Что такое мэйнфрейм в информатике
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
Вам будет интересно: Мобильный графический акселератор начального уровня AMD Radeon HD 6320 Graphics. Характеристики и спецификации
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.
Мэйнфрейм как хранилище данных
Что такое мэйнфрейм в системе корпорации? Это центральное хранилище данных в центре обработки данных. К нему подключаются пользователи с менее мощными устройствами, такими как рабочие станции или терминалы.
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.
Характеристики мэйнфреймов
К характеристикам относятся:
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.
Что такое мейнфрейм
Вы будете перенаправлены на Автор24
Мейнфре́йм (от англ. mainframe) — это большая универсальная высокопроизводительная практически безотказная электронная вычислительная машина (часто это сервер) с большими ресурсами ввода-вывода, значительным объёмом оперативной и внешней памяти.
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.
История Мейнфрейма
У мейнфреймов был и кризисный период, пиком которого считается 1993 год. В то время многие специалисты предрекали полный отказ от мейнфреймов и переход от анализа, хранения и переработки данных центральной ЭВМ к работе сети персональных компьютеров, которые объединяются структурой двух уровней по принципу «клиент, сервер». Некоторые даже называли мейнфреймы вчерашним днём компьютерной техники и предвидели большие перспективы для персональных компьютеров, которые отличались малым потреблением электроэнергии и малыми размерами. Между тем, для мейнфреймов нужны были большие площади, а применение старых полупроводников требовало иногда даже водяного охлаждения. Спрос на них стал падать ещё и по причине высокой стоимости и сложного технического обслуживания. Минусом мейнфреймов также было не соблюдение главного принципа открытых систем, совместимости с разными платформами. Эти проблемы были учтены производителями и мейнфреймы стали открытой платформой, они получили возможность работать на одной машине с большим количеством серверов, оснащённых разными операционными системами.
Готовые работы на аналогичную тему
По давнему прогнозу компании Gartner Group, все работающие мейнфреймы должны были быть выключены в 1993 году. Но продажи мейнфреймов продолжаются и сегодня, мало того, они увеличиваются с каждым годом. Начиная с 1994 года уровень доверия к мейнфреймам снова начал расти. Было доказано на практике, что центральная обработка на базе менфреймов разрешает очень многие проблемы создания информационных систем в пределах одной организации и получается меньше по стоимости и простоте реализации, чем распределение функций по персональным компьютерам.
Современные мейнфреймы
Надёжная работа мейнфреймов является результатом их постоянного усовершенствования на протяжении шестидесяти лет. Их усреднённое время наработки на отказ приближается к пятнадцати годам. Специалисты, которые разрабатывали VM/ESA, на протяжении почти двадцати лет, работали над удалением, обнаруженных в операционной системе ошибок. Результатом явилась операционная система, которую возможно применять везде и всегда, даже при повышенной степени ответственности. Кроме того, мейнфрейм в состоянии проигнорировать или исправить почти все аппаратные ошибки и ошибки программного обеспечения, применяя такие методы:
Краткая история появления серверов: от мейнфреймов — к современности
Серверы — интересные вычислительные системы, которые очень сильно изменились с течением времени. Сейчас термин «сервер» объясняется как электронное устройство, которое занимается обслуживанием/предоставлением доступа подключенным системам (клиентам) к ресурсам локальной или глобальной сетей (файлам, данным, базам, приложениям и т.д.).
Историю серверов довольно сложно показать в виде постепенно меняющейся внешне и функционально линейки каких-то устройств, поскольку предназначение и функции серверов постепенно менялись. Мультиметры, о которых мы писали ранее, внешне хотя и менялись, но их функции оставались прежними. С 70-80-х годов прошлого века они остаются почти неизменными, за небольшим исключением. И совсем другое дело такие системы, как серверы. Под катом — их краткая история, эту статью можно назвать заделом к целой серии лонгридов о серверах, мейнфреймах, их истории и прочих интересных вещах.
