Каковы основные особенности, отличающие мейнфреймы от других современных компьютеров

Обновлено: 21.11.2024

С момента появления облачных вычислений разгорелись споры: действительно ли облачные вычисления — это всего лишь переосмысление мэйнфреймов? Или различия настолько значительны, что эти две технологии следует считать противоположными? В этой статье мы рассмотрим сходства и различия технологий мейнфреймов и облачных вычислений, включая аспекты масштабируемости, безопасности и эмуляции терминала.

Чем похожи мейнфреймы и облачные вычисления?

Модель клиент-сервер. Если вы внимательно посмотрите как на мейнфреймы, так и на облачные вычисления, то увидите, что обе они являются реализациями модели клиент-сервер, в которой приложения хранятся и запускаются на удаленных серверах.

В случае использования мейнфрейма приложения хранятся и запускаются на больших серверах, расположенных в специальных помещениях с кондиционерами, предназначенных специально для размещения мейнфрейма. Затем пользователи подключаются к мейнфрейму с помощью клиентских терминалов или, в последнее время, программного обеспечения эмуляции терминала. С помощью облачных вычислений приложения могут храниться на разных серверах, но доступ к ним все равно осуществляется через тонкий клиент).

Тонкие клиенты. Поскольку доступ ко всем данным осуществляется удаленно (т. е. они не хранятся на собственном компьютере пользователя), пользователи могут получить более быстрый и безболезненный доступ к данным, где бы они ни находились. Следует признать, что эти сходства основаны на различиях в вычислительной среде, в которой они возникли.

Например, мейнфрейм был централизованным, поскольку несколько десятилетий назад компьютеры должны были быть достаточно большими, чтобы заполнять целые комнаты, чтобы использовать необходимую мощность. Для доступа к мейнфреймам использовались «тупые» терминалы, поэтому сегодня для доступа к мэйнфреймам требуется программное обеспечение эмуляции терминала, такое как эмуляция 3270. Однако в современной вычислительной среде, где ноутбуки, смартфоны и планшетные ПК становятся все более доминирующими средствами доступа к серверам, теперь данные необходимо хранить в удаленных местах по соображениям хранения и безопасности.

Чем они отличаются?

Расположение сервера. Когда речь идет о мейнфрейме, сервер всегда представляет собой единый монолитный хост, который находится в централизованном расположении — как упоминалось ранее, это обычно специально построенное помещение с кондиционером для размещения мейнфрейма. С другой стороны, облачные вычисления могут быть разбросаны по множеству отдельных серверов.

Масштабируемость. Одним из основных преимуществ облачных вычислений по сравнению с моделями мэйнфреймов является возможность динамического масштабирования ресурсов и мощности. Поскольку к облаку можно получить доступ из любого места, компании могут расширять доступ к серверу по мере своего роста, просто добавляя новых клиентов. Они могут даже расширить этот доступ на мобильные устройства.

Безопасность. Одним из самых больших преимуществ мэйнфреймов является безопасность. Поскольку облачные вычисления зависят от подключения к Интернету для доступа пользователей к серверу, они рискуют быть скомпрометированы злоумышленниками. Кроме того, используя поставщика облачных услуг, вы фактически доверяете этому поставщику услуг, что ваши данные будут в безопасности, поскольку они будут храниться на принадлежащих ему серверах.

Надежность. Еще одним преимуществом вычислений на мэйнфреймах является более высокая надежность. Если интернет-соединение прервется или хост-серверы перестанут работать, клиент не сможет получить доступ к своим данным. По крайней мере, если возникнет проблема с локальным мейнфреймом, на месте будет доступный ИТ-персонал, который сможет работать над проблемой в приоритетном порядке.

Для компаний, которые все еще полагаются на хост-системы/мэйнфреймы для решения критически важных задач, но хотят их модернизировать, у Turbosoft есть решение. Наши усовершенствованные решения для эмуляции терминала помогают преодолеть разрыв между устаревшим оборудованием и более новой инфраструктурой. Работая где угодно и на чем угодно, семейство эмуляторов терминалов Turbosoft изначально работает на Windows, Linux и других платформах и даже может быть развернуто через веб-интерфейс без установки на стороне клиента.

Наслаждайтесь безопасностью и надежностью проверенной хост-системы с гибкостью и настраиваемостью современной инфраструктуры удаленной работы с Turbosoft. Обсудите свои потребности с одним из наших сотрудников сегодня.

Автор Turbosoft Pty Ltd | Опубликовано: 19 мая 2015 г. | Создано: 30 октября 2011 г. | Последнее обновление: 04 мая 2021 г.

До появления персональных компьютеров или ПК, миникомпьютеров и микрокомпьютеров термин "компьютер" относился просто к мейнфреймам. Что отличает современный мейнфрейм от этих других классов компьютеров, так это объем выполняемой обработки. Типичный мэйнфрейм сегодня обслуживает десятки тысяч пользователей, обрабатывая тысячи транзакций каждую секунду, поддерживая при этом централизованные базы данных размером в терабайт. Даже могущественный суперкомпьютер, хотя и работает быстрее, выполняя одно действие за раз, не справляется с этой задачей.

Удивительно, но процессоры, используемые в этих машинах, не намного быстрее, чем в ПК. Однако архитектура мэйнфрейма предусматривает, что процессоры могут работать вместе параллельно и сосредоточиться в первую очередь на фактической обработке данных и инструкций. Они освобождаются от трудоемких обязанностей контроля ввода и вывода. Рутинные задачи, такие как чтение данных с диска, обработка передачи на пользовательские терминалы и даже чтение и запись в основную память, выполняются подсистемами, которые вполне могут быть такими же мощными, как основной процессор.

Хотя ПК предназначен для обеспечения очень быстрой обработки данных одним пользователем, мейнфрейм должен иметь возможность управлять множеством задач, выполняемых многими пользователями одновременно. Таким образом, мейнфрейм отличается от других вычислительных систем пропускной способностью данных, организацией, надежностью и контролем.

Эволюция мейнфреймов

В начале 1960-х мэйнфреймы производили такие компании, как Burroughs, IBM, RCA, NCR и Sperry Rand. С 1970-х годов единственными используемыми мэйнфреймами являются System/390 производства IBM или клоны производства Hitachi и Fujitsu. Это обеспечивает высокую степень аппаратной совместимости как внутри, так и между линиями производителей. System/390 произошла от System/360, первоначально представленной IBM в 1965 году.

Со временем физический размер и стоимость мейнфреймов резко сократились. То, что когда-то стоило миллионы и заполняло большой центр обработки данных, теперь может буквально уместиться в одном шкафу шириной 48,7 см (19 дюймов) за несколько сотен тысяч долларов. Потребляемая мощность и тепловыделение также были снижены. В 1970-х и 1980-х годах мэйнфреймы выделяли так много тепла, что их приходилось охлаждать охлажденной водой.

Устройства пятого поколения, представленные на рынке, теперь используют технологию Complimentary Metal Oxide Semiconductor, или CMOS, и не требуют специального охлаждения. Они могут обеспечить до 12 параллельных процессоров 650 МГц, 32 ГБ памяти и несколько терабайт дискового хранилища. Сравните это с типичным ПК с одним процессором 500 МГц, 64 МБ памяти и 10 ГБ дискового пространства!

Мейнфрейм против персонального компьютера

Другим отличием от ПК является тип заданий, выполняемых мейнфреймами. Задания обработки транзакций постоянно выполняются в режиме реального времени и должны быть доступны более 99,99 % времени. Перезагрузки и зависания, характерные для ПК, просто неприемлемы. Тысячи отдельных пользователей могут одновременно входить в систему из различных источников, таких как компьютерные терминалы, банкоматы или веб-сайты в Интернете, и выполнять одну транзакцию.

