IBM推出的专家整合系统“PureSystems”，是硬件和软件整合为一体的垂直整合型系统。用户企业无需安排企业内部专业人员或依赖外部的系统集成商，就可以构筑且运营系统。

　　因为不需要构筑系统和运营人员，所以其与混合云相同。目前，由于云计算和厂商回归硬件这两个垂直整合，系统集成(SI)和运营正站在歧路上。

　　硬件和服务均垂直整合

　　厂商开发硬件和软件，而系统集成商(SIer：System Integrator)则将它们组装在一起构筑系统，与此同时，为用户提供系统的运用服务。自从开源系统兴起后，支配IT产业20年多年的水平型分工商业模式即将结束。目前，IT产业中，越来越多的企业提供硬件和软件甚至运维服务。

　　试图打破商业模式的一方是积极推进整合软硬件的“垂直整合型系统”大厂商，它们通过回归硬件开发新产品，而另一方则是云计算。

　　甲骨文公司的垂直整合系统“Oracle Engineered Systems”是出厂时就完成软件和硬件组装的一体机，它以最优化的状态交到用户手中。公司的总经理Mark Hurd 说：“Oracle Engineered Systems为顾客省去占IT成本70%的整合费用。”

　　运维上的人工费减少86%

　　2012年4月，IBM发表的垂直整合型系统专家集成云平台“PureSystems”不仅是系统整合，甚至应用程序运行后的运维也无需人力。

　　IBM将从数千件系统构筑及运用事例中提取的运用技能浓缩为“模式(pattern)”编入PureSystems中，其内存的运用管理软件以这个模式为基础，自动掌握系统的运行状况，发生问题时能够代替管理人员自动采取相应的措施。

　　编入PureSystems中的模式由下列几项构成：

　　检测应用程序性能的监测项目和门槛(threshold阈值);监测数据超过阈值时可疑的问题及位置;为解除问题需实施的作业项目等。

　　例如，当网络应用程序性能出现问题时，PureSystems能够自动发现系统的问题，与此同时，无需人工而自动采取以下措施：

　　优先处理重要的HTTP协议(HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议);增加互联网应用服务器数量;将性能出现问题的虚拟机转移到不同的物理服务器上等。

　　日本IBM负责系统产品业务的星野理事称：“利用PureSystems能够降低86%的运维人工费用”。

　　开源操作系统过于复杂

　　20年前，用户企业认为开源操作系统的IT成本低于主机(mainframe)，因此，决定向开源系统转移。但是，由于多种供应商(multi-vendor)使系统变得非常复杂，结果，日益膨胀的系统整合和运用成本困扰用户企业。

　　为了应对急速变化的商业环境，用户企业的经营者要求信息系统部门以更快的速度更换应用软件，与此同时，用户企业已经无力再增添人员去应对复杂的系统。

　　面临这些问题的用户企业开始利用云计算(由硬件、软件和运用组合在一起的垂直整合)服务，因为，利用云计算用户企业就无需再为系统集成和运用耗费资源。

　　而大厂商力推垂直整合系统也是为了应对云计算的一个策略，因为，如果厂商不能提供和云计算一样的简化运用的产品，那么，市场将被云计算夺去。

　　用户企业利用垂直整合型系统的方法有两个，一是购买厂商提供的垂直整合型系统，二是利用云计算运营商所提供的垂直整合型服务。

　　与垂直整合系统的鼻祖主机(mainframe)不同，新的垂直整合型系统使用户企业减少被厂商圈住的危险。这是由于开源的中间件和数据中心规范化日益加速，而现在的垂直整合型系统和云计算都采用这些技术，因此，应用的转移比主机越发容易。

　　持续了近20年的水平分工型商务模式即将结束。今后，用户企业没有必要考虑硬件和软件产品单体的差别。以往系统集成商的优势，即“硬件和软件组合之妙计妙策”也已不再重要。

