Мейнфрейм

Мейнфрейм
IBM System z9 модель 2004

Мейнфре́йм (также мэйнфрейм, от англ. mainframe) — данный термин имеет три основных значения.

  1. Большая универсальная ЭВМ — высокопроизводительный компьютер со значительным объёмом оперативной и внешней памяти, предназначенный для организации централизованных хранилищ данных большой ёмкости и выполнения интенсивных вычислительных работ.
  2. Компьютер c архитектурой IBM System/360, 370, 390, zSeries.
  3. Наиболее мощный компьютер (например, удовлетворяющий признакам значения (1)), используемый в качестве главного или центрального компьютера (например, в качестве главного сервера).

Содержание

История

Историю мейнфреймов принято называть с появления в 1964 году универсальной компьютерной системы IBM System/360, на разработку которой корпорация IBM затратила 5 млрд долларов. Сам термин «мейнфрейм» происходит от названия типовых процессорных стоек этой системы. В 1960-х — начале 1980-х годов System/360 была безоговорочным лидером на рынке. Её клоны выпускались во многих странах, в том числе — в СССР (серия ЕС ЭВМ).

Мейнфреймы IBM используются в более чем 25 000 организациях по всему миру (без учёта клонов), в России их по разным оценкам от 1500 до 7000 (с учётом клонов). Около 70 % всех важных бизнес-данных обрабатываются на мейнфреймах.[1]

В начале 1990-х начался кризис рынка мейнфреймов, пик которого пришёлся на 1993 год. Многие аналитики заговорили о полном вымирании мейнфреймов, о переходе от централизованной обработки информации к распределённой (с помощью персональных компьютеров, объединённых двухуровневой архитектурой «клиент-сервер»). Многие стали воспринимать мейнфреймы как вчерашний день вычислительной техники, считая Unix- и PC-серверы более современными и перспективными.

Важной причиной резкого уменьшения интереса к мейнфреймам в 1980-х годах было бурное развитие PC и Unix-ориентированных машин, в которых благодаря применению новых технологий создания микросхем удалось значительно уменьшить энергопотребление, а их размеры достигли размеров настольных станций. В то же время для установки мейнфреймов требовались огромные площади, а использование устаревших полупроводниковых технологий в мейнфреймах того времени влекло за собой необходимость жидкостного (например, водяного) охлаждения. Так что, несмотря на их вычислительную мощь, из-за дороговизны и сложности обслуживания мейнфреймы всё меньше пользовались спросом на рынке вычислительных средств.

Ещё один аргумент против мейнфреймов состоял в том, что в них не соблюдается основной принцип открытых систем, а именно — совместимость с другими платформами.

Отнесясь к критике конструктивно, руководство компании IBM, основного производителя аппаратного и программного обеспечения мейнфреймов, выработало кардинально новую стратегию в отношении этой платформы с целью резко повысить производительность, снизить стоимость владения, а также добиться высокой надёжности и доступности систем. Достижению этих планов способствовали важные перемены в технологической сфере: на смену биполярной технологии изготовления процессоров для мейнфреймов пришла технология КМОП. Переход на новую элементную базу позволил значительно снизить уровень энергопотребления мейнфреймов и упростить требования к системе электропитания и охлаждения (жидкостное охлаждение было заменено воздушным). Мейнфреймы на базе КМОП-микросхем быстро прибавляли в производительности и уменьшались в габаритах. Поворотным же событием стал переход на 64-разрядную архитектуру z/Architecture. Современные мейнфреймы перестали быть закрытой платформой: они способны поддерживать на одной машине сотни серверов с различными ОС.

Согласно одному из прогнозов Gartner, последний мейнфрейм предполагалось выключить в 1993 году. Срок этого прогноза давно истёк, а рынок мейнфреймов остаётся стабильным, и их продажи ежегодно растут.

