Mainframe
Ein Mainframe, auch bekannt als Big Iron oder Großrechner, ist ein Hochleistungscomputer, der speziell für die Bearbeitung großer, rechenintensiver Aufgaben und Anwendungen eingesetzt wird, die eine höhere Verfügbarkeit und Sicherheit erfordern als kleinere Computer. Historisch gesehen waren Großrechner eher mit zentraler Datenverarbeitung assoziiert, während kleinere Computertypen mit verteilter Datenverarbeitung in Verbindung gebracht wurden. Diese klare Trennung hat sich jedoch inzwischen verwischt, da kleinere Computertypen immer leistungsfähiger werden und Mainframes zunehmend vielseitiger und flexibler werden.
Die ursprünglichen Mainframes waren in zimmergroßen Metallrahmen untergebracht, die eine Fläche von 2.000 bis 10.000 Quadratmetern einnahmen. Neuere Mainframes haben etwa die Größe eines großen Kühlschranks und lassen sich leichter in modernen Rechenzentren unterbringen. Kleinere IBM Mainframes dienen verteilten Benutzern und als kleinere Server in einem Computernetzwerk.
Der Mainframe wird manchmal als Dinosaurier bezeichnet, nicht nur wegen seiner Größe, sondern auch wegen der viele Jahre zurückreichenden Vorhersagen über sein Aussterben. Anfang der 1990er Jahre sagten Experten den Untergang des Mainframes bis zum Ende des Jahrzehnts voraus. Im Februar 2008 brachte IBM jedoch den z10-Mainframe auf den Markt, auf dem die Mainframe-Betriebssysteme (OS) z/OS, z/VM , z/VSE und z/TPF sowie Linux laufen. Heute nutzen Unternehmen, Behörden und andere Organisationen weiterhin Mainframes für Back-Office-Transaktionen und Datenverarbeitung sowie für webbasierte Anwendungen.
Die Historie des Mainframe
IBM wird die Entwicklung des ersten Großrechners, des Harvard Mark I, zugeschrieben, der von Howard Aikens entworfen und von IBM gebaut wurde. Er führte 1944 die ersten Programme aus.
Kommerzielle Großrechner kamen in den 1950er Jahren auf den Markt, angefangen mit dem UNIVAC von Remington Rand, der 1951 eingeführt wurde. In den 1970er- und 1980er-Jahren war IBM nach wie vor führend auf dem Mainframe-Markt, und große Unternehmen waren die wichtigsten Kunden. Es gab jedoch viele Anbieter von Großrechnern, darunter Amdahl, Burroughs, Control Data, Data General, Digital Equipment, Fujitsu, Hewlett-Packard, Hitachi, Honeywell, NCR, RCA, Scientific Data Systems, Siemens und Sperry Univac.
In diesen Jahrzehnten kamen steckerkompatible Mainframes (Plug-Compatible Mainframes) auf, die mit den IBM-Mainframes konkurrierten. Sie waren billiger und dennoch leistungsfähiger als vergleichbare IBM-Produkte. Anbieter wie Amdahl, Fujitsu und Hitachi boten Computersysteme an, die über eigene CPUs verfügten und den IBM System/370-Befehlssatz verwenden konnten. Das bedeutete, dass Anwendungen, die für IBM-Mainframes konfiguriert waren, auch auf PCM-Systemen laufen konnten.
Plug-kompatible Peripheriesysteme, wie zum Beispiel Memory und Festplatten, waren preiswerter als IBM-Geräte und konnten IBM-Umgebungen unterstützen. Zu den Anbietern dieser Peripheriegeräte gehörten Amdahl, IPL Systems, Memorex, Storage Technology und Telex. Wenn man bedenkt, dass ein Megabyte an Memory für einen IBM System/370-Großrechner in den späten 1970er und frühen 1980er Jahren 100.000 Dollar kosten konnte, bot der Wettbewerb mit IBM viele Möglichkeiten für Hersteller von Plug-kompatiblen Geräten.
Auch heute noch beherrscht IBM einen Großteil des Mainframe-Marktes. Die meisten dieser konkurrierenden Firmen gibt es entweder nicht mehr oder sie haben sich zu anderen Unternehmen zusammengeschlossen.
Einsatzgebiete moderner Mainframes
Mainframes sind heute nicht mehr so allgegenwärtig wie in der Vergangenheit, aber sie spielen immer noch eine wichtige Rolle in verschiedenen Branchen. Sie bewältigen große, datenintensive Arbeitslasten und verarbeiten riesige Datenmengen schnell. Sie werden häufig für hochvolumige Transaktionsverarbeitung, Stapelverarbeitung, Data Warehousing und Analysen eingesetzt. Moderne Mainframes können mehrere Betriebssysteme gleichzeitig ausführen und unterstützen Cloud Computing und virtuelle Umgebungen.
Zu den Branchen, in denen Mainframes nach wie vor eine wichtige Rolle spielen, gehören unter anderem die folgenden:
- Banken und Finanzunternehmen. Diese nutzen Mainframes zur Verarbeitung großer Transaktionsvolumina und zur Abwicklung des Hochfrequenzhandels auf den Finanzmärkten.
- Gesundheitsdienstleister. Sie sind auf Mainframes angewiesen, um die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit zu gewährleisten, die sie für die Verwaltung von Patientendaten und die Datenspeicherung benötigen.
- Regierungsbehörden. Dazu gehören das Militär und die Steuerbehörde. Sie verlassen sich auf Mainframes, um große Datenbanken und Datenverarbeitungsaufgaben zu bewältigen.
- Verkehrsbetriebe. Sie nutzen diese Maschinen zur Verwaltung von Verkehrssteuerungs-, Planungs- und Reservierungssystemen.
- Einzelhändler. Vor allem große Online-Händler verwenden Mainframes, um Verkaufs- und Bestandsdaten zu verfolgen.
Mainframe und Supercomputer im Vergleich
In den 1960er Jahren wurde der Begriff Supercomputer zur Beschreibung der schnellsten und leistungsfähigsten Computer verwendet. Der 6600 von Control Data, entwickelt von Seymour Cray, war der erste, der diese Bezeichnung erhielt. Supercomputer wurden für sehr rechenintensive Aufgaben wie die Simulation von Atomwaffen und Wettervorhersagen entwickelt.
Diese Systeme verwendeten 64-Bit-Wortgrößen, im Gegensatz zu Mainframes, die 16- und 32-Bit-Strukturen verwendeten. Supercomputer verwenden mehrere parallel arbeitende CPUs, um eine extrem hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit zu erreichen. Die Verarbeitungsgeschwindigkeit dieser Prozessoren ist wesentlich höher als die von Personal Computern, Servern und Großrechnern.
