Двадцать лет - один ответ

В очередной публикации цикла о различных серверных платформах мы обратимся к самой, пожалуй, массовой мини-машине 80-х (продолжающей развиваться и сегодня) - VAX.

ЖИВ, КУРИЛКА
VAX сегодня

В октябре исполнилось 20 лет с того дня, как компания Digital объявила о старте новой (на тот момент) серии компьютеров - VAX. С тех пор утекло много воды, сегодня знаменем DEC стали машины на базе Alpha, но линия VAX не закрыта, и даже продолжают появляться новые продукты. Учитывая, что это 20-летие - настоящий юбилей, а не посмертное "со дня рождения", а также вспомнив свои студенческие годы, мы не могли удержаться от того, чтобы не дополнить наш цикл о серверных платформах рассказом о машинах, которые отечественные остряки любили называть эмоциональным кавказским словом "Вах!".

ДВА ДЕСЯТИЛЕТИЯ

В начале 70-х Digital весьма успешно продавала по всему миру машины серии PDP-11. Эта техника пользовалась стабильным спросом: во всех классических учебниках по программированию Никласа Вирта, например, упоминается именно она, а в Советском Союзе пиратски выпускали клоны PDP под марками CM и ДВК. Однако потребности пользователей росли, а 16-разрядная архитектура PDP имела ограниченные возможности, особенно при работе с большими файлами и большими программами. Экономичность системы тоже оказалась недостаточной. В результате в 1975 г. внутри Digital была организована группа разработчиков для создания нового, более мощного, 32-разрядного компьютера, с обеспечением, разумеется, совместимости с имеющимися приложениями. Задачи группы этим не ограничивались - ей предстояло дать начало серии машин, позволяющей создать однородную распределенную вычислительную среду с единой архитектурой: от настольных систем до корпоративных серверов.

Весной 1976 года была принята окончательная, пятая по счету, рабочая концепция, и проект вступил в финальную стадию. Главным архитектурным отличием новой машины от PDP-11 помимо собственно разрядности стала возможность использования виртуальной памяти. Временная выгрузка содержимого ОЗУ на диск и постепенная загрузка исполняемого кода позволили снять проблему "толкучки" программ и данных в оперативной памяти. Именно эти характеристики и дали имя разработке, до этого имевшей кодовое название Star. Новые машины окрестили VAX - cокращение от Virtual Address eXtention ("Виртуальное расширение адресов"). Первая модель новой серии VAX-11/780 вместе с операционной системой VMS (Virtual Memory System) была представлена Digital 25 октября 1977 года. Во время демонстрации устроители провели состязание человека и машины в словесной игре "скрэббл" (типа "эрудита"). Машина выиграла с разгромным счетом, и, как заявили разработчики, время "крестиков-ноликов" кончилось.

Масштабируемость операционной системы VMS, поддержка до 64 Мбайт памяти и управление многозадачностью в сочетании с хорошими характеристиками самих машин (в том числе и ценовыми) привели к тому, что спрос на VAX пошел вверх. Помимо рынка коммерческих приложений VAX пользовались популярностью среди ученых и военных.

В 1980 году были представлены новая модель VAX 11/750 и операционная система VMS 2.0. Главной новинкой стала встроенная поддержка сетей Ethernet. Новые модели VAX, более мощные и компактные, выходили почти каждый год, одновременно появлялись и передовые серверные технологии. В 1983 году была представлена технология VAXclusters, которая и породила сегодняшнюю волну кластеризации серверов. Первые кластеры объединяли до 16 машин по схеме "звезда" и работали как одна машина. В 1986 году появилась возможность объединять вычислительные мощности по сети Ethernet - решение для появившихся двумя годами раньше машин MicroVAX. В конце 80-х в компьютерах серии VAX 6000 была реализована симметричная многопроцессорная обработка (SMP), в начале 90-х появилась первая отказоустойчивая система VAXft 3000, в которой практически все аппаратное обеспечение было продублировано.

Естественно, все технические новшества сопровождались выпуском новых версий VMS, а в процессе своего развития ОС поменяла свое имя. В ноябре 1991 года версия 5.5, поддерживающая POSIX и признанная X/Open открытой системой, вышла уже под торговой маркой OpenVMS. Вскоре OpenVMS была сертифицирована по классу безопасности С2. К началу 90-х годов у Digital имелась уже полная линия продуктов - от графических рабочих станций до машин уровня рабочих групп и мощных серверов масштаба предприятия.

Серверы VAX продолжают развиваться и сегодня. Выпускаются новые модели, в частности в форм-факторе для монтирования в стандартную 19-дюймовую стойку. Растет количество поддерживаемых системами процессоров, совершенствуются кластерные технологии. (Подробно о современных моделях VAX см. врезку "VAX сегодня".)

"ПЛАТФОРМА VAX. ПРОСЬБА ОСВОБОДИТЬ ВАГОНЫ?"

Возможно, читая предыдущий раздел, вы удивлялись, почему же не видно, чтобы кто-то здесь, у нас, продавал VAX. В мире мэйнфреймов или AS/400 бизнес хоть и слабо, но подает признаки жизни, а про VAХ мы ничего не слышим, хотя рынок у нас должен быть. Старых-то систем сколько стоит или, по крайней мере, стояло до недавних пор. Давайте взглянем на наш рынок.

Сколько за эти два десятилетия в нашу страну было ввезено машин серии VAX, оценить не представляется возможным. В течение почти всего этого периода ограничения КОКОМ не давали возможности легально ввозить высокие технологии, к коим относилась и вычислительная техника, и VAX приобретались через третьи страны, не исключено, что машины поступали к нам оттуда не всегда новые. Такой, даже не "серый", "черный" ввоз не позволяет собрать статистику, но, учитывая количество ВУЗов и многочисленных оборонных учреждений, в большей части которых имелся VAX, возможно, и не один, можно предположить, что это около трети всех произведенных за этот период машин. Звучит неправдоподобно? Конечно, купить столько техники Россия (Советский Союз) не могла, но в 1992 году в страну хлынул поток бесплатных подержанных VAX.

Оказалось, что западным компаниям дешевле самим привезти сюда свою устаревшую технику, чем платить за свалку (очень дорогую в условиях "политической корректности" и "зеленых" настроений). Некоторые шустрые компании даже делали на этом бизнес, беря на себя доставку высокотехнологичных отходов на самую большую свалку мира. Они даже давали на эту технику пожизненную гарантию, справедливо полагая, что ничего сломаться не должно, а если и сломается, то всегда можно будет найти замену. Брали эти машины, разумеется, охотно, но вскоре наступил переломный для "старых" VAX момент.

Где-то после выпуска процессора Intel DX4/100 они начали безнадежно отставать по производительности от дешевеющих "писишек", одновременно становясь обременительными для хозяев. Везде, где оставшееся наследство ПО не давило тяжким грузом, быстро перешли на другие платформы, а пользователей, вынужденных изыскивать возможности для продолжения работы на привычной платформе, ждал неприятный сюрприз. VAX, еще недавно бывшие дешевле семечек, оказались очень дорогими.

В числе недостатков архитектуры VAX оказалась слишком высокая стоимость наращивания мощности систем (например, очень дорогая память), а также ряд чисто технических проблем, таких как сложности в достижении эффективной многопроцессорной обработки. Выпустив в 1992 году первый процессор Alpha, компания сменила приоритеты, и новое семейство компьютеров вскоре переняло эстафету у своих заслуженных предшественников. Конечно, несмотря на все преимущества новой 64-разрядной архитектуры и явное повышение производительности, системы на базе Alpha не сразу оттеснили VAX. Первый релиз OpenVMS для Alpha в принципе был эквивалентен VAX VMS 5.4, но не поддерживал SMP, кластеры и некоторые функции работы в реальном времени. Только с выходом третьей по счету версии OpenVMS Alpha синхронизировалась с OpenVMS VAX. И вот тогда-то появилась возможность миграции старых заказчиков на новую платформу. Конечно, отток пользователей не был бы столь большим, но сказался еще и чисто политический фактор.

