Alles, was Sie über Mainframes wissen müssen
Main-frame: Was ist das, wie funktioniert es und wann wird es benötigt
Der Begriff "Mainframe" (oder Main-frame)" könnte wie etwas Archaisches klingen, etwas, das zu den Annalen der Computergeschichte gehört. Mainframes sind jedoch alles andere als veraltet. Diese leistungsstarken Computer, die einst ganze Räume füllten, sind heute noch ein wesentlicher Bestandteil der IT-Infrastruktur vieler großer Unternehmen und Organisationen.
Geschichte der Mainframes
Die Geschichte der Mainframes begann in den 1960er Jahren, als sie erfunden wurden, um komplexe Berechnungen und Datenanalysen für größere Unternehmen durchzuführen. Es handelte sich um so komplexe und leistungsstarke Computer, dass sie ganze Räume füllten. Mit dem Aufkommen von Personal Computern in den 1980er und 1990er Jahren glaubte man, das Zeitalter der Mainframes sei vorbei. Doch trotz der Verbreitung von x86-Servern haben Mainframes dank ihrer Zuverlässigkeit, Robustheit und Sicherheit ihren festen Platz in der Unternehmens-IT-Infrastruktur behauptet.
Hauptmerkmale von Mainframe-Computern
Ein Mainframe kann dank seiner fortschrittlichen Hardware Aufgaben ausführen, die normalerweise Dutzende von Servern oder Hunderte von Heimcomputern erfordern würden. Diese leistungsstarken Maschinen können extrem intensive Arbeitslasten bewältigen, die denen von vielen gleichzeitig arbeitenden PCs entsprechen.
Das war genau der Zweck, für den Mainframes geschaffen wurden: die Verarbeitung großer Mengen von Daten von vielen Eingabe- und Ausgabegeräten. Sie optimieren die Rechenleistung durch "Throughput Computing". Schon in den frühen Modellen waren diese Systeme mit zusätzlicher Hardware ausgestattet, bekannt als Kanäle oder Peripherieprozessoren, die den Datenfluss von und zu den Peripheriegeräten steuerten. Dies ermöglicht es der Zentraleinheit (CPU), sich ausschließlich auf die Interaktion mit dem RAM zu konzentrieren, wodurch optimale Leistungen gewährleistet werden.
Aus Software-Sicht zeichnen sich Mainframes durch ihre vielseitige Architektur aus. Mit Hilfe von virtuellen Maschinen können sie verschiedene Betriebssysteme unterstützen, obwohl Linux in letzter Zeit die bevorzugte Wahl geworden ist.
Ein moderner Mainframe kann bis zu 240 Standard-Server-CPUs, 40 TB RAM mit ECC-Funktion (Error Correction Code) und mehrere Petabyte redundanten Flash-Speicher aufnehmen. Diese Systeme sind darauf ausgelegt, riesige Datenmengen zu verarbeiten und dabei höchste Verfügbarkeit zu gewährleisten: Denken Sie daran, dass ein moderner Mainframe nur etwa fünf Minuten Ausfallzeit pro Jahr benötigt. Heute werden Mainframes in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, von hochintensiven Rechenoperationen bis hin zu Big Data Management, Analytics und maschinellem Lernen, sowie in stark virtualisierten Umgebungen, in denen sie Tausende von virtuellen Maschinen gleichzeitig verwalten können.
Mainframe und Redundanz
Unter "Redundanz" versteht man eine Architektur oder ein System, das Komponenten so verwendet, dass sie eine höhere Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit des Dienstes gewährleisten. Das Ziel ist es, sicherzustellen, dass ein Ausfall einer einzelnen Komponente das gesamte System nicht beeinträchtigt. Dank paralleler Verarbeitung bleibt das System auch bei Störungen effizient.
Mainframes sind in autonome Partitionen unterteilt, jede mit RAM, Speicher, CPU und sogar unterschiedlichen Betriebssystemen. Anwendungen bleiben betriebsbereit, auch wenn einige Partitionen gewartet werden, wie bei Software-Updates oder Hardwareeingriffen. In diesem Zusammenhang können sowohl CPUs, RAM als auch Speichereinheiten leicht ausgetauscht werden: Wenn ein Teil ausfällt, kann er entfernt und ersetzt werden, ohne den Mainframe ausschalten zu müssen. Dies ist der Grund, warum Unternehmen ihre Geschäfte fortsetzen können, ohne Unterbrechungen in den Dienstleistungen, die sie ihren Kunden anbieten.
Sicherheit von Mainframes
Ein weiteres herausragendes Merkmal von Mainframes ist ihre Sicherheit. Mainframes verwenden ein Berechtigungssystem, um den Zugriff von Benutzern zu kontrollieren und die Funktionen, die ein autorisierter Benutzer ausführen kann, zu beschränken. Viele Mainframes bieten auch die Möglichkeit, jede Datei zu verschlüsseln, um die Datensicherheit zu gewährleisten.
Die Zukunft der Mainframes
Trotz des Aufstiegs von Cloud-Diensten bleiben Mainframes ein wesentlicher Bestandteil der IT-Infrastruktur vieler Unternehmen. Viele der weltweit führenden Banken sowie zahlreiche Versicherungsgesellschaften und Telekommunikationsanbieter setzen sie weiterhin ein. Trotz der hohen Kosten für den Kauf und die Wartung von Mainframes glauben diese Unternehmen, dass die Vorteile in Bezug auf Zuverlässigkeit, Sicherheit und Datenmanagement die Investition rechtfertigen.