Что такое мэйнфрейм простыми словами

Мейнфрейм

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

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

Положение на рынке

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.

Источник

Ретроклокинг: обзор мэйнфреймов и суперкомпьютеров

Оглавление

Вступление

У всех нас есть компьютеры, которые мы так любим разгонять, но встречаются и более производительные варианты в виде серверов с двумя или даже четырьмя процессорными разъемами. И однажды мне стало интересно: а что еще быстрее?

реклама

Ответ на вопрос приводит к отдельному классу вычислительных машин: суперкомпьютерам и мэйнфреймам. Как развивался данный класс компьютерного оборудования, каким был в прошлом и чего достиг сейчас, какими цифрами производительности оперировал и можно ли использовать такие машины дома – обо всем этом я расскажу в данной статье.

С прочими моими материалами, посвященными ретроклокингу, можно ознакомиться по этой ссылке.

Флопсы

Для начала нужно определить, чем суперкомпьютер отличается от мэйнфрейма и что из них быстрее. Итак, суперкомпьютерами называют самые быстрые компьютеры. Их основное отличие от мэйнфреймов состоит в том, что все вычислительные ресурсы такого устройства направлены на решение одной глобальной задачи за минимально возможное время. Ну а мэйнфреймы, наоборот, решают сразу массу задач.

В итоге суперкомпьютеры находятся на самой вершине любых компьютерных чартов и, как следствие, быстрее мэйнфреймов.

реклама

Для таких целей требовался компьютерный «разум». Но далее военные задачи плавно переходили в биологические, химические, астрономические метеорологические и другие. Все это заставило изобрести не просто компьютер, а нечто большее. Так появились первые мэйнфреймы и суперкомпьютеры.

Начало производства сверхбыстрых машин приходится на середину 60-х годов прошлого века. И важным критерием любого устройства была его производительность. Здесь на слуху у каждого оверклокера известная аббревиатура «FLOPS». Большинство тех, кто разгонял и тестировал процессор на стабильность, с большей долей вероятности использовал утилиту «LinX», которая выдает конечный результат производительности в гигафлопсах.

«FLOPS» (русское «флопс», акроним от английского FLoating-point Operations Per Second) является внесистемной единицей, используемой для измерения производительности любых компьютеров и показывающей, сколько операций с плавающей запятой в секунду выполняет данная вычислительная система.

LinX это бенчмарк «Intel Linpack», снабженный удобной графической оболочкой и предназначенный для упрощения проверки производительности и стабильности системы с использованием теста Intel Linpack (Math Kernel Library).

В свою очередь Linpack является самым популярным программным продуктом для оценки производительности суперкомпьютеров и мэйнфреймов, входящих в рейтинг суперкомпьютеров TOP500. Два раза в год его составляют специалисты в США из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли и Университета Теннесси.

При соотнесении результатов в гига-, мега- и терафлопсах следует помнить, что результаты быстродействия суперкомпьютеров всегда указывают над числами 64-разрядного формата, в то время как в обыденной жизни производители процессоров или видеокарт могут указывать производительность на 32-х разрядных данных, тем самым результат может казаться увеличенным в два раза.

И поскольку мы уже разобрались с единицей производительности самых быстрых компьютеров, стоит напомнить о разработчике популярной утилиты LinX.

Тема самого проекта находится тут, а помериться производительностью своего разогнанного процессора вы можете с другими оверклокерами в этой теме нашей конференции.

Начало эры супермашин

Первый мэйнфрейм был разработан небезызвестной компанией IBM в 1964 году, при этом затраты на его создание составили 5 миллиардов долларов. Для перевода в современные американские денежные знаки эту сумму нужно умножить где-то на шесть.

Назывался он просто – IBM System/360. Суперкомпьютер не был заключен в привычный монолитный корпус, а состоял из различных модулей и весил не одну тонну. Всего IBM анонсировала шесть моделей своей системы и 40 наименований различной периферии.

Производительность такого мэйнфрейма в зависимости от модели составляла от нескольких тысяч до миллиона операций в секунду. Сердцем системы являлись интегральные схемы, в которых использовалось от десятков до сотен миллионов транзисторов.