Как все начиналось
Если говорить о привычной парадигме клиент-сервер, то начало было положено еще в эпоху мейнфреймов. Тогда не было привычных нам персональных ПК, обработка данных выполнялась на мощных ЭВМ, которые называли мейнфреймами. У операторов были лишь терминалы, которые позволяли получить доступ к данным. Как правило, терминал представлял собой простой алфавитно-цифровой дисплей и клавиатуру, которые и подключилась к мейнфрейму.
Мейнфреймы давали возможность работать с данными нескольким пользователям одновременно. Речь идет не о 2-3 пользователях, а о тысячах одновременно поддерживаемых сессий. Благодаря своим возможностям такие системы всегда были очень дорогими, и позволить их могли либо богатые крупные компании, либо академические организации, плюс правительства некоторых стран.
Работа конечных пользователей с мейнфреймами не требовала знаний в программировании, так что менеджеры организаций, в которых работали такие системы, были довольны, поскольку выполнять нужные задачи можно было без особых проблем. При помощи терминалов пользователь получал доступ к необходимым данным и работал с ними, не задумываясь о том как на самом деле организовано их хранение и обработка.
Когда мейнфрейм устаревал (примерный срок службы составлял более 15 лет), его по возможности, меняли на новый. При этом старый оставляли работать в качестве запасного устройства на случай, если с новой системой что-то пойдет не так. Проблемой мейнфреймов было то, что они выпускались несколькими конкурирующими компаниями и были несовместимы между собой.
Миграция в случае покупки нового мейнфрейма от другого производителя была возможна, но это был сложный и долгий процесс. Несовместимым между собой было не только аппаратное, но и программное обеспечение. Несовместимыми были и протоколы обмена данными, поскольку стандартизации еще не было, а если была, то не такой сильной, как сейчас.
Затем мейнфреймы стали выпускать и другие компании:
HP ProLiant 380 G5
В IBM приняли еще и принцип обратной совместимости — почти все ПО старых моделей совместимо с новыми. Более того, программы для System/360 с определенными оговорками работают и на современных системах.
HP NetServer LH
Мейнфреймы позволяли бизнесу быстрее работать, а академическим организациям — оперативнее выполнять вычисления, что способствовало прогрессу. С течением времени произошла дифференциация мейнфреймов — в зависимости от задач, которые они выполняли. Если ранее в корпорациях мейнфреймы работали в качестве универсальных солдат, то потом в разных отделах они стали выполнять разные задачи — конечно, лишь в тех компаниях, которые могли себе позволить подобное удовольствие. Поскольку в отделе людей меньше, чем во всей корпорации, то и мощность мейнфрейма может быть ниже — так появились «малые» мейнфреймы, которые стали производить некоторые компании. Такие системы были в разы дешевле, чем «взрослые» мейнфреймы, что позволяло компаниям экономить деньги.
Микропроцессор i4004 и появление IBM PC
Наверное, мейнфреймы были бы гораздо более массовыми, чем сейчас, если бы не разработка процессора i4004 и более позднее появление персонального компьютера. ПК довольно быстро эволюционировали, становились мощнее. Бизнес, правительственные и научные организации постепенно стали переходить от централизованной обработки данных к распределенной. ПК начали вытеснять терминалы, а мейнфреймов становилось все меньше. Роли как серверов, так и клиентов стали выполнять обычные ПК.
Например, если ранее в большинстве случаев нужны были лишь FTP и Telnet, то с развитием глобальной сети потребовались уже телекоммуникационные серверы, включая web-серверы, те же ftp, серверы доменных имен и почтовые серверы. Файловые серверы понемногу теряли значение, их заменяли серверами баз данных.
