Las unidades centrales (a menudo familiar referido como el hierro grande del ) son las computadoras usadas principalmente por las organizaciones grandes para los usos críticos, típicamente la informática del bulto tal como censo, estadísticas de la industria y del consumidor, ERP, y tratamiento transaccional financiero .

El término originó probablemente de las unidades centrales tempranas, como ellas fueron contenidos en enorme, las cajas cuarto-clasificadas del metal o los marcos. El término fue utilizado más adelante para distinguir las máquinas comerciales de gama alta de las unidades menos de gran alcance que fueron contenidas a menudo en paquetes más pequeños.

Hoy en la práctica, el término refiere generalmente a las computadoras compatibles con la línea de IBM System/360, primero introducida en 1965. (el sistema z9 de IBM es la última encarnación de IBM.) Si no, los sistemas con funcionalidad similar pero no basados en IBM System/360 se refieren como " servidores . " Sin embargo, " server" y " mainframe" no ser sinónimo (véase el servidor de cliente ).

Los sistemas de algún non-System/360-compatible derivados o compatibles con de una más vieja tecnología del servidor (del pre-Web) se pueden también considerar las unidades centrales. Éstos incluyen los sistemas grandes de Burroughs, el UNIVAC los sistemas de 1100/2200 serie, y pre-System/360 el IBM 700/7000 serie . La mayoría de las arquitecturas en grande del sistema informático fueron establecidas firmemente en los años 60 y la mayoría de las computadoras grandes fueron basadas en la arquitectura establecida durante esa era para arriba hasta el advenimiento de web server en los años 90. (Interesante, el primer web server que funcionaba dondequiera Suiza exterior funcionó en una unidad central de IBM en la Universidad de Stanford desde el 1990. Ver la historia del World Wide Web para los detalles.)

Había varios sistemas operativos y arquitecturas del miniordenador que se presentaron en los años 70 y los años 80, pero los miniordenadores generalmente no se consideran las unidades centrales. (el UNIX se presentó como sistema operativo del miniordenador; Unix ha escalado para arriba durante los años para adquirir algunas características de la unidad central.)

Muchas características de definición del " mainframe" fueron establecidos en los años 60, pero esas características continúan ampliándose y desarrollándose al hoy.

Descripción

Los ordenadores centrales modernos tienen capacidades no tanto definidas por su velocidad de cómputo de la sola tarea (el se tira o la tarifa de reloj ) como por su ingeniería interna redundante y alta confiabilidad y seguridad resultante, instalaciones extensas de la entrada-salida, compatibilidad hacia atrás terminante para un más viejo software, y altas tarifas de utilización para apoyar rendimiento de procesamiento masivo. Estas máquinas funcionan a menudo por años sin la interrupción, con reparaciones e incluso el software y el soporte físico aumenta ocurrir durante la operación normal. Por ejemplo, seguía habiendo el ENIAC en la operación continua a partir de 1947 a 1955. Más recientemente, hay varias instalaciones de la unidad central de IBM que han entregado durante una década de servicios a empresas continuos en fecha el 2007, con las mejoras no interrumpiendo servicio. Las unidades centrales son definidas por de gran disponibilidad, una de las razones principales de su longevidad, pues se utilizan en usos donde estaría costoso o catastrófico el tiempo muerto. La confiabilidad del término, la disponibilidad y la utilidad (RAS) es una característica de definición de los ordenadores centrales.

En los años 60, la mayoría de las unidades centrales no tenían ningún interfaz interactivo. Aceptaron los sistemas de las tarjetas de sacador, de cinta de papel, y/o la cinta magnética y funcionaron solamente en modo de la hornada para apoyar funciones de la oficina trasera, tales como facturación del cliente. Los dispositivos del teletipo eran también campo común, por lo menos para los operadores de sistema. Por las comienzos de los años 70, muchas unidades centrales adquirieron interfaces utilizador interactivos y funcionaron como las computadoras del reparto del tiempo, los centenares favorables o millares de usuarios simultáneamente junto con el procesamiento por lotes. Los usuarios accedieron a través de los terminales especializados o, más adelante, de los ordenadores personales equipados de software de la emulación terminal . Muchas unidades centrales apoyaron los terminales gráficos (y la emulación terminal) por los años 80 (si no anterior). La mayoría de las unidades centrales tienen hoy en día acceso terminal clásico parcialmente o enteramente eliminado de usuario a favor de interfaces utilizador de Web.

Las unidades centrales adquirieron históricamente su nombre en parte debido a su tamaño substancial y los requisitos para HVAC especializada y corriente eléctrica. Esos requisitos terminaron por el mediados de los 90, con los diseños de la unidad central Cmos substituyendo la tecnología bipolar de un más viejo . De hecho, en una revocación importante, IBM importuna la capacidad de la unidad central de reducir los costes energéticos del centro de datos para la energía y refrescarse y los requisitos de espacio físico reducidos comparados a las granjas del servidor.

Características de unidades centrales

Casi todas las unidades centrales tienen la capacidad de funcionar con (o anfitrión) sistemas operativos múltiples y de tal modo de funcionar no como sola computadora sino como un número de máquinas virtuales en este papel, una sola unidad central puede substituir docenas o aún centenares de servidores más pequeños, reduciendo la gerencia y costes administrativos mientras que proporciona la capacidad de conversión a escala grandemente mejorada y la confiabilidad.

Las unidades centrales pueden agregar capacidad de sistema no disruptivo y granularly. Las unidades centrales modernas, notablemente el ZSeries de IBM y los servidores del sistema z9, ofrecen tres niveles de la virtualización : ¡particiones lógicas ( LPARs vía la facilidad PR/SM ), máquinas virtuales (vía el sistema operativo Z/VM ), y a través de sus sistemas operativos (notablemente Z/OS con sus espacios de dirección llave-protegidos y carga de trabajo goal-oriented sofisticada que programan, técnicas de la virtualización en absoluto? --> pero también linux y Java ). Esta virtualización es tan cuidadosa, tan establecida, y tan confiable que la mayoría de los clientes de la unidad central de IBM hacen funcionar no más de dos máquinas: uno en su centro de datos primario, y uno en su &mdash de reserva del centro de datos ; completamente activo, parcialmente active, o en standby— en caso de que haya una catástrofe que afecta al primer edificio. Toda la prueba, desarrollo, entrenamiento, y carga de trabajo de la producción para todos los usos y todas las bases de datos pueden funcionar en una sola máquina, a excepción de las demandas extremadamente grandes donde la capacidad de una máquina pudo limitar. Una instalación de tan dos unidades centrales puede apoyar a servicios a empresas continuos, evitando interrupciones planeadas e imprevistas.

Las unidades centrales se diseñan para manejar la entrada y la salida muy en grandes cantidades (entrada-salida) y para acentuar la computación del rendimiento de procesamiento. Desde el mid-1960, los diseños de la unidad central han incluido varias computadoras subsidiarias (llamadas '' acanala '' o el '' procesadores periféricos '' ) que manejan los dispositivos de entrada-salida, saliendo de la CPU libre de ocuparse solamente de memoria de alta velocidad. Es común en tiendas de la unidad central tratar de las bases de datos masivas y de los archivos. Giga-registrar o tera-registrar los archivos no son inusual. Comparado a una PC típica, las unidades centrales tienen comúnmente centenares a los millares de épocas ḿas almacenaje de datos en línea, y pueden tenerle acceso mucho más rápidamente.

La rentabilidad de la inversión (ROI) de la unidad central, como cualquier otra plataforma computacional, es dependiente en su capacidad de escalar, apoyar cargas de trabajo mezcladas, reduce costes laborales, entrega el servicio ininterrumpido para las aplicaciones empresariales críticas, y varios otros factores de coste riesgo-ajustados. Algunos sostienen que la unidad central moderna no es rentable. El Hewlett-Packard y el Dell unsurprisingly toman esa visión por lo menos ocasionalmente, y así que hacer a algunos analistas independientes. Sun Microsystems usado para tomar esa visión pero, comenzando en mid-2007, comenzado a promover su nueva sociedad con IBM, incluyendo la ayuda probable para el sistema operativo de OpenSolaris de la compañía que funciona en las unidades centrales de IBM. El consenso general (llevado a cabo por el Gartner y otros analistas independientes) es que la unidad central moderna tiene a menudo valor único y rentabilidad superior, especialmente para la computación de empresa del gran escala. De hecho, Hewlett-Packard también continúa fabricando su propia unidad central (discutible), el sistema directo creado original por el tándem. La división lógica ahora se encuentra en muchos UNIX - los servidores basados, y muchos vendedores están promoviendo las tecnologías de la virtualización, validando en gran medida las realizaciones del diseño de la unidad central.

Las unidades centrales también tienen características únicas de la integridad de la ejecución para la avería tolerante que computa. ¡Los servidores del sistema z9 ejecutan cada instrucción dos veces, comparar los resultados, y el " de las cargas de trabajo del cambio; en vuelo " a los procesadores de funcionamiento, incluyendo repuestos, sin cualquie impacto a los usos o a los usuarios. Esta característica, también encontrada en los sistemas directos del HP, se conoce como cerradura-caminando, porque ambos procesadores toman su " steps" (instrucciones del es decir ) junto. No todos los usos necesitan absolutamente la integridad confiada que estos sistemas proporcionan, pero muchos hacen, por ejemplo el tratamiento transaccional financiero.

A pesar de estas diferencias, la unidad central de IBM, particularmente, sigue siendo una computadora de negocio de fines generales en términos de su ayuda para una gran variedad de sistemas operativos, del software intermediario, y de usos populares.

Mercado

En fecha principios de 2006, las unidades centrales de IBM dominan el mercado de la unidad central en bien sobre la cuota de mercado del 90%, no obstante IBM no es el único vendedor. El Unisys fabrica las unidades centrales de ClearPath, basadas en anterior Sperry y líneas de productos de Burroughs . sistemas de la Nova de s de Fujitsu los 'son Unisys rebranded ES7000. El Hitachi co-desarrolló el ZSeries 800 con IBM para compartir costos. El Hewlett-Packard vende sus sistemas directos único, que adquirió con las computadoras en tándem, y unidades centrales del DPS de s de Bull Groupe las 'están disponibles en Europa. Unisys y el HP confían cada vez más en las CPU de Intel de la materia algo que procesadores de encargo para reducir costos del desarrollo, mientras que IBM tiene su propia organización grande de la investigación y desarrollo para introducir nuevas, de cosecha propia tecnologías de la unidad central.

Platform Solutions Inc., que fue hecha girar de la corporación alternativa anterior de Amdahl del vendedor de la unidad central en enero de 1999, ahora pone el Itanium de Intel 2 servidores basados procesador de z/OS equipados de los soportes lógico inalterable justo a tiempo especializados de la emulación para los propósitos de la compatibilidad S/390. Las PSI y IBM se dedican a una serie largo-que va de pleitos, donde las demandas de IBM él tienen la derecha de prohibir cualquier clase de emulación compatible de la unidad central, mientras que la PSI alega que IBM está violando activamente el DOJ - las salvaguardias anticompetitivas impuestas están todavía eficaces que donde ejecutado detrás en los años 70 y.

Historia

Varios fabricantes produjeron los ordenadores centrales a partir de los últimos años 50 con los años 70 . El grupo de fabricantes era primer conocido como " IBM y siete el " de los enanos ;: IBM, Burroughs, UNIVAC, NCR, datos de control, Honeywell, General Electric y RCA . Más adelante, encogiéndose, fue referido como IBM y el MANOJO . La dominación de IBM creció fuera de su 700/7000 serie y, más adelante, el desarrollo de las unidades centrales de la serie 360 . La 3ultima arquitectura ha continuado desarrollándose en sus unidades centrales actuales zSeries/z9 que, junto con el MCP de entonces de Unisys de Burroughs y ahora - las unidades centrales basadas, todavía están entre las pocas arquitecturas de la unidad central existantes que pueden remontar sus raíces a este período temprano. Ese haber dicho, mientras que pueden todavía funcionar con 24 códigos del pedacito System/360, los zSeries y los servidores 64-bit del sistema z9 Cmos no tienen nada físicamente en común con los más viejos sistemas. Los fabricantes notables fuera de los E. eran Siemens y el Telefunken en el Alemania, ICL en el Reino Unido, y el Fujitsu, el Hitachi, Oki, y NEC en el Japón . El Unión Soviética y los países del pacto de Varsovia fabricaron copias cercanas de las unidades centrales de IBM durante la guerra fría ; el Strela es un ejemplo de una computadora soviética independiente diseñada.

La demanda que encoge y la competición resistente causaron un shakeout en el mercado en el &mdash del principios de los 80; El RCA vendió hacia fuera a UNIVAC y a GE también dejados; Honeywell fue adquirida por el Bull ; UNIVAC se convirtió en una división de Sperry, que se combinó más adelante con Burroughs para crear la corporación de Unisys en el 1986 . En el 1991, el AT&T poseyó breve la NCR. Durante el mismo período, las compañías encontraron que los servidores basados en diseños del microordenador se podrían desplegar en una fracción del control mucho mayor local de los usuarios del precio y de la oferta de adquisición sobre sus propios sistemas dados LO las políticas y las prácticas en aquel momento. Los terminales usados para obrar recíprocamente con los sistemas de la unidad central fueron substituidos gradualmente por los ordenadores personales por lo tanto, la demanda cayó a plomo y las nuevas instalaciones de la unidad central fueron restringidas principalmente a los servicios financieros y al gobierno. En el principio de los 90, había un consenso entre analistas industriales que la unidad central era un mercado de muerte pues las plataformas de la unidad central fueron substituidas cada vez más por las redes de computadora personal.

Que la tendencia comenzó a dar vuelta alrededor en el finales de los 90 mientras que las corporaciones encontraron las nuevas aplicaciones para sus unidades centrales existentes y mientras que el precio del establecimiento de una red de datos se derrumbó en mayores partes del mundo. El crecimiento del comercio electrónico también aumentó dramáticamente el número de transacciones finales procesadas en el software de la unidad central así como el tamaño y el rendimiento de procesamiento de bases de datos. Otro factor que aumenta actual uso de la unidad central es el desarrollo del sistema operativo del linux, que puede funcionar en muchos sistemas de la unidad central, típicamente en máquinas virtuales. El linux permite que los usuarios se aprovechen del software de la fuente abierta combinado con el hardware RAS de la unidad central. La extensión y el desarrollo rápidos en los mercados emergentes, particularmente China, también está estimulando inversiones importantes de la unidad central para solucionar los problemas computacionales excepcionalmente difíciles, e. el prever unificado, las bases de datos en línea extremadamente en grandes cantidades del tratamiento transaccional 1 mil millones consumidores a través de las industrias múltiples (actividades bancarias, seguro, información del crédito, servicios gubernamentales, los etc.)

Unidades centrales contra los superordenadores

La distinción entre los superordenadores y las unidades centrales no es