Alles, was Sie über Mainframes wissen müssen

Glauben Sie, dass es Supercomputer nur in Filmen gibt? Nun, nein, aber klar: Mainframes erreichen auch nicht dieses Niveau der Datenverarbeitung.

Mainframes sind größere und leistungsfähigere Computer als die, die wir im täglichen Leben haben, aber sie können auch andere Aufgaben erfüllen und haben mehr Einfluss auf unser Leben, als man denkt.

Möchten Sie wissen, was Mainframes sind? Dann laden wir Sie ein, weiterzulesen.

Was ist ein Mainframe?

Ein Mainframe kann als ein großer, majestätischer Computer definiert werden, der im Allgemeinen für komplexe Berechnungen und Datenverarbeitungsaufgaben verwendet wird. 

Es kann an mehrere Endclients gleichzeitig angeschlossen werden, so dass mehrere Benutzer gleichzeitig auf verschiedene Anwendungen und Prozesse zugreifen können, die auf dem Mainframe laufen, ohne dass die Leistung oder Sicherheit beeinträchtigt wird. 

Große Unternehmen verwenden für geschäftskritische Anwendungen häufig einen Mainframe, der umgangssprachlich als Big Iron oder Großrechner bezeichnet wird. Die Bezeichnung “Mainframe” klingt nicht so cool wie “Big Iron”, oder?

Dabei geht es um die Verarbeitung riesiger Datenmengen für Tätigkeiten wie Volkszählungen, Branchen- und Verbraucheranalysen, Enterprise Resource Planning oder die Verarbeitung großer Transaktionen. 

Die heutigen Mainframes sind viel kleiner als die Giganten der Vergangenheit. Der neueste Mainframe könnte in einem 19-Zoll-Rack mit mehreren Systemen im Rechenzentrum koexistieren.

Moderne Mainframes werden auch als Datenserver bezeichnet (obwohl Server nicht mit Mainframes identisch sind, was man sich merken sollte). 

Der Grund dafür ist, dass sie dafür ausgelegt sind, bis zu 1 Billion Online-Transaktionen pro Tag mit einem Höchstmaß an Sicherheit und Zuverlässigkeit durchzuführen. 

In der Praxis haben Mainframes einen hohen Verfügbarkeitsgrad, da sie häufig für Anwendungen eingesetzt werden, bei denen ein Ausfall kostspielig wäre und manchmal eine Herausforderung für ein Unternehmen darstellen würde. Schauen wir uns einige Eigenschaften von Mainframes an:

• Sie können die Systemkapazität im laufenden Betrieb erhöhen oder ändern, ohne den Systembetrieb zu unterbrechen. Ihre Präzision und Granularität bieten Fachwissen und eine Ausgereiftheit, die bei Serverlösungen ungewöhnlich ist.
• Sie bieten zwei Ebenen der Virtualisierung: logische Partitionen und virtuelle Maschinen. Viele Mainframe-Benutzer unterhalten zwei Maschinen, eine in ihrem primären Rechenzentrum und die andere in ihrem Backup-Rechenzentrum, die im Falle einer Katastrophe, die das primäre Rechenzentrum betrifft, aktiv oder als Standby sein kann.
• Test-, Entwicklungs-, Schulungs- und Produktionsarbeitslasten für Anwendungen und Datenbanken können auf einem einzigen System ausgeführt werden, es sei denn, die Nachfrage ist übermäßig hoch und die Maschinenkapazität ist erschöpft. Diese Konfiguration mit zwei Mainframes ermöglicht einen kontinuierlichen Geschäftsbetrieb und vermeidet geplante und ungeplante Ausfälle.
• Mainframes sind für die Bewältigung sehr großer Ein-/Ausgabevolumina (E/A) ausgelegt und haben Vorrang vor der Leistung. 
• Mainframes verwalten riesige Datenbanken und Dateien. Logs mit einer Kapazität von Gigabyte bis Terabyte sind keine Seltenheit, so dass sie im Vergleich zu einem normalen PC oft riesige Mengen an Online-Datenspeichern enthalten, auf die zudem schnell zugegriffen werden kann.

Welche Aufgaben muss ein Mainframe erfüllen?

Ein Mainframe muss 3 wesentliche Merkmale erfüllen, um als solcher zu gelten: 

1. Es muss als Datenspeicher-Organisationssystem funktionieren

Jeder Computer hat eine Festplatte für die langfristige Datenspeicherung, aber Mainframe-Systeme speichern alle Daten als Anwendung in sich selbst. 

Wenn Remote-Benutzer mit angeschlossenen Terminals versuchen, sich anzumelden, gewährt der Mainframe allen Remote-Terminals Zugriff auf ihre Dateien und Anwendungen, was eine bessere Zugänglichkeit ermöglicht. 