Можно сказать, что развитию серверной индустрии толчок был дан как раз в 70-х годах прошлого века. Тогда, кроме микропроцессоров, почти одновременно разработали:
Где-то в середине 80-х от обычных персональных компьютеров в качестве серверов компании стали отходить. Снова появилось специализированное оборудование, но уже не мейнфреймы (они используются и в наше время, работая примерно в 25 000 организаций по всему миру), а именно серверы. 6 августа 1991 года заработал и первый интернет-сервер. Уже через год в глобальной сети было 26 таких серверов — они работали автономно, не требуя постоянного присутствия человека.
В отличие от мейнфреймов, централизованная обработка данных сейчас не требует дополнительных затрат — просто потому, что оборудование и ПО многих компаний взаимозаменяемы, а на рынке — огромное количество самых разных решений. Сервер сейчас является крайне важным, критическим элементом инфраструктуры.
Mainframe
Мейнфрейм (мэйнфрейм)
Мейнфреймы – мощные вычислительные системы, предназначенные для бесперебойного решения критически важных задач при высоком уровне коэффициента использования.
Содержание
Используются для хостинга коммерческих баз данных, обработки транзакций и выполнения комплексных приложений, требующих непревзойденных показателей по устойчивости, целостности, безопасности и степени готовности. Мэйнфреймы беспрепятственно поддерживают тысячи одновременно выполняемых операций ввода/вывода, обслуживают пользователей в глобальном масштабе и обрабатывают до миллиарда транзакций в день.
2020: Модернизировать нельзя оставить
Средний возраст мэйнфреймов — 17 лет (у 8% работали «совсем новые» машины, моложе 10 лет; 64% мэйнфреймов находились в строю от 10 до 20 лет, 28% — от 20 до 30 лет).
В ходе исследования аналитики Coleman Parkes выясняли отношение респондентов к замене мэйнфреймов на более современные системы и то, по каким причинам такого рода проекты заканчивались неудачно.
По данным отчета, несмотря на сложную экономическую обстановку последних лет, уровень модернизации корпоративных систем в мире достаточно высок. Так, за последние три года респонденты обновили 96% систем CRM, 97% ERP, 96% систем продажи и маркетинга. 34% опрошенных заявили, что модернизация помогла бизнесу ускорить цифровую трансформацию, 33% — быстрее реагировать на изменения рынка. Результатом 30% программ модернизации стало улучшение отношений с клиентами.
На 2020 г. планы по обновлению есть практически во всех компаниях. 60% опрошенных полагают, что в противном случае они отстанут от конкурентов, 33% — что замена унаследованных систем позволит их компании более оперативно реагировать на изменения рынка, 34% говорили, что такая модернизация ускорит проекты цифровой трансформации.
Многие из них хотят заменить связку мэйнфреймы/COBOL на более современные программные и аппаратные средства. Чаще всего свои ИТ-системы считают устаревшими в кадровых службах (36%), за ними следуют операционные (29%) и финансовые (23%). При этом, удивительным образом, среди топ-руководства имеются различия во взглядах на необходимость модернизации финансовых систем. Треть операционных руководителей считают, что эти решения нуждаются в модернизации, среди, казалось бы, кровно заинтересованных в этом процессе финансовых директоров такой точки зрения придерживаются лишь 15%. В исследовании делается вывод, что финансисты хуже понимают важность проблемы, хотя можно предположить, что зато они лучше понимают, во что обходится модернизация.
О необходимости заменить унаследованные приложения на облачные заявили 98% опрошенных.
Однако упоминавшиеся ERP- и CRM-системы — это хорошо известные промышленные решения, с внедрением которых могут помочь вендоры или консультанты. С приложениями для мэйнфреймов все сложнее, они часто «самописные», тесно, и не всегда понятным образом, взаимодействуют с другими унаследованными бизнес-системами (тоже часто самописными), и риски при внесении изменений в ИТ-ландшафт предприятия существенно выше.
Поэтому далеко не во всех компаниях процесс замены мэйнфреймов проходит гладко. 74%, почти три четверти опрошенных, заявили, что они начали программу модернизации, но так и не смогли ее завершить. Две основные причины провалов — боязнь перемен и недостаток финансирования. Который также часто связан с нежеланием выделять деньги на опасное для бизнеса компании мероприятие.