Задания с разделением времени могут быть запущены при необходимости с компьютерного терминала авторизованными пользователями, которые затем используют мейнфрейм как свой собственный большой ПК. Наконец, пакетные задания автоматически запускаются системой в определенное время в соответствии со строгим заранее установленным расписанием. Пакетные задания используются для периодической обработки данных, получаемых от транзакций и заданий с разделением времени. Закрытие бухгалтерских книг в конце месяца или копирование дисковых файлов на ленту для резервного копирования — примеры пакетной обработки.

Компоненты мейнфрейма

В отличие от единственной коробки, используемой ПК, мэйнфрейм состоит из множества компонентов. Как правило, они включают следующее.

Операционная система.

Хотя многие утверждают, что операционная система (ОС) — это программное обеспечение и, следовательно, не компонент, на самом деле это самый важный и сложный компонент мейнфрейма. ОС, используемая в самых больших мэйнфреймах, включая клоны, — это IBM OS/390, работающая под управлением нескольких виртуальных систем (MVS). OS/390 также работает с виртуальной памятью (VM), VSE и Unix. MVS зарекомендовала себя как единственная операционная система, способная справляться с многочисленными требованиями обработки, предъявляемыми сегодня крупнейшими предприятиями.

Ключевой функцией MVS является язык управления заданиями (JCL), который позволяет операторам автоматизировать все задания, планировать время их выполнения и обрабатывать возникающие исключения. В MVS программная подсистема под названием «Система управления информацией о клиентах» (CICS) обеспечивает одновременную обработку транзакций тысячами пользователей. Существует множество других подсистем, таких как IMS и DB/2 для базы данных, Time-Sharing Option (TSO) для пользовательских заданий, VTAM для телекоммуникаций и RACF для безопасности. ОС управляет всей системой и обеспечивает среду, в которой прикладные программы могут выполнять фактические задачи, которые хотят выполнить пользователи. Подавляющее большинство прикладных программ для мэйнфреймов написано на языке COBOL (Common Business Oriented Language).

Центральный процессор.

Подобно процессору ПК, центральный процессор (ЦП) декодирует инструкции, выполняет вычисления и отдает инструкции другим компонентам. Однако, в отличие от ПК, мейнфрейм обычно имеет много ЦП, подключенных параллельно. Задача ОС — эффективно распределять задания на параллельные процессоры. На сегодняшний день это оказалось огромной задачей.Хотя когда-то основное хранилище, также известное как высокоскоростная память или оперативная память (RAM), являлось отдельным компонентом мейнфрейма, теперь обычно размещается внутри ЦП. Это сделано для увеличения скорости передачи данных.

Каналы.

Задачей канала является подключение ЦП и основного хранилища к другим компонентам конфигурации мейнфрейма. Канал обеспечивает упорядоченное перемещение данных и проверяет целостность данных. Кабели, используемые для этих каналов, когда-то состояли из десятков небольших коаксиальных кабелей, которые создавали довольно перегруженную область под полом компьютерного зала. Оптоволоконный кабель решил эту проблему и значительно увеличил скорость передачи данных.

Подсистемы дискового хранилища

Дисковые подсистемы хранения обеспечивают долгосрочное хранение и быстрый поиск больших объемов данных. В них используется диск с магнитным покрытием, вращающийся с высокой скоростью. Последнее в этой технологии включает RAID, случайный массив недорогих дисков. RAID распределяет данные по множеству небольших дисковых накопителей, подобных тем, которые используются в ПК, и использует метод контроля четности для воссоздания данных в случае отказа одного диска. Затем неисправный диск можно заменить без выключения системы и без потери данных.

Запоминающие устройства.

За прошедшие годы было разработано множество схем увеличения емкости хранилища данных. Недавние достижения в технологии хранения на дисках сделали многие из этих устройств устаревшими, например, накопители на магнитной полосе и оптических дисках. Одним из устройств, которое остается широко используемым, является накопитель на магнитной ленте. Лента используется сегодня главным образом как средство для резервного копирования данных. Затем эти ленты можно хранить в другом месте, чтобы использовать их в случае разрушения центра обработки данных в результате серьезной катастрофы. В ситуациях, когда для периодического использования необходимо архивировать действительно огромные объемы данных, ленты объединяются в библиотеки, доступ к которым осуществляется с помощью автоматизированного оборудования для поиска и загрузки ленты.

Контроллеры связи.

Чтобы получить доступ к мейнфрейму, пользователь обычно использует простой терминал или ПК, запрограммированный на его выполнение. Работа по отслеживанию того, какой пользователь находится на каком терминале, и передаче данных выполняется контроллерами связи. Соединение может быть установлено через локальное прямое соединение, локальную сеть (LAN) или глобальную сеть (WAN).

Линейные принтеры.

Хотя многие комментаторы говорят, что компьютеры сделают общество безбумажным, огромное количество данных по-прежнему выводится в печатной форме. Принтеры обычно подключаются через контроллер печати, хотя самые большие и быстрые могут подключаться непосредственно к каналу. Двумя основными категориями принтеров являются ударные и лазерные. Ударные принтеры используются для печати нескольких копий. Лазерные принтеры являются рабочей лошадкой отрасли и производят большую часть продукции с мейнфреймов. Они печатают не только текст, но и графику, и формы одновременно.

Заключение

Роль мэйнфрейма постепенно изменилась с роли процессора данных на роль сервера, при этом обработка данных выполняется на компьютере пользователя. Он также был модифицирован для взаимодействия с Интернетом за счет добавления протоколов TCP / IP, Unix и программирования на Java, чтобы предприятия могли подключаться к своим клиентам по этой сети. Когда-то мейнфреймы были единственной доступной формой бизнес-компьютера, но они пережили революцию ПК и сохранили важную функцию в коммерческих вычислениях.

см. также Центральный процессор; Поколения, Компьютеры; поколения, языки; Память; Операционные системы.

Кен Дёрбекер и Боб Паттерсон

Библиография

Уильямс, Майкл Р. История вычислительной техники. Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Prentice Hall, 1985 г.

Интернет-ресурсы

Корпорация Амдал. Серверы Millenium Global.

Системы данных Hitachi. Управляйте своей ИТ-инфраструктурой в следующем тысячелетии.

Корпорация IBM. Обзор OS/390.

Корпорация IBM. S/390 Parallel Enterprise Server и Справочное руководство по OS/390.

Процитировать эту статью
Выберите стиль ниже и скопируйте текст для своей библиографии.

Стили цитирования

В инструменте "Процитировать эту статью" выберите стиль, чтобы увидеть, как вся доступная информация выглядит в формате, соответствующем этому стилю. Затем скопируйте и вставьте текст в свою библиографию или список цитируемых работ.

Что такое мейнфрейм? Один из лучших способов ответить на этот вопрос — объяснить, чем мэйнфреймы отличаются от других типов компьютеров, особенно от серверов, которые вы найдете в центре обработки данных. С этой целью давайте сравним мейнфрейм и сервер.

Мэйнфрейм против сервера: 5 ключевых отличий

Вот пять основных различий между обычными серверами, то есть относительно недорогими серверами на базе архитектуры x86, которые в большом количестве можно найти в современных центрах обработки данных, и мейнфреймами.

Мейнфреймы обрабатывают гораздо больше данных

По данным IBM, мейнфреймы Z13 могут обрабатывать около 2,5 млрд транзакций в день. Это ошеломляющий объем пропускной способности и данных.

Сложно проводить прямое сравнение с обычными серверами, потому что количество транзакций, которые они могут поддерживать, зависит от того, что именно находится на сервере, о котором вы говорите. Кроме того, типы транзакций могут сильно различаться, поэтому нельзя сравнивать яблоки с яблоками.

Однако если вы подсчитаете, что обычная база данных на обычном стандартном сервере может выполнять 300 транзакций в секунду, это составит примерно 26 миллионов транзакций в день – большое количество, но далеко не миллиарды транзакций. которые может поддерживать мейнфрейм.

Прочитайте наш информационный документ

Получить максимальную отдачу от вашего мейнфрейма

Узнайте, как разгрузить, ускорить и снизить стоимость вашего мейнфрейма, чтобы максимизировать его ценность

На мейнфреймах работает уникальное программное обеспечение (иногда)

Ключевой отличительной чертой мэйнфреймов является то, что они, как правило, управляются приложениями для мэйнфреймов, написанными на таких языках, как COBOL. Они также используют собственные операционные системы, такие как z/OS.

Вы не можете перемещать собственные рабочие нагрузки мэйнфреймов на стандартные серверы.

Однако вы можете взять рабочие нагрузки, которые вы найдете на обычном сервере, и перенести их на мейнфрейм. Большинство мейнфреймов могут работать как с Linux, так и с z/OS с использованием виртуализации.

Поэтому мейнфреймы дают вам лучшее из обоих миров: доступ к уникальному набору приложений, которые вы не можете запустить где-либо еще, а также возможность обрабатывать рабочие нагрузки обычных серверов.

Мейнфреймы больше

В физическом смысле ваш мэйнфрейм больше обычного стандартного сервера.

Это не потому, что мейнфреймы огромные. Современные мейнфреймы размером с холодильник. Они не занимают всю комнату.

Но в серверной стойке такого же размера можно разместить около дюжины стандартных серверов. Мэйнфреймы, вероятно, всегда будут немного больше обычных серверов.

Мейнфреймы поддерживают уникальные варианты использования

Мейнфреймы стоят особняком, потому что вы обнаружите, что они используются в ситуациях, с которыми стандартные серверы просто не справляются.

Способность мейнфреймов поддерживать большие объемы транзакций, их высокая надежность и поддержка различных типов рабочих нагрузок делают их важными для целого ряда отраслей.

Возможно, эти компании используют как стандартные серверы, так и мейнфреймы, но мэйнфреймы заполняют определенные пробелы, которые другие серверы просто не могут выполнить.

Мэйнфреймы стоят дороже

Один мейнфрейм может стоить вам около 75 000 долларов США, что намного больше, чем две или три тысячи долларов, которые вы могли бы заплатить за хороший сервер x86.

Конечно, это не означает, что мэйнфреймы в долгосрочной перспективе дороже. Вы получите гораздо больше вычислительной мощности для своего мейнфрейма за 75 000 долларов, чем от стандартного сервера. При правильном использовании мейнфреймы могут обеспечить значительную экономию средств.

Прочитайте нашу техническую документацию «Получение максимальной отдачи от вашего мэйнфрейма», чтобы узнать, как разгрузить, ускорить и снизить стоимость вашего мейнфрейма.

Получить максимальную отдачу от вашего мейнфрейма

Узнайте, как разгрузить, ускорить и снизить стоимость вашего мейнфрейма, чтобы максимизировать его ценность

Мейнфреймы носят клеймо устаревшей технологии, но на самом деле они актуальны как никогда.

Сегодня мэйнфреймы отвечают за все, от регистрации пассажиров самолетов до подтверждения вашей покупки в продуктовом магазине. Мэйнфреймы предоставляют миру электронной коммерции и мобильных устройств надежный, доступный и масштабируемый способ выполнения самых основных бизнес-функций.

Прежде чем углубиться, давайте дадим определение некоторым важным терминам:

1. Как работают мейнфреймы

Мейнфреймы десятилетиями работали в фоновом режиме, поддерживая такие удобства, как банкоматы, точные банковские выписки, онлайн-транзакции и транзакции в магазинах, а также многие другие повседневные процессы. Но как они это делают?

Мейнфреймы быстро обрабатывают большие объемы небольших данных, используя ЦП, SAP и устройства ввода-вывода:

  1. Когда запрос информации заполнен (например, бортпроводник ищет бронирование), он отправляется на мейнфрейм.
  2. Основной ЦП отправляет запрос дополнительным процессорам (SAP) для перемещения данных на правильные платы процессоров ввода-вывода.
  3. Затем устройства ввода-вывода быстро вычисляют выходные данные в зависимости от их конкретной роли (например, информации о бронировании пассажира).
  4. Наконец выходные данные передаются обратно в исходный источник запроса (т. е.бортпроводник моментально получает информацию о бронировании пассажиром рейса на мониторе компьютера).

Инженеры должны настраивать и перенастраивать эти вводы-выводы в соответствии с уникальными требованиями проекта, которые часто имеют решающее значение для бизнеса и слишком велики для внутренних вычислений, например:

  • Обработка заказов клиентов
  • Финансовые операции
  • Производство и управление запасами
  • Заработная плата
  • Массовое хранение информации о клиенте

Современные мэйнфреймы оснащены передовыми платами ввода-вывода с обновленной архитектурой для обработки информации современных мобильных приложений, обеспечения безопасности и т. д.

2. Преимущества и характеристики мэйнфреймов

Мейнфреймы обеспечивают надежность, доступность и масштабируемость за счет обработки. Их способность обрабатывать миллионы транзакций данных со 100% точностью и практически без простоев является неизбежной потребностью многих компаний.

Представьте, что авиакомпания не смогла найти ваше бронирование или ваш банк неправильно подсчитал ваши финансы, и вы бы быстро подали жалобу. Эти проблемы предотвращаются мейнфреймами, которые точно вычисляют и передают данные в режиме реального времени.

Доступность:

  • Современная архитектура обеспечивает возможность обмена данными между другими системами ввода-вывода с динамическими возможностями обновления как аппаратного (ЦП и SAP), так и программного обеспечения (ввода-вывода).
  • Мейнфреймы уникальны, поскольку их передовые технологии кластеризации ввода-вывода позволяют им сохранять уровни производительности при обновлении вычислительных функций, памяти или хранилища. Это означает отсутствие сбоев и простоев.

Надежность:

  • Современные мейнфреймы могут точно и в режиме реального времени обрабатывать до миллиардов транзакций, сохраняя при этом больше данных.
  • Мейнфреймы имеют сложные функции самопроверки и самовосстановления. Они работают за миллисекунды, чтобы найти и исправить ошибки, делая быстрые обновления или уведомляя соответствующих инженеров.

Масштабируемость:

  • Разделение данных: мейнфреймы могут добавлять память, хранилище и процессоры без промедления. Это связано с тем, что мэйнфреймы могут разделять данные на несколько независимых и изолированных машин, каждая из которых работает под управлением собственной операционной системы. Идеально подходит для хранения информации, резервного копирования и обеспечения безопасности.
  • Компилировать данные. Переход от большого количества небольших процессоров и серверов к нескольким крупным мейнфреймам — это простой способ, с помощью которого компании могут расширить свои возможности, чтобы обрабатывать больше информации и повысить свою вычислительную мощность. Идеально подходит для растущих компаний.

3. Будущее мейнфреймов

Мейнфреймы прошли долгий путь с момента их появления в мире в 1952 году. Как доминирующий лидер в отрасли, IBM продолжает адаптировать и совершенствовать свою архитектуру для удовлетворения ИТ-потребностей в эпоху облачных вычислений и мобильной электронной коммерции. В 1990-х годах IBM расширила функции, добавив уровни возможностей обработки данных, такие как веб-обслуживание, автономия, аварийное восстановление и грид-вычисления.

Помимо многих достижений за последние два десятилетия, в 2015 году компания IBM выпустила мейнфрейм z13, способный справиться с растущими мобильными приложениями, онлайн-банкингом и розничной торговлей в рамках "Киберпонедельника".

Мейнфреймы zSystems, такие как z13, удовлетворяют потребности предприятий и организаций, которые постоянно полагаются на эту технологию для выполнения своих самых необходимых задач.

По этой причине они остаются приоритетным выбором для авиакомпаний, банков, здравоохранения и страховых компаний, а также для правительства.

Top Gun Technology поставляет восстановленное ИТ-оборудование, в том числе системы z13 и z13s, тысячам компаний, нуждающихся в экономичных краткосрочных или долгосрочных решениях. Узнайте о Top Gun Technology и о том, как мы работаем с вашей командой, чтобы предоставить проектные решения и поддержку.

Читайте также: