Mainframy nebo také sálové počítače aneb mýty a skutečnost

Mainframy, neboli superservery, historicky také sálové počítače to je oblast, která vzbuzuje ve většině lidí předs...


Mainframy, neboli superservery, historicky také sálové počítače to je oblast,
která vzbuzuje ve většině lidí představu něčeho monstrózního, těžkopádného. Jak
však vypadá skutečná realita, co dnes můžou tyto systémy nabídnout a jestli
vůbec mají význam v dnešním světě unixových a NT serverů, to jsou otázky, na
které se vám pokusí odpovědět následující článek.
Historie počítačů
Výpočetní technika má své historické kořeny zasazeny mnohem hlouběji, než si
většina z nás myslí. Je sice všeobecně dobře známo datum sestrojení prvního
počítače, ale předchozí technické vynálezy, jako byly numerické kalkulátory,
elektrické tabulkové systémy a mechanické třídiče, spatřily světlo světa již
koncem 19. století. Je sice pravdou, že historie počítačů nebo mainframů se
netočila jenom kolem IBM, ale na druhé straně je zřejmé, že IBM sehrála v celé
historii klíčovou úlohu a je tedy možné si přiblížit historický vývoj právě na
vývoji produktů této firmy.
Nelze sice mluvit o počítačích tak, jak je definujeme dnes, nicméně již v roce
1935 začala IBM produkovat první programovatelná zařízení, jejichž výstupy se
mohly uchovávat buďto na děrná zařízení, či přímo tisknout pomocí připojených
tiskáren.
V roce 1948 byl sestrojen první elektronický systém IBM 604, obsahující více
než 1 400 elektronek, který byl schopen v průběhu několika mikrosekund
zvládnout až 60 programových kroků. Do roku 1960 pracovalo na celém světě již 5
600 těchto zařízení.
Ačkoli IBM 604 bylo nejlepším ze všech předchozích zařízení, nepoužívalo stále
ještě interní paměť, jež by uchovávala data, programy a instrukce. To již byly
charakteristické znaky pro IBM 650 Magnetický bubnový kalkulátor, instalovaný
poprvé v roce 1957. Tento počítač byl jakýmsi milníkem, neboť se stal prvním
počítačem určeným pro všeobecné použití. Diody z germánia a více než 3 000
elektronek tvořily srdce tohoto počítače, který dále doplňovaly magnetické
pásky a první magnetické hard-disky nazývané též RAMAC, kde 5 MB dat bylo
uchováno na 50 discích, z nichž každý měl průměr vetší než 0,6 metru.
Prvním počítačem dostupným také pro malé a střední podniky
se stal v roce 1959 IBM 1401 Data Processing System. Jednalo se o jeden z
nejúspěšnějších a nejdůležitějších produktů, který sloužil tisícům zákazníků na
celém světě. Tento plně tranzistorový počítač využíval jako vstupní datové
médium děrné štítky a poprvé v historii IBM obsahoval také vyměnitelné
magnetické disky. Na výstupu se jako jedna z možností objevila řetězová
tiskárna, která byla radikálním objevem v technologii vysokorychlostního tisku.
Vznik architektury mainframů
Konec 60. a začátek 70. let byl ve znamení prvního řešení jednoho z problémů, s
nímž se v různých oblastech informačních technologií setkáváme dodnes. Velká
různorodost a nekompatibilita působila problémy v servisu vlastních zařízení a
v softwarovém vývoji, což mělo za následek obtížnou migraci zákazníků na nové
generace počítačů. Problém se podařilo velice úspěšně vyřešit na sklonku roku
1962, kdy byla vývojovým týmem IBM definována a kompletně zdokumentována sada
pravidel nazvaná ARCHITEKTURA. Tento zdánlivě nevýznamný krok se stal, i podle
názoru většiny odborníků, jedním ze základních pilířů vývoje informačních
technologií vůbec.
V dubnu 1964 byla představena nová rodina počítačů IBM System/360. Prvních 5
různých modelů výpočetních systémů bylo poprvé v historii kompatibilních každý
s každým. Tyto výkonově odlišné, avšak navzájem kompatibilní počítače, založené
na nové technologii Solid Logic Technology (SLT), výrazně zlepšily výkon a
spolehlivost. Označení "360" v názvu výstižně vystihovalo všechny možné úhly
univerzálního nasazení v různých oblastech lidské činnosti, stejně jako široký
rozsah výkonností a cen. Ačkoli se oznámená architektura S/360 neměnila po dobu
šesti let, již šest měsíců po jejím oznáme-ní odborníci začali pracovat na
systému, jenž by využíval technologii monolitických obvodů.
Nový systém vycházející z architektury S/360 a využívající právě technologii
