيح هذه الحواسيب عادةً إمكانية استبدال المكونات المادية أثناء التشغيل، مثل المعالجات والذاكرة. ويوفر نظام IBM Z خاصية تحمل الأعطال لجميع المكونات الرئيسية، بما في ذلك المعالجات والذاكرة ووصلات الإدخال/الإخراج ومصدر الطاقة ومسارات القنوات وبطاقات الشبكة وغيرها. ومن خلال المراقبة الداخلية، يتم اكتشاف المشكلات المحتملة، وتُصمم المكونات المعيبة بحيث يمكن استبدالها دون التأثير على سير العملية. [ 14 ] وفي حالة حدوث عطل نادر، يقوم البرنامج الثابت تلقائيًا بتفعيل مكون احتياطي، وتعطيل المكون المعطل، وإخطار IBM لإرسال فني صيانة. ويتم ذلك بشفافية تامة لنظام التشغيل، مما يسمح بإجراء الإصلاحات الروتينية دون إيقاف تشغيل النظام. ولا تزال العديد من القطاعات تعتمد على الحواسيب المركزية حيث تُعتبر الخيار الأمثل من حيث الموثوقية والأمان والتكلفة. [ 12 ]

يدعم

كغيرها من إصدارات لينكس، تخضع لينكس على أجهزة IBM Z لرخصة البرمجيات الحرة GPL. يتوفر كود المصدر الكامل للينكس على IBM Z من جهات عديدة مجانًا وبشكل متساوٍ، ويُعدّ الدعم المعماري جزءًا من جهود تطوير نواة لينكس الرئيسية. تُخصّص IBM عددًا من مبرمجيها لهذا الجهد المجتمعي، ولكنها ليست الجهة الوحيدة المشاركة فيه.

على الرغم من عدم وجود عوائق أمام تشغيل أي توزيعة لينكس على نظام IBM Z، إلا أن IBM تختبر بشكل دوري ثلاث توزيعات لينكس محددة على نظام IBM Z: ريد هات [ 15 ] ، وسوزي [ 16 ] ، ومنذ عام 2015، أوبونتو لينكس من كانونيكال [ 17 ] . وتشمل توزيعات لينكس الأخرى البارزة على نظام IBM Z: ديبيان (المصدر الرئيسي لأوبونتو) [ 18 ] ، وفيدورا (المصدر الرئيسي لـ RHEL) [ 19 ] ، وسلاكوير [ 20 ] ، وسنت أو إس ستريم ، وألبين لينكس [ 21 ] ، وجنتو [ 22 ] .

تتوفر جميع حزم البرامج المجانية أو مفتوحة المصدر المتاحة لنظام لينكس عمومًا لنظام لينكس على أجهزة IBM Z، بما في ذلك خادم Apache HTTP ، وSamba ، وJBoss ، و PostgreSQL ، وMySQL ، وPHP ، ولغة برمجة Python ، ونظام الإصدارات المتزامنة (CVS)، ومجموعة مترجمات GNU (GCC)، و LLVM ، وPerl ، و Rust ، [ 23 ] من بين العديد من البرامج الأخرى. [ 24 ]

تُقدّم كلٌّ من Red Hat وSUSE دعمًا رئيسيًا لتوزيعاتهما التي تعمل بنظام Linux على أجهزة IBM Z. [ 25 ] [ 26 ] وفي عام 2015، أعلنت Canonical عن خططها لتقديم دعم رسمي لتوزيعتها بدءًا من أوائل عام 2016. كما تُقدّم IBM Global Services عقود دعم، تشمل تغطية على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع. [ 27 ] تتوفر بعض تطبيقات Linux القياسية مُجمّعة مسبقًا، بما في ذلك حزم برامج المؤسسات الشائعة مغلقة المصدر مثل WebSphere ، [ 28 ] وقواعد بيانات وتطبيقات IBM Db2 [ 29 ] و Oracle [ 30 ] ، و SAP R/3 و SAP ERP ، [ 31 ] ومجموعة أدوات تطوير Java (JDK) من IBM ، [ 32 ] على سبيل المثال لا الحصر.

موارد المطورين

توفر شركة IBM موارد للمطورين الراغبين في استهداف نظام Linux for z:

  • برنامج Linux Test Drive هو برنامج مجاني يمنح جهازًا افتراضيًا واحدًا يعمل بنظام Linux على IBM Z لمدة 30 يومًا. [ 33 ]
  • برنامج IBM Systems Application Advantage لنظام Linux ( Chiphopper )، وهو برنامج للمطورين لمساعدة المطورين على كتابة ونشر برامج Linux متعددة المنصات . [ 34 ]
  • برنامج نظام تطوير المجتمع لنظام التشغيل Linux على IBM Z (CDSL)، وهو منصة لتزويد مطوري البرامج مفتوحة المصدر بمنصة لنقل البرامج إلى Linux على النظام z. [ 35 ]
  • برنامج تطوير لينكس عن بعد، وهو برنامج دعم موسع للمطورين قائم على الرسوم. [ 36 ]

يدعم نظام لينكس على جهاز IBM Z ترميز Unicode و ASCII تمامًا مثل أي توزيعة لينكس أخرى ، فهو ليس نظام تشغيل قائمًا على ترميز EBCDIC . [ 37 ] ومع ذلك، ولتسهيل الاستخدام، يستطيع لينكس قراءة معلمات النواة باستخدام ترميز EBCDIC. ويستفيد نظام z/VM من هذه الإمكانية.

