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IBM zEnterprise System

June, 2012

Jeffrey FreyIBM Fellow, System z Architecture and DesignCTO, System z Platform

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zEnterprise:Integrated IT Infrastructure for Optimized Service Delivery

zEnterprise Unified Resource ManagerzEnterprise Unified Resource Manager

Integrated, dynamic, intelligent resource management

Workload-Aware Resource Optimization

Enabled for Infrastructure as a Service

Optimized to host large scale database, transaction, and mission critical applications

The Most efficient platform for Large-scale Linux consolidation

Capable of massive scale up

zEnterprise BladeCenter Extension (zBX)

zEnterprise BladeCenter Extension (zBX)IBM zEnterprise™ 196 (z196) IBM zEnterprise™ 196 (z196)

Selected IBM POWER7™ blades and IBM System x® Blades* for AIX® , Linux, and Windows applications

High performance optimizers and appliances to accelerate time to insight and reduce cost

Integrated high performance private network

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The Netezza TwinFin™ Appliance

High-performance databaseengine streaming joins,aggregations, sorts, etc.

SQL CompilerQuery PlanOptimizeAdmin

Processor &streaming DB logic

Slice of User DataSwap and Mirror partitionsHigh speed data streaming

SMP Hosts

Snippet Blades™

(S-Blades™)

Disk Enclosures

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The Netezza AMPP™ Architecture

Advanced Analytics

Advanced Analytics

LoaderLoader

ETLETL

BIBI

Applications

FPGA

Memory

CPU

FPGA

Memory

CPU

FPGA

Memory

CPU

HostsHost

Disk Enclosures S-Blades™

NetworkFabric

Netezza Appliance

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Now expandable to 960 cores and 1.28 petabytes

TF3 TF6 TF12 TF24 TF36 TF48 TF72 TF96 TF120

Cabinets 1/4 1/2 1 2 3 4 6 8 10

Processing Units 24 48 96 192 288 384 576 768 960

Capacity (TB) 8 16 32 64 96 128 192 256 320

Effective Capacity

(TB)*32 64 128 256 384 512 768 1024 1280

.......

1 10

Capacity = User Data spaceEffective Capacity = User Data Space with compression *: 4X compression assumed

Predictable, Linear Scalability throughout entire family

Accelerator Platforms

Low Latency, High Capacity Update

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DB2 Analytics Accelerator Accelerating decisions to the speed of business

Blending System z and Netezza

technologies to deliver unparalleled, mixed

workload performance for complex analytic

business needs.

Get more insight from your data

• Fast, predictable response times for “right-time” analysis

• Accelerate analytic query response times

• Improve price/performance for analytic workloads

• Minimize the need to create data marts for performance

• Highly secure environment for sensitive data analysis

• Transparent to the application

Low Latency, High Capacity Update

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Performance & Savings

Accelerating decisions to the speed of business

Queries run faster

• Save CPU resources

• People time

• Business opportunities

Actual customer results, October 2011

Times Faster

Query

Total Rows

Reviewed

Total Rows

Returned Hours Sec(s) Hours Sec(s)Query 1 2,813,571 853,320 2:39 9,540 0.0 5 1,908Query 2 2,813,571 585,780 2:16 8,220 0.0 5 1,644Query 3 8,260,214 274 1:16 4,560 0.0 6 760Query 4 2,813,571 601,197 1:08 4,080 0.0 5 816Query 5 3,422,765 508 0:57 4,080 0.0 70 58Query 6 4,290,648 165 0:53 3,180 0.0 6 530Query 7 361,521 58,236 0:51 3,120 0.0 4 780Query 8 3,425.29 724 0:44 2,640 0.0 2 1,320Query 9 4,130,107 137 0:42 2,520 0.1 193 13

DB2 Only DB2 with

IDAA

DB2 Analytics Accelerator: “we had this up and running in days with queries that ran over 1000 times faster”

DB2 Analytics Accelerator: “we expect ROI in less than 4 months”

Advance to 32 minute mark for DB2 Analytics Accelerator section of keynote

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IBM DB2 Analytics Accelerator (IDAA)DB2 for z/OS ODS members

