Слухи о смерти мэйнфреймов сильно преувеличены. Интерактивная система обслуживания клиентов банка Well Fargo целиком построена на них. American Express, Charles Schwab и Federal Express взаимодействуют со своими Internet-клиентами с помощью «железных гигантов», а 25 тыс. пользователей Lotus Notes в компании Chrysler обслуживаются именно мэйнфреймами.

Известный производитель грузовых транспортных средств компания Caterpillar использует мэйнфреймы для подготовки 4,5 млн. технических чертежей. Серверная платформа для системы резервирования авиабилетов SABRE (Semi-Automated Business Research Environment) построена опять-таки на мэйнфреймах и без проблем обрабатывает свыше 5 тыс. транзакций в секунду в пиковые часы, что составляет более миллиарда транзакций в неделю. Поэтому совсем не удивительно, что производители программного обеспечения для мэйнфреймов такие, как Oracle, Information Builders, Platinum, SAS и Software AG, продолжают разработку для MVS-совместимых систем. Несомненно, бизнес, связанный с мэйнфреймами, живет и процветает.

Основные отличия мэйнфреймов от ПК и серверов заключаются в следующем: мэйнфреймы обеспечивают высокий уровень надежности благодаря избыточности аппаратного обеспечения; операционные системы для мэйнфреймов оптимизированы для пакетного режима работы и обработки транзакций; программы для мэйнфреймов пишутся на хорошо известных языках третьего поколения Cobol и Fortran, а не четвертого типа SQL, C++ или Java.

Очевидно, что мэйнфреймам рано покидать арену, потому что только они в состоянии удовлетворить те высочайшие требования к надежности, безопасности и просто компьютерной мощности, которые предъявляет сегодня Internet.

Достойная старость

Актриса Бэт Дэвис однажды заметила: «Старость - занятие не для девочек». Это утверждение, смысл которого в том, что истинная элегантность присуща только зрелому возрасту, вполне применимо и к компьютерам. В основе современного электронного бизнеса лежит масштабируемая трехзвенная компьютерная архитектура. ПК, тонкие клиенты, мобильные персональные секретари и устройства доступа в Internet с HTML-браузерами образуют первый уровень этой архитектуры. Internet связывает этот уровень с серверами Unix и NT, которые поддерживают протокол НTTP и программное обеспечение сервера приложений, образующие второй уровень. Системы второго уровня соединяются с базами данных третьего уровня, где доминируют мэйнфреймы, поскольку именно на третьем уровне годами скапливались огромные массивы информации. На создание баз данных на мэйнфреймах потрачено столько сил и времени, что преобразование их в другой формат потребовало бы от компаний затрат, превышающих весь их капитал. Кроме того, эти базы данных решают задачи невиданной сложности: миллиард транзакций в неделю - обычное дело для таких систем. Так зачем же переходить от испытанной и превосходно работающей системы, к некоему решению, которое может оказаться менее надежным и эффективным?

Для быстрых, надежных и высокодоступных баз данных нужны машины соответствующего класса. Как показано в таблице 1, основным критериям сегодня удовлетворяют только мэйнфреймы: их надежность и доступность перевешивают достоинства современных технологий, в частности, Unix и Windows 2000. Значимость таких характеристик, как безопасность, надежность и целостность данных, все возрастает, и в этом отношении мэйнфреймы по-прежнему превосходят остальные платформы.

Таблица 1. Показатели надежности мэйнфреймов, миникомпьютеров и ПК

ТипПлатформаПростои в расчете на один сервер в годГотовность в процентах по отношению к уровню доступности 24 часа, 365 дней в году
МэйнфреймIBM S/390 (сисплекс, технология взаимопересекающихся межсоединений, обеспечивающая создание кластера процессоров, который ведет себя как многопроцессорная система)10 минут99,998
 Compaq Tandem Nonstop1,7 часа99,98
 IBM AS/4005,2 часа99,94
 IBM S/390 (не сисплекс)8,9 часа99,90
Мини-Digital VAX18,9 часа99,78
компьютерUnix-машины (все варианты Unix)23,6 часа99,73
ПКWindows NT224,5 часа97,44
Источник: K.Fizpattrik, «Platform Availability Data: Can You Spare a Minute?»

GartnerAdvisory: Research and Advisory Services, Research Note, Decision Framework, 29 Oct. 1999

Возможно, трехзвенные архитектуры не идеальны, но они отвечают реалиям сегодняшнего компьютерного мира. И хотя слава первого поставщика машин для баз данных Internet принадлежит Sun Microsystems, нельзя отрицать того факта, что продажи мэйнфреймов по-прежнему огромны.

