Мэйнфрейм

Что такое мэйнфрейм — общее понятие в информатике простыми словами

К нему присоединяется несколько рабочих мест с минимальной оснащенностью (видеотерминал, клавиатура, мышь).

Основным разработчиком таких систем считается IBM. 

История появления, каково их будущее

Точкой отсчета в истории создания мэйнфреймов можно считать 1964 год, когда появилась первая уникальная компьютерная система IBM System/360. Это был самый масштабный в то время проект, на который потрачено корпорацией порядка 5 тысяч долларов.

В 1980-х годах System/360 занимала лидирующие позиции на рынке. 

В 1993 г. происходит кризис рынка мэйнфреймов. Они начинают терять актуальность, т.к. на рынке появляются более современные и усовершенствованные серверы, такие как: Unix и PC. Преимущество которых состояло в том, что они применяли технологии создания микросхем. Следовательно, сократились расходы на электричество.

Оценка ситуации компанией IBM позволила усовершенствовать систему мэйнфреймов, которая впоследствии стала производительней и менее энергозатратнее. Технология биполярностей заменена на технологию КМОП, т.е. на набор полупроводниковых технологий построения интегральных микросхем и соответствующую ей схемотехнику микросхем. Подавляющее большинство современных цифровых микросхем построено именно на технологии КМОП.  

Мэйнфреймы на базе КМОП быстро набирали производительность и уменьшались в габаритах. Далее такие системы перешли на 64-разрядную архитектуру z/Architecture, которая могла поддерживать на одной платформе более сотни серверов с различными операционными системами.  

Сегодня самой современной моделью мэйнфреймов IBM считается eSeries zSeries. Новейший сервер из этого семейства — IBM zSeries 990 (z990) — обладает расширенным набором функций для построения центров обработки данных, обработки транзакций и интеграции приложений. Они обладают высокой надежностью, встроенными механизмами предотвращения неисправностей и обеспечены функциями самонастройки и самовосстановления.

Особенности и характеристики современных мэйнфреймов

Современные мэйнфреймы обладают такими особенностями, как:

1. Надежность. Время наработки на отказ оценивается в 12-15 лет.
2. Повышенная устойчивость систем. Мэйнфреймы могут изолировать и исправлять большинство аппаратных и программных ошибок за счет дублирования и замены составных элементов.
3. Обеспечение целостности данных. Средства резервного копирования способны эффективно защищать данные.
4. Рабочая нагрузка. Рабочая нагрузка мэйнфреймов составляет 80-90% от их максимальной производительности, т.е. система будет работать бесперебойно.
5. Пропускная способность. Операционная система не зависает на вводе и выводе даже во время максимальной нагрузки.
6. Масштабирование.

Масштабирование бывает:

1. Вертикальное: система обеспечивается линейкой процессоров с производительностью от 5 до 200 MIPS и наращиванием до 12 центральных процессоров в одном компьютере.
2. Горизонтальное: реализуется объединением ЭВМ в Sysplex (многомашинный кластер, который с точки зрения пользователя выглядит как единый компьютер).
3. Программное: при таком масштабировании на одном мэйнфрейме может быть задействовано бесконечное число различных серверов, изолированных друг от друга. Но при этом все взаимодействуют как единая система, в котором применяется продукт Tivoli, позволяющий производить мониторинг всей системы как по отдельности, так и объединенно. 

Применение мэйнфреймов в качестве серверов и хранилищ данных

Итак, мэйнфрейм — это компьютер, который может поддерживать большое количество приложений и одновременно обслуживать тысячи пользователей. 

Такая вычислительная система может служить как сервер и как хранилище данных. 

Мэйнфрейм как сервер — это некий программный компонент, который выполняет сервисные, обслуживающие  функции по запросу клиента. Он может выступать как файл-сервер, на котором хранятся все файловые ресурсы локальной компьютерной сети.

Также серверы могут функционировать без личного участия человека, но при этом должна быть обеспечена надежность устройства, т.к. она должна обслуживать клиентов круглосуточно. Для этого на серверах есть элементная база, где происходит дублирование системы, и есть более надежная оперативная память с большим временем наработки на отказ.

Самым главным достоинством серверов является их производительность, которая зависит от:

• типа и производительности процессоров;
• от объема и типа оперативной памяти;
• от производительности дисковой подсистемы.

Мэйнфрейм как сервер должен быть обеспечен такими функциями, как мониторинг и диагностика, которые позволяют управлять им на расстоянии.

Мэйнфрейм как хранилище данных — это центральное хранилище, где происходит обработка данных. К нему подключаются устройства с менее мощной производительностью, такие как рабочие станции и терминалы. Такое хранилище позволяет пользователям сделать лишь одну копию коммерческих данных, которая увеличивает вероятность его актуальности.