DB2 for z/OS OLTPmembers

Tightly integrated solution optimized for workloads Simplification

Single entry point to the true dataHigh fidelity data

Performance

Fit The Solution To The Workload – Access to all Data

Business Analytics / ODS OLTP

Complex queries against a data warehouse Read only Star schema design often used to speed up queries Different modes of operation

Transactions against operational dataReads and writesNormalized schema design to eliminate redundancyMultiple user throughput operation

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Cloud Computing

....service sourcing and service value

ORGANIZATION CULTURE GOVERNANCE

Flexible Service Delivery and Consumption

• Delivers select set of standardized business process, application, software platform, and/or infrastructure services on a flexible price per use basis

• Service Providers and Service Consumers

• Access by subscription• Drives efficiency,

standardization and best practices while retaining greater customization and control

• Formal Service Lifecycle approach

Cloud Services

Cloud Computing Model

.… Customization, efficiency, availability, resiliency, security and privacy

.…Standardization, capital preservation, flexibility and

time to deploy

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Subscribe to Service Request a service SLA Negotiation Service Personalization “Sign“ Contract

Offer Service Register Services Add to Service Catalog

Service Design & Creation Service Composition Resource Modeling Tools Service Level Choices Topologies, Best Practices,

Management Templates

Deploy Service Request Driven Provisioning Management Agents and Best Practices Application / Service On Boarding Self-service interface

Manage Operation of Service Service Composition and

Context Monitoring, Reporting and

Optimization Operational Control Change Management Security Management Event handling Process Management Metering and Billing

Terminate Service Controlled Clean-up

Service Lifecycle

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Taxonomy

Firmware and Hypervisors

z/OS, zLinux, … AIX

Middleware

APP APP APP APP APP APP

x86 Linux

Virtual Servers, Storage, Network

Server, Storage, Network, Accelerators, Appliances

Infrastructure ManagementInfrastructure Management

OS and Middleware

Management

OS and Middleware

Management

Application ManagementApplication

Management

Ser

vice

Man

ag

emen

tS

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ana

gem

ent

Workload-Aware Optimization

Virtualization Management

Hardware Management

SaaS

PaaS

IaaS

Service Management & Orchestration

Self Service PortalSelf Service Portal

Service CatalogService Catalog

Subscriber MgmtSubscriber Mgmt

Resource Provisioning Resource Provisioning

Placement AdvicePlacement Advice

BillingBilling

MonitoringMonitoring

SLA ManagementSLA Management

Image Management Image Management

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zEnterprise System

Z CPU, Memory and IO

PR/SM

Z CPU, Memory and IO

SESE

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Workload Resource Groups: SLA Mgmt and Reporting (Deployment, Performance, Availability, Security, Energy)

HM

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zHyp

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What is a zEnterprise Ensemble?

A zEnterprise Ensemble is a collection of 1..8 zEnterprise Nodes managed as a single virtualized pool of server resources

A zEnterprise Node is a single zCEC with 0..4 racks with up to 1..2 blade centers per rack

Ensemble defines the scope of a zManager management domain

zEnterprise nodes are deployed within “synchronous” distances on L2 Network

Integrated Advanced Virtualization Management

Implements well-defined external interface to Data Center Service Management functions

Virtual Resource Management and Optimization

Z CPU, Memory and IO

PR/SM

Z CPU, Memory and IO

SESE

PR/SM

z/VM

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Z CPU, Memory and IO

PR/SM

Z CPU, Memory and IO

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© 2010 IBM Corporation14

BCChassis

TORSwitches

zBX Framesz Frame

zEnterprise Node

Customer ManagedManagement Network

Customer managed Data Networks

Intra-Ensemble Data Network

Intra-Node ManagementNetwork

OSM & OSX OSAs

OSD OSAs

Mgt Interfaces

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© 2010 IBM Corporation15

RDMA

Aimed at providing very low latency/minimal CPU overhead interconnect between virtual servers within zEnterprise

Utilizes RoCE (RDMA over Converged Ethernet) New protocol that allows existing TCP applications to transparently benefit from RDMA

for transferring data Builds upon reliable write access to a remote host’s memory in a controlled manner

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© 2010 IBM Corporation16

Dynamic Provisioning

Compute Memory

Capture a Virtual Machine Image

► The bootable disk image is copied into the image library.