يُعدّ نقل تطبيقات لينكس إلى لينكس على أجهزة IBM Z عمليةً سهلةً نسبيًا. تشمل المشكلات المحتملة ترتيب البايتات (يستخدم لينكس على IBM Z ترتيب البايتات الكبير) والاعتماد على مكتبات غير قابلة للنقل، خاصةً إذا لم يكن رمز المصدر متاحًا. [ 38 ] يمكن ترجمة البرامج بسهولة إلى ملفات ثنائية z/Architecture على أنظمة لينكس غير المركزية. [ 39 ]

المحاكيات

يوجد على الأقل ثلاثة برامج محاكاة لأجهزة الكمبيوتر المركزية IBM Z.

  • يُعد FLEX-ES من شركة Fundamental Software خيارًا تجاريًا متاحًا، ويقتصر على عنونة 31 بت. [ 40 ]
  • يدعم برنامج محاكاة Hercules مفتوح المصدر نظام Linux على IBM Z (ويمكنه حتى التشغيل على نظام Linux على System z نفسه).
  • في عام ٢٠١٠، قدمت شركة IBM ميزة اختبار الوحدات في برنامج Rational Developer لنظام التشغيل System z (والتي تُعرف الآن باسم بيئة التطوير والاختبار Rational لنظام z، أو اختصارًا RDTz)، والتي توفر بيئة تنفيذ محدودة الاستخدام تعمل على أجهزة X86. وتقصر شروط ترخيص IBM استخدام RDTz على مهام تطوير تطبيقات محددة، ولا تشمل التجميع النهائي قبل الإنتاج أو اختبارات ما قبل الإنتاج (مثل اختبارات التحمل). يتضمن RDTz نظام التشغيل z/OS (مع برمجيات وسيطة مشتركة) وهو متوافق أيضًا مع نظام Linux على أجهزة IBM Z. [ ٤١ ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ فيبستاس، ليناس. "لينكس على بنية IBM ESA/390 للحاسوب المركزي" . تم الاطلاع عليه في 5 يونيو 2013 .
  2. ↑ "Linux/390 - ملاحظات وملاحظات" . تم الاطلاع عليه في 5 يونيو 2013 .
  3. ↑ "لينكس لنظام S/390" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 يونيو 2013 .
  4. ↑ "نظام SuSE Linux لنظام S/390 متوفر اليوم" (بيان صحفي). SuSE. 31 أكتوبر 2000. مؤرشف من الأصل في 27 يونيو 2001. تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 يوليو 2025 .
  5. ↑ ليتيس، جون (19 نوفمبر 2002). "خبير نظام لينكس S/390 في شركة IBM يتحدث عن مسألة براءات الاختراع مفتوحة المصدر" . ذا ريجستر .
  6. ↑ "مبني على نواة 2.2" . developerWorks . IBM. مؤرشف من الأصل في 3 سبتمبر 2014. تم الاطلاع عليه في 5 يونيو 2013 .
  7. ↑ ميلبرغ، كين (يوليو 2008). "دليل جيل إكس للحاسوب المركزي - الجزء الثالث" . مجلة أنظمة آي بي إم . مؤرشف من الأصل في 17 نوفمبر 2015. تم الاطلاع عليه في 5 يونيو 2013 .
  8. ↑ "مقدمة" . استغلال تقنية HiperSockets في بيئة KVM باستخدام توجيه IP مع نظام Linux على Z - النتائج والاستنتاجات . IBM . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 يوليو 2024 .
  9. ↑ "IBM Z: Linux on IBM Z - Solutions - IFL" . IBM. مؤرشف من الأصل في 17 سبتمبر 2008. تم الاطلاع عليه في 5 يونيو 2013 .
  10. ↑ "IBM Z - اتصال الإدخال/الإخراج: FICON/zHPF/CTC" . www.ibm.com . 15 نوفمبر 2012. مؤرشف من الأصل في 1 ديسمبر 2017. تم الاطلاع عليه في 1 يونيو 2016 .
  11. ^ طاقم العمل، عالم الكمبيوتر (31 أكتوبر 2005). "إم تي بي إف" . عالم الكمبيوتر . تم الاسترجاع 2016/06/01 .
  12. 1 2 غرين، تيموثي (24 يناير 2015). "إليكم السبب وراء استمرار شركة IBM في تصنيع الحواسيب المركزية - ذا موتلي فول" . ذا موتلي فول . تم الاسترجاع في 1 يونيو 2016 .
  13. ↑ "آي بي إم: حول نظام التشغيل z/VM" . www.vm.ibm.com . 14 يناير 2015. تاريخ الاسترجاع: 1 يونيو 2016 .
  14. ↑ "IBM Z - مرونة الأعمال: مدفوع بالبيانات - الخادم" . www.ibm.com . 2010-10-26 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2016-06-01 .
  15. ↑ "لينكس على منصات IBM Z/IBM LinuxONE المختبرة" . IBM. 7 يونيو 2024. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 يوليو 2024 .
  16. ↑ "IBM Z: Linux on IBM Z - Resources - Tested platforms" . IBM . تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 يونيو 2013 .