реклама

Объем оперативной памяти в зависимости от модели был от 16 до 1024 Кбайт, хотя в максимальной комплектации он достигал 16 Мбайт. Вся обрабатываемая информация хранилась на гигантских бобинах с магнитной лентой, которые содержали девять дорожек. Были выпущены накопители на жестких дисках, объем которых составлял единицы мегабайт, а масса – пару десятков килограммов. Доступен был и вариант хранения информации на памяти с магнитными сердечниками объемом пару мегабайт.

По нынешним меркам характеристики микроскопические, но с них-то все началось. С анонсом IBM System/360 были введены многие современные стандарты, которые и поныне ими остаются. Впервые один байт равнялся восьми битам, ввели байтовую адресацию памяти и 32-х битные слова. А в старших моделях была реализована технология динамической трансляции адресов (dynamic address translation), которая известна нам под названием «виртуальная память».

Несмотря на немалую стоимость (до трех миллионов долларов), продажи IBM System/360 шли на ура. За первый месяц IBM поступило заказов более чем на тысячу экземпляров, а за шесть лет существования данного семейства было продано более 33 тысяч таких машин. Таким образом мэйнфрейм IBM System/360 заложил фундамент и дальнейшие тенденции развития компьютерной техники.

реклама

$35 млн по нынешнему курсу).

Cray-1 представлял собою векторно-конвейерную вычислительную систему. Центральный процессор включал 500 печатных плат, на которых находилось 144 000 микросхем, они в свою очередь работали на частоте 80 МГц. Поставщиком микросхем стала компания Fairchild, из которой в последующем вышли основатели Intel и AMD. Объем оперативной памяти равнялся 8 мегабайтам.

реклама

Все платы устанавливались в башенный корпус с двенадцатью секциями, при виде сверху форма суперкомпьютера напоминала очертание буквы «C».

Для повышения производительности и уменьшения задержек при прохождении сигнала Сеймур Крэй придумал и спроектировал специальную форму своей машины. Главная идея сводилась к уменьшению расстояния между платами, поэтому форма основного скелета была выбрана в виде многогранника, что давало возможность окружить процессор по периметру чипами оперативной памяти, в результате чего время доступа к каждому из них было одинаковым.

Кроме того, такое расположение плат позволяло сократить длину проводов и обеспечить лучший теплоотвод. Несмотря на эти оптимизации, количество проводов внутри Cray-1 поражало воображение.

реклама

Лично мне башенный дизайн Cray-1 чем-то напомнил цилиндрический Apple Mac Pro, только в гораздо уменьшенном виде.

Производительность системы превосходила 100 MFLOPS, а в оптимизированных для векторного процессора задачах достигала 150 MFLOPS. Масса Cray-1 была равна 5.25 тонны, высота – около двух метров, суммарное энергопотребление – 250 кВт (135 кВт приходились на компрессорную систему охлаждения, работающую на жидком фреоне).

Жидкий фреон циркулировал по двенадцати стальным магистральным трубкам внутри корпуса системы, забирая тепло от плат с микросхемами, к которым примыкали медные пластины с тефлоновым покрытием для более эффективного отвода тепла. А в нижней части Cray-1 находилась холодильная установка.

реклама

Ниже представлен пример плат Cray-1, которые сейчас продают на всемирном аукционе eBay как реликвии. При выходе из строя одной микросхемы менялась вся плата целиком, ремонт вышедшего из строя компонента системной платы не предусматривался.

Особенность архитектуры Cray-1 состояла в том, что она обладала способностью адаптации к структуре решаемой задачи: допускалась параллельная работа и самих конвейеров, и элементарных блоков обработки в пределах любого конвейера.

Система была способна выполнять как скалярные, так и векторные операции, причем одновременно могло выполняться несколько скалярных и векторных операций. В качестве операционной системы выступала COS (Cray Operating System), которая обеспечивала режим пакетной обработки до 63 задач.

реклама

Для покупателей этого суперкомпьютера был доступен своеобразный моддинг – заказчик мог выбрать цвет граней на свое усмотрение. А для тех, у кого не хватало финансов на покупку, предусматривалась аренда супермашины. К примеру, месячный абонемент стоил 210 500 долларов.

С момента выпуска первого экземпляра суперкомпьютера до конца его производства компания Сеймура Крэя продала 85 систем Cray-1, став мировым лидером по выпуску самых производительных вычислительных систем.

Весной 1985 года Сеймур Крэй представил новый и самый быстрый в мире компьютер Cray-2, построенный по заказу Министерства обороны США. Он удерживал пальму первенства среди всех супермашин до 1990 года и существенно отличался от своего предшественника.

За десять лет производительность заметно выросла и достигла 1.9 GFLOPS. Объем оперативной памяти составлял 2 Гбайт. Количество процессоров достигало четырех штук, и к каждому из них помимо векторных регистров была добавлена локальная оперативная память объемом 128 Кбайт. Тактовая частота одного процессора составляла 244 МГц, вычислительная мощность равнялась 488 MFLOPS.

Внешне новинка выглядела в виде все того же цилиндра, правда, его размеры и масса уменьшились. Высота машины составляла 1.15 м, масса – 2500 кг. Энергопотребление – 195 кВт.

Из-за уменьшения размеров и более плотной компоновки плат фреоновую систему охлаждения применить было уже невозможно. И тогда Сеймур Крэй в очередной раз предложил инновационный подход в виде использования жидкостной системы охлаждения.

Но у данной жидкости было одно негативное свойство. При ее закипании выделялся опасный для здоровья человека газ, поэтому должна была соблюдаться полная герметичность корпуса.

Cray-2 получил возможность подключения к другому такому же суперкомпьютеру для увеличения вычислительных мощностей. Подключение осуществлялось через специальную выделенную сеть с пропускной способностью 1.6 Гбит/с.

С середины 1980-х годов роль программного обеспечения начала возрастать, а затраты на его проектирование – расти. Так, на разработку ПО для Cray-2 было потрачено столько же средств, сколько на его аппаратное обеспечение. В качестве операционной системы Cray-2 использовалась операционная система UNICOS на основе Unix.

В 1990 году специально для Ливерморской национальной лаборатории был построен в единственном экземпляре восьмипроцессорный Cray-2 стоимостью 19 миллионов долларов, который сейчас находится в Музее компьютерной истории в штате Калифорния, США.

После этого все усилия были брошены на разработку следующей модели суперкомпьютера Cray-3, однако из-за возникшего ряда проблем был построен только один экземпляр Cray-3. Его вычислительная мощность составляла 5 GFLOPS.

Интересно, что Cray-3 моделировался на компьютерах Apple, а компания Apple в свою очередь приобрела суперкомпьютер Cray для проектирования дизайна собственных ПК.

Модели Cray были использованы не только для военных целей, их мощности применялись в NASA, а также для создания спецэффектов в киноиндустрии. Последняя уже начинала отходить от макетных моделей и использовала всю мощь суперкомпьютеров для создания спецэффектов. Мощности Cray-2 задействовались в таких блокбастерах, как «Звездные войны», «Парк юрского периода», «Терминатор 2: Судный день» и других.

С момента зарождения рынка суперкомпьютеров на нем господствовали американские компании, но с начала 90-х годов прошлого века в конкурентную борьбу начали включаться японские производители. Одним из них была компания Fujitsu, создавшая в 1993 году свой векторный параллельный суперкомпьютер Numerical Wind Tunnel при сотрудничестве с японской Национальной аэрокосмической лабораторией.

В тесте Linpack Numerical Wind Tunnel показал производительность 124.2 GFLOPS. В его основе лежали 140 векторных процессоров с тактовой частотой 105 МГц, произведенных самой Fujitsu. В последующем их количество было увеличено до 166 штук. Объем общей оперативной памяти составлял 44.5 Гбайт или 256 Мбайт на узел. Суммарная потребляемая мощность системы равнялась 498 кВт. Система охлаждения была двухкаскадной, первый охлаждал платы с микросхемами, а второй выводил тепло за пределы здания.

В марте 1996 года японская компания Hitachi выпустила свой суперкомпьютер с незамысловатым названием SR2201/1024. В данной системе использовались сразу 1024 скалярных процессора HARP-1E на основе архитектуры PA-RISC 1.1 с тактовой частотой 150 МГц, которые были способны развить производительность в 220.4 GFLOPS. Эти процессоры производились по заказу компанией Hewlett-Packard.

Каждый из 1024 узлов получал в свое распоряжение 256 Мбайт оперативной памяти, что суммарно давало 256 Гбайт, и сообщался с другими узлами по скоростному интерфейсу, способному обеспечить передачу данных на уровне 300 Мбайт/с. Объем дискового пространства был равен 72 Гбайт. Данный суперкомпьютер размещался в Токийском университете.

Первым суперкомпьютером, который преодолел рубеж в 1000 GFLOPS или 1 терафлопс, был Intel ASCI Red, построенный в 1997 году.

В его основе лежали известные каждому 9152 обычных, свободно продававшихся в то время в рознице процессоров Intel Pentium Pro с тактовой частотой 200 МГц (разъем Socket 8). Каждый узел содержал два таких процессора и 128 Мбайт оперативной памяти.

Пара таких узлов устанавливалась на общей плате с коммуникационным модулем, а те в свою очередь размещались в 85 шкафах-стойках. Суммарный объем оперативной памяти у Intel ASCI Red составлял 594 гигабайта, дисковая подсистема состояла из 640 жестких дисков с суммарным объемом дискового пространства 2 терабайта.

А главная задача машины заключалась в мониторинге ядерного арсенала США после объявления в октябре 1992 года моратория на проведение ядерных испытаний.

Все оборудование размещалось на площади в 150 кв. м и потребляло 850 кВт энергии; еще 500 кВт требовалось на кондиционирование помещения для поддержания оптимальной температуры работы суперкомпьютера. В тесте Linpack он показал результат 1.338 TFLOPS.

Источник

Мэйнфрейм умер. Да здравствует мэйнфрейм!

В наше время производители компьютеров не всегда используют термин «мэйнфрейм» для обозначения больших электронно-вычислительных машин. Вместо этого большинство из них называют так компьютеры для коммерческого использования (большие или маленькие) либо серверы. Причем к мэйнфреймам относят самый большой тип сервера, использующийся сейчас. IBM, например, называет так свой сервер z9.

Что такое мэйнфрейм? Согласно одной из распространенных точек зрения, это компьютер, который может поддерживать тысячи приложений и устройств ввода/вывода, а также обслуживать одновременно тысячи пользователей.

Применение мэйнфреймов в качестве серверов и хранилищ данных

Что такое мэйнфрейм как сервер? Производство таких машин постоянно наращивается. Бизнес нуждается в больших комплектах серверов, включающих серверы транзакций, баз данных, электронной почты и веб-серверы. Большие комплекты иногда называются серверными фермами. Для реализации их функций могут применяться различные по объему средства: от кластеров смонтированных на стойке персональных компьютеров до самых мощных мэйнфреймов, производимых на данный момент.

Введение

Начало истории мейнфреймов положила реализация в 1964 году универсальной вычислительной системы System/360, которая обошлась фирме IBM примерно в пять млрд. долларов. Терминология «мейнфрейм» произошла от наименования стандартных стоек процессоров этой фирмы. В течение значительного периода времени (примерно двадцати лет) система System/360 безусловно лидировала на компьютерном рынке. Аналоги этой системы производили многие страны, в числе которых был и СССР с серией машин ЕС ЭВМ.

Сегодня мейнфреймы компании IBM функционируют примерно в 25000 фирм и организаций практически во всех странах, не учитывая множество аналогов этих систем. В России насчитывается по различным данным от 1500 до 7000 (с учётом аналогов). Примерно 70 % всей мировой информации промышленных компаний сохранены именно на мейнфреймах.

