mainframe: definizione

Storicamente il termine mainframe identificava i potenti elaboratori centralizzati che dagli anni Sessanta in poi venivano usati dalle grandi aziende per le loro operazioni di calcolo. Occupavano intere stanze ed erano assemblati sotto forma di diversi armadi metallici, cosa che secondo alcuni avrebbe generato il termine stesso (“frame” sta anche per “armatura”, nel senso di telaio metallico).

Sino all’avvento prima dei minicomputer dipartimentali e poi dei personal computer negli anni Ottanta-Novanta i mainframe sono stati il simbolo stesso dell’elaborazione centralizzata di fascia alta. Proprio il boom dell’informatica personale e distribuita sembrava aver posto fine allo sviluppo e all’utilizzo dei mainframe, ma così non è stato perché questi ultimi hanno caratteristiche intrinseche di affidabilità, robustezza e sicurezza che non sono ancora state eguagliate dai server x86.

Mainframe: velocità e affidabilità

La capacità di gestire grandi carichi di lavoro e soprattutto alti flussi di dati, la possibilità di operare per lunghi periodi di tempo senza dover interrompere le elaborazioni nemmeno per le procedure di aggiornamento, la compatibilità con applicazioni critiche che non si possono adattare a sistemi più tradizionali e una progettazione ridondata in tutte le componenti principali sono le caratteristiche che fanno preferire ancora oggi i mainframe in molti scenari.

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L’utilizzo storico e principale dei mainframe è la gestione dei carichi transazionali, ma di recente la capacità di gestire grandi quantità di operazioni di input/output ha portato i mainframe anche nelle applicazioni di gestione dei Big Data, analytics e machine learning.

Strutturalmente i mainframe si basano su un’architettura decisamente più complessa dei classici server. Il numero dei processori è molto più elevato – si arriva a configurazione con oltre un centinaio di CPU – come anche la quantità di memoria (centinaia di gigabyte) e i componenti sono progettati in modo da dare la massima affidabilità possibile grazie alla ridondanza.

Ad esempio molti mainframe montano a bordo processori che non possono essere usati dall’utente ma sono pronti ad attivarsi nel caso (improbabile, ma non impossibile) che una delle CPU in uso si blocchi e i moduli di memoria sono gestiti con sistemi di protezione dei dati simili al RAID usato nel settore storage.

Dal punto di vista operativo si tratta di piattaforme per ambienti fortemente virtualizzati con attive contemporaneamente migliaia di macchine virtuali. I sistemi operativi sono proprietari ma c’è una fetta sempre più significativa di mainframe che ha adottato Linux come piattaforma, dando quindi la possibilità di usare versioni specifiche di componenti software oggi molto popolari come Spark o Docker.

Il mercato dei computer mainframe è largamente dominato da IBM, ma rimangono presenti alcuni marchi storici, alcuni di essi passati di mano nel corso degli anni. I principali mainframe che si dividono il mercato sono:

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