  17. ↑ "نظام لينكس على منصات IBM Z المختبرة" . IBM . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 نوفمبر 2021 .
  18. ↑ "منفذ S/390" . دبيان . تم الاطلاع عليه في 5 يونيو 2013 .
  19. ↑ "Architectures/s390x" . مشروع فيدورا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 يونيو 2013 .
  20. ↑ «مشروع Slack/390 لنظام لينكس» . شركة Slackware. مؤرشف من الأصل بتاريخ 23 فبراير 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 نوفمبر 2018 .
  21. ↑ "التنزيلات | Alpine Linux" . alpinelinux.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2021-06-20 .
  22. ↑ "المشروع: S390" . جنتو . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 أكتوبر 2014 .
  23. ↑ "إضافة دعم s390x بواسطة uweigand · طلب سحب رقم 36369 · rust-lang/Rust" . GitHub .
  24. ↑ "البناء التلقائي لحزم دبيان - حالة بناء s390x (sid)" . دبيان. مؤرشف من الأصل في 25 ديسمبر 2022. تم الاطلاع عليه في 17 أبريل 2026 .
  25. ↑ "Red Hat Enterprise Linux for IBM Z" . Red Hat . تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 يونيو 2013 .
  26. ↑ "SUSE Linux Enterprise Server for Z" . SUSE . تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 يونيو 2013 .
  27. ↑ "خدمات ودعم IBM لنظام Linux" . IBM. مؤرشف من الأصل بتاريخ 13 ديسمبر 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 يونيو 2013 .
  28. ↑ "WebSphere MQ لنظام Linux على System z" . شركة IBM. مؤرشف من الأصل في 2 يناير 2013. تم الاطلاع عليه في 5 يونيو 2013 .
  29. ↑ "متطلبات تثبيت خوادم DB2 وعملاء خادم بيانات IBM (لينكس)" . تثبيت برامج تشغيل عملاء خادم بيانات IBM . IBM. 13 مارس 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 يوليو 2024 .
  30. ↑ "نظام IBM z: لينكس على نظام z - الحلول - zSolution Oracle - نظرة عامة" . IBM . تم الاطلاع عليه في 5 يونيو 2013 .
  31. ↑ "تطبيقات SAP تمكّن الأعمال" (ملف PDF) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 يونيو 2013 .
  32. ↑ "developerWorks : المواضيع التقنية : تقنية جافا : مجموعات تطوير IBM : لينكس : معلومات التنزيل" . IBM . مؤرشف من الأصل في 28 يوليو 2013. تم الاطلاع عليه في 5 يونيو 2013 .     
  33. ↑ "تجربة قيادة لينكس" . شركة آي بي إم . تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 يونيو 2013 .
  34. ↑ "ميزة تطبيقات أنظمة IBM لنظام Linux (Chiphopper)" . IBM . تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 يونيو 2013 .
  35. ↑ "IBM Z: Linux on IBM Z - Community Development System for Linux - Registration Form" . IBM . تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 يونيو 2013 .
  36. ↑ "برنامج تطوير لينكس عن بعد" . شركة آي بي إم . تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 يونيو 2013 .
  37. ↑ "نظام تشغيل الحواسيب المركزية: لينكس لنظام z" . مفاهيم الحواسيب المركزية . شركة IBM . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 يوليو 2024 .
  38. ↑ جيليريش، فولفغانغ. "نقل التطبيقات إلى لينكس لنظام Z" . IBM developerWorks . IBM . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 أكتوبر 2013 .
  39. ↑ "كيفية" . IBM developerWorks . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 أكتوبر 2013 .
  40. ↑ "System/390 على الخوادم القائمة على معالجات Intel" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 يونيو 2013 .
  41. ↑ "بيئة تطوير واختبار IBM Z" . IBM . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 أكتوبر 2024 .