　　IBM专家集成系统“PureSystems”的冲击波

　　垂直整合型系统的后来者IBM“PureSystems”最大的优势是不仅整合系统就连运用的专家也整合到系统之中。此产品帮助用户企业解决日益增加的运用负荷，与此同时，也是IBM为了对抗竞争对手而开发“现阶段最佳并应对未来十年的IT需求”产品。(日本IBM的桥本孝之会长)。

　　PureSystems是有效利用最新软硬件以及云计算技术，实现IBM提出的自主计算(Autonomic Computing)理念的产品。它通过运用管理软件使信息系统能够自动地对自身进行管理，并维持其可靠性。PureSystems通过编入其中的非功能性需求(non-functional requirement )模式的管理软件实现自动化管理。

　　控制器集中控制

　　目前，垂直整合型系统中只有PureSystems系列中的应用平台系统PureApplication System同时实现系统集成和运用的自动化管理。下面我们将其与以往的垂直整合系统和内部构造做些比较。

　　以往的垂直整合型系统是通过两个阶段的层次结构，将组装虚拟化软件和管理工具相互连接。第一阶段为虚拟化层( (Layer)。它使用虚拟化软件将服务器、存储器、网络等硬件虚拟化，由此构成一个“资源池(Resource Pool)”。第二阶段在虚拟化层的上位即自动化层( (Layer)，安装了整合管理资源池的软件“orchestrator” ，由这个软件实施运行应用程序所必要的虚拟机和虚拟存储器、虚拟网络的自动配置(Provisioning)。

　　而PureApplication System的层次(Layer)则分为三个阶段，它在以往的垂直整合型系统基础上，又增加一项功能即IBM Workload Deployer(IWD)，它是比管理软件orchestrator更为先进的控制器(controller)。

　　控制器(controller)将逐一监控应用程序的回应和中间件的处理( transaction)状态。同时，通过orchestrator所提供的网络服务的应用程序接口(Application Programming Interface,API)操作资源池。

　　控制器不仅仅是运用管理工具，它还扮演着运用管理者的角色，它编入应对非功能性需求和故障所必要的流程模式，并将其与监视信息相互配合以维持稳定的运行。例如，当网站的反应开始降低时，控制器IWD会检测到并调查发生的原因，是因为应用服务器和数据中心性能不足而引起，还是虚拟机和硬件发生故障等等。在此基础上，自动采取如“反应恢复之前增加应用服务器的数量”等对策。

　　自动管理性能和可用性

　　PureApplication System 实现运用自动化的步骤如下：首先，把模式适用于控制器IWD时，设定非功能性需求工作量(Workload)。此产品自主化的对象即非功能需求主要包括性能和可用性。比如网络应用程序的模式要从设定的“反应时间”，或“CPU ”，或”从网络DB ”几个项目中选择一项设定门槛。

　　系统运行后，控制器和orchestrator以及监控模块 (Module)共同管理性能和可用性。在模式设定的门槛基础上，IWD实施自动调整“autoscaling”(自动增减虚拟机的数量)和虚拟机的实时迁移LiveMigration(将运行中的虚拟机迁移到其他的物理服务器上)。

　　日本IBM系统产品部部长緒方正暢说：“PureSystems的特征是有效利用通过云计算培植的冗长化技术，以提升可用性。如果分别要求提高硬软件的可用性会造成成本增加。通过有效利用云计算技术，如服务器的情况不佳则可以将虚拟机转移到其他服务器。

　　模式除了IBM直接提供外，独立软件开发商ISV(Independent Software Vendors )也可能制作模式。只要将制作的模式发布在PureSystems的社区网站IBM PureSystemsCentre上，用户企业就可以通过网络获得所需的模式。

