Sálový počítač

Mainframe (také mainframe , z angličtiny  mainframe ) je velký univerzální vysoce výkonný server odolný proti chybám s významnými I/O zdroji, velkým množstvím RAM a externí pamětí , určený pro použití v kriticky důležitých systémech ( anglicky mission-critical ) s intenzivním dávkovým a operativním transakčním zpracováním.  

Hlavním vývojářem sálových počítačů je IBM Corporation , její nejslavnější sálové počítače vyšly jako součást produktových řad System/360 , 370 , 390 , zSeries . V různých dobách byly sálové počítače vyráběny společnostmi Hitachi , Bull , Unisys , DEC , Honeywell , Burroughs , Siemens , Amdahl , Fujitsu a sálové počítače EC byly vyráběny v zemích RVHP .

Historie

Historie sálových počítačů se obvykle počítá od roku 1964, kdy se objevil univerzální počítačový systém IBM System/360 , na jehož vývoj IBM vynaložilo 5 miliard dolarů . Samotný termín „mainframe“ pochází z názvu typických procesorových stojanů tohoto systému. V 60. a na  počátku 80. let byl System/360 nesporným lídrem na trhu. Jeho klony byly produkovány v mnoha zemích, včetně SSSR ( série ES EVM ).

Sálové počítače IBM používá více než 25 tisíc organizací po celém světě (kromě klonů), v Rusku podle různých odhadů 1500 až 7000 (včetně klonů). Asi 70 % všech důležitých obchodních dat je zpracováváno na sálových počítačích [1] .

Počátkem 90. let začala krize trhu sálových počítačů, která vyvrcholila v roce 1993. Mnoho analytiků hovořilo o úplném zániku sálových počítačů, o přechodu z centralizovaného na distribuované zpracování informací (pomocí osobních počítačů, spojených dvouvrstvou architekturou klient-server). Mnozí začali vnímat sálové počítače jako včerejší výpočetní technologii a považovali unixové - a PC - servery za modernější a perspektivnější.

Důležitým důvodem prudkého poklesu zájmu o sálové počítače v 80. letech 20. století byl rychlý rozvoj počítačů a strojů na bázi Unixu , kterým se díky použití nových čipových technologií podařilo výrazně snížit spotřebu energie a jejich velikosti dosáhly velikosti stolních stanic. Sálové počítače přitom vyžadovaly obrovské plochy pro instalaci a používání zastaralých polovodičových technologií v sálových počítačích té doby s sebou neslo potřebu kapalinového (například vodního) chlazení. Takže i přes svůj výpočetní výkon, kvůli vysokým nákladům a složitosti údržby, byly sálové počítače na počítačovém trhu stále méně žádané.

Dalším argumentem proti sálovým počítačům bylo, že nerespektovaly základní princip otevřených systémů , totiž kompatibilitu s jinými platformami.

Vedení IBM přišlo s radikálně novou strategií pro sálové počítače, která má dramaticky zvýšit výkon, snížit náklady na vlastnictví a dosáhnout vysoké dostupnosti a spolehlivosti systému. K naplnění těchto plánů přispěly důležité změny v technologické sféře: technologie CMOS nahradila bipolární technologii pro výrobu procesorů pro sálové počítače . Přechod na novou elementovou základnu umožnil výrazně snížit spotřebu sálových počítačů a zjednodušit požadavky na systém napájení a chlazení (kapalinové chlazení bylo nahrazeno vzduchem). Sálové počítače založené na čipech CMOS rapidně zvýšily výkon a zmenšily jejich velikost. Zlomovým bodem byl přechod na 64bitovou architekturu z/Architecture . Moderní sálové počítače již nejsou uzavřenou platformou: jsou schopny podporovat stovky serverů s různými operačními systémy na jednom počítači.

Podle jedné z předpovědí společnosti Gartner se do roku 1993 očekávalo odstavení posledního sálového počítače [2] , nicméně od roku 2013 nejen, že mnoho sálových počítačů ještě není vyřazeno z produktivního provozu, ale aktivně se uvolňují nové, a prodeje nových strojů sporadicky rostou [3] .