Прекращение "холодной войны" ударило не только по отечественной "оборонке", бывшие потенциальные противники тоже (даже еще радикальнее) поспешили избавиться от лишней статьи расходов. Как результат, заметно сократилось число заказчиков (по обе стороны железного занавеса военные любили VAX), а также число квалифицированных пользователей и разработчиков для этой платформы. Сегодня новые системы покупают, пожалуй, только очень лояльные заказчики. Лояльность эта обуславливается отчасти тем, что несмотря на синхронизацию версий OpenVMS для обеих платформ и весьма несложную процедуру переноса двоичного кода (программа Migrate производит все необходимые преобразования) не все ПО возможно перенести на Alpha. C середины 80-х у процессоров VAX появилось векторное ядро, и программы, использующие эту особенность архитектуры или обращающиеся к соответствующим библиотекам, никак не поддаются переносу на другую платформу. Лояльных заказчиков немало, во всяком случае, достаточно для того, чтобы Digital не отказывалась от линии VAX, но все-таки не так много, чтобы устанавливать относительно невысокие цены. И если западные компании в состоянии платить за новые машины, особенно если миграция на другие платформы стоит еще больше или невозможна по описанным выше причинам, то отечественным заказчикам из госсектора это не по карману. В таких случаях тем, кто обращается в российское отделение Digital за помощью в развитии систем, обычно предлагают перейти на Alpha (и OpenVMS, разумеется). Даже если не все ПО можно будет перенести на Alpha, все равно старая техника частично разгрузится, а по деньгам такой выход, так или иначе, будет дешевле.

Кстати, точно известно, что в России до сих пор выпускают машины СМ (читай - PDP), впрочем, сама PDP тоже производится в мире, поскольку Digital не закрыла линию PDP, а продала ее. Такая приверженность традициям обусловлена скорее всего тем, что где-то глубоко (можно понимать это слово и буквально) в недрах военных машин некоторых государств еще работают комплексы, основанные на этих компьютерах (я, как выпускник МАИ, могу сказать, что подобные компьютеры очень хороши для обсчета небольших аэродинамических труб в реальном времени). Так вот, PDP (и операционная система RMS) прекрасно эмулируются на Alpha. Эмуляторов выпускается несколько, один из них распространяется непосредственно Digital, причем одна из групп разработчиков этого продукта базируется в МГУ. Эмулятор позволяет переносить на Alpha без каких-либо преобразований программный код для PDP. Эта работающая под NT программа "обманывает" старые программы, заставляя их верить, что они работают на настоящей PDP с "родными" памятью, дисками и периферией, а не с PCI и SCSI.

Но мы отвлеклись. Получается, что рынка VAX у нас, как такового, нет. На самом деле, хотя Digital продаж VAX здесь практически не производит, новые машины (относительно новые, по крайней мере) могут попадать в Россию по другим каналам. Хорошая работа архитектуры VAX в реальном времени сделала эти машины очень распространенными в системах контроля и управления производством. Компании, предоставляющие подобные решения своим российским партнерам, и выступают в последнее время в качестве основных поставщиков VAX в Россию. Я лично видел одну такую, основанную на VAX систему. Она была "не первой свежести", но тем не менее назвать ее откровенно устаревшей я бы не решился. По мере укрепления интеграции отечественного бизнеса с иностранным подобное тиражирование решений может войти в систему. Разумеется, к массированным поставкам VAX это не приведет, но определенное присутствие VAX в России может обеспечить. Что же касается огромного количества старых систем, то они, по-видимому, обречены на вымирание вместе со своими хозяевами (речь идет, естественно, об организациях, а не их сотрудниках). По крайней мере, из тех, кто за последний год обращался в московское представительство Digital по вопросам приобретения новых систем, во второй раз не приходил никто.

Если попытаться спрогнозировать будущее VAX вообще, то с уверенностью можно сказать, что последний VAX будет выключен еще очень нескоро. За два десятка лет эти системы получили такое распространение, что даже при сильном в процентном отношении сокращении так называемой инсталлированной базы все равно в работе останется достаточно большое количество систем, причем обслуживающих критические приложения. Окончательно погубить VAX может только одно: сокращение количества пользователей до минимума, ниже которого поддержка и производство этой линии станут для DEC нерентабельными. Учитывая консервативность многих отраслей, где используются эти системы (ну что принципиально нового может появиться вдруг в технологическом цикле перекачки газа или литья чугуна, да и традиции финансового рынка почти не меняются), внезапной катастрофы ждать не приходится. Правда, есть вероятность, что со временем может стать возможным полный перенос приложений с VAX на Alpha, но и в этом случае следует говорить не о смерти платформы, а скорее об ее реинкарнации. Главное - то, что принципы, заложенные еще в VMS и развитые в дальнейшем в OpenVMS, продолжают двигать вперед серверные технологии как Digital, так и отрасли в целом. Именно поэтому сегодняшний двадцатилетний юбилей в большей степени празднуется компанией именно как праздник OpenVMS. Эта операционная система стала своего рода олимпийским огнем, который передается от платформы к платформе и заслуживает отдельного разговора.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Перспектив у платформы VAX крайне мало, тем не менее машинам этой серии предстоит прослужить еще очень долго: если не вечно, то, по крайней мере, до тех пор, пока разработка и производство VAX не станет для Digital убыточным. Хотя если до сих пор где-то производят PDP-11, то может кто-нибудь также купит у DEC и эту линию. В любом случае OpenVMS однозначно будет оставаться гордостью Digital (и полигоном для серверных технологий hi-end), и в ней одна из самых популярных платформ прошлого десятилетия "тлена убежит".

ЖИВ, КУРИЛКА

VAX сегодня

Читателю, вероятно, небезынтересно будет узнать об имеющихся сегодня на рынке продуктах семейства VAX. Digital предлагает три типа серверов: настольные серверы серии MicroVAX 3000, серверы рабочих групп VAX 4000 и серверы масштаба предприятия VAX 7000. MicroVAX имеют 1 процессор с частотой до 100 МГц, с внутренним кэшем 10 Кбайт и внешним - до 512 Кбайт. Максимальная адресуемая память - 256 Мбайт, максимальный объем дискового пространства - 19,2 Гбайт внутренних и 60 Гбайт внешних дисков с шиной ввода/вывода SCSI/NI. Эти серверы можно объединять в кластеры по сети Ethernet.

VAX 4000 - также однопроцессорная машина с аналогичным "потолком". В отличие от MicroVAX серверы серии 4000 поддерживают больший объем (335,4 Гбайт) дискового пространства и большее количество стандартов шины ввода/вывода: SCSI, DSSI, NI и Qbus. Лучше у них и возможности кластеризации, помимо Ethernet серверы можно связывать по DSSI и FDDI.

Мощный, c повышенной защитой от сбоев, сервер VAX 7000 поддерживает до 6 процессоров с частотой 170,9 МГц, внешний кэш 4 Мбайт, до 3,5 Гбайт памяти и свыше 10 Тбайт дискового пространства. Система оснащена множеством интерфейсов ввода/вывода, она позволяет организовывать кластеры по Ethernet, DSSI, CI и FDDI. Еще одной существенной характеристикой этого сервера является то, что он спроектирован с возможностью перехода в будущем на... процессор Alpha. Т. е. "легким движением руки" можно превратить свою машину в сервер Alpha, если, конечно, приложения это позволяют.