С 1994 года вновь начался рост интереса к мейнфреймам. Дело в том, что, как показала практика, централизованная обработка данных или централизованные вычисления на мейнфреймах решает многие задачи построения информационных систем масштаба предприятия проще и дешевле, чем распределённая.

Особенности и характеристики современных мейнфреймов

  • Среднее время наработки на отказ. Время наработки на отказ современных мейнфреймов оценивается в 12-15 лет. Надёжность мейнфреймов — это результат их почти 60-летнего совершенствования. Группа разработки операционной системы VM/ESA затратила 20 лет на удаление ошибок, и в результате была создана система, которую можно использовать в самых ответственных случаях.
  • Повышенная устойчивость систем. Мейнфреймы могут изолировать и исправлять большинство аппаратных и программных ошибок за счёт использования следующих принципов:
    • Дублирование: два резервных процессора, резервные модули памяти, альтернативные пути доступа к периферийным устройствам.
    • Горячая замена всех элементов вплоть до каналов, плат памяти и центральных процессоров.
  • Целостность данных. В мейнфреймах используется память с коррекцией ошибок. Ошибки не приводят к разрушению данных в памяти, или данных, ожидающих вывода на внешние устройства. Дисковые подсистемы построенные на основе RAID-массивов с горячей заменой и встроенных средств резервного копирования защищают от потерь данных.
  • Рабочая нагрузка. Рабочая нагрузка мейнфреймов может составлять 80-95 % от их пиковой производительности. Операционная система мейнфрейма будет обрабатывать всё сразу, причём все приложения будут тесно сотрудничать и использовать общие компоненты ПО.
  • Пропускная способность. Подсистемы ввода-вывода мейнфреймов разработаны так, чтобы работать в среде с высочайшей рабочей нагрузкой на ввод-вывод данных.
  • Масштабирование. Масштабирование мейнфреймов может быть как вертикальным, так и горизонтальным. Вертикальное масштабирование обеспечивается линейкой процессоров с производительностью от 5 до 200 MIPS и наращиванием до 12 центральных процессоров в одном компьютере. Горизонтальное масштабирование реализуется объединением ЭВМ в Sysplex (System Complex) — многомашинный кластер, выглядящий с точки зрения пользователя единым компьютером. Всего в Sysplex можно объединить до 32 машин. Географически распределённый Sysplex называют GDPS. В случае использования операционной системы VM для совместной работы можно объединить любое количество компьютеров. Программное масштабирование — на одном мейнфрейме может быть сконфигурировано фактически бесконечное число различных серверов. Причем все серверы могут быть изолированы друг от друга так, как будто они выполняются на отдельных выделенных компьютерах и в то же время совместно использовать аппаратные и программные ресурсы и данные.
  • Доступ к данным. Поскольку данные хранятся на одном сервере, прикладные программы не нуждаются в сборе исходной информации из множества источников, не требуется дополнительное дисковое пространство для их временного хранения, не возникают сомнения в их актуальности. Требуется небольшое количество физических серверов и значительно более простое программное обеспечение. Всё это, в совокупности, ведёт к повышению скорости и эффективности обработки.
  • Защита. Встроенные в аппаратуру возможности защиты, такие как криптографические устройства, и Logical Partition, и средства защиты операционных систем, дополненные программными продуктами RACF или VM:SECURE, обеспечивают надёжную защиту.
  • Пользовательский интерфейс. Пользовательский интерфейс у мейнфреймов всегда оставался наиболее слабым местом. Сейчас же стало возможно для прикладных программ мейнфреймов в кратчайшие сроки и при минимальных затратах обеспечить современный веб-интерфейс.
  • Сохранение инвестиций — использование данных и существующих прикладных программ не влечёт дополнительных расходов по приобретению нового программного обеспечения для другой платформы, переучиванию персонала, переноса данных и т. д.

Положение на рынке

На данный момент мейнфреймы IBM занимают доминирующее положение на мировом рынке[2]. Также на рынке со своей продукцией присутствуют фирмы Hitachi, Fujitsu и Amdahl.

Мейнфреймы и суперкомпьютеры

Суперкомпьютеры — это машины, находящиеся на пике доступных сегодня вычислительных мощностей, особенно в области операций с числами. Суперкомпьютеры используются для научных и инженерных задач (высокопроизводительные вычисления, например, в области метеорологии или моделирования ядерных процессов), где ограничительными факторами являются мощность процессора и объём оперативной памяти, тогда как мейнфреймы применяются для целочисленных операций, требовательных к скорости обмена данными, к надёжности и к способности одновременной обработки множества процессов (инвентаризация товаров, резервирование авиабилетов, банковские операции). Производительность мейнфреймов, как правило, вычисляется в миллионах операций в секунду (MIPS), а суперкомпьютеров—в операциях с плавающей запятой (точкой) в секунду (FLOPS).

В контексте общей вычислительной мощности мейнфреймы проигрывают суперкомпьютерам.

См. также

Ссылки

Примечания

  1. http://www.eaijournal.com/attunity-connect-for-mainframe/ eAI Journal: Attunity Connect for Mainframe.
  2. Hardware Today: Mainframes Are Here to Stay | Server Watch, 21 февраля 2006

Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Мейнфрейм" в других словарях:

  • МЕЙНФРЕЙМ — МЕЙНФРЕЙМ, универсальный, большой компьютер (см. КОМПЬЮТЕР) высокого уровня, предназначенный для решения задач, связанных с интенсивными вычислениями и обработкой больших объемов информации. Понятие «мейнфрейм» синонимично термину «большая… …   Энциклопедический словарь

  • МЕЙНФРЕЙМ — (англ. mainframe) Данный термин имеет два основных значения: 1.Большая универсальная ЭВМ высокопроизводительный компьютер со значительным объёмом оперативной и внешней памяти, предназначенный для организации централизованных хранилищ данных… …   Словарь бизнес-терминов

  • мейнфрейм — рекоменд. мейнфрейм, не рекоменд. мэйнфрейм …   Универсальный дополнительный практический толковый словарь И. Мостицкого

  • ReBoot (мультсериал) — Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей …   Википедия

  • Мэйнфрейм — IBM System z9 модель 2094 Мейнфрейм (от англ. mainframe) данный термин имеет два основных значения. Большая универсальная ЭВМ высокопроизводительный компьютер со значительным объёмом оперативной и внешней памяти, предназначенный для организации… …   Википедия

  • Мэйнфрэйм — IBM System z9 модель 2094 Мейнфрейм (от англ. mainframe) данный термин имеет два основных значения. Большая универсальная ЭВМ высокопроизводительный компьютер со значительным объёмом оперативной и внешней памяти, предназначенный для организации… …   Википедия

  • АЙ-БИ-ЭМ — (IBM, International Business Machines, Интернешнл бизнес машинс), американская электронная корпорация, один из крупнейших мировых производителей компьютеров и программного обеспечения, провайдер глобальных информационных сетей. Штаб квартира… …   Энциклопедический словарь

  • Персональный компьютер — Запрос «PC» перенаправляется сюда; см. также другие значения. Иное название этого понятия  «ПК»; см. также другие значения. Эта статья  обо всех видах ПК. О самой распространённой платформе см. IBM PC совместимый… …   Википедия

  • Суперкомпьютер — Стиль этой статьи неэнциклопедичен или нарушает нормы русского языка. Статью следует исправить согласно стилистическим правилам Википедии …   Википедия

  • История вычислительной техники — История науки …   Википедия

Книги

  • Мейнфрейм, Джесси Рассел. Эта книга будет изготовлена в соответствии с Вашим заказом по технологии Print-on-Demand. High Quality Content by WIKIPEDIA articles! Мейнфре?йм (также мэйнфрейм, от англ. mainframe) —… Подробнее  Купить за 1125 руб


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.