MLC (monolithic circuit) byl nazván System/370. V červnu 1970 byly uvedeny
první modely z nové architektury. System/370 zaručoval kompatibilitu směrem
vzhůru pro všechny aplikační programy vytvořené původně pro System/360. V
průběhu vývoje architektury System/370 se IBM potýkala s problémem zvětšení
množství operační paměti, potřebné pro spouštění stále náročnějších aplikací.
Tato potřeba vyústila ve vývoj druhé vlny počítačů S/370 a v srpnu roku 1972
byly uvedeny na trh modely 158 a 168, které byly založeny na konceptu virtuální
paměti. Počítače používající virtuální paměť se navenek prezentovaly mnohem
větší virtuální pamětí než ve skutečnosti měly. Nové modely také umožňovaly
spolupráci dvou či více procesorů v jednotlivém počítači, vznikl tedy
multiprocessing. Na konci roku 1976 již byl System/370 reprezentován 17 modely
a byl obohacen o schopnost interaktivního processingu, který uživateli
umožňoval nepřetržitý dialog s počítačem.
V roce 1983 byla uvedena
vylepšená architektura systému S/370 (370-XA), která umožnila 128násobný nárůst
procesorové kapacity přechodem z 24 na 31bitovou adresu. V roce 1985 byla do
achitektury 370-XA přidána expandovatelná paměť jako nová forma procesorové
paměti, oddělená od centrální paměti, která byla schopna uchovávat podstatně
větší množství informací na straně procesoru.
V roce 1986 byly uvedeny první modely schopné pracovat jak v síti
distribuovaných procesorů S/370, tak jako samostatné jednotky u menších
zákazníků. V roce 1988 Enterprise System Architecture/370 (ESA/370) nová forma
virtuální paměti nazývaná Data spaces, umožňující umístění mnohem většího
množství dat v centrální a expandovatelné paměti, redukce počtu vstupně
výstupních operací a tím výrazné zlepšení průchodnosti celého systému.
IBM položila svoji architekturou System/360, resp. System/370 základy pro
veškerou produkci v oblasti informačních technologií, za což byli tvůrci této
architektury Bob Evans, Fred Brooks a Erich Block oceněni Národním vyznamenáním
za technologii při ceremoniálu v Bílém domě v roce 1985.
Architektura s/390
V září 1990 byla uvedena nová architektura Enterprise System Architecture/390
(ESA/390) a z ní vycházející řada počítačů ES/ /9000 System/390. Architektura
ESA/390 a nové modely řady ES/9000 splňovaly opět kompatibilitu pro aplikace
psané původně pro System/360. Stejně jako S/370, je S/390 řadou počítačů
multiuživatelských, což v praxi znamená, že je mohou používat ve stejném čase
až tisíce uživatelů.
V roce 1994 se původní skupina ES/9000 rozšířila o modely paralelních serverů
schopných pracovat v paralelním sysplexu. Tímto oznámením IBM vlastně určila 2
nové směry dalšího vývoje těchto počítačů.
Nové trendy vývoje
První z nich byl směr podpory Complementary metal oxide semiconductor (CMOS)
technologie, jako základu velkých počítačů (neboli mainframů, či superserverů),
navazující na tehdy nejvýkonnější, avšak technicky neperspektivní bipolární
technologii.
Druhým směrem vývoje byla produkce různých řad a modelů pro specifická
aplikační prostředí, na rozdíl od dřívějšího trendu obecně zaměřených modelů.
Pozdější vývoj technologie CMOS dovolil její nasazení také v oblastech low-end
modelů, což umožnilo pokrýt velmi široké pásmo možného nasazení těchto serverů
a výraznou měrou se podílelo na téměř neuvěřitelné úspoře nákladů spojených s
provozováním aplikací na této platformě.
V současnosti je na trhu už 4. generace těchto systémů, ale pro úplnost si
uvedeme i krátkou informaci k předchozím třem. V září 1994 byly oznámeny nové
servery 9672 s CMOS procesory R1 (generace 1), následuje oznámení řady R2,
resp. R3 (generace 2) v červnu 1995.
Dalším krokem bylo uvolnění modelů R4 a Multiprise 2000 (generace 3) v září
1996 a konečně v červnu 1997 modely R5 (generace 4), kdy CMOS procesor dosáhl
stejné výkonnosti jako nejsilnější bipolární vodou chlazené procesory IBM.
Přitom se výrazně zkrátila doba, která uplynula od oznámení předchozí generace
procesorů v rekordním čase devíti měsíců, přestože původní odhady v roce 1993
činily 16 až 18 měsíců. Tyto skutečnosti jen potvrdily, že v technologii CMOS
spočívá budoucnost mainframů.
8 0324 / ram









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.