Mainframe: differenze tra le versioni

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[[File:IBM 704 mainframe.gif|thumb|Mainframe [[IBM]] 704]]

In [[informatica]] il '''mainframe computer'''<ref>"Mainframe computer" è un [[prestito linguistico|prestito]] dell'[[lingua inglese|inglese]].</ref> ([[Ellissi (figura retorica)|ellissi]] utilizzatausata comunemente: '''mainframe'''), o '''sistema centrale''', è un tipo di [[computer]] caratterizzato da prestazioni di [[elaborazione dati]] di alto livello e di tipo centralizzato, opposto dunque a quello di un [[sistema distribuito]] come un ''[[Computer cluster]]''. Tipicamente sono presenti in grandi [[sistema informatico|sistemi informatici]] come i [[Centro elaborazione dati|CED]] o organizzazioni (pubbliche e private) dove sono richiesti elevati livelli di [[multiutenza]], enormi volumi di dati e grandi prestazioni elaborative, uniti ad alta [[affidabilità]].

== Storia ==

[[File:K-V-Laurikainen-1961.jpg|thumb|right|Uno dei primi mainframe]]

Molti produttori fabbricarono i computer mainframe a partire dalla fine degli [[anni 1950|anni cinquanta]] fino agli [[anni 1970|anni settanta]]. A quell'epoca erano conosciuti come "[[IBM]] e i sette nani", dove questi ultimi si riferivano a Burroughs, [[Control Data Corporation|Control Data]], [[General Electric]], [[Honeywell]], [[NCR Corporation|NCR]], [[Radio Corporation of America|RCA]], e [[Remington Rand|UNIVAC]]. Il dominio di IBM crebbe dalla serie 700/7000 e successivamente lo sviluppo della serie in architettura S/360. Quest'ultima architettura ha continuato ad evolversi negli attuali mainframe IBM Z che, assieme con gli allora mainframe Burroughs e ora i mainframe Unisys basati su MCP, sono tra le poche architetture mainframe che ancora esistono. Detto ciò, sebbene essi possano ancora fare girare il codice [[IBM System/360]] a 24 bit, i server [[CMOS]] a [[64 bit|64-bit]] IBM Z hanno quasi niente fisicamente in comune con i vecchi sistemi. Il gruppo dei più grandi degli ultimi concorrenti dell'IBM era anche spesso soprannominato ''Il BUNCH'' dalle loro iniziali (Burroughs, UNIVAC, NCR, CDC, Honeywell). Produttori di rilievo al di fuori degli Stati Uniti furono [[Siemens (azienda)|Siemens]] e [[Telefunken]] in [[Germania]], International Computers Limited (ICL) nel [[Regno Unito]], e [[Fujitsu]], [[Hitachi (azienda)|Hitachi]], e [[NEC Corporation|NEC]] in [[Giappone]]. L'[[Unione Sovietica]] e i paesi del [[Patto di Varsavia]] fabbricarono copie simili ai mainframe IBM durante la [[Guerra fredda]].

[[File:ICT-Model-1301.jpg|thumb|right|Altro esempio di primi mainframe]]

[[File:ICT-Model-1301.jpg|thumb|right|Altro esempio di primi mainframe]]

La [[domanda e offerta|domanda]] in contrazione e la dura competizione causò una scossa nel mercato nei primi [[anni 1980|anni ottanta]]: RCA vendette a UNIVAC; anche GE uscì; Honeywell fu comprata da [[Bull]]; UNIVAC divenne una divisione di Sperry Corporation che successivamente si fuse con Burroughs per formare la Unisys Corporation nel [[1986]]. Nel 1991, [[AT&T]] per un breve periodo possedette NCR. Durante lo stesso periodo, le aziende trovarono che i server basati su progettazione microcomputerizzata potevano essere impiegati a una frazione del prezzo di acquisizione dei mainframe e offrire agli utenti locali un maggior controllo sui loro sistemi date le politiche e le pratiche IT a quel tempo. I [[terminale (informatica)|terminali]] usati per interagire con i sistemi mainframe furono gradualmente rimpiazzati dai [[personal computer]]. Conseguentemente, la domanda crollò e le nuove installazione di mainframe furono limitate soprattutto alle macchine per servizi finanziari e governativi. Nei primi [[anni 1990]], c'era un consenso tra gli analisti di industria che quello del mainframe era un mercato morente in quanto le piattaforme mainframe furono incrementalmente rimpiazzate da [[rete di computer|reti di personal computer]].

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== Descrizione ==

[[File:Olivetti Elea 9003.jpg|thumb|La [[riga di comando|console di comando]] dell'[[Olivetti Elea 9003]], Il primo computer mainframe al mondo interamente progettato a [[transistor]]]]

Il termine risale ai primi anni dell'[[informatica]]; esso si riferiva, infatti, al grande assemblato che conteneva il [[processore]] centrale e il complesso dei dispositivi di ingresso/uscita. Nel seguito il termine fu usato per distinguere gli elaboratori di alta fascia da quelli meno potenti che erano spesso contenuti in involucri più piccoli. Oggigiorno il termine mainframe si riferisce principalmente ai sistemi IBM System z14, i discendenti in linea diretta del [[System/360]], sebbene sia adoperato anche per i discendenti in linea diretta dei mainframe Burroughs Large Systems e della serie UNIVAC 1100/2200.

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=== Caratteristiche ===

[[File:Glowing IBM zEnterprise EC12.JPG|thumb|right|IBM zEnterprise EC12]]

I mainframe hanno, tipicamente, la capacità di eseguire od "ospitare" [[sistema operativo|sistemi operativi]] diversi, utilizzando la tecnica della [[virtualizzazione]]. Un singolo mainframe può rimpiazzare dozzine o centinaia di [[server]] fisici più piccoli, riducendo così i costi di gestione e amministrazione e fornendo nel contempo al sistema livelli maggiori di [[scalabilità]] e affidabilità, difficilmente ottenibili con [[computer cluster|server distribuiti]]. I mainframe moderni, ed in particolare i server IBM Z, offrono più livelli di virtualizzazione: virtualizzazione a livello hardware (partizionamento logico con LPAR, mediante il componente PR/SM), virtualizzazione a livello software (mediante il sistema operativo z/VM). Sebbene non abbia livelli di efficienza offerti nel mainframe, il partizionamento logico si può trovare ora anche in molti server [[Unix]] di fascia alta; molti produttori promuovono le tecnologie di virtualizzazione, in qualche maniera cercando di fare propri i capisaldi di progettazione del mainframe.

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=== Prestazioni ===

[[File:IBM z13 and LinuxONE Rockhopper.jpg|thumb|right|Due mainframe IBM: a sinistra uno z13, a destra un LinuxONE Rockhopper.]]

La potenza elaborativa dei mainframe è storicamente misurata in [[MIPS (unità di misura)|MIPS]] (milioni di [[istruzione (informatica)|istruzioni]] per [[secondo]]). Oggigiorno l'unità, nonostante le origini del nome, non è più legata strettamente al numero di istruzioni eseguite dalla [[CPU]], ma è un'unità di misura relativa della potenza elaborativa delle macchine, ottenuta a seguito di [[Benchmark (informatica)|benchmark]] con carichi di lavoro predeterminati in un ambiente non limitato da vincoli infrastrutturali. Il più piccolo mainframe System z9 IBM oggi ha la potenza di 26 MIPS e il più grande 17.801 MIPS. La tecnologia IBM del Parallel Sysplex può aggregare in cluster fino a 32 di questi sistemi, facendoli apparire come una singola piattaforma elaborativa di circa 221.248 MIPS.

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=== Mainframe e supercomputer ===

[[File:IBM mainframe Z10.jpg|thumb|Mainframe IBM z10 installato presso il [[Centro Elaborazione Dati|CED]] di una grande banca italiana nel nord Italia]]

La distinzione tra [[supercomputer]] e mainframe non è semplicissima, tuttavia i supercomputer generalmente si focalizzano su problemi che sono limitati dalla velocità di calcolo, mentre i mainframe si focalizzano su problemi che sono limitati dall'[[input/output]] e l'[[affidabilità]].

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* La maggior parte dei mainframe sono usati in maniera continua al 70% della potenza delle CPU. Un livello del 90% è tipico e i mainframe moderni tollerano periodi lunghi di utilizzo della CPU al 100% senza perdere la stabilità, [[coda (informatica)|accodando]] il lavoro secondo le priorità di business senza causare problemi alle elaborazioni in corso.

== Sistemi operativi ==

=== Linux per IBM Z e UNIX ===

I nuovi, più piccoli ed economici IBM Z insieme a Linux, si impongono come un'interessante alternativa ai server di tecnologia [[RISC]] o [[SPARC]] con Unix. Linux su macchine con tecnologia Mainframe (MF) sembra essere una soluzione tecnicamente adottabile sotto molti punti di vista:

* affidabilità e gestibilità derivanti da 40 anni di esistenza della piattaforma;

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=== La gestione di complessi carichi di lavoro nell'IBM Z ===

Come tutte le tecnologie si sono evolute nell'ottica di poter ospitare carichi di lavoro specifici, una serie di tecnologie sono state integrate all'interno degli IBM Z per poter ospitare carichi di lavoro eterogenei tra loro all'interno della stessa elaborazione. Non è affatto inusuale constatare che un solo System z9 riesca a gestire applicazioni prettamente transazionali insieme ad applicazioni di [[Business intelligence|Business Intelligence]]. Questo è dovuto ad un costante ammodernamento della piattaforma che ha cercato di mantenere come caratteristica fondamentale l'effettivo supporto a tutto ciò che la tecnologia aveva già prodotto.

In poche parole, se negli anni ottanta le applicazioni transazionali [[Information Management System|IMS]] erano perlopiù utilizzate in un mondo Mainframe, oggi, le applicazioni Java possono essere integrate all'interno di un'infrastruttura Z capace di mantenere le caratteristiche prestazionali della piattaforma transazionale tradizionale [[Customer Information Control System|CICS]] ed IMS insieme a quelle generate dal nuovo carico di lavoro Java. Non solo. La quantità di dati prodotti nel tempo sono oggetto di analisi attraverso applicazioni che riescono a sfruttare le caratteristiche di "DataBase Machine" e di "I/O Rate" tipiche dell'IBM Z in generale. Non c'è, inoltre, da meravigliarsi se allo stesso tempo alcuni server Linux virtualizzati all'interno di uno z/VM espletano funzioni di servizi di rete infrastrutturali all'azienda ([[firewall]], [[Dynamic Host Configuration Protocol|DHCP]], [[Domain Name System|dns]]).

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Le ultime migliorie sulla piattaforma del System z estendono ulteriormente le capacità hardware elaborative di carichi di lavoro misti. È infatti possibile usare processori specializzati ad eseguire diversi lavori:

* ''Central processor'' (CP): È il processore base, disponibile per tutti i sistemi operativi ed in grado di eseguire lavori di qualsiasi tipo.

* ''Integrated Facility for Linux'' (IFL): È un processore che può eseguire solo il sistema operativo Linux o il sistema di z/VM per l'utilizzo della virtualizzazione di immagini Linux

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* ''Integrated Coupling Facility'' (ICF): Questo processore gestisce, invece, il carico del Coupling Facility Control Code (CFCC). È infatti utilizzato per creare un sistema di Coupling Facility per essere utilizzato dall'IBM Z Parallel Sysplex solution (la tecnologia in grado di gestire un Cluster evoluto di IBM Z).

=== z/OS ===

{{vedi anche|z/OS}}

Su sistemi [[IBM]] si è soliti trovare come sistema operativo [[z/OS]].

== Valore economico ==

Il [[Return on investment|ritorno sugli investimenti]] (''ROI'') del mainframe, come avviene per qualsiasi piattaforma di calcolo, dipende dall'abilità dell'ambiente di scalare, supportare carichi misti, ridurre i costi del personale, fornire un servizio senza interruzioni per |applicazioni critiche per il [[business]], e altri fattori di costo legati ai [[rischio|rischi]]. Alcuni sostengono che i moderni mainframe non hanno un buon rapporto qualità prezzo. [[Oracle Corporation|Oracle]], [[Hewlett-Packard]], e [[Dell]] non a caso sposano questo punto di vista, insieme ad alcuni analisti. Tuttavia, l'opinione prevalente (sostenuta da Gartner e da altri analisti indipendenti) è che il moderno mainframe ha spesso elementi di valore unico e un rapporto qualità prezzo superiore, specialmente per le grandi imprese. La stessa Hewlett-Packard Enterprise continua a produrre un sistema classificabile come Mainframe (anche se l'azienda non usa questo termine), il sistema NonStop, originariamente creato da Tandem.

È importante notare che per confrontare correttamente dal punto di vista economico due piattaforme informatiche ([[hardware]], [[sistema operativo]] e middleware) è più opportuno utilizzare come indicatore il ''TCO'' ([[Total Cost of Ownership]]), il quale considera, oltre al ''TCA'' (Total Cost of Acquisition) dell'hardware e del software, ad esempio i costi legati alla gestione dell'infrastruttura, altamente influenzati dai costi per il personale, e i costi per ottenere i livelli di [[qualità di servizio]] necessari per il buon andamento di un'azienda (sicurezza, disponibilità, affidabilità). Molti analisti concordano che la piattaforma mainframe permette di ottenere buone [[economia di scala|economie di scala]] nel campo della [[gestione]] e operatività e offrono [[garanzia|garanzie]] d'alta qualità di servizio.

=== Mercato ===

All'inizio del 2006, i mainframe [[IBM]] avevano una [[quota di mercato]] di circa il 90%, Tuttavia IBM non è il solo produttore di mainframe. Unisys produce i mainframe ClearPath, derivati dai prodotti Sperry e Burroughs, e una recente indagine suggerisce che i suoi clienti sono fedeli. I sistemi [[Nova]] della [[Fujitsu]] sono Unisys ES7000 rimarchiati. [[Hitachi (azienda)|Hitachi]] sviluppò assieme ad IBM la serie z800 per dividere le spese. [[Hewlett-Packard]] vende i sistemi NonStop, che acquisì con i computer Tandem. [[Dell]] ha in catalogo i sistemi EMC dedicati agli ambienti mainframe. Infine [[Groupe Bull]] commercializza la linea DPS. Unisys ed HPE, per ridurre le spese di sviluppo si affidano sempre più a [[CPU]] [[Intel]] piuttosto che processori proprietari, mentre IBM utilizza un'architettura proprietaria.

Secondo una ricerca di Allied Market Research<ref>[https://www.alliedmarketresearch.com/mainframe-market Mainframe Market Size, Share and Growth Analysis | Trend 2025]</ref><ref>[https://www.bloomberg.com/press-releases/2019-05-15/global-mainframe-market-projected-to-reach-2-91-billon-by-2025-at-4-3-cagr-says-amr Global Mainframe Market Projected to Reach $2.91 Billon by 2025 at 4.3% CAGR, Says AMR]</ref>, il mercato mondiale del mainframe valeva oltre 2 miliardi di dollari nel 2017, e dovrebbe raggiungere i 2.9 miliardi entro il 2025, con un tasso annuo di crescita composto del 4,3%

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== Collegamenti esterni ==

* {{Collegamenti esterni}}

* {{FOLDOC||mainframe}}

{{Storia dei sistemi operativi per i mainframe IBM}}

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