В результате только 12% ИТ-менеджеров заявили, что в плане финансирования проектов модернизации руководство их полностью поддерживает, а 56% заявили, что финансированию препятствует боязнь перемен.
При этом руководители более высокого ранга получают более существенную поддержку: 53% ИТ-директоров и 42% финансовых директоров заявляют, что топ-менеджмент их компаний целиком и полностью за обновление ИТ-систем.
Впрочем, по некоторым вопросам и среди директоров согласия нет: почти половина (48%) «финансистов» полагают, что главный фактор, который надо учитывать при оценке времени, которое займет программа модернизации, это количество мэйнфреймов, вовлеченных в процесс. Среди ИТ-директоров таких лишь треть. Более того, среди ИТ-сотрудников разных уровней есть расхождения в оценках важности некоторых аспектов модернизации. 36% ИТ-архитекторов и 41% ИТ-менеджеров считают, что автоматическое преобразование кода устаревших программ сэкономит много времени. Среди ИТ-директоров такого мнения придерживаются лишь 9%.
С одной стороны, можно предположить (как это сделали аналитики Coleman Parkes), что ИТ-директора «оторвались от земли» и забыли, что такое ручной перенос кода. С другой, операционные и финансовые директора, практически гарантированно не разбирающиеся в проблемах портирования приложений, также за автоматизацию (26% и 31% соответственно). Поэтому, можно предположить, что ИТ-директора, на самом деле, просто лучше представляют себе ход работ и имеют более ясное представление о том, сколько за автоматическими средствами потом придется подчищать вручную.
Таким образом, трудностей с переходом на новые технологии хватает, однако и на мэйнфреймах оставаться, как полагают опрошенные, опасно. Среди последствий сохранения статус-кво большинство респондентов указали на сложность интеграции унаследованных систем с современными технологиями. Вторым по частоте ответом стали трудности с набором подходящих специалистов.
Не спешите их хоронить
Хотя в век облачных вычислений мэйнфреймы многими рассматриваются как нечто устаревшее, однако не все так однозначно. Например, в исследовании компании BMC «Новая волна успеха мэйнфреймов» (2019 г.) утверждается, что эти компьютеры способны отвечать постоянно меняющимся требованиям бизнеса времен цифровой трансформации. Три ключевых фактора успеха мэйнфреймов, которые выделяют в BMC, — высокий уровень гибкости и возможности интеграции; наличие средств предиктивной автоматизации, а также средств управления рисками в области безопасности. Поэтому многие клиенты продолжают использовать эту платформу, да и среди молодых специалистов виден рост интереса к этим «динозаврам».
Согласно этому отчету, большинство респондентов (93%) верят в перспективы платформы — сейчас у нее самый высокий «уровень доверия» с 2013 г., и считают, что мэйнфреймы будут поддерживать значительно больше по сравнению с прошлыми годами новых рабочих нагрузок (52%), а 59% руководителей уверены в возможностях мэйнфреймов как платформы для роста бизнеса (против 51% в 2018 году).
2019: 93% специалистов считает, что нагрузка на мэйнфреймы будет расти
4 декабря 2019 года компания DIS Group сообщила, что ВMC Software, один из производителей решений для управления ИТ, провела опрос о проблемах и перспективах мэйнфреймов. В опросе приняли участие более 1100 руководителей компаний и ИТ-специалистов. Респонденты сохраняют уверенность в высоком потенциале развития мэйнфреймов и пользы от их модернизации. А современные мэйнфреймы продолжают соответствовать постоянно меняющимся требованиям бизнеса, несмотря на цифровую трансформацию.
93% специалистов считает, что нагрузка на мэйнфреймы будет расти. 59% – что этот рост будет обусловлен переносом на мейнфреймы выполнения возникающих задач в дополнение к текущим.
