Большие компьютеры

Большие компьютеры за рубежом часто называют мэйнфреймами (mainframe);

к ним относят, как правило, компьютеры, имеющие:

- производительность не менее 100 MIPS;

- основную память емкостью от 512 до 10 000 Мбайт;

- внешнюю память не менее 100 Гбайт;

- многопользовательский режим работы (обслуживают одновременно от 16 до

1000 пользователей).

Основные направления эффективного применения мэйнфреймов - решение на­учно-технических задач, работа в вычислительных системах с пакетной обработ­кой информации, работа с большими базами данных, управление вычислитель­ными сетями и их ресурсами. Последнее направление - использование мэйнфреймов в качестве больших серверов вычислительных сетей - часто отме­чается специалистами как наиболее актуальное.

ПРИМЕЧАНИЕ: Мэйнфреймы часто именуются большими серверами (серверами-мэйнфреймами). В прин­ципе, это допустимо, но иногда вносит путаницу в терминологию. Дело в том, что серве­ры - это многопользовательские компьютеры, используемые в вычислительных сетях. Серверы обычно относят к микрокомпьютерам, но по своим характеристикам мощные серверы можно отнести и к малым компьютерам, и даже к мэйнфреймам, а суперсерверы приближаются к суперкомпьютерам. Сервер - это классификационная группа компьюте­ров, выделяемая по сфере применения компьютеров, а микрокомпьютеры, малые компью­теры, мэйнфреймы, суперкомпьютеры - это классификационные группы компьютеров, выделяемые по размерам и функциональным возможностям.

Родоначальником современных больших компьютеров, по стандартам которых в последние несколько десятилетий развивались машины этого класса в боль­шинстве стран мира, являются машины фирмы IBM. Модели IBM 360 и IBM 370 с их архитектурой и программным обеспечением взяты за основу и при создании отечественной системы больших машин ЕС ЭВМ. В 1990 году были созданны (3-е поколение) IBM ES/9000 и S/390 и AS/400 (4-е поколение).

Семейство мэйнфреймов IBM ES/9000 (ES — Enterprise System) открывает се­мейство больших компьютеров, включающее 18 моделей компьютеров.

В 1997 году IBM завершила программу трансформации своих больших компьюте­ров на биполярных микросхемах в малогабаритные мэйнфреймы S/390, исполь­зующие КМОП-микросхемы. Семейство S/390 будет включать 14 моделей машин. Характеристики новых моделей по сравнению с характеристиками 3-го поколе­ния мэйнфреймов улучшены примерно в 1,3 раза (объем оперативной памяти почти удваивается — до 16 Гбайт). В семейство S/390 входят мэйнфреймы от однопроцессорной модели с быстродействием 50 MIPS до 10-процессорной мо­дели с ожидаемым быстродействием 500 MIPS. В настоящее время уже выпуска­ются модели S/390 на процессорах G4 и G5, S/390 Multiprice 2000. Для повыше­ния производительности и других характеристик систем можно объединять до 32 машин S/390 в кластеры по технологии S/390 Parallel Sysplex (создавая, по существу, суперкомпьютер).

Семейство S/390 широко используется во всех странах мира, в том числе и в Рос­сийской Федерации (большую партию машин закупило, например, МПС РФ).

ПРИМЕЧАНИЕ: Учитывая высокую квалификацию наших специалистов, фирма IBM доверила выполнять сборку моделей семейства S/390 на предприятиях РФ.

В 1999 году была анонсирована линейка мэйнфреймов средней производитель­ности AS/400, включающая в свой состав 12 моделей. Максимальная емкость оперативной памяти нового семейства составляет 16 Гбайт, а дисковой памяти — 2,1 Тбайт. В уже выпускаемых моделях AS/400 серий 720, 730 и 740 исполь­зуется до 12 процессоров PowerPC и Pentium П. В настоящее время «бизнес-компьютеры» AS/400 — самые популярные в мире. Интенсивно закупаются они и в России — банками, государственными структурами и прочими предприятия­ми. Популярность системы обусловлена хорошим соотношением производитель­ность/ цена, очень высокой надежностью (вероятность безотказной работы со­ставляет 0,9994), хорошим программным обеспечением.

Распространенными в мире являются и японские компьютеры М 1800 фирмы Fujitsu и Millennium фирмы Amdahl (теперь дочернего предприятия корпорации Fujitsu), а также мэйнфреймы 8/*, 9/*, М2000 и С2000 немецкой фирмы Соmparex Information Systems.

В настоящее время выпускаются мэйнфреймы 4-го поколения: М2000 и С2000, имеющие производительность, соответственно, до 990 и 870 MIPS, объем оперативной памяти до 8000 и 16000 Мбайт. Среднее время наработки на отказ у этих систем чрезвычайно большое — 12 лет. По срав­нению с машинами 3-го поколения существенно уменьшились габариты (конст­руктив 1-2 шкафа) и потребляемая мощность (8-процессорная модель М2000 потребляет 50 кВ • А, а 8-процессорная модель 99/ххх — 171 кВ • А и требует во­дяного охлаждения).

На российских предприятиях используется большое количество мэйнфреймов Comparex, в частности, в РАО «Газпром», в Главном управлении информацион­ных ресурсов ФАПСИ и т. д.

Зарубежные фирмы определяют рейтинг мэйнфреймов по многим показателям, среди них: - надежность; - производительность; - емкость основной и внешней памяти; - время обращения к основной памяти;

- время доступа и трансфер внешних запоминающих устройств;

- характеристики кэш-памяти;

- количество каналов и эффективность системы ввода-вывода;

- аппаратная и программная совместимость с другими компьютерами;

- поддержка сети и т. д. Внешний вид типичного мэйнфрейма показан на рис. 4.5.

Довольно подробное рассмотрение мэйнфреймов в настоящем разделе обусловле­но тем, что современному пользователю компьютера, привыкшему к повсемест­ному засилью ПК, трудно объяснить, что бывает и другая вычислительная тех­ника. По данным экспертов, на мэйнфреймах сейчас находится около 70 % «компьютерной» информации; только в США установлены сотни тысяч мэйн­фреймов.