► Image meta-data describing the Virtual Infrastructure is captured and included as part of the image.

Virtual Machine

IO / Network

Virtual Machine

Image Library Deploy a Virtual Machine Image

► The Image meta-data is used to create VM container, allocating the required server, storage, and network resources

► The bootable image is copied to the selected virtual host system.

► The virtual machine is started from the bootable disk image.

meta-data

SW

OS

meta-data

SW

OS

meta-data

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meta-data

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SW

OS

SW

OS

meta-data

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© 2010 IBM Corporation17

Virtual Resource Optimizations

Virtualization

Compute Memory

Virtual Machine

Dynamically adjust virtual machines resource allocations.► Allowing unallocated resources to be used by a virtual machine.

► Allowing resource allocation adjustments to be made between virtual machines

Virtual server mobility between host systems.► Allocate resources on the target host.

► Move the virtual machine in-memory state to target host.

► De-allocating resources on the source host.

Virtual Machine

Virtualization

Compute MemoryIO / Network

Virtual Machine Virtual Machine

IO / Network

SW

OS

SW

OS

SW

OS

SW

OSSW

OS

SW

OS

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© 2010 IBM Corporation18

Virtual Machine Placement Intelligence

What is the most appropriate virtual host within the ensemble to run a given virtual machine image?– When deploying– When moving – When restarting

Need to consider…– Constraints (Configuration, Licensing..)– Optimizations (Performance,

Availability, Energy, Isolation)

Placement Advisors help to provide optimized placement for the virtual machines within the Ensemble

Mobility

Optimized for ….• Availability• Performance• Energy

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© 2010 IBM Corporation19

zManager Interfaces

Resource Discovery

Monitoring and Events

Resource Provisioning

Automation

Security

Deployment and Mobility

Placement Advice

Service Level Policy

zManager Interface

Z C

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Z C

PU

, Mem

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Virtual MachinezOS

Virtual MachinezOS

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Virtual MachinezOSVirtual MachinezOSVirtual MachinezOS

zHMC - Ensemble Manager

Page 20: © 2010 IBM Corporation IBM zEnterprise System June, 2012 Jeffrey Frey IBM Fellow, System z Architecture and Design CTO, System z Platform

© 2010 IBM Corporation20

zManager Interface

API is a new implementation in the HMC– New API includes existing SNMP/CIM function plus new Unified Resource Manager

capabilities– HMC SNMP and CIM interfaces not being extended with Unified Resource Manager

function– Existing SNMP and CIM capabilities remain in place and supported

Architecture/design based on current industry design practices– Requests and responses structured as RESTful web services– Status and property change notifications delivered via JMS – HMC provides an embedded JMS broker configured to support API-specific use only– JSON Payloads– Modern scripting languages (e.g., Java, Perl, Python) have HTTP support libraries

TCP/IP Sockets/HTTP is underlying network transport with SSL for connection security

Fully documented and supported for customer and third-party use

Page 21: © 2010 IBM Corporation IBM zEnterprise System June, 2012 Jeffrey Frey IBM Fellow, System z Architecture and Design CTO, System z Platform

© 2010 IBM Corporation21

Linked Pages

Page 22: © 2010 IBM Corporation IBM zEnterprise System June, 2012 Jeffrey Frey IBM Fellow, System z Architecture and Design CTO, System z Platform

© 2010 IBM Corporation22

IBM System x Blade Support

HX5 with Westmere processor– Intel 8-core Processor– 2 Processor sockets– 2.13 GHz @ 105W– 16 DIMM 1066 Mhz memory – Different memory configurations up to 256GB– Two internal 50GB SSDs– 8Gb Fibre Channel– 10 GbE Ethernet

Hypervisor is KVM– Kernel-based Virtual Machine – Implemented as Linux device driver– Requires a hosting Linux system/distribution (Selected

RHEV-H)

Operating System certifications: Linux (RHEL and SLES) and Windows

OS Support (64 bit only): – RHEL 5.5, SLES 11 (SP1), Additional versions to follow– Windows Server 2008 (SP2) for Data Center – Windows Server 2008 R2 for Data Center

Provide KVM virtio drivers from RedHat for all supported versions/editions

Page 23: © 2010 IBM Corporation IBM zEnterprise System June, 2012 Jeffrey Frey IBM Fellow, System z Architecture and Design CTO, System z Platform

© 2010 IBM Corporation23

DataPower Integration

Deep-content routing and data aggregation SOA Stack Acceleration Application-layer security and threat protection Protocol and message bridging

Blade Hardware Management Energy Monitoring and Management of DP Blades DP Firmware Load and Update HMC Console Integration PPM Assisted Dynamic Load Balancing (Future) IEDN Virtual Network Provisioning Monitoring and Reporting DP Failure Recovery and Restart

Clients

In-the-clear SOAP/HTTP

MaliciousSOAP/HTTP

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SOAP

SOAP

Cobol/MQ Appl

Encrypted and Signed SOAP/HTTP

Clients

In-the-clear SOAP/HTTP

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© 2010 IBM CorporationIBM Confidential

IBM zEnterprise System

24

1 to 80 configurable for client use

IFL, zIIP, zAAP, ICFs and optional SAPs

Up to 3 TB RAIM memory

15 subcapacity settings

Cryptographic enhancements

Optional water cooling and/or HV DC Power

Upgradeable from z10 EC and z9 EC

Improvement for traditional z/OS workloads

Improvement in CPU intensive workloads via compiler enhancements

40%

60% Total capacity improvement

30%

The Value begins at the heart of z196…….

zEnterprise 196 (z196)

Machine Type: 2817

Models: M15, M32, M49, M66, M80

Technology and Performance

Enhanced Availability and Serviceability

Workload Optimized Simplified Management

Dynamic Energy optimized

Page 25: © 2010 IBM Corporation IBM zEnterprise System June, 2012 Jeffrey Frey IBM Fellow, System z Architecture and Design CTO, System z Platform

© 2010 IBM Corporation

IBM zEnterprise System

25

One to four – 42u racks – capacity for 112 blades

No MIPS/MSU rating

Configured for high availability

Integrated 10Gbe data network

Optional rear door heat exchanger

Optimizers

IBM Smart Analytics Optimizer

IBM WebSphere DataPower (XI50z for zEnterprise)

…… and the value extends to heterogeneous workloads ……

Integrated IBM Certified Components driven by System z order

– Standard parts – TOR switch, BladeCenter Chassis, Power Distribution Units, Optional Acoustic Panels

System z support– Problem reporting, hardware and firmware updates

Expanding operating system support for z196– AIX on POWER, Linux, and Windows on System x

Simplified management– Improved time to implement new applications– Central point of management for heterogeneous

workloads– No change to applications

IBM zEnterprise BladeCenter Extension (zBX)

Machine Type: 2458 – Model 002

… managed by the

zEnterprise Unified Resource Manager

Select IBM Blades

IBM BladeCenter PS701 Express

IBM BladeCenter HX5 7873

Page 26: © 2010 IBM Corporation IBM zEnterprise System June, 2012 Jeffrey Frey IBM Fellow, System z Architecture and Design CTO, System z Platform

© 2011 IBM Corporation26

zEnterprise 114 (z114)Machine Type: 2818

2 Models: M05 & M10

zEnterprise technology designed for small and mid-sized businesses The Value Begins At the Heart with the z114 …

Improvement for traditional z/OS workloads 1

Improvement in CPU intensive workloads via compiler enhancements2

18%

12%

Up to

Up to

Total capacity improvement 1

Up to an ADDITIONAL

25%

26 - 3100 MIPS

0-2 IBM provided spare cores

256 GB RAIM fault tolerant memory

From

Up to

130 available capacity settings

Scales From

Up to

Fully Upgradeable from the IBM System z10 Business Class™ (z10 BC) & IBM System z9® Business Class (z9 BC); and to the z196 M15

1-10 configurable cores for client use includes CPs, IFL, zIIP, zAAP, and ICFs

From

New technology in a new package

► Modular 2 drawer design for lower cost of entry

► Granularity for right-sizing your system

► Additional Scale for consolidation and growth

► Improved data center efficiency

► Same Qualities of Service as the z196

► Hybrid enabled to drive workload expansion and integration

Improved Platform Economics

► New Software Curve

► Lower Hardware Maintenance

► Lower specialty engine and memory prices

► Upgradeability for investment protection