Vlastnosti a charakteristiky moderních sálových počítačů

• Střední doba mezi poruchami . Doba mezi poruchami moderních sálových počítačů se odhaduje na 12-15 let. Spolehlivost sálových počítačů je výsledkem téměř 60 let vývoje. Vývojový tým operačního systému VM/ESA strávil 20 let odstraňováním chyb a výsledkem byl systém, který lze použít v nejkritičtějších případech.
• Zvýšená odolnost systému . Sálové počítače mohou izolovat a opravit většinu hardwarových a softwarových chyb pomocí následujících principů:
  • Redundance : dva redundantní procesory , redundantní paměťové moduly , alternativní přístupové cesty k periferiím.
  • Hot swapování všech prvků až po kanály, paměťové desky a centrální procesorové jednotky.
• Integrita dat . Sálové počítače používají paměť pro opravu chyb . Chyby nepoškodí data v paměti nebo data čekající na výstup na externí zařízení. Diskové subsystémy postavené na hot-swap RAID polích a vestavěných zálohách chrání před ztrátou dat.
• pracovní zátěž . Pracovní zátěž sálových počítačů může představovat 80–95 % jejich špičkového výkonu. Operační systém sálového počítače zvládne vše najednou, přičemž všechny aplikace úzce spolupracují a využívají společné softwarové komponenty.
• propustnost . I/O subsystémy sálových počítačů jsou navrženy pro provoz v prostředích s vysokým I/O pracovním zatížením.
• Měřítko . Měřítko sálového počítače může být vertikální nebo horizontální. Vertikální škálování zajišťuje řada procesorů s výkonem od 5 do 200 MIPS a škálovatelností až 12 CPU v jednom počítači. Horizontální škálování je realizováno spojením počítačů do Sysplexu ( Sys tem Complex ) - vícestrojového clusteru, který z pohledu uživatele vypadá jako jeden počítač. Celkem lze v Sysplex kombinovat až 32 strojů. Geograficky distribuovaný komplex Sysplex se nazývá GDPS . Pokud pro spolupráci používáte operační systém VM , můžete kombinovat libovolný počet počítačů. Softwarová škálovatelnost – Na jediném sálovém počítači lze konfigurovat prakticky nekonečný počet různých serverů. Navíc lze všechny servery od sebe izolovat, jako by běžely na samostatných vyhrazených počítačích a zároveň sdílejí hardwarové a softwarové zdroje a data.
• Přístup k datům . Protože jsou data uložena na jediném serveru, aplikační programy nepotřebují shromažďovat počáteční informace z více zdrojů, nevyžadují další diskový prostor pro dočasné uložení a není pochyb o jejich relevanci. Vyžaduje malý počet fyzických serverů a mnohem jednodušší software. To vše dohromady vede ke zvýšení rychlosti a efektivity zpracování.
• Ochrana . Bezpečnostní funkce zabudované do hardwaru, jako jsou kryptografická zařízení a logický oddíl, a zabezpečení operačního systému, doplněné softwarovými produkty RACF nebo VM:SECURE , poskytují silnou ochranu.
• uživatelské rozhraní . Uživatelské rozhraní sálového počítače bylo vždy nejslabším místem. Nyní je možné, aby aplikace pro sálové počítače poskytovaly moderní webové rozhraní v co nejkratším čase a s minimálními náklady .
• Úspora investic  – využití dat a stávajících aplikací s sebou nenese dodatečné náklady na pořízení nového softwaru pro jinou platformu, přeškolení personálu, migraci dat apod.

Pozice na trhu

Sálové počítače jsou v současnosti největší servery, které denně zpracovávají 1 bilion transakcí. [4] Sálové počítače IBM , Unisys , Fujitsu zaujímají 80 % celkového trhu. Severoamerický trh je největší. [čtyři]

Sálové počítače a superpočítače

Superpočítače  jsou stroje na vrcholu výpočetního výkonu, který je dnes k dispozici, zejména v oblasti operací s čísly. Superpočítače se používají pro vědecké a inženýrské úlohy (vysoce výkonné výpočty např. v oblasti meteorologie nebo jaderné simulace), kde je limitujícím faktorem výkon procesoru a RAM, zatímco sálové počítače se používají pro celočíselné operace náročné na rychlost výměny dat. , spolehlivost a schopnost současně zpracovávat transakce ( ERP , online rezervační systémy, automatizované bankovní systémy ). Výkon sálového počítače se obvykle měří v milionech operací za sekundu ( MIPS ), zatímco u superpočítačů se obvykle měří operace s pohyblivou řádovou čárkou za sekundu ( FLOPS ).

V kontextu celkového výpočetního výkonu mají sálové počítače tendenci prohrávat se superpočítači.

Poznámky

1. ↑ eAI Journal: Attunity Connect for Mainframe Archivováno 23. srpna 2011 na Wayback Machine .
2. ↑ Alexandr Avduevskij. Ztracený svět . Journal of Networking Solutions/LAN . Otevřené systémy (1. března 1997). „Pro sálové počítače, které se ocitnou v podobné situaci, je to těžší, protože jejich výrobci a uživatelé jsou na rozdíl od dinosaurů gramotní lidé a čtou publikace, které této třídě počítačů předpovídají rychlou smrt. Podle jedné prognózy Gartner Group měl být poslední mainframe odstaven v roce 1993. Získáno 8. listopadu 2013. Archivováno z originálu 30. července 2013. (neurčitý)
3. ↑ Timothy Prickett Morgan. IBM pokračuje ve ždímání modré krve z kamenů IT . Zesílení sálového počítače více než pokrývá Power  ponor . The Register (23. ledna 2013) .  — „...prodeje sálových počítačů vzrostly v posledním čtvrtletí roku 2012 o 56 procent.“ Získáno 8. listopadu 2013. Archivováno z originálu 30. března 2014.
4. ↑ 1 2 Zkušené statistiky trhu. Trh sálových počítačů od roku 2022 ukazuje působivý růst podle | [Ne. stran: 72 Trendy v odvětví, podíl, velikost, analýza hlavních klíčových hráčů a výzkum prognóz| podle zkušených tržních poznatků]  (anglicky) . GlobeNewswire News Room (13. května 2022). Získáno 16. května 2022. Archivováno z originálu dne 16. května 2022.

Odkazy

• Sálové počítače IBM zSeries
• Sálové počítače Fujitsu BS2000

Slovníky a encyklopedie	Velká dánština velká čínština Britannica (online) Britannica (online) Treccani
V bibliografických katalozích	GND : 4129539-0 NKC : ph139056