Готовые работы на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимость

Централизованные и распределенные вычисления

Наличие мэйнфрейма в организации часто определяет централизованную форму вычислений в противовес распределенной форме. Централизация данных в одном хранилище мэйнфрейма ограждает пользователей от необходимости обновления более одной копии коммерческих данных. Это, в свою очередь, увеличивает вероятность того, что данные являются актуальными.

Разница между централизованными и распределенными вычислениями постепенно расплывается. По мере того как маленькие машины начинают увеличивать свои мощности обработки, мэйнфремы становятся более гибкими и универсальными.

Что такое мэйнфрейм в условиях современного рынка? Быстро меняющийся рынок постоянно требует от бизнеса переоценивать стратегии развития информационных технологий. В результате в большинстве случаев мэйнфреймы не используются в сочетании с сетями из небольших серверов. Способность динамически перераспределять аппаратные и программные ресурсы (процессоры, память и соединения), в то время как приложения продолжают функционировать, подчеркивает гибкий развивающийся характер современных мэйнфреймов.

Что именно является мэйнфреймом и что именно программист делает с этим?

ОСНОВНАЯ РАМКА: существительное. Устаревшее устройство по-прежнему используется тысячами устаревших компаний, обслуживающих миллиарды устаревших клиентов и приносящих огромные устаревшие прибыли своим устаревшим акционерам. И в этом году пробег в два раза быстрее, чем в прошлом году. (из словаря ИТ дьявола)

Ниже два раздела. Один на мейнфреймах, другой на программистах мэйнфреймов.

Первое, что вам нужно знать о мэйнфреймах, это то, что они предназначены для других целей, чем многие современные компьютеры.

Современные компьютеры основаны на скорости и мощности процессора. Иногда ПК зависает в цикле ожидания, а иногда даже падает.

Мэйнфреймы, с другой стороны, касаются надежности, доступности и удобства обслуживания (RAS).

Современные компьютеры начинаются с универсального центрального процессора (например, серии x86), а программное обеспечение ОС написано с использованием существующих кодов ЦП. Но причина, по которой мэйнфреймы такие надежные, заключается в том, что аппаратное и программное обеспечение разработано совместно.

Если операционная система должна постоянно выполнять сложную задачу на ПК, то подпрограмма записывается и вызывается процессором, который выполняет всю работу. Но в мэйнфрейме — если спрос на него достаточно высок — иногда разрабатывается и устанавливается специализированная схема, предназначенная для этой задачи. Например, в некоторых современных мэйнфреймах существуют специализированные схемы только для шифрования и дешифрования данных, а другие — только для выполнения кода Java. Существуют также специальные схемы для общения с дисководами и принтерами, чтобы процессор не связывался с мелочами. И, конечно же, существует множество специальных схем, разработанных для предотвращения повреждения данных. В современном ПК все это выполняется процессором.

Самое близкое, что мы имеем к этому в ПК, это (1) математические сопроцессоры и (2) графические сопроцессоры, оба относительно современные изобретения для ПК, но мэйнфреймы делали такие вещи более 50 лет назад.

И последнее: наибольшая сила мэйнфреймов в том, как они используются, — это массовая параллельная обработка транзакций. Это способность единого мэйнфрейма взаимодействовать с десятками тысяч пользователей и / или другими системами одновременно. Подумайте обо всех этих точках продаж, которые есть у вашей дебетовой карты, практически в каждом магазине / бензоколонке / ресторане, где вы совершаете покупки. Все они обращаются к мэйнфрейму каждый раз, когда кто-то смахивает карту, и ответ возвращается обычно менее чем за секунду после поиска среди миллиардов записей.

Итог: если что-то не очень ОЧЕНЬ серьезно и неправильно (и даже в этом случае это обычно вызвано человеческой ошибкой), мэйнфреймы не зависают и не дают сбой. Данные, с которыми они работают, доступны быстро и точно. Их называют «большое железо» по уважительной причине.

См. Http://www.mainframes360.com/2009/06/what-is-mainframe-computer.html, а также https://www.wired.com/2015/01/z13-mainframe/ для получения дополнительной информации.

Вы также спросили о программистах, «поддерживающих» компьютер …

У мейнфреймов есть два разных типа программистов. Первый вид — это то, к чему вы привыкли, программисты приложений. Это люди, которые пишут с использованием COBOL, C++ и JAVA для работы с базами данных, отчетами и тому подобным. Другие виды называются системными программистами, и их задача — поддерживать операционную систему и следить за оборудованием.

Устаревший код — это просто код, который был «унаследован» от предыдущих поколений программистов. Это хороший твердый код, который работает, и потому что он работает, компании, которые его используют, не будут заменять его «новым» кодом, который может содержать ошибки. Как и все программное обеспечение, случаются случаи, когда требуется время от времени изменять код, и для этого нужны программисты, специализирующиеся на устаревшем коде. Они знают эти старые языки и системы, и эти знания ценны для компаний, которые используют мэйнфреймы и другие виды старых компьютеров.

Каждый пользователь ПК имеет уникальную комбинацию приложений и оборудования. Тем не менее, Microsoft отправляет периодические «универсальные» обновления в Windows, и вы либо принимаете, либо отклоняете их. То же самое с некоторыми из различных дистрибутивов Linux. И иногда эти обновления вызывают проблемы, потому что они не работают с вашим оборудованием и программным обеспечением.

Мэйнфрейм похож на самолет, он зарабатывает деньги, когда работает, и теряет деньги, когда его нет. Мэйнфрейм невероятно дорогой, чтобы сидеть без дела или сбой из-за плохого обновления, и компании, которые управляют ими, не могут позволить себе «проблемы». Таким образом, у них есть системные программисты, чтобы предотвратить эти проблемы.

Задача системного программиста — анализировать обновления (исправления) ОС от IBM и тестировать их ПЕРЕД их установкой, чтобы убедиться, что они не вызывают проблем на этом конкретном компьютере. Они на самом деле изучают части исходного кода обновлений и сравнивают его с конфигурацией оборудования и программного обеспечения своей компании. При необходимости они будут работать с IBM, чтобы настроить обновление, чтобы оно работало безопасно с их уникальной системой.

Системный программист должен знать каждое установленное приложение и каждое подключенное оборудование. Он или она несет ответственность за все, что меняется в системе.

Это небольшая часть того, что делает системный программист, и типичный период обучения для опытного системного программиста составляет от 10 до 20 лет.

См. Https://www.ibm.com/support/knowledgecenter/zosbasics/com.ibm.zos.zmainframe/zconc_sysprogrole.htm для получения дополнительной информации.

Характеристики мэйнфреймов

К характеристикам относятся:

Немного истории

ервые мэйнфреймы были выпущены корпорацией IBM в апреле 1964 года: именно тогда была разработана архитектурная концепция семейства System/360 (S/360). Это был самый дорогостоящий проект в истории вычислительной техники — на его выполнение было затрачено более 5 млрд. долл. Данный проект был направлен на разработку всесторонне продуманного комплекса решений в области аппаратуры, программного обеспечения, технологии производства, организации распространения и технического обслуживания семейства компьютеров, различных по производительности и цене. System/360 стало первым большим семейством компьютеров, позволявшим использовать взаимозаменяемое программное обеспечение и периферийное оборудование. Вместо того чтобы приобретать новую систему по мере роста потребностей и увеличения бюджета, владельцы мэйнфреймов данной серии теперь могли просто наращивать вычислительные возможности по частям, добавляя или заменяя лишь необходимые аппаратные средства. В рамках System/360 предлагался выбор из 5 процессоров, 44 периферийных устройств и 19 комбинаций питания, быстродействия и памяти. Пользователь мог эксплуатировать те же самые магнитные ленты и дисковые накопители с процессорами, различающимися по производительности в 100 раз. Сейчас взаимозаменяемость компонентов и возможность наращивания мощности за счет добавления ресурсов кажется обычным делом, но до появления S/360 ничего подобного не было — каждый компьютер был уникальным устройством и все они были несовместимы между собой. Именно поэтому серия System/360 считается одним из величайших технологических достижений ХХ века. Отметим, что выпуск этой серии оказал заметное влияние и на развитие отечественной вычислительной техники: IBM-совместимые мэйнфреймы успешно выпускались в нашей стране в 70-х и 80-х годах.

Для ЭВМ серии System/360 и последующей за ней System/370 сразу же появлялись наиболее передовые решения, приводящие к повышению производительности, такие как средства динамического преобразования адресов, способность устройства управления обнаруживать все операции, допускающие одновременное исполнение, многопроцессорность на основе общей оперативной памяти, межпроцессорная сигнализация, опережающий просмотр команд для динамического предсказания логических переходов, поддержка многозадачности, страничная организация памяти. Первый компилятор языка высокого уровня и первый экранный редактор также были созданы для ЭВМ именно этих серий.

Часть оборудования ЭВМ IBM System/360 (1964 г.)

Модельный ряд мэйнфреймов IBM постоянно совершенствовался: в 70-х годах появились модели, использовавшие большие интегральные схемы и полупроводниковую память, затем появились модели с векторной обработкой данных.

Компьютеры System/360/370 известны как универсальные. Они одновременно могли использоваться для научно-инженерных расчетов и обработки изображений, поддерживать базы данных терабайтных объемов, обслуживать локальные и глобальные сети. По сравнению с появившимися в 70-х годах микрокомпьютерами, эти машины были сравнительно объемными, но прогресс в технологии, приведший к появлению персональных ЭВМ, в еще большей степени повлиял на развитие «больших» машин. В конце 80-х — начале 90-х годов IBM продолжила эволюционное развитие линии мэйнфреймов на основе новой архитектуры ESA (Enterprise System Architecture) — данная серия мэйнфреймов получила название System/390. В 90-х годах число различных моделей стремительно росло, появились модели, использующие КМОП-технологию (КМОП — комплементарный металл-оксидный полупроводник). В середине 90-х годов были выпущены модели, поддерживающие объединение мэйнфреймов в кластеры и резервирование процессоров. В 1998 году была анонсирована модель S/390 Integrated Server, отличающаяся относительно небольшими габаритами (112Ѕ89Ѕ52 см) и весом (100 кг).

Различие между мэйнфреймами и суперкомпьютерами

Суперкомпьютеры – это мощные компьютеры, предназначенные для обработки данных с максимально возможной скоростью. Например, анализ и предсказание прогнозов погоды осуществляются суперкомпьютерами. Данные компьютеры очень дорогие и потребляют очень много электроэнергии.

Назначение мэйнфрейма – проведение вычислений с применением больших объемов данных. Данные компьютеры в основном используются в больших организациях. Они предоставляют доступ к данным, хранящимся в больших базах данных.

Таким образом, основное отличие мэйнфреймов от суперкомпьютеров заключается в их назначении. Мэйнфреймы применяются, как правило, в качестве серверов, в то время как суперкомпьютеры используются для решения научных задач.

Программное обеспечение для мэйнфреймов

Операционные системы

Из операционных систем для данной платформы отметим z/OS, созданную для новой 64-разрядной архитектуры z/Architecture и являющуюся дальнейшим развитием ОС OS/390. В этой операционной системе наиболее полно использованы новые возможности указанной архитектуры.

Помимо этого IBM выпускает для данной платформы операционную систему z/VM, позволяющую решить задачу построения мультисистемных решений для операционных систем типа z/OS, OS/390, TPF, VSE/ESA, CMS, Linux для S/390 или Linux для zSeries с помощью создания виртуальных машин. Для монитора виртуальных машин и гостевых операционных систем поддерживается 64-разрядная адресация.

Одним из важных элементов стратегии IBM в области электронного бизнеса, охватывающей все выпускаемые корпорацией серверные платформы, является поддержка Linux. В декабре 1999 года в IBM завершились работы по переносу Linux в S/390. Диалект Linux for S/390 является самостоятельной операционной системой и не требует для своей работы наличия другой ОС.

Для этой аппаратной платформы имеется также ряд операционных систем других производителей.

Источник