Программа мэйнфрейм – Автоматизация горного производства и работ, горно-геометрического анализа

Мэйнфрейм

Мэйнфрейм ( англ. Mainframe ) — Данный термин имеет два основных значения:

• Большая универсальная ЭВМ — высокопроизводительный компьютер со значительным объемом оперативной и внешней памяти, предназначенный для организации централизованных хранилищ данных большой емкости и выполнения интенсивных вычислительных работ.
• Компьютер с архитектурой IBM System/360, 370, 390, zSeries.

История

Историю мейнфреймов принято отсчитывать с появления в 1964 году универсальной компьютерной системы IBM System/360, на разработку которой корпорация IBM потратила $ 5 млрд. Сам термин «мэйнфрейм» происходит от названия типовых процессорных стоек этой системы. В 1960-х — начале 1980-х годов System/360 была безоговорочным лидером на рынке. Ее клоны выпускались во многих странах, в том числе — в СССР (серия ЕС ЭВМ).

Мэйнфреймы IBM используются в более чем 25 000 организациях по всему миру (без учета клонов). Около 70% всех важных бизнес-данных хранятся на мэйнфреймах.

В начале 1990-х начался кризис рынка мейнфреймов, пик которого пришелся на 1993 год. Многие аналитики заговорили о полное вымирание мэйнфреймов, о переходе от централизованной обработки информации к распределенной (с помощью персональных компьютеров, соединенных двухуровневой архитектурой «Клиент-сервер»). Многие стали воспринимать мэйнфреймы как вчерашний день вычислительной техники, считая Unix — и PC -серверы более современными и перспективными.

Важной причиной резкого уменьшения интереса к мейнфреймам в 80-х годах было бурное развитие PC и Unix-ориентированных машин, в которых благодаря применению новой технологии создания КМОП -микросхем удалось значительно уменьшить энергопотребление, а их размеры достигли размеров настольных станций. В то же время для установки мейнфреймов требовались огромные площади, а использование устаревших полупроводниковых технологий влекло за собой необходимость водяного охлаждения. Итак, несмотря на их вычислительную мощность, из-за дороговизны и сложности обслуживания мейнфреймы все меньше пользовались спросом на рынке вычислительных средств.

Еще один аргумент против мейнфреймов состоял в том, что в них не соблюдается основной принцип открытых систем, а именно — совместимость с другими платформами. Руководство компании IBM, основного производителя аппаратного и программного обеспечения мэйнфреймов, сприйнаяло критику конструктивно и выработало кардинально новую стратегию в отношении этой платформы с целью резко повысить производительность снизить стоимость владения, а также добиться высокой надежности и доступности систем. Достижению этих планов способствовали важные изменения в технологической сфере: на смену биполярной технологии изготовления процессоров для мэйнфреймов пришла технология КМОП. Переход на новую элементную базу позволил значительно снизить уровень энергопотребления мейнфреймов и упростить требования к системе электропитания и охлаждения (водяное охлаждение было заменено воздушным). Мэйнфреймы на базе КМОП-микросхем быстро набрали производительность и теряли габариты. Кардинальные же событием стал переход на 64-разрядную архитектуру zArchitecture. Современные мэйнфреймы перестали быть закрытой платформой: они способны поддерживать на одной машине сотни серверов с различными ОС, в том числе Linux.

Согласно одному из прогнозов Gartner Group, последний мэйнфрейм предполагалось устранить в 1993 году. Срок этого прогноза давно закончился, а рынок мейнфреймов остается стабильным, и их продажи ежегодно растут.

С 1994 года вновь начался рост интереса к мэйнфреймов. Дело в том, что, как показала практика, централизованная обработка на основе мейнфреймов решает многие задачи построения информационных систем масштаба предприятия проще и дешевле, чем распределена.

Характеристики

• Среднее время наработки на отказ оценивается в 12-15 лет. Надежность мейнфреймов — это результат почти 60-летнего их совершенствования. Мэйнфреймы могут изолировать и исправлять большинство аппаратных и программных ошибок.
• Дублирование. Резервные процессоры. Запасные микросхемы памяти. Альтернативные пути доступа к периферийных устройств. Горячая замена всех элементов вплоть до каналов, плат памяти и центральных процессоров. Группа разработки VM / ESA потратила уже двадцать лет на удаление ошибок из операционной системы, и была в результате создана система, которую можно использовать в самых случаях.
• Целостность данных. В мэйнфреймах используется память, исправляет ошибки. Ошибки не приводят к разрушению данных в памяти, или данных, ожидающих устройства ввода-вывода. Дисковые подсистемы построены на основе RAID -массивов с горячей заменой и встроенных средств резервного копирования гарантируют от потерь данных.
• Рабочая нагрузка мейнфреймов может составлять 80% -95% от их пиковой производительности.
• Пропускная способность подсистемы ввода-вывода мэйнфреймов разработана так, чтобы работать в среде с высоким рабочим нагрузкам на ввод-вывод. Ряд тестов показал, что мэйнфрейм может обрабатывать на 400-500% интенсивнее ввода-вывода чем SUN E10000 или серверы HEWLETT-PACKARD класса T.
• Масштабирование может быть как вертикальным так и горизонтальным. Вертикальное масштабирование обеспечивается линейкой процессоров с производительностью от 5 до 200 MIPS и наращиванием до 12 центральных процессоров в одном компьютере. Горизонтальное масштабирование реализуется объединением ЭВМ в ParallelSysplex — многомашинный кластер, выглядит с точки зрения пользователя единственным компьютером. Всего в ParallelSysplex можно объединить до 32 машин. Географически распределенный ParallelSysplex называют GeoPlex. В случае использования ОС VM для совместной работы можно объединить любое количество компьютеров. Программное увеличение — на одном мэйнфреймов может быть сконфигурирован фактически безграничное количество различных серверов. Причем все серверы могут быть изолированы друг от друга так будто они выполняются на отдельных выделенных компьютерах и в то же время совместно использовать аппаратные и программные ресурсы и данные.
• Доступ к данным. Поскольку данные хранятся на одном сервере, приложения не требуют сбора исходной информации из множества источников, не требуется дополнительное дисковое пространство для временного хранения, возникают сомнения в их актуальности. Требуется небольшое количество необходимых физических серверов и значительно проще программное обеспечение. Все это, в совокупности, ведет к повышению скорости и эффективности обработки.
• Использование дискового пространства. Объем базы данных и его отношение к требуемой для размещения объема физического диска, пути доступа к дисковой подсистеме, пропускная способность ввода-вывода, достаточное для загрузки процессора (бред какой-то, что автор хотел сказать?).

Результаты тестирования специально настроенных под эталонные тесты систем, представленные на сайте TPC показывают, что в UNIX дисковое пространство используется на 20% -30%. Для S/390 к. п. д. для дисковых систем находится в диапазоне 65% -75%. Если мы примем размер базы данных 700 GB, типичный для большинства пользователей, мы увидим что для нее потребуется дисковая подсистема в 2.8 ТБ при UNIX и 1 ТБ для S/390. На самом деле требуется рассматривать два типа рабочей нагрузки: один организован и оптимизирован для OLTP и эффективной пакетной обработки, и второй — оптимизированный для систем добычи данных и бизнес- приложений. В этом случае требование к емкости дисковой подсистемы составит 5,6 ТБ для UNIX, на 2 ТБ для S/390. (Бред продолжается: где ссылка на упомянутые тесты, когда они проводились, с какой стати размер базы данных 700 GB является «типичным для большинства пользователей «и вообще, с какого потолка взяты приведенные здесь цифры?) (Сайт, с которого взяты» цифры с потолка «: http://www.tpc.org)

• Защита. Встроенные в аппаратуру возможности защиты, такие как криптографические устройства и Logical Partition, и средства защиты операционных систем дополнены программными продуктами RACF или VM: SECURE, обеспечивают совершенный защиту.
• Сохранение инвестиций — использование данных и существующих приложений, не влечет дополнительных расходов по приобретению нового программного обеспечения для другой платформы, переобучению персонала, перенос данных. Пользовательский интерфейс всегда оставался слабейшего месту мэйнфреймов. Сейчас же стало возможно для приложений мэйнфреймов, в кратчайшие сроки и при минимальных затратах, обеспечить современный Интернет-интерфейс.

В настоящее время майнфреймы IBM занимают главное место на мировом рынке. Так же на рынке со своей продукцией присутствуют фирмы Hitachi, Amdahl и Fujitsu.

nado.znate.ru

Базовая архитектура большой ЭВМ класса мейнфрейм — Мегаобучалка

Серверы и мейнфреймы. Архитектура и основные характеристики

Мейнфре́йм (также мэйнфрейм, от англ. mainframe) — данный термин имеет три основных значения.

1. Большая универсальная ЭВМ — высокопроизводительный компьютер со значительным объёмомоперативной и внешней памяти

, предназначенный для организации централизованных хранилищ данных большой ёмкости и выполнения интенсивных вычислительных работ.

2. Компьютер c архитектуройIBMSystem/360, 370, 390, zSeries.

3. Наиболее мощный компьютер (например, удовлетворяющий признакам значения (1)), используемый в качестве главного или центрального компьютера (например, в качестве главного сервера).

 

Особенности и характеристики современных мейнфреймов

· Среднее время наработки на отказ. Время наработки на отказ современных мейнфреймов оценивается в 12-15 лет. Надёжность мейнфреймов — это результат их почти 60-летнего совершенствования. Группа разработки операционной системы

VM/ESA затратила 20 лет на удаление ошибок, и в результате была создана система, которую можно использовать в самых ответственных случаях.

· Повышенная устойчивость систем. Мейнфреймы могут изолировать и исправлять большинство аппаратных и программных ошибок за счёт использования следующих принципов:

· Дублирование: два резервных процессора, резервные модули памяти, альтернативные пути доступа к периферийным устройствам.

· Горячая замена всех элементов вплоть до каналов, плат памяти и центральных процессоров.

· Целостность данных. В мейнфреймах используется

память с коррекцией ошибок. Ошибки не приводят к разрушению данных в памяти, или данных, ожидающих вывода на внешние устройства. Дисковые подсистемы построенные на основе RAID-массивов с горячей заменой и встроенных средств резервного копированиязащищают от потерь данных.

· Рабочая нагрузка. Рабочая нагрузка мейнфреймов может составлять 80-95 % от их пиковой производительности. Операционная система мейнфрейма будет обрабатывать всё сразу, причём все приложения будут тесно сотрудничать и использовать общие компоненты ПО.

· Пропускная способность. Подсистемы ввода-вывода мейнфреймов разработаны так, чтобы работать в среде с высочайшей рабочей нагрузкой на ввод-вывод данных.

· Масштабирование. Масштабирование мейнфреймов может быть как вертикальным, так и горизонтальным. Вертикальное масштабирование обеспечивается линейкой процессоров с производительностью от 5 до 200 MIPS и наращиванием до 12 центральных процессоров в одном компьютере. Горизонтальное масштабирование реализуется объединением ЭВМ в Sysplex (System Complex) — многомашинный кластер, выглядящий с точки зрения пользователя единым компьютером. Всего в Sysplex можно объединить до 32 машин. Географически распределённый Sysplex называют GDPS. В случае использования операционной системы

VM для совместной работы можно объединить любое количество компьютеров. Программное масштабирование — на одном мейнфрейме может быть сконфигурировано фактически бесконечное число различных серверов. Причем все серверы могут быть изолированы друг от друга так, как будто они выполняются на отдельных выделенных компьютерах и в то же время совместно использовать аппаратные и программные ресурсы и данные.

· Доступ к данным. Поскольку данные хранятся на одном сервере, прикладные программы не нуждаются в сборе исходной информации из множества источников, не требуется дополнительное дисковое пространство для их временного хранения, не возникают сомнения в их актуальности. Требуется небольшое количество физических серверов и значительно более простое программное обеспечение. Всё это, в совокупности, ведёт к повышению скорости и эффективности обработки.

· Защита. Встроенные в аппаратуру возможности защиты, такие как криптографические устройства, и Logical Partition, и средства защиты операционных систем, дополненные программными продуктами RACF или VM:SECURE, обеспечивают надёжную защиту.

· Пользовательский интерфейс. Пользовательский интерфейс у мейнфреймов всегда оставался наиболее слабым местом. Сейчас же стало возможно для прикладных программ мейнфреймов в кратчайшие сроки и при минимальных затратах обеспечить современный веб-интерфейс

.

· Сохранение инвестиций — использование данных и существующих прикладных программ не влечёт дополнительных расходов по приобретению нового программного обеспечения для другой платформы, переучиванию персонала, переноса данных и т. д.

 

Базовая архитектура большой ЭВМ класса мейнфрейм

Архитектура большой ЭВМ класса IBM мейнфрейм может быть представлена следующим образом (см. рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 – Базовая архитектура zSeries.

Базовая архитектура zArchitecture большой ЭВМ класса мейнфрейм состоит из набора центральных процессоров СРU (Сentral Processor Units), согласованную работу которых синхронизирует внешний таймер ETR (External Timing Removed), основной памяти Main Storage, расширенной или дополнительной памяти Extended Storage, подсистемы ввода-вывода (далее по тексту мы будем называть ее канальной подсистемой) Channel SubSystem (CSS), в составе которой есть последовательные и параллельные каналы. Последовательные каналы управляются с помощью устройств селекции Dynami и контрольных блоков CU (Control Unit), через которые машина общается с периферийными устройствами D (Device). Контрольные блоки CU, их называют также контроллерами ввода-вывода или управляющими блоками, – очень важная часть канальной подсистемы.

Соединение между канальной подсистемой и контрольным блоком называется канальным путем (Channel Path). Канальный путь использует протокол параллельной либо последовательной передачи данных и соответственно называется либо параллельным, либо последовательным канальным путем. Последовательный канальный путь может подсоединяться к контрольному блоку через динамический переключатель Dynami, который предоставляет возможность организации различных внутренних соединений между портами этого переключателя.

Криптографический узел может быть выполнен встроенным в процессор, а внешний таймер (ETR) может быть подключен к системе.

Физическая реализация описанного набора основных компонентов архитектуры может варьироваться в зависимости от модели системы.

Специальные процессоры могут различаться по своим внутренним характеристикам, функциям, числу подканалов; канальные пути и контрольные блоки могут различаться по способу подключения периферийных устройств к канальной подсистеме, основная (и расширенная) память может различаться размерами, а система в целом будет отличаться характеристиками производительности.

Система, рассматриваемая без периферийных устройств ввода-вывода, называется конфигурацией. Все физическое оборудование, независимо от того, входит оно в состав конфигурации или нет, называется инсталляцией.

Процессорная память – это память внутри самого процессора, она недоступна для программ.

Внутренняя или процессорная память имеет многоуровневую структуру, включающую до трех уровней буферной памяти, называемой КЭШ-памятью. Уровни КЭШ-памяти предназначены для увеличения быстродействия основной памяти и «прозрачны» для процессора, то есть программно недоступны.

Серверы

Сервер — в информационных технологиях вообще — это некий программный или аппаратный компонент, выполняющий сервисные функции по запросу клиента, предоставляя ему доступ к определённым ресурсам. Подчёркиваю! — в общем случае сервер — это не обязательно машина, компьютер, железка. Сервер — это может быть и программа. Общее свойство серверов — выполнение некой сервисной,

обслуживающей функции (сервер — от английского to serve — служить).

Сервер обслуживает клиентов. Под клиентом могут пониматься пользователи или другие компьютеры или программы — неважно. Важно, что понятия сервер и клиент и закрепленные за ними роли образуют программную концепцию «клиент-сервер» (Обязательный материал!). О ней мы ещё обязательно вспомним, поскольку для сетевых коммуникационных технологий эта концепция имеет решающее значение.

Возвращаясь к нашей теме, к компьютерам высокой производительности, мы будем называть серверами именно аппаратные устройства, то есть компьютеры, которые выполняют сервисные функции по запросу клиента. Какие именно функции? Самые разные. Эти функции называются

ролями сервера и их у каждого сервера может быть несколько.

Наиболее частая роль — файл-сервер, как наш Intel Storage Device, на котором хранятся почти все файловые ресурсы нашей институтской локальной компьютерной сети. Чуть более редкая роль — сервер 1С, например.

Сервер — это не обязательно сверхмощный компьютер, бывают и очень «слабые» сервера. Поэтому иногда говорят, что сервер (как компьютер) — это некий выделенный из группы персональных компьютеров для выполнения какой-либо сервисной задачи без непосредственного участия человека. В самом деле, в мире тихо и незаметно выполняют свои сервисные функции миллионы серверов, которые по мощности уступают Вашему домашнему компьютеру. Из-за того, что им нет нужды взаимодействовать с человеком непосредственно через

УВВ, кроме сетевой карты, нет нужды обслуживать графический интерфейс, требования к их мощности намного ниже, чем к персональным компьютерам.

Важное свойство всех серверов — это надёжность. Как устройство, призванное работать без участия человека, сервер обязан обеспечивать доступ клиентов 24 часа 7 дней в неделю. Для этого в серверах используется схожая по сути, но совершенно отличная от «персоналок» элементная база — более надёжная оперативная память, жёсткие диски с бОльшим временем наработки на отказ, дублирующие системы и т.д.

Нередко для серверов в организации отводят специальное помещение — серверную комнату. В этом помещении обеспечивают особый температурный режим (как правило — от +16 до +18 °С), влажность (40-50%), предотвращают запылённость (поддерживают избыточное давление воздуха по отношению к примыкающим помещениям), обеспечивают резервным электропитанием, нередко — системой газового пожаротушения, и, конечно, особый режим допуска.

Самая главная характеристика сервера – это его производительность, которая зависит от нескольких параметров:

· во-первых, от типа и производительности процессоров;

· во-вторых, от объема и типа оперативной памяти;

· в-третьих, от производительности дисковой подсистемы.

Например, чем больше процессоров составляют начинку сервера и чем больше ядер в каждом из них, тем больше мощность всей сети. В принципе, выбирая конфигурацию сервера, нужно обязательно предусмотреть возможность расширения его через некоторое время, если возникнет потребность. Для этого нужно позаботиться о наличии процессоров, памяти и пр. устройств, совместимых с уже имеющимися.

Вторая важная характеристика сервера – его управляемость. Имеется ввиду, что должны быть обеспечены такие функции, как удаленные мониторинг и диагностика. Т.е. желательно, чтобы сервером можно было управлять на расстоянии: включать и перезагружать, диагностировать и исправлять неполадки даже в выключенном состоянии (при условии, что он подключен к электрической сети).

Первые две характеристики – производительность и управляемость– в значительной мере влияют на надежность сервера, что подразумевает не только физическую его надежность и качественную сборку, но и программную, которая состоит в стабильной работе всех программ.

Кроме перечисленного, следует обратить внимание на масштабируемость сервера, что позволяет значительно увеличить его мощность в плане производимых операционной системой вычислительных операций. Иными словами, масштабируемость означает, что система имеет способность увеличивать мощность в случае увеличения рабочей нагрузки без снижения таких показателей, как надежность и отказоустойчивость.

megaobuchalka.ru

Мейнфрейм (мэйнфрейм)

2017/12/12 12:41:54

Мейнфреймы – мощные вычислительные системы, предназначенные для бесперебойного решения критически важных задач при высоком уровне коэффициента использования.

Используются для хостинга коммерческих баз данных, обработки транзакций и выполнения комплексных приложений, требующих непревзойденных показателей по устойчивости, целостности, безопасности и степени готовности. Мэйнфреймы беспрепятственно поддерживают тысячи одновременно выполняемых операций ввода/вывода, обслуживают пользователей в глобальном масштабе и обрабатывают до миллиарда транзакций в день.

2017: Стимул для замены мэйнфреймов

Внедрение искусственного интеллекта (Artificial Intelligence, AI), машинного обучения и Интернета вещей (Internet of Things, IoT) требует от компаний быстрее развертывать новые сервисы и обрабатывать данные, поэтому в 2018 году компаниям, до сих пор использующих мэйнфреймы, необходимо будет решить, что дальше делать с этими устаревшими компьютерами. Разработчик системного ПО компания TmaxSoft считает, что мэйнфреймы мешают внедрению AI, машинного обучения и IoT, и в результате их владельцам трудно выдержать растущую конкуренцию в эпоху цифровой трансформации бизнеса.

Андрей Рева, исполнительный директор Российского отделения компании TmaxSoft, так объясняет ситуацию: «Цифровые технологии изменили основу бизнес-моделей, поэтому сегодня они крайне нестабильны и компаниям нужно полностью перестроить свою работу и гибко реагировать на изменения на рынках уже не только для улучшения конкурентоспособности, но для своего выживания. Главная проблема у компаний, которые по-прежнему используют мэйнфреймы, — это невозможность бесшовно интегрировать новые технологии, без которых невозможно адаптироваться к постоянно меняющейся ситуации на рынке».

Gartner прогнозирует, что AI вместе с IoT в течение нескольких следующих лет кардинально изменят все рынки, и те компании, которыми первыми на своих web-сайтах внедрят поддержку визуального и голосового поиска, к 2021 году увеличат свою доход от продаж через Интернет на 30%. Также Garter предсказывает, что в 2020 году 95% всей новой электроники будут использовать IoT.

«Унаследованные технологии, которые были разработаны еще в прошлом веке, часто тормозят выход на рынок и препятствуют внедрениям инноваций, превращая запуск новых сервисов и реагирование на действия конкурентов в очень сложный и длительный процесс. Устаревшие мэйнфреймы не только требуют огромных расходов на обслуживание, но и часто несовместимы с лучшим в своем классе современным программным обеспечением. У мэйнфреймов есть еще несколько серьезных минусов, включая зависимость от одного поставщика и растущий дефицит специалистов, которые могут обслуживать эти унаследованные компьютеры», — подчеркнул Рева.

2012

Как показал опрос осени 2012 года британских специалистов по информационным технологиям, проведенный компанией CA Technologies, в корпоративной среде мэйнфреймы по-прежнему рассматриваются в качестве стратегически важной части информационной инфраструктуры. Так считает 72% из 623 участников опроса. При этом 37% из них планирует в ближайшие год-полтора увеличение расходов на закупки программного обеспечения для мэйнфреймов. Особенно отмечают специалисты роль мэйнфреймов в облачных системах, обработке больших объемов данных и мобильных технологиях. 42% опрошенных полагают, что мэйнфреймы будут стратегической платформой для облачных систем, а 65% уже внедрили или собираются внедрять на мэйнфреймах средства управления мобильными устройствами.

Несмотря на важность мэйнфреймов, свыше двух третей опрошенных отметили дефицит специалистов в этой сфере. Некоторые организации испытывают затруднения с подбором сотрудников, имеющих опыт работы со сложными системами на базе мэйнфреймов, и в связи с этим ищут специалистов, разбирающихся одновременно в мэйнфреймах и распределенных архитектурах. Подавляющее большинство опрошенных планирует реализацию гибридных систем.

2009

По оценке Еврокомиссии, в 2009 г. объем мирового рынка мейнфреймов и операционных систем к ним составил €8,5 млрд, из которых €3 млрд пришлось на Европу.

Крупнейшие поставщики

IBM

Смотрите также

www.tadviser.ru

Мейнфрейм — Википедия. Что такое Мейнфрейм

IBM System z9 модель 2004

Мейнфре́йм (также мэйнфрейм, от англ. mainframe) — большой универсальный высокопроизводительный отказоустойчивый сервер со значительными ресурсами ввода-вывода, большим объёмом оперативной и внешней памяти, предназначенный для использования в критически важных системах (англ. mission-critical) с интенсивной пакетной и оперативной транзакционной обработкой.

Основной разработчик мейнфреймов — корпорация IBM, самые известные мейнфреймы были ею выпущены в рамках продуктовых линеек System/360, 370, 390, zSeries. В разное время мейнфреймы производили Hitachi, Bull, Unisys, DEC, Honeywell, Burroughs, Siemens, Amdahl, Fujitsu, в странах СЭВ выпускались мейнфреймы ЕС ЭВМ.

История

Историю мейнфреймов принято отсчитывать с появления в 1964 году универсальной компьютерной системы IBM System/360, на разработку которой корпорация IBM]затратила 5 млрд долларов. Сам термин «мейнфрейм» происходит от названия типовых процессорных стоек этой системы. В 1960-х — начале 1980-х годов System/360 была безоговорочным лидером на рынке. Её клоны выпускались во многих странах, в том числе — в СССР (серия ЕС ЭВМ).

Мейнфреймы IBM используются в более чем 25 тыс. организациях по всему миру (без учёта клонов), в России их, по разным оценкам, от 1500 до 7000 (с учётом клонов). Около 70 % всех важных бизнес-данных обрабатываются на мейнфреймах^[1].

В начале 1990-х начался кризис рынка мейнфреймов, пик которого пришёлся на 1993 год. Многие аналитики заговорили о полном вымирании мейнфреймов, о переходе от централизованной обработки информации к распределённой (с помощью персональных компьютеров, объединённых двухуровневой архитектурой «клиент-сервер»). Многие стали воспринимать мейнфреймы как вчерашний день вычислительной техники, считая Unix- и PC-серверы более современными и перспективными.

Важной причиной резкого уменьшения интереса к мейнфреймам в 1980-х годах было бурное развитие PC и Unix-ориентированных машин, в которых, благодаря применению новых технологий создания микросхем, удалось значительно уменьшить энергопотребление, а их размеры достигли размеров настольных станций. В то же время для установки мейнфреймов требовались огромные площади, а использование устаревших полупроводниковых технологий в мейнфреймах того времени влекло за собой необходимость жидкостного (например, водяного) охлаждения. Так что, несмотря на их вычислительную мощь, из-за дороговизны и сложности обслуживания мейнфреймы всё меньше пользовались спросом на рынке вычислительных средств.

Ещё один аргумент против мейнфреймов состоял в том, что в них не соблюдается основной принцип открытых систем, а именно — совместимость с другими платформами.

Отнесясь к критике конструктивно, руководство компании IBM, основного производителя аппаратного и программного обеспечения мейнфреймов, выработало кардинально новую стратегию в отношении этой платформы с целью резко повысить производительность, снизить стоимость владения, а также добиться высокой надёжности и доступности систем. Достижению этих планов способствовали важные перемены в технологической сфере: на смену биполярной технологии изготовления процессоров для мейнфреймов пришла технология КМОП. Переход на новую элементную базу позволил значительно снизить уровень энергопотребления мейнфреймов и упростить требования к системе электропитания и охлаждения (жидкостное охлаждение было заменено воздушным). Мейнфреймы на базе КМОП-микросхем быстро прибавляли в производительности и уменьшались в габаритах. Поворотным же событием стал переход на 64-разрядную архитектуру z/Architecture. Современные мейнфреймы перестали быть закрытой платформой: они способны поддерживать на одной машине сотни серверов с различными операционными системами.

Согласно одному из прогнозов Gartner, к 1993 году ожидалось отключение последнего мейнфрейма^[2], однако, по состоянию на 2013 год, не только многие мейнфреймы ещё не выведены из продуктивной эксплуатации, но и активно выпускаются новые, и продажи новых машин спорадически растут^[3].

Особенности и характеристики современных мейнфреймов

• Среднее время наработки на отказ. Время наработки на отказ современных мейнфреймов оценивается в 12-15 лет. Надёжность мейнфреймов — это результат их почти 60-летнего совершенствования. Группа разработки операционной системы VM/ESA затратила 20 лет на удаление ошибок, и в результате была создана система, которую можно использовать в самых ответственных случаях.
• Повышенная устойчивость систем. Мейнфреймы могут изолировать и исправлять большинство аппаратных и программных ошибок за счёт использования следующих принципов:
  • Дублирование: два резервных процессора, резервные модули памяти, альтернативные пути доступа к периферийным устройствам.
  • Горячая замена всех элементов вплоть до каналов, плат памяти и центральных процессоров.
• Целостность данных. В мейнфреймах используется память с коррекцией ошибок. Ошибки не приводят к разрушению данных в памяти или данных, ожидающих вывода на внешние устройства. Дисковые подсистемы, построенные на основе RAID-массивов с горячей заменой и встроенных средств резервного копирования, защищают от потерь данных.
• Рабочая нагрузка. Рабочая нагрузка мейнфреймов может составлять 80-95 % от их пиковой производительности. Операционная система мейнфрейма будет обрабатывать всё сразу, причём все приложения будут тесно сотрудничать и использовать общие компоненты ПО.
• Пропускная способность. Подсистемы ввода-вывода мейнфреймов разработаны так, чтобы работать в среде с высочайшей рабочей нагрузкой на ввод-вывод данных.
• Масштабирование. Масштабирование мейнфреймов может быть как вертикальным, так и горизонтальным. Вертикальное масштабирование обеспечивается линейкой процессоров с производительностью от 5 до 200 MIPS и наращиванием до 12 центральных процессоров в одном компьютере. Горизонтальное масштабирование реализуется объединением ЭВМ в Sysplex (System Complex) — многомашинный кластер, выглядящий с точки зрения пользователя единым компьютером. Всего в Sysplex можно объединить до 32 машин. Географически распределённый Sysplex называют GDPS. В случае использования операционной системы VM для совместной работы можно объединить любое количество компьютеров. Программное масштабирование — на одном мейнфрейме может быть сконфигурировано фактически бесконечное число различных серверов. Причём все серверы могут быть изолированы друг от друга так, как будто они выполняются на отдельных выделенных компьютерах и в то же время совместно использовать аппаратные и программные ресурсы и данные.
• Доступ к данным. Поскольку данные хранятся на одном сервере, прикладные программы не нуждаются в сборе исходной информации из множества источников, не требуется дополнительное дисковое пространство для их временного хранения, не возникает сомнений в их актуальности. Требуется небольшое количество физических серверов и значительно более простое программное обеспечение. Всё это, в совокупности, ведёт к повышению скорости и эффективности обработки.
• Защита. Встроенные в аппаратуру возможности защиты, такие как криптографические устройства и Logical Partition, и средства защиты операционных систем, дополненные программными продуктами RACF или VM:SECURE, обеспечивают надёжную защиту.
• Пользовательский интерфейс. Пользовательский интерфейс у мейнфреймов всегда оставался наиболее слабым местом. Сейчас же стало возможно для прикладных программ мейнфреймов в кратчайшие сроки и при минимальных затратах обеспечить современный веб-интерфейс.
• Сохранение инвестиций — использование данных и существующих прикладных программ не влечёт дополнительных расходов по приобретению нового программного обеспечения для другой платформы, переучиванию персонала, переноса данных и т. д.

Положение на рынке

Информация в этой статье или некоторых её разделах устарела. Вы можете помочь проекту, обновив её и убрав после этого данный шаблон.

На данный момент мейнфреймы IBM занимают доминирующее положение на мировом рынке^[4]. Также на рынке со своей продукцией присутствуют фирмы Hitachi, Fujitsu и Amdahl.

Мейнфреймы и суперкомпьютеры

Суперкомпьютеры — это машины, находящиеся на пике доступных сегодня вычислительных мощностей, особенно в области операций с числами. Суперкомпьютеры используются для научных и инженерных задач (высокопроизводительные вычисления, например, в области метеорологии или моделирования ядерных процессов), где ограничительными факторами являются мощность процессора и объём оперативной памяти, тогда как мейнфреймы применяются для целочисленных операций, требовательных к скорости обмена данными, к надёжности и к способности одновременной обработки транзакций (ERP, системы онлайн-бронирования, автоматизированные банковские системы). Производительность мейнфреймов, как правило, вычисляется в миллионах операций в секунду (MIPS), а суперкомпьютеров — в операциях с плавающей запятой (точкой) в секунду (FLOPS).

В контексте общей вычислительной мощности мейнфреймы, как правило, проигрывают суперкомпьютерам.

Примечания

1. ↑ eAI Journal: Attunity Connect for Mainframe.
2. ↑ Александр Авдуевский. Затерянный мир. Журнал сетевых решений/LAN. Открытые системы (1 марта 1997). — «Мэйнфреймам, оказавшимся в подобной ситуации, тяжелее, поскольку их производители и пользователи, в отличие от динозавров, люди грамотные и читали публикации, предсказывающие данному классу компьютеров скорую гибель. Согласно одному из прогнозов Gartner Group, последний мэйнфрейм должны были выключить в 1993 году». Проверено 8 ноября 2013.
3. ↑ Timothy Prickett Morgan. IBM continues to squeeze blue blood from IT stones. Mainframe boost more than covers Power dive (англ.). The Register (23 January 2013). — «…mainframe sales spiked 56 per cent in the final quarter of 2012». Проверено 8 ноября 2013.
4. ↑ Hardware Today: Mainframes Are Here to Stay | Server Watch, 21 февраля 2006

Ссылки

wiki.sc

Мэйнфрейм умер. Да здравствует мэйнфрейм! | Открытые системы. СУБД

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

Тип	Платформа	Простои в расчете на один сервер в год	Готовность в процентах по отношению к уровню доступности 24 часа, 365 дней в году
Мэйнфрейм	IBM S/390 (сисплекс, технология взаимопересекающихся межсоединений, обеспечивающая создание кластера процессоров, который ведет себя как многопроцессорная система)	10 минут	99,998
	Compaq Tandem Nonstop	1,7 часа	99,98
	IBM AS/400	5,2 часа	99,94
	IBM S/390 (не сисплекс)	8,9 часа	99,90
Мини-	Digital VAX	18,9 часа	99,78
компьютер	Unix-машины (все варианты Unix)	23,6 часа	99,73
ПК	Windows NT	224,5 часа	97,44
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

www.osp.ru

Mineframe — CADобзор

Материал из CADобзор.

Mineframe
Mineframe-логотип
Mineframe-скриншот
Тип	САПР
Разработчик	Горный Институт КНЦ РАН
ОС	Microsoft Windows
Текущая версия	4.0
Лицензия	Проприетарная
Сайт	Официальный сайт

Mineframe(произносится майнфрэйм)—система автоматизированного планирования, проектирования и сопровождения горных работ.

Система предназначена для комплексного решения широкого круга геологических, маркшейдерских и технологических задач, встречающихся в практике работы горнодобывающих предприятий, научных и проектных организаций. Система содержит обширный набор инструментов, позволяющих работать с трёхмерными моделями объектов горной технологии. Среди них геологические пробы, рудные тела и пласты, маркшейдерские точки, горные выработки, выемочные единицы, конструктивные элементы и узлы системы разработки, естественные и технологические поверхности (включая карьеры и отвалы), склады (штабели) и развалы горной породы.

Общие сведения

Программные средства системы обеспечивают коллективный, контролируемый доступ к удаленным базам данных (БД), что позволяет формировать единое информационное пространство предприятия. Создаваемые в рамках системы автоматизированные рабочие места геологов, маркшейдеров и технологов позволяют решать большинство задач, встречающихся при планировании, проектировании и сопровождении горных работ.

Основные конкуренты:

• Продукты компании Gemcom
• Продукты компании Micromine
• Продукты компании Mincom

Состав

Система включает в себя программные продукты:

• GeoTools—Редактор для ведения БД по геохимическому опробованию месторождения, выполнения операций первичной обработки данных опробования и формирования на их основе отчетной документации.
• GeoTech-3D—Многофункциональный графический редактор для создания и визуализации моделей объектов горной технологии и решения на этой основе геологических, маркшейдерских и технологических задач, встречающихся в практике работы горнодобывающих предприятий, научных и проектных организаций.
• GeoDesign—Графический редактор для создания моделей типовых конструктивных элементов и узлов системы разработки и формирования БД моделей объектов этого типа.
• GeoUsers—Программа управления режимом доступа пользователей к удаленным БД, ведения журнала изменения объектов, архивации и восстановления БД.
• MineGear―Программа диспетчеризации, которая представляет собой комплекс программных средств для мониторинга, оперативного управления горнотранспортным оборудованием карьеров и оптимизации транспортных перевозок.

Решаемые задачи

Формируемые в рамках системы автоматизированные рабочие места геологов, маркшейдеров и технологов позволяют решать большинство задач, встречающихся при планировании и проектировании горных работ:

1. Формирование базы данных геологического опробования месторождений.
2. Создание векторных, каркасных и блочных моделей объектов горной технологии.
3. Визуализация моделей объектов в трёхмерном пространстве, на вертикальных разрезах и планах.
4. Геостатистический анализ месторождений и создание на этой основе блочных моделей распределения компонентов полезного ископаемого в границах рудных тел (пластов).
5. Построение изолиний равных высотных отметок поверхностей, мощности геологических тел и содержания полезного ископаемого по данным опробования.
6. Формирование базы данных (каталога) маркшейдерских точек и решение на их основе различных маркшейдерских и геодезических задач, включая обработку результатов тахеометрической и теодолитной съемки.
7. Создание моделей подземных горных выработок по данным маркшейдерских планшетов с использованием механизм автоматизированного размещения сечений выработок.
8. Моделирование проходки горных выработок и анализ результатов проходки за календарный период.
9. Подсчет объемных и качественных показателей выемочных единиц, в том числе и при календарном планировании отбойки (выемки).
10. Формирование базы данных моделей конструктивных элементов и узлов системы разработки для последующего использования при решении задач проектирования горных работ.
11. Горно-геометрический анализ и оптимизация границ карьера по экономическим показателям.
12. Планирование открытых горных работ, проектирование карьеров и массовых взрывов.
13. Формирование рабочих чертежей в стандарте горной графики.
14. Визуализация результатов мониторинга технологических и природных процессов, включая мониторинг транспорта и сейсмических событий.

Литература

1. Лукичёв С.В., Наговицын О.В., Белоусов В.В., Ким А.В., Мельник В.Б. Внедрение системы автоматизированного планирования и сопровождения горных работ. – Горный журнал, № 9, 2004, С.78-80.
2. Лукичев С.В., Наговицын О.В. Автоматизированная система MineFrame 3.0. – Горная промышленность, № 6, 2005, С.32-35.
3. Лукичев С.В., Наговицын О.В., Морозова А.В. Моделирование рудных и пластовых месторождений в системе MineFrame. ГИАБ, №5, 2005, с.296-297.

См. также

Ссылки

cadobzor.ru

Мейнфрейм — Википедия (с комментариями)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Мейнфре́йм (также мэйнфрейм, от англ. mainframe) — большой универсальный высокопроизводительный отказоустойчивый сервер со значительными ресурсами ввода-вывода, большим объёмом оперативной и внешней памяти, предназначенный для использования в критически важных системах (англ. mission-critical) с интенсивной пакетной и оперативной транзакционной обработкой.

Основной разработчик мейнфреймов — корпорация IBM, самые известные мейнфреймы были ею выпущены в рамках продуктовых линеек System/360, 370, 390, zSeries. В разное время мейнфреймы производили Hitachi, Bull, Unisys, DEC, Honeywell, Burroughs, Siemens, Amdahl, Fujitsu, в странах СЭВ выпускались мейнфреймы ЕС ЭВМ.

История

Историю мейнфреймов принято отсчитывать с появления в 1964 году универсальной компьютерной системы IBM System/360, на разработку которой корпорация IBM затратила 5 млрд долларов. Сам термин «мейнфрейм» происходит от названия типовых процессорных стоек этой системы. В 1960-х — начале 1980-х годов System/360 была безоговорочным лидером на рынке. Её клоны выпускались во многих странах, в том числе — в СССР (серия ЕС ЭВМ).

Мейнфреймы IBM используются в более чем 25 тыс. организациях по всему миру (без учёта клонов), в России их по разным оценкам от 1500 до 7000 (с учётом клонов). Около 70 % всех важных бизнес-данных обрабатываются на мейнфреймах.^[1]

В начале 1990-х начался кризис рынка мейнфреймов, пик которого пришёлся на 1993 год. Многие аналитики заговорили о полном вымирании мейнфреймов, о переходе от централизованной обработки информации к распределённой (с помощью персональных компьютеров, объединённых двухуровневой архитектурой «клиент-сервер»). Многие стали воспринимать мейнфреймы как вчерашний день вычислительной техники, считая Unix- и PC-серверы более современными и перспективными.

Важной причиной резкого уменьшения интереса к мейнфреймам в 1980-х годах было бурное развитие PC и Unix-ориентированных машин, в которых, благодаря применению новых технологий создания микросхем, удалось значительно уменьшить энергопотребление, а их размеры достигли размеров настольных станций. В то же время для установки мейнфреймов требовались огромные площади, а использование устаревших полупроводниковых технологий в мейнфреймах того времени влекло за собой необходимость жидкостного (например, водяного) охлаждения. Так что, несмотря на их вычислительную мощь, из-за дороговизны и сложности обслуживания мейнфреймы всё меньше пользовались спросом на рынке вычислительных средств.

Ещё один аргумент против мейнфреймов состоял в том, что в них не соблюдается основной принцип открытых систем, а именно — совместимость с другими платформами.

Отнесясь к критике конструктивно, руководство компании IBM, основного производителя аппаратного и программного обеспечения мейнфреймов, выработало кардинально новую стратегию в отношении этой платформы с целью резко повысить производительность, снизить стоимость владения, а также добиться высокой надёжности и доступности систем. Достижению этих планов способствовали важные перемены в технологической сфере: на смену биполярной технологии изготовления процессоров для мейнфреймов пришла технология КМОП. Переход на новую элементную базу позволил значительно снизить уровень энергопотребления мейнфреймов и упростить требования к системе электропитания и охлаждения (жидкостное охлаждение было заменено воздушным). Мейнфреймы на базе КМОП-микросхем быстро прибавляли в производительности и уменьшались в габаритах. Поворотным же событием стал переход на 64-разрядную архитектуру z/Architecture. Современные мейнфреймы перестали быть закрытой платформой: они способны поддерживать на одной машине сотни серверов с различными операционными системами.

Согласно одному из прогнозов Gartner, к 1993 году ожидалось отключение последнего мейнфрейма^[2], однако по состоянию на 2013 год не только многие мейнфреймы ещё не выведены из продуктивной эксплуатации, но и активно выпускаются новые, и продажи новых машин спорадически растут^[3].

Особенности и характеристики современных мейнфреймов

• Среднее время наработки на отказ. Время наработки на отказ современных мейнфреймов оценивается в 12-15 лет. Надёжность мейнфреймов — это результат их почти 60-летнего совершенствования. Группа разработки операционной системы VM/ESA затратила 20 лет на удаление ошибок, и в результате была создана система, которую можно использовать в самых ответственных случаях.

• Повышенная устойчивость систем. Мейнфреймы могут изолировать и исправлять большинство аппаратных и программных ошибок за счёт использования следующих принципов:
  • Дублирование: два резервных процессора, резервные модули памяти, альтернативные пути доступа к периферийным устройствам.
  • Горячая замена всех элементов вплоть до каналов, плат памяти и центральных процессоров.

• Целостность данных. В мейнфреймах используется память с коррекцией ошибок. Ошибки не приводят к разрушению данных в памяти, или данных, ожидающих вывода на внешние устройства. Дисковые подсистемы построенные на основе RAID-массивов с горячей заменой и встроенных средств резервного копирования защищают от потерь данных.

• Рабочая нагрузка. Рабочая нагрузка мейнфреймов может составлять 80-95 % от их пиковой производительности. Операционная система мейнфрейма будет обрабатывать всё сразу, причём все приложения будут тесно сотрудничать и использовать общие компоненты ПО.

• Пропускная способность. Подсистемы ввода-вывода мейнфреймов разработаны так, чтобы работать в среде с высочайшей рабочей нагрузкой на ввод-вывод данных.

• Масштабирование. Масштабирование мейнфреймов может быть как вертикальным, так и горизонтальным. Вертикальное масштабирование обеспечивается линейкой процессоров с производительностью от 5 до 200 MIPS и наращиванием до 12 центральных процессоров в одном компьютере. Горизонтальное масштабирование реализуется объединением ЭВМ в Sysplex (System Complex) — многомашинный кластер, выглядящий с точки зрения пользователя единым компьютером. Всего в Sysplex можно объединить до 32 машин. Географически распределённый Sysplex называют GDPS. В случае использования операционной системы VM для совместной работы можно объединить любое количество компьютеров. Программное масштабирование — на одном мейнфрейме может быть сконфигурировано фактически бесконечное число различных серверов. Причем все серверы могут быть изолированы друг от друга так, как будто они выполняются на отдельных выделенных компьютерах и в то же время совместно использовать аппаратные и программные ресурсы и данные.

• Доступ к данным. Поскольку данные хранятся на одном сервере, прикладные программы не нуждаются в сборе исходной информации из множества источников, не требуется дополнительное дисковое пространство для их временного хранения, не возникают сомнения в их актуальности. Требуется небольшое количество физических серверов и значительно более простое программное обеспечение. Всё это, в совокупности, ведёт к повышению скорости и эффективности обработки.

• Защита. Встроенные в аппаратуру возможности защиты, такие как криптографические устройства, и Logical Partition, и средства защиты операционных систем, дополненные программными продуктами RACF или VM:SECURE, обеспечивают надёжную защиту.

• Пользовательский интерфейс. Пользовательский интерфейс у мейнфреймов всегда оставался наиболее слабым местом. Сейчас же стало возможно для прикладных программ мейнфреймов в кратчайшие сроки и при минимальных затратах обеспечить современный веб-интерфейс.

• Сохранение инвестиций — использование данных и существующих прикладных программ не влечёт дополнительных расходов по приобретению нового программного обеспечения для другой платформы, переучиванию персонала, переноса данных и т. д.

Положение на рынке

Информация в этой статье или некоторых её разделах устарела.Вы можете помочь проекту, обновив её и убрав после этого данный шаблон.

На данный момент мейнфреймы IBM занимают доминирующее положение на мировом рынке^[4]. Также на рынке со своей продукцией присутствуют фирмы Hitachi, Fujitsu и Amdahl.

Мейнфреймы и суперкомпьютеры

Суперкомпьютеры — это машины, находящиеся на пике доступных сегодня вычислительных мощностей, особенно в области операций с числами. Суперкомпьютеры используются для научных и инженерных задач (высокопроизводительные вычисления, например, в области метеорологии или моделирования ядерных процессов), где ограничительными факторами являются мощность процессора и объём оперативной памяти, тогда как мейнфреймы применяются для целочисленных операций, требовательных к скорости обмена данными, к надёжности и к способности одновременной обработки транзакций (ERP, системы онлайн-бронирования, автоматизированные банковские системы). Производительность мейнфреймов, как правило, вычисляется в миллионах операций в секунду (MIPS), а суперкомпьютеров — в операциях с плавающей запятой (точкой) в секунду (FLOPS).

В контексте общей вычислительной мощности мейнфреймы, как правило, проигрывают суперкомпьютерам.

Напишите отзыв о статье «Мейнфрейм»

Примечания

1. ↑ www.eaijournal.com/attunity-connect-for-mainframe/ eAI Journal: Attunity Connect for Mainframe.
2. ↑ Александр Авдуевский. [www.osp.ru/lan/1997/03/132613/ Затерянный мир]. Журнал сетевых решений/LAN. Открытые системы (1 марта 1997). — «Мэйнфреймам, оказавшимся в подобной ситуации, тяжелее, поскольку их производители и пользователи, в отличие от динозавров, люди грамотные и читали публикации, предсказывающие данному классу компьютеров скорую гибель. Согласно одному из прогнозов Gartner Group, последний мэйнфрейм должны были выключить в 1993 году»  Проверено 8 ноября 2013.
3. ↑ Timothy Prickett Morgan. [www.theregister.co.uk/2013/01/23/ibm_q4_2012_financials/ IBM continues to squeeze blue blood from IT stones] Mainframe boost more than covers Power dive (англ.). The Register (23 January 2013). — «…mainframe sales spiked 56 per cent in the final quarter of 2012»  Проверено 8 ноября 2013.
4. ↑ [www.serverwatch.com/hreviews/print.php/3586496 Hardware Today: Mainframes Are Here to Stay] | Server Watch, 21 февраля 2006

Ссылки

• [www-1.ibm.com/servers/eserver/zseries Mainframe servers: zSeries]
• [www.ftsi.fujitsu.com/services/products/compat System/390 Compatible — Fujitsu Computer Systems]

Отрывок, характеризующий Мейнфрейм

Еще большую последовательность и необходимость представляет жизнь Александра I, того лица, которое стояло во главе противодвижения с востока на запад.
Что нужно для того человека, который бы, заслоняя других, стоял во главе этого движения с востока на запад?
Нужно чувство справедливости, участие к делам Европы, но отдаленное, не затемненное мелочными интересами; нужно преобладание высоты нравственной над сотоварищами – государями того времени; нужна кроткая и привлекательная личность; нужно личное оскорбление против Наполеона. И все это есть в Александре I; все это подготовлено бесчисленными так называемыми случайностями всей его прошедшей жизни: и воспитанием, и либеральными начинаниями, и окружающими советниками, и Аустерлицем, и Тильзитом, и Эрфуртом.
Во время народной войны лицо это бездействует, так как оно не нужно. Но как скоро является необходимость общей европейской войны, лицо это в данный момент является на свое место и, соединяя европейские народы, ведет их к цели.
Цель достигнута. После последней войны 1815 года Александр находится на вершине возможной человеческой власти. Как же он употребляет ее?
Александр I, умиротворитель Европы, человек, с молодых лет стремившийся только к благу своих народов, первый зачинщик либеральных нововведений в своем отечестве, теперь, когда, кажется, он владеет наибольшей властью и потому возможностью сделать благо своих народов, в то время как Наполеон в изгнании делает детские и лживые планы о том, как бы он осчастливил человечество, если бы имел власть, Александр I, исполнив свое призвание и почуяв на себе руку божию, вдруг признает ничтожность этой мнимой власти, отворачивается от нее, передает ее в руки презираемых им и презренных людей и говорит только:
– «Не нам, не нам, а имени твоему!» Я человек тоже, как и вы; оставьте меня жить, как человека, и думать о своей душе и о боге.

Как солнце и каждый атом эфира есть шар, законченный в самом себе и вместе с тем только атом недоступного человеку по огромности целого, – так и каждая личность носит в самой себе свои цели и между тем носит их для того, чтобы служить недоступным человеку целям общим.
Пчела, сидевшая на цветке, ужалила ребенка. И ребенок боится пчел и говорит, что цель пчелы состоит в том, чтобы жалить людей. Поэт любуется пчелой, впивающейся в чашечку цветка, и говорит, цель пчелы состоит во впивании в себя аромата цветов. Пчеловод, замечая, что пчела собирает цветочную пыль к приносит ее в улей, говорит, что цель пчелы состоит в собирании меда. Другой пчеловод, ближе изучив жизнь роя, говорит, что пчела собирает пыль для выкармливанья молодых пчел и выведения матки, что цель ее состоит в продолжении рода. Ботаник замечает, что, перелетая с пылью двудомного цветка на пестик, пчела оплодотворяет его, и ботаник в этом видит цель пчелы. Другой, наблюдая переселение растений, видит, что пчела содействует этому переселению, и этот новый наблюдатель может сказать, что в этом состоит цель пчелы. Но конечная цель пчелы не исчерпывается ни тою, ни другой, ни третьей целью, которые в состоянии открыть ум человеческий. Чем выше поднимается ум человеческий в открытии этих целей, тем очевиднее для него недоступность конечной цели.
Человеку доступно только наблюдение над соответственностью жизни пчелы с другими явлениями жизни. То же с целями исторических лиц и народов.

Свадьба Наташи, вышедшей в 13 м году за Безухова, было последнее радостное событие в старой семье Ростовых. В тот же год граф Илья Андреевич умер, и, как это всегда бывает, со смертью его распалась старая семья.
События последнего года: пожар Москвы и бегство из нее, смерть князя Андрея и отчаяние Наташи, смерть Пети, горе графини – все это, как удар за ударом, падало на голову старого графа. Он, казалось, не понимал и чувствовал себя не в силах понять значение всех этих событий и, нравственно согнув свою старую голову, как будто ожидал и просил новых ударов, которые бы его покончили. Он казался то испуганным и растерянным, то неестественно оживленным и предприимчивым.
Свадьба Наташи на время заняла его своей внешней стороной. Он заказывал обеды, ужины и, видимо, хотел казаться веселым; но веселье его не сообщалось, как прежде, а, напротив, возбуждало сострадание в людях, знавших и любивших его.
После отъезда Пьера с женой он затих и стал жаловаться на тоску. Через несколько дней он заболел и слег в постель. С первых дней его болезни, несмотря на утешения докторов, он понял, что ему не вставать. Графиня, не раздеваясь, две недели провела в кресле у его изголовья. Всякий раз, как она давала ему лекарство, он, всхлипывая, молча целовал ее руку. В последний день он, рыдая, просил прощения у жены и заочно у сына за разорение именья – главную вину, которую он за собой чувствовал. Причастившись и особоровавшись, он тихо умер, и на другой день толпа знакомых, приехавших отдать последний долг покойнику, наполняла наемную квартиру Ростовых. Все эти знакомые, столько раз обедавшие и танцевавшие у него, столько раз смеявшиеся над ним, теперь все с одинаковым чувством внутреннего упрека и умиления, как бы оправдываясь перед кем то, говорили: «Да, там как бы то ни было, а прекрасжейший был человек. Таких людей нынче уж не встретишь… А у кого ж нет своих слабостей?..»
Именно в то время, когда дела графа так запутались, что нельзя было себе представить, чем это все кончится, если продолжится еще год, он неожиданно умер.
Николай был с русскими войсками в Париже, когда к нему пришло известие о смерти отца. Он тотчас же подал в отставку и, не дожидаясь ее, взял отпуск и приехал в Москву. Положение денежных дел через месяц после смерти графа совершенно обозначилось, удивив всех громадностию суммы разных мелких долгов, существования которых никто и не подозревал. Долгов было вдвое больше, чем имения.
Родные и друзья советовали Николаю отказаться от наследства. Но Николай в отказе от наследства видел выражение укора священной для него памяти отца и потому не хотел слышать об отказе и принял наследство с обязательством уплаты долгов.
Кредиторы, так долго молчавшие, будучи связаны при жизни графа тем неопределенным, но могучим влиянием, которое имела на них его распущенная доброта, вдруг все подали ко взысканию. Явилось, как это всегда бывает, соревнование – кто прежде получит, – и те самые люди, которые, как Митенька и другие, имели безденежные векселя – подарки, явились теперь самыми требовательными кредиторами. Николаю не давали ни срока, ни отдыха, и те, которые, по видимому, жалели старика, бывшего виновником их потери (если были потери), теперь безжалостно накинулись на очевидно невинного перед ними молодого наследника, добровольно взявшего на себя уплату.
Ни один из предполагаемых Николаем оборотов не удался; имение с молотка было продано за полцены, а половина долгов оставалась все таки не уплаченною. Николай взял предложенные ему зятем Безуховым тридцать тысяч для уплаты той части долгов, которые он признавал за денежные, настоящие долги. А чтобы за оставшиеся долги не быть посаженным в яму, чем ему угрожали кредиторы, он снова поступил на службу.
Ехать в армию, где он был на первой вакансии полкового командира, нельзя было потому, что мать теперь держалась за сына, как за последнюю приманку жизни; и потому, несмотря на нежелание оставаться в Москве в кругу людей, знавших его прежде, несмотря на свое отвращение к статской службе, он взял в Москве место по статской части и, сняв любимый им мундир, поселился с матерью и Соней на маленькой квартире, на Сивцевом Вражке.
Наташа и Пьер жили в это время в Петербурге, не имея ясного понятия о положении Николая. Николай, заняв у зятя деньги, старался скрыть от него свое бедственное положение. Положение Николая было особенно дурно потому, что своими тысячью двумястами рублями жалованья он не только должен был содержать себя, Соню и мать, но он должен был содержать мать так, чтобы она не замечала, что они бедны. Графиня не могла понять возможности жизни без привычных ей с детства условий роскоши и беспрестанно, не понимая того, как это трудно было для сына, требовала то экипажа, которого у них не было, чтобы послать за знакомой, то дорогого кушанья для себя и вина для сына, то денег, чтобы сделать подарок сюрприз Наташе, Соне и тому же Николаю.
Соня вела домашнее хозяйство, ухаживала за теткой, читала ей вслух, переносила ее капризы и затаенное нерасположение и помогала Николаю скрывать от старой графини то положение нужды, в котором они находились. Николай чувствовал себя в неоплатном долгу благодарности перед Соней за все, что она делала для его матери, восхищался ее терпением и преданностью, но старался отдаляться от нее.
Он в душе своей как будто упрекал ее за то, что она была слишком совершенна, и за то, что не в чем было упрекать ее. В ней было все, за что ценят людей; но было мало того, что бы заставило его любить ее. И он чувствовал, что чем больше он ценит, тем меньше любит ее. Он поймал ее на слове, в ее письме, которым она давала ему свободу, и теперь держал себя с нею так, как будто все то, что было между ними, уже давным давно забыто и ни в каком случае не может повториться.
Положение Николая становилось хуже и хуже. Мысль о том, чтобы откладывать из своего жалованья, оказалась мечтою. Он не только не откладывал, но, удовлетворяя требования матери, должал по мелочам. Выхода из его положения ему не представлялось никакого. Мысль о женитьбе на богатой наследнице, которую ему предлагали его родственницы, была ему противна. Другой выход из его положения – смерть матери – никогда не приходила ему в голову. Он ничего не желал, ни на что не надеялся; и в самой глубине души испытывал мрачное и строгое наслаждение в безропотном перенесении своего положения. Он старался избегать прежних знакомых с их соболезнованием и предложениями оскорбительной помощи, избегал всякого рассеяния и развлечения, даже дома ничем не занимался, кроме раскладывания карт с своей матерью, молчаливыми прогулками по комнате и курением трубки за трубкой. Он как будто старательно соблюдал в себе то мрачное настроение духа, в котором одном он чувствовал себя в состоянии переносить свое положение.

wiki-org.ru