Также респонденты рассказали о главных для себя приоритетах работы с мэйнфреймами. И для руководителей, и для ИТ-специалистов главный приоритет – снижение затрат (об этом заявили 61% и 68% соответственно). Также и те, и другие отметили важность соответствия требованиям регуляторов, обеспечения информационной безопасности (ИБ), доступности приложений и проведение модернизации.
Внимание к информационной безопасности неслучайно. 77% респондентов заявили о том, что столкнулись с инцидентами в области ИБ или с угрозами таких инцидентов. 92% опрошенных рассказали, что у них проходит аудит в этой области каждые два года.
В России и СНГ одним из дистрибуторов ВMC Software является компания DIS Group.
Для того, чтобы мэйнфреймы оставались надёжными, доступными и безопасными, необходимо обновление технологий и процессов работы. В этом смысле большой потенциал у инструментов и процессов AIOps. 52% опрошенных используют инструменты и процессы AIOps при работе с мэйнфреймами.
2017: Стимул для замены мэйнфреймов
Внедрение искусственного интеллекта (Artificial Intelligence, AI), машинного обучения и Интернета вещей (Internet of Things, IoT) требует от компаний быстрее развертывать новые сервисы и обрабатывать данные, поэтому в 2018 году компаниям, до сих пор использующих мэйнфреймы, необходимо будет решить, что дальше делать с этими устаревшими компьютерами. Разработчик системного ПО компания TmaxSoft считает, что мэйнфреймы мешают внедрению AI, машинного обучения и IoT, и в результате их владельцам трудно выдержать растущую конкуренцию в эпоху цифровой трансформации бизнеса.
Андрей Рева, исполнительный директор Российского отделения компании TmaxSoft, так объясняет ситуацию: «Цифровые технологии изменили основу бизнес-моделей, поэтому сегодня они крайне нестабильны и компаниям нужно полностью перестроить свою работу и гибко реагировать на изменения на рынках уже не только для улучшения конкурентоспособности, но для своего выживания. Главная проблема у компаний, которые по-прежнему используют мэйнфреймы, — это невозможность бесшовно интегрировать новые технологии, без которых невозможно адаптироваться к постоянно меняющейся ситуации на рынке».
Gartner прогнозирует, что AI вместе с IoT в течение нескольких следующих лет кардинально изменят все рынки, и те компании, которыми первыми на своих web-сайтах внедрят поддержку визуального и голосового поиска, к 2021 году увеличат свою доход от продаж через Интернет на 30%. Также Garter предсказывает, что в 2020 году 95% всей новой электроники будут использовать IoT.
Как показал опрос осени 2012 года британских специалистов по информационным технологиям, проведенный компанией CA Technologies, в корпоративной среде мэйнфреймы по-прежнему рассматриваются в качестве стратегически важной части информационной инфраструктуры. Так считает 72% из 623 участников опроса. При этом 37% из них планирует в ближайшие год-полтора увеличение расходов на закупки программного обеспечения для мэйнфреймов. Особенно отмечают специалисты роль мэйнфреймов в облачных системах, обработке больших объемов данных и мобильных технологиях. 42% опрошенных полагают, что мэйнфреймы будут стратегической платформой для облачных систем, а 65% уже внедрили или собираются внедрять на мэйнфреймах средства управления мобильными устройствами.
Несмотря на важность мэйнфреймов, свыше двух третей опрошенных отметили дефицит специалистов в этой сфере. Некоторые организации испытывают затруднения с подбором сотрудников, имеющих опыт работы со сложными системами на базе мэйнфреймов, и в связи с этим ищут специалистов, разбирающихся одновременно в мэйнфреймах и распределенных архитектурах. Подавляющее большинство опрошенных планирует реализацию гибридных систем.
По оценке Еврокомиссии, в 2009 г. объем мирового рынка мейнфреймов и операционных систем к ним составил €8,5 млрд, из которых €3 млрд пришлось на Европу.