2. Unterstützung bei der Durchsetzung von Authentifizierung und Zugriffsberechtigungen

Die Speicherung von Daten und Softwaredateien auf einem einzigen Mainframe-System kann die Effizienz steigern, aber auch die Datensicherheit gefährden. Auf Mainframe-Systemen haben die Administratoren die Kontrolle über Programme und Daten. 

Sie können auch bestimmen, wer Zugriff auf die Daten und gesicherten Informationen hat. Mainframes können daher als Firewalls gegen Angriffe von Eindringlingen dienen.

3. Zuteilung von Prozessorzeit und Ressourcen

Mainframe-Systeme können eine endliche Menge an Rechenleistung unter allen gleichzeitig angeschlossenen Benutzern aufteilen. Folglich bestimmt der Mainframe, welche Arten von Prioritäten mit welchen Arten von Benutzern korrelieren. 

Der Mainframe-Administrator hat die Befugnis, diese Prioritäten festzulegen und die Prozessorressourcen zuzuweisen, so dass diese Aufgabe effizient automatisiert wird.

Welche Merkmale haben Mainframes?

Mainframes haben mehrere Merkmale, die sie von normalen Computern unterscheiden. Hier sind einige von ihnen: 

1. Sie haben 2 Prozessoren

Sie können einen Hauptprozessor oder den Systemassistenzprozessor verwenden, der auch als SAP bekannt ist. Letzterer verarbeitet keine Daten, sondern hat die Aufgabe, Daten so schnell wie möglich von einem Ort zum anderen zu übertragen.

Da es über 2 Prozessoren für unterschiedliche Aufgaben verfügt, kann jede CPU 7 bis 10 Kerne enthalten, die speziell zur Verbesserung der Leistung entwickelt und gebaut wurden.

2. Mehrere Eingangs- und Ausgangskarten

Jeder Mainframe kann bis zu 160 E/A-Karten enthalten, da es für Redundanz ausgelegt ist. Das heißt, wenn eine Karte ausfällt, übernehmen andere ihre Aufgaben, bis sie ersetzt wird.

3. Große Speicherkapazität

Diese Systeme verfügen über eine große Speicherkapazität, die es ihnen ermöglicht, riesige Datenmengen unter hoher Belastung zu verarbeiten, so dass sie den Anforderungen jedes Unternehmens gerecht werden. 

Es kann eine große Menge an Daten speichern und sie nach den Vorgaben des Benutzers interpretieren. Nach der Datenverarbeitung kann das System genaue Ergebnisse liefern, ohne dass es zu Ungenauigkeiten in den Daten kommt.

4. RAS-basierte Leistung

Alle Mainframe-Anwendungen werden unter dem Gesichtspunkt der Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Wartungsfreundlichkeit (RAS) entwickelt, wodurch sich die Maschine von anderen Systemen unterscheidet. 

Mit Hilfe dieser Computer ist die Datenverarbeitung einfach, und die Unternehmen nutzen die Skalierbarkeit des Systems, um mit unterschiedlichen Speicherkapazitäten zu arbeiten. Die CPUs im System unterstützen die Rechenleistung all dieser Anwendungen.

5. Kann ohne Unterbrechung laufen

Ein Upgrade der Software kann irgendwann notwendig werden, ist aber bei einem Mainframe kein Problem, da die Arbeitslasten auf die verschiedenen Prozessoren verteilt werden, so dass die Produktivität nicht sinkt. In anderen Fällen kann das Anhalten des Systems für das Unternehmen kostspielig sein. 

Handelt es sich bei dem Unternehmen um ein Finanzinstitut, könnte es sogar die nationale Sicherheit gefährden, da die Anfragen nicht bearbeitet werden können. Die Hauptfunktion von Mainframes besteht darin, wichtige Systeme rund um die Uhr zugänglich zu machen.

6. Sie können mehrere Betriebssysteme auf demselben Computer haben

Auf einem bestimmten Mainframe können mehrere Betriebssysteme gehostet werden. So ist es beispielsweise üblich, z/OS zusammen mit Linux auf einem einzigen Mainframe einzusetzen. z/VM, z/VSE, Linux für System z und z/TPF sind neben z/OS die vier gängigsten und am weitesten verbreiteten Betriebssysteme für Mainframes.

7. Toleriert Ausfälle aufgrund von Leistungsproblemen

Die Datenmenge, die in das und aus dem Mainframe-System fließt, kann reibungslos verwaltet werden, so dass es nicht zu Ausfällen aufgrund von Überlastung kommt, da der Mainframe sicherstellt, dass beim Verschieben großer Datenmengen innerhalb seiner Datenbank keine Fehler auftreten. Diese Funktion wird als fehlertolerante Datenverarbeitung bezeichnet.

8. Es zeichnet sich durch “Clustering-Technologie” aus

Mainframe-Systeme unterstützen eng gekoppelte Clustering-Technologien. 

