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.
| 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) |
 |
| Рис. 2. Прогнозируемый уровень поставок мэйнфреймов (в MIPS) |
 |
| 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.