　　自动化之前要走的路程

　　IBM投入PureSystems的背景是，竞争对手接二连三地推出垂直整合系统产品。抢先推出全球首款垂直整合系统的是，2009年甲骨文公司推出的数据库及网上交易处理主机“Oracle Exadata Database Machine”，它是利用独创技术将业界标准的硬件和软件PC服务器和InfiniBand等进行整合，制造出提高处理性能的新产品。

　　2010年，甲骨文推出全球首款集成式中间件机“Oracle Exalogic Elastic Cloud”，它安装管理资源池等程序，实现了系统集成的自动化。此设备通过垂直整合减轻了构建系统的负担，是同时实现高信赖性和扩张性的开放系统主机 (open mainframe)。

　　在此前后，很多厂商陆续投入垂直整合型系统。其中之一便是惠普(HP)公司，HP CloudSystem Matrix搭载了自动管理工具HP Matrix Operating Environment(OE)，运用模块(template)，自动实施需要的sizing和tuning等。同时还预备了模块的目录网站“Cloud Maps”，用户可以从网站下载应用程序需要的模块。模块汇集服务器和网络的设定和必要的中间件信息。

　　日本供应商也向垂直整合转变

　　思科(cisco)和EMC(electronic Medicines Compendium)以及 VMware三大巨头共同开发的集成的Vblock基础架构组合包(Vblock Infrastructure Package)Vblock Infrastructure Package也是垂直整合型系统，它包括 VMware的虚拟化软件和EMC的自动化管理工具Ionix Unified Infrastructure Manager。

　　2011年10月，思科针对Cisco Unified Computing System (UCS)发布一款配置了自动管理和自助服务功能的软件Cisco Intelligent Automation for Cloud ，2012年，投入实现虚拟化及自动化功能的垂直整合系统。

　　由于竞争对手陆续将垂直整合型系统作为战略产品，同时争先恐后地开发新产品，IBM如果要想战胜对手就必须搭载具有自主化功能的产品。

　　日系供应商也向垂直整合转变

　　那么，日本国内的情况又如何呢？实际上，占据绝大部分日本国内商务集成和运用市场的日立制作所、富士通、NEC三大厂商则是姗姗来迟 。由于国外厂商的攻势和顾客需求的变化，这些国内厂商也不得不开始向强化垂直整合型系统方向发展。“以往的商务SI和运用方式，则有被追求速度的顾客抛弃的危险，因此，必须尽早运用日本技术投入垂直整合型系统的生产。”(日本制作所信息及通信系统公司IT平台业务部部长岛田朗伸)

　　2012年末，日立制作所将发布垂直型整合系统的产品;届时，将在国内开始提供自主开发的整合自动管理、服务器、存储器以及网络的产品。

　　2013年3月，富士通也将发布垂直整合型系统。初期将提供数据库专用机，后扩大到搭载虚拟化和自动化以及自主化等各种功能。富士通的常务理事丰木则行说：“浓缩我公司运用服务方面远见卓识的TRIOLE模块将搭载到垂直整合型系统”。

　　2012年度内，NEC也将投入垂直整合型系统。NEC的执行理事庄司信一说：“目前，我们准备的产品将同时具有任务关键实时系统 (mission-critical real-time syste)、大数据以及云计算平台功能”。

       自主化的扩展始于亚马逊

　　对于用户企业而言，云计算同IBM专家系统PureSystems一样，是“无需运维”就可以利用的系统。因为云计算运营商代替用户企业，运维硬件和软件。

　　在云计算中，有些云计算运营商依靠人工进行运维，也有些运营商则是通过自主开发，实现调整应用性能和提升可用性自动化管理。而对用户企业来说无论是哪一种都是服务，虽然手段不同但其结果是相同的。

　　但是，显而易见，实现自动化管理其服务费用将更为低廉，且一旦应用程序出现问题时应对也会更加快捷。

　　实现软件自动化管理的云计算供应商是IaaS(Infrastructure as a Service)即基础设施即服务的领导者Amazon Web Services(AWS)。AWS自主开发了自动化管理的orchestrator和控制器(controller)，实现了应用服务器和故障修复的自动化管理。在日本也出现很多模仿AWS的做法实现运行自动化管理的IaaS供应商，比如，日本通信公司NTT Communications和数据中心供应商IDC Frontier以及SCSK等。日本的IaaS供应商也开始实现autoscaling。

　　下面，我们将介绍AWS的自动化运作方式以及其它IaaS供应商的应用方式。

　　用户企业只需设定门槛

　　AWS的autoscaling结构和IBM的PureSystems非常相似。AWS Elastic Beanstalk为用户提供的服务类似PureSystems的控制器。 它对Java用Tomcat，PHP用Apache HTTP Server，以及net用IIS7.5三种应用服务器实施自动调节(Auto-Scaling)服务。

　　AWS Elastic Beanstalk会根据用户设定的门槛，增减虚拟机的台数。可设定的门槛包括：

　　应用服务器的处理器平均使用率;

　　对于服务器的每秒要求量;

　　从服务器获得反应的平均等待时间等。

　　以上相当于服务等级协议SLA(Service-Level Agreement)。

　　通过自动调节(Auto-Scaling)，自动增加的虚拟机台数可以设定上限，因此，可以避免虚拟机台数的增加而造成的费用无限膨胀，且故障修复也实现自主化。当虚拟机停机时，预设必要软件的虚拟机会自动启动。

　　使用第三方制造的工具

　　AWS也提供第三方制造的自动调节服务，它所支持的中间件种类要多于AWS本身提供的服务。

　　例如，使用美国RightScale公司提供的“RightScale”在AWS上IBM等多家厂商的应用服务器实现自动调节。监控项目和门槛等运维模式由厂商制作，登录在RightScale Library上。用户企业只需选择厂商制作的运维模式即可实现自动调节。

　　利用AWS的 API互换性实现自动化

　　AWS Elastic Beanstalk 和RightScale是通过操作设有虚拟机服务Amazon EC2和存储器服务Amazon EBS的应用程序接口API实施自动调节。

　　为了IaaS实现自动调节，首先，IaaS需设有API，而且需要按照用户所设定的门槛经API增减虚拟机的控制器。

　　目前，为了实现设有API的IaaS的orchestrator和操作API的控制器，作为商务软件和OSS(开源软件)已经上市。

        Orchestrator即为OSS 的OpenStack和CloudStack」以及 VMware 的vCloud Director等，控制器有Cloud Foundry和OpenShift等。通过使用这些软件，使很多供应商实现和AWS相似的IaaS和自动调节。

　　2012年5月开始的HP Cloud Services和美国Rackspace Hosting公司“Next Generation Rackspace Cloud”使用的是OpenStack。

　　HP针对企业用户产品的垂直整合系统“HP CloudSystem Matrix”，使用的是自主开发orchestrator“Matrix OE”，而在公有云的HP CloudServices使用的却是OpenStack，这是因为OpenStack的API和AWS的API有互换性。

　　将连接AWS的控制器，再把它同具有与API有互换关系的、基于OpenStack的IaaS连接起来并非是难事，而实际上HP CloudSystem 就可以运用上述RightScale。

　　日本很多IaaS采用的是CloudStack，比如，IDC Frontier的“IDC Frontier 云计算服务” 和NTT Communications的“cloudn”以及SCSK的“USiZE netXCloud”。

　　此外，CloudStack的API 也和AWS的API有互换性，并且，IDC Frontier 云计算服务和USiZE netXCloud支持RightScale。

　　云计算运营商也制作硬件-----垂直整合型制造的强势

　　云计算服务实际上就是云计算运营商制作的垂直整合系统。大型云计算运营商自主开发软件和硬件，直接向用户提供服务。通常软件利用开源软件(OSS)，但没有OSS可利用时进行自主开发。此外，硬件也由运营商自创设计再委托台湾等原始设计制造厂商制造产品。

　　2009年以后，谷歌公司和微软公司公开了在自主开发硬件的事实，实际上，亚马逊也早已在自主开发硬件。

　　亚马逊公司的副总裁统领AWS的Andy Jassy在接受采访时说：“AWS使用的软件均由本公司自主研发”

　　云计算运营商自主开发的不仅仅是像服务器这样早已商品化的硬件，其他正在进行中的有网络设备和存储器以及机架等。

　　2012年4月，谷歌公开了自主开发的搭载数百个10Gbit/秒的以太网 (Ethernet)网络转接器。

　　此转换器支持OpenFlow，谷歌使用这个转换器连接世界各地10个以上的数据中心。

　　2010年谷歌就决定采用OpenFlow，而当时市场上并没有支持OpenFlow的网络设备，因此，谷歌投入自主开发转换器。

　　2011年3月，NEC发布了世界首款商务OpenFlow转换器，谷歌抢先一步实现了OpenFlow实用化。

　　存储器和机架也开始自主开发

　　2012年5月举办的Open Compute Summit会议上，Facebook首次公开自主研发的存储器Knox和机架。

　　Knox这种存储器的厚度规格为2U筐体内，搭载了30台3.5英寸HDD以及四个连接服务器的串行SAS(Serial Attached SCSI)网络接口卡(NIC)。

　　Knox的特征是交换HDD方便。每15台HDD摆放在不用螺旋的drawer上，在存储器运行时也能够取出drawer更换单体的HDD。

　　谷歌公司硬件工程部门的经理说：“在Facebook的数据中心，一名系统管理员能够管理1万6000台的服务器和存储器。”Facebook通过自主开发最先进的硬件，有效地提高了数据中心运营效率。

　　Facebook在开源计算机项目(OCP)中公开了开源码(open source)，而Rackspace公司则计划在2013年投入使用的下一代数据中心，采用OCP规格的服务器。

　　水平分业模式已成为一条不归河

　　以往被系统的复杂性所困扰的用户企业，如今开始支持垂直整合路线，而这一变化也体现在厂商的业绩中。

　　甲骨文总裁马克·赫德(Mark Hurd)在2012年4月举行的Oracle OpenWorld Tokyo2012讲演中透露，甲骨文工程系统Oracle Engineered Systems在世界大型计算机中的销售额增长最快，2012年度的销售额(营收)估计将达到10亿美元。

　　今后，IT产业的垂直整合将进一步发展，因此，厂商和系统集成商以及用户企业的系统部门有必要转变以往的商务模式和自身的角色。垂直整合厂商需要进一步生产高附加值的产品，而系统集成商则需进行根本性的改革商业模式，否则恐怕难以生存。用户企业的IT部门则需持续开发应用程序。

　　低价格硬件实现高性能化

　　厂商积极推进垂直整合不仅仅是因为市场需求，其他新技术的出现也是一个原因。

　　目前，市场上出现大量高性能的硬件，其主角是半导体厂商。日本中央大学理工部的竹内健教授指出，“使用半导体厂商制造的商务芯片性能很高，只需将其和市场上的商务半导体组合后，就能够制作高性能且低价格的硬件。”

　　上述情况不仅波及早已商品化的服务器，而且也影响到存储器和网络设备。

　　例如，现市场上销售的最尖端高密度以太网转换器，就可以使用半导体厂商生产的商务芯片非常容易地制造出来，而且其价格也比思科销售的转换器便宜很多。

　　目前，市场上现有的最尖端高性能以太网转换器在规格1U的筐体内10Gbit/秒的板上能够搭载48个。销售这种转换器的厂商有2家，它们已经公布使用美国Broadcom制芯片。

　　关键在于实现高性能化

　　也就是说，即使厂商的高端产品如果只是强化硬件的性能，很难实现产品差异化。因此，厂商有必要像IBM一样运用独自的技术实现垂直整合。

　　例如，垂直整合型系统的先行者甲骨文公司Oracle Exadata Database Machine就是通过独自的技术实现了产品差异化。甲骨文的CEOLarryEllison说：“虽然Oracle Engineered Systems均由商品化部件构成，但它能够实现性能世界第一，是由于增加了OracleDatabase(DB)等软件技术含量以便实现新的固态硬盘(SSD)和“转换线缆”技术InfiniBand的高性能化。”比如，实现SSD的数据搜索处理高速化的Smart Flash Cache就是其技术成果。

　　今后，硬件向软件的高性能化进程会加速。富士通2013年计划生产新的SPARC处理器，甲骨文公司也在考虑采用富士通的这个处理器。

　　通过三个行动方案 变革SI

　　有一家大型系统集成商负责人认为，IBM的PureSystems对业界是一大冲击，他说：“本公司一直致力于共享运行技术的结构和整备高效率运行管理的工具，这些是公司服务业务的源泉，因此，不能轻易向外出售这些技术。”

　　但是，IBM将这些“不出门外”的运行技术装进硬件开始销售。厂商在开始侵占系统集成商的商业领域，集成商急需变革商务模式，否则有被正在进行垂直整合的厂商和云计算吞食的危险。

　　今后，集成商为了生存有三个行动方案：

　　●是强化云计算业务;

　　●有效利用云计算，根据用户企业需求开发应用程序;

　　●运用自创技术提供独创运行模式。

　　强化本企业的云计算

　　伊藤忠Techno-Solutions (CTC)和新日鉄solutions.(NSSOL)采取的就是第一种模式即强化云计算。

　　首先，CTC着手改变公司内部结构。2012年4月，将负责云计算服务企划开发的工程师100人合并到云计算服务运行部门。公司的执行董事兼IT策划推进部负责人粟井利行说：“通过整合开发人员和运行人员的技术，提升了开发云计算服务的速度和竞争力。”

　　NSSOL正在开发公司新版云计算服务absonne。公司的IT基础设施解决方案部销售部长中西大说：“新版absonne是标准架构，由业务应用程序所需的服务器资源和网络设备以及中间件构成，用户将标准架构轻松地在云计算上运行。”

　　对于第二种模式，可以参考风险公司的做法。例如，Sonicgarden公司所提供的应用程序开发服务就是采用月付方式。开发、检查、运行的周期缩短为1～2周，以迅速回应用户的需求。IT基础设施通过有效利用AWS，实现开发及运行周期的高速化。

　　美国的集成商Service Mesh采用的是第三种模式。

　　Service Mesh公司向利用公共云和私有云的金融机构提供自主开发的控制器“Agility Platform”。使用Agility Platform既可使IBM的“WebSphere”等应用服务器也实现自动调节。

　　公司服务部门副总裁Deryck Townsend说：“WebSphere是由应用服务器、业务流程服务器(Process Server )和建模业务(Business Modeler )以及服务注册Service Registry 和存储库(repository)等构成，很难实现自动调整。因此，我们运用曾为金融机构集成服务的经验，发现了实现自动调整的模式，装入控制器中。”今后，此方法将会成为系统集成商的一种模式。

　　用户企业集中开发应用程序

　　Gartner的副总裁首席分析师Karl krunch说：“现代企业需要根据市场的变化迅速改变业务结构，维持并提高竞争力，这是垂直整合型系统和云计算的意义所在。”

　　用户企业的高层要求公司的IT信息系统部门能够适应业务的变化速度，IT信息系统部门需要根据业务的需求持续开发应用程序，因此，有必要将人力资源从运用转到开发方面，而云计算和垂直整合型系统则可以成为其有效的工具。

　　以往的水平分工型系统中，服务器和存储器、数据库以及网络都有不同的运行管理员，因此，业务应用程序的拓展和修正都需要与运行管理者联系，而使用云计算和垂直整合型系统则不再需要设置管理人员。