Diese Fähigkeit ermöglicht den Betrieb von bis zu 32 Maschinen als einheitliche Systemkonfiguration. Selbst wenn ein System ausfällt, wird die Arbeit nahtlos und ohne Leistungseinbußen auf dem nächsten aktiven System fortgesetzt.

9. IT-Probleme zentralisieren

Das Mainframe-System ermöglicht die Zentralisierung der EDV-Aufgaben eines Unternehmens, d. h. alles läuft auf einem einzigen Teil des Rechners ab, und die Ergebnisse werden auf einem einzigen Monitor auf dem Desktop des Kunden angezeigt. 

Der Benutzer kann mit einer Anwendung oder einem Dienstprogramm auf dem Desktop interagieren, während der Mainframe im Hintergrund arbeitet, was eine bessere Zugänglichkeit und Kontrollierbarkeit ermöglicht.

10. Mehr Flexibilität für die Benutzer

Heutzutage wird der Unterschied zwischen zentraler und verteilter Datenverarbeitung jedoch immer geringer, so dass Mainframes mit einfacheren Server-Clustern in einer Vielzahl von Topologien kombiniert werden. 

Moderne Mainframe-Hardware und -Software kann dynamisch neu konfiguriert werden, während die Programme weiterlaufen. Dies unterstreicht die Anpassungsfähigkeit und Entwicklungsfähigkeit moderner Mainframes.

11. Mehrere Leistungsvorteile

Was nun die allgemeinen Vorteile betrifft, so bieten Mainframes unter anderem 3 Vorteile für Unternehmen, die sich für diese Art von Computern zur Verwaltung von Ressourcen und Aufgaben des Sendens und Empfangens von Daten entscheiden.

• Größe: Standard-Server sind im Vergleich zu Mainframes klein, aber ein Mainframe kann bis zu 12 Server für einen geringen Preis beherbergen. Ja, sie sind größer, aber das machen sie durch die Hardware-Ressourcen wett, die sie für die gleichzeitige Bearbeitung einer Vielzahl von Aufgaben bereitstellen.
• Leistung: Rechnen wir einmal nach: Wenn ein Server 300 Transaktionen pro Sekunde abwickelt, entspricht das etwa 26 Millionen Transaktionen pro Tag. Das ist zwar eine große Zahl, aber im Vergleich zu einem Mainframe, der bis zu 2,5 Milliarden Transaktionen pro Tag verarbeiten kann, ist sie unbedeutend. 
• Vielseitigkeit: Es ist nicht möglich, Arbeitslasten von einem Mainframe auf einen normalen Server zu migrieren, wohl aber umgekehrt, so dass Sie Ihre Kapazität leichter skalieren können.

 

Vorteile von Mainframes

Mainframes werden von einer großen Mehrheit der Unternehmen weltweit eingesetzt, aber warum bevorzugen sie diese großen Server? Hier sind die Vorteile, die sie bieten:

• Skalierbare Architektur: Mainframes können virtualisiert werden, und diese Kompatibilität macht sie wesentlich skalierbarer. Außerdem unterstützen sie Big-Data-Analysen, Datenmanagement und Webanwendungen.
• Compliance und Sicherheit: Sie erfüllen alle Industriestandards, von der Regulierung bis hin zu Datenverschlüsselungspraktiken, Aufgabentrennung, Überwachung privilegierter Benutzer, Sicherheit und mehr.
• Vereinfachung und Konsolidierung: Die Verlagerung verteilter Aufgaben auf einen Mainframe ist einfacher als es klingt, nimmt aber mit der Anzahl der zu steuernden Systeme ab. Sobald die Umgebung optimiert ist, lassen sich die Aufgaben auf dem Mainframe leichter konsolidieren. 
• Kostensenkung: Erinnern Sie sich, wie wir vorhin über Größe und Kosten gesprochen haben? Nun, die Kosteneffizienz von Mainframes hört damit nicht auf, denn diese Server haben auch eine Lebensdauer von fast 10 Jahren oder mehr.
• Kompatibilität zwischen den Generationen: Mainframes unterstützen eine Vielzahl von Software und Hardware, aber der Vorteil des Mainframes ist, dass er mit der meisten Software kompatibel ist, unabhängig von der Version des Betriebssystems, so dass ein Upgrade Ihres Mainframes keine größeren Probleme verursacht.

Würden Sie einen Mainframe in Ihrem Unternehmen einsetzen?

Nachdem wir alle Vorteile, Funktionen und Nutzen gehört haben, bleibt nur noch eine Frage offen: Würden Sie von einem normalen Server auf einen Mainframe umsteigen? 

Wenn ja, vergessen Sie nicht, uns mitzuteilen, warum, und sagen Sie uns auch, was der Hauptgrund für den Wechsel zu diesen Servern mit mehr Kapazität wäre.