Явные признаки жизни

Беспристрастные цифры (рис. 1 - 3) свидетельствуют о том, что мэйнфреймы обречены на долголетие. Поставщики мэйнфреймов предпочитают оценивать уровень продаж миллионами команд в секунду, а не количеством проданных машин: учитывая масштабируемость этих систем, за единицу измерения разумнее взять MIPS. Между 1995 и 1997 годами выраженный в MIPS объем ежегодных поставок систем IBM S/390 вырос с 320 до 900 тысяч. На рис. 1

Рис. 1. Динамика цен на IBM S/390 (в долл./MIPS)
показана динамика цен на мэйнфреймы - эта кривая демонстрирует скорость совершенствования этих машин. Цены на мэйнфреймы падают на 32% в год, что вполне сравнимо со скоростью снижения цен на ПК. Судя по графику, в следующем году за то же количество MIPS можно будет заплатить на 32% меньше, чем в этом году, или купить на 32% MIPS больше за те же деньги. Заметим также, что по части масштабируемости мэйнфреймы опережают все остальные разновидности компьютеров, благодаря гигантской пропускной способности
Рис. 2. Прогнозируемый уровень поставок мэйнфреймов (в MIPS)
подсистемы ввода/вывода, огромной памяти и почти безграничному дисковому пространству. Итог всего сказанного следующий: в крупных корпорациях мэйнфрейм обеспечит экономичную работу с Internet. Представители IBM, например, утверждают, что один мэйнфрейм с 10 КМОП-процессорами способен обслуживать 10 тыс. пользователей Lotus Notes. О том, чтобы добиться такого же результата на своем сервере ПК, можно и не мечтать.

Рис. 3. Снижение стоимости на одного пользователя благодаря высокой масштабируемости мэйнфреймов по сравнению с масштабируемостью Unix-серверов

Подчеркну еще раз: мэйнфреймы - это мощный фундамент, на котором покоятся все Internet-технологии, включая Web. Компания Schwab.com добавила еще по два мэйнфрейма к тем шести, которые уже установлены в каждом из двух ее центров данных. Восемь резервных мэйнфреймов дублируют основные системы. По оценкам аналитиков Schwab, необходимость спокойно справляться с непредсказуемыми всплесками потребности в данных заставляет время от времени утраивать пиковую пропускную способность. Как говорят, время - деньги, а простои обходятся компаниям слишком дорого. Согласно исследованиям Standish Group, стоимость простоев колеблется от 1 тыс. долл. в минуту для обычной электронной почты, до 13 тыс. долл. в минуту для корпоративных приложений.

Возрождение

Разработчики программного обеспечения немедленно отреагировали на подъем в бизнесе, связанном с мэйнфреймами. Программа S/390 Partners корпорации IBM в 1995 году охватывала 100 поставщиков, а к 1997 году число ее участников перевалило за тысячу. В операционную систему OS/390 включены все стандартные API-интерфейсы Unix, а API для Windows разработчики из Microsoft могут приобрести у компании Bristol Technology (http://www.bristol.com/). Интерфейс Win/U от Bristol позволяет перекомпилировать NT-приложения для ОС MVS Open Edition, и, таким образом, получить версию для мэйнфрейма. Большого интереса к портированию другими способами не наблюдается - зачем опускаться до уровня Windows, если можно воспользоваться техническими и экономическими преимуществами системы MVS.

Представитель шестого поколения мэйнфреймов IBM, компьютер System 390, который был выпущен в июне 1999 года, являет собой хороший пример компьютерной мощности, доступной на современных мэйнфреймах. В системе шестого поколения может работать до 12 процессоров, что в совокупности обеспечивает 1600 MIPS на одной машине. Производительность System 390 на 50% выше, чем у модели пятого поколения, появившейся всего лишь на девять месяцев раньше. Как отмечает Джордж Уолш, директор по производству линии S/390, машина с производительностью 1600 MIPS потребляет меньше электроэнергии, чем обычный бытовой фен.

Как следует из рисунков, динамика цен на мэйнфреймы сравнима с аналогичным показателем для ПК и рабочих станций. Но возрождение популярности мэйнфреймов имеет более глубокую причину: это присущая им высочайшая пропускная способность. Может показаться, что 350 тыс. долл. за однопроцессорный мэйнфрейм шестого поколения - это слишком дорого, но надо иметь в виду, что в этой системе 32 Гбайта памяти, и ее можно увеличить до сотен терабайт. По сравнению с Unix- или NT-машинами мэйнфрейм имеет огромную пропускную способность, например, System 390 поддерживает 24 оптоволоконных канала, параллельный сисплекс, HiPerLinks (разработанная IBM технология межсоединения процессоров) и Gigabit Ethernet. Все вместе это составляет 256 каналов. Нужна периферия? Такая система ввода/вывода позволяет подсоединить до 16 тыс. внешних устройств. Как показано во врезке «Замечание о ПК-ферме», ПК могут оставить всякую надежду конкурировать с этим уникальными машинами по производительности и масштабируемости.

Мэйнфреймы не уступают в ценовой войне. Возьмем, к примеру, стойку Web-серверов Microsoft, которая состоит из тысячи 4-процессорных серверов с Pentium, что в MIPS эквивалентно примерно 20 мэйнфреймам. Предположим, каждая такая система стоит

10 тыс. долл., тогда Microsoft заплатит за свою конфигурацию 10 млн. долл. За эту сумму я могу купить от 10 до

20 мэйнфреймов, так что общие вложения сопоставимы.

Однако реальная проблема - сопровождение и надежность. Microsoft на самом деле придется платить больше, так как необходимо поддерживать сеть серверов в рабочем состоянии. Вот почему крупные корпорации, такие как Charles Schwab, возвращаются к мэйнфреймам - «железные монстры» обеспечивают огромные преимущества по стоимости владения и уровню доступности.

В 70-е, когда масштабы монополии IBM превышали мощь сегодняшней Microsoft, S/360 правили миром информационных технологий. Тогда данные хранились на мэйнфреймах, которые делали все. Сегодня мэйнфреймы по-прежнему хранят все данные и выполняют значительную часть работы. На смену туповатым зеленоэкранным терминалам пришли персоналки, но Internet опять вернул мэйнфреймам былую популярность. Чем больше изменений, тем больше постоянства.

Amdahl, Bull, Unisys и другие производители «железных гигантов» рассчитывают извлечь большую прибыль из наметившегося возврата к стилю 70-х. 25 лет назад мы говорили о коммерции, теперь рассуждаем об электронной коммерции, но требования к безопасности и надежности систем корпоративного уровня не изменились. Адекватны этим требованиям только аппаратное обеспечение и операционные системы мэйнфреймов. Правда, конкуренты IBM намереваются перенести на свои мэйнфреймы куда менее надежную Windows NT. Хватит ли у них ума не делать этого?

Об авторe

Тед Льюис (Ted Lewis) - профессор Аспирантской школы Военно-Морского Флота США, глава компании Technology Assessment Group. Тед - автор выпущенной издательством Computer Society Press книги «Microsoft Rising ... and Other Tales of Silicon Valley».


T. Lewis. Mainframes Are Dead, Long Live Mainframes, - IEEE Computer, August, 1999, pp. 102-104, Reprinted with Permission, Copyright IEEE CS, 1999. All rights reserved.

Замечание о ПК-ферме

Использовать несколько мэйнфреймов вместо нескольких тысяч ПК разумней во всех отношениях. Это будет дешевле, проще с точки зрения сопровождения и безопасней. Все недостатки решения на базе ПК демонстрируют стойки Web-серверов компании Microsoft.

Вся эта махина получает 190 миллионов запросов в день и ежедневно загружает 18 Гбайт данных в виде 324 тыс. файлов и 307 тыс. графических изображений. Около тысячи четырехпроцессорных систем на базе Pentium, каждая из которых имеет 512 Мбайт оперативной памяти, связаны друг с другом шестью локальными сетями с пропускной способностью 600 Мбит/с. Две линии ОС-12 на 1,2 Гбит/с обеспечивают связь с внешним миром. Можно представить себе размеры этого предприятия и сотни системных администраторов, которые мечутся, стараясь поддерживать в рабочем состоянии отдельные серверы. Нетрудно догадаться, как часто одна из машин выходит из строя.

При этом серверные стойки еженедельно обрабатывают меньше обращений к Web-страницам, чем небольшая группа мэйнфреймов, которая поддерживает систему резервирования SABRE. Вся совокупная оперативная память монстра от Microsoft уместится на одном мэйнфрейме, а пропускная способность шести локальных сетей Microsoft эквивалентна пропускной способности всего лишь трех мэйнфреймов. Если бы специалисты Microsoft вспомнили о мэйнфреймах, компания сэкономила бы большую сумму денег и получила более надежный, управляемый и масштабируемый Web-узел. Правда, с точки зрения маркетинга, использование мэйнфреймов может произвести плохое впечатление на потенциальных заказчиков Windows NT.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями