imported>Zboris: /* Преамбула */

2025-11-28T23:22:44Z

Преамбула

Новая страница

[[Файл:IBM System Z9 (type 2094 front).jpg|thumb|300px|IBM System z9 модель 2004]]
'''Мейнфре́йм''' (также '''мэйнфрейм''', от {{lang-en|mainframe}}) — большой универсальный [[Производительность компьютера|высокопроизводительный]], [[Отказоустойчивость|отказоустойчивый]] [[Сервер (аппаратное обеспечение)|сервер]] со значительными ресурсами ввода-вывода, большим объёмом [[Компьютерная память|оперативной и внешней памяти]], предназначенный для использования в {{нп2|критически важная система|критически важных системах||mission-critical}} с интенсивной [[Пакетная обработка|пакетной]] и [[OLTP|оперативной транзакционной]] обработкой.

Основной разработчик мейнфреймов — корпорация [[IBM]], её самые известные мейнфреймы вышли в рамках продуктовых линеек [[IBM System/360|System/360]], [[IBM System/370|370]], [[IBM System/390|390]], [[IBM System z|zSeries]]. В разное время мейнфреймы производили: основная группа компаний-конкурентов IBM «[[BUNCH]]» ([[Burroughs Corporation|Burroughs]], [[UNIVAC]] — подразделение [[Sperry]], [[NCR Corporation|NCR]], [[Control Data Corporation]], и [[Honeywell]]), а также {{нп1|Amdahl Corporation|Amdahl}}, [[Digital Equipment Corporation|DEC]], [[Unisys]], [[Bull]], [[Siemens]], [[Hitachi]], [[Fujitsu]], в [[Совет экономической взаимопомощи|странах СЭВ]] выпускались мейнфреймы [[ЕС ЭВМ]].

== История ==
Историю мейнфреймов принято отсчитывать с появления в [[1964 год]]у универсальной компьютерной системы [[IBM]] [[System/360]], на разработку которой корпорация IBM затратила 5 млрд [[Доллар США|долларов]]. Сам термин «мейнфрейм» происходит от названия типовых [[Телекоммуникационная стойка|процессорных стоек]] этой системы. В [[1960-е годы|1960-х]] — начале [[1980-е|1980-х годов]] [[System/360]] была безоговорочным лидером на рынке. Её клоны выпускались во многих странах, в том числе — в [[Союз Советских Социалистических Республик|СССР]] (серия [[ЕС ЭВМ]]).

Мейнфреймы IBM используются в более чем 25 тысячах организаций по всему миру (без учёта клонов), в [[Россия|России]] их, по разным оценкам, от 1500 до 7000 (с учётом клонов). Около 70% всех важных бизнес-данных обрабатываются на мейнфреймах<ref>[http://www.eaijournal.com/attunity-connect-for-mainframe/ eAI Journal: Attunity Connect for Mainframe] {{Wayback|url=http://www.eaijournal.com/attunity-connect-for-mainframe/ |date=20110823125807 }}.</ref>.

В начале [[1990-е годы|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-[[сервер (аппаратное обеспечение)|серверы]] более современными и перспективными.

Важной причиной резкого уменьшения интереса к мейнфреймам в [[1980-е годы|1980-х годах]] было бурное развитие [[Персональный компьютер|PC]] и [[Unix]]-ориентированных машин, в которых, благодаря применению новых [[Технологический процесс в электронной промышленности|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 [[Полупроводниковые приборы|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 [[Открытая система (информатика)|открытых систем]], а именно — [[Совместимость (информатика)|совместимость]] с другими платформами.

Руководство IBM разработало принципиально новую стратегию в отношении мейнфреймов с целью значительно 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 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 операционными системами.

Согласно одному из прогнозов [[Gartner]], к 1993 году прогнозировалось отключение последнего мейнфрейма<ref>{{cite web|url=http://www.osp.ru/lan/1997/03/132613/|title=Затерянный мир|author=Александр Авдуевский|quote=Мэйнфреймам, оказавшимся в подобной ситуации, тяжелее, поскольку их производители и пользователи, в отличие от динозавров, люди грамотные и читали публикации, предсказывающие данному классу компьютеров скорую гибель. Согласно одному из прогнозов Gartner Group, последний мэйнфрейм должны были выключить в 1993 году|date=1997-03-01|work=Журнал сетевых решений/LAN|publisher=[[Открытые системы (издательство)|Открытые системы]]|access-date=2013-11-08|archive-date=2013-07-30|archive-url=https://web.archive.org/web/20130730083302/http://www.osp.ru/lan/1997/03/132613/|url-status=live}}</ref>, однако, по состоянию на 2013 год, не только многие мейнфреймы остаются в промышленной эксплуатации, но и активно выпускаются новые, и объёмы продаж новых систем демонстрируют периодический рост<ref>{{cite web|url=https://www.theregister.co.uk/2013/01/23/ibm_q4_2012_financials/|title=IBM continues to squeeze blue blood from IT stones|subtitle=Mainframe boost more than covers Power dive|author=Timothy Prickett Morgan|quote=…mainframe sales spiked 56 per cent in the final quarter of 2012|date=2013-01-23|work=[[The Register]]|access-date=2013-11-08|lang=en|archive-date=2014-03-30|archive-url=https://web.archive.org/web/20140330022907/http://www.theregister.co.uk/2013/01/23/ibm_q4_2012_financials/|url-status=live}}</ref>.

== Особенности и характеристики современных мейнфреймов ==
{{стиль статьи|Написано в стиле рекламной листовки|дата=2013-11-08}}
* '''Среднее время наработки на отказ'''. Время [[Наработка на отказ|наработки на отказ]] современных мейнфреймов оценивается в 12-15 лет. Надёжность мейнфреймов — это результат их почти 60-летнего совершенствования. Группа разработки операционной системы [[VM (операционная система)|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:
** [[Резервирование|Дублирование]]: два резервных [[ЦПУ|процессора]], резервные [[Модуль памяти|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 [[резервное копирование|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 [[Устройство ввода-вывода|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 (быстродействие)|MIPS]] и наращиванием до 12 центральных процессоров в одном компьютере. Горизонтальное масштабирование реализуется объединением [[Компьютер|ЭВМ]] в [[Sysplex]] (''Sys''tem Com''plex'') — 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 (ОС)|VM]] для совместной работы можно объединить любое количество компьютеров. Программное масштабирование — на одном мейнфрейме может быть сконфигурировано фактически бесконечное число различных серверов. Причём 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 возникает сомнений 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 [[криптография|криптографические]] устройства и Logical Partition, и средства защиты операционных систем, дополненные программными продуктами [[RACF]] или [[VM:SECURE]], обеспечивают надёжную защиту.
* '''Пользовательский интерфейс'''. [[Интерфейс пользователя|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 [[Web-ориентированный интерфейс|веб-интерфейс]].
* '''Сохранение инвестиций''' — использование данных и существующих прикладных программ не влечёт дополнительных расходов на приобретение нового программного обеспечения для другой платформы, переучивание персонала, перенос данных и т. д.

== Положение на рынке ==
На данный момент мейнфреймы являются самыми масштабными серверами, которые проводят [https://www.it-world.ru/it-news/thoughts/104592.html#:~:text=Мейнфрейм%20–%20уникальная%20система%2C%20которая,и%20нацелен%20на%20обработку%20транзакций 1,3 миллиона] транзакций каждую секунду<ref name="автоссылка1">{{Cite web|lang=en|url=https://www.globenewswire.com/news-release/2022/05/13/2442710/0/en/Mainframes-Market-2022-to-Showing-Impressive-Growth-by-No-of-pages-72-Industry-Trends-Share-Size-Top-Key-Players-Analysis-and-Forecast-Research-by-proficient-market-insights.html|title=Mainframes Market 2022 to Showing Impressive Growth by {{!}} [No. of pages: 72] Industry Trends, Share, Size, Top Key Players Analysis and Forecast Research{{!}} by proficient market insights|author=Proficient Market Insights|website=GlobeNewswire News Room|date=2022-05-13|access-date=2022-05-16|archive-date=2022-05-16|archive-url=https://web.archive.org/web/20220516121628/https://www.globenewswire.com/news-release/2022/05/13/2442710/0/en/Mainframes-Market-2022-to-Showing-Impressive-Growth-by-No-of-pages-72-Industry-Trends-Share-Size-Top-Key-Players-Analysis-and-Forecast-Research-by-proficient-market-insights.html|url-status=live}}</ref>. Мейнфреймы [[IBM]], [[Unisys]], [[Fujitsu]] занимают 80% всего рынка. Рынок [[Северная Америка|Северной Америки]] является самым большим<ref name="автоссылка1" />.

== Мейнфреймы и суперкомпьютеры ==
[[Суперкомпьютер]]ы — 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 [[Метеорология|метеорологии]] или моделирования ядерных процессов), где ограничительными факторами являются мощность процессора и объём [[Оперативная память|оперативной памяти]], тогда как мейнфреймы применяются для целочисленных операций, требовательных к скорости обмена данными, к надёжности и к способности одновременной обработки транзакций ([[ERP]], системы онлайн-бронирования, [[Автоматизированная банковская система|автоматизированные банковские системы]]). Производительность мейнфреймов, как правило, вычисляется в миллионах операций в секунду ([[MIPS (быстродействие)|MIPS]]), а суперкомпьютеров — в операциях с [[Плавающая запятая|плавающей запятой]] (точкой) в секунду ([[FLOPS]]).

В контексте общей [[Вычислительная мощность компьютера|вычислительной мощности]] мейнфреймы, как правило, проигрывают суперкомпьютерам.

== Примечания ==
{{примечания}}

== Ссылки ==
{{Родственные проекты|Тема=Мейнфрейм|Викисловарь=мейнфрейм}}
* [http://www-1.ibm.com/servers/eserver/zseries Мейнфреймы IBM zSeries]
* [https://www.fujitsu.com/ru/products/computing/servers/mainframe/bs2000/index.html Мейнфреймы Fujitsu BS2000]

{{Внешние ссылки}}

[[Категория:Мейнфреймы| ]]
[[Категория:Компьютеры по назначению]]
[[Категория:Компьютеры по форм-фактору]]

Мейнфрейм - История изменений

imported>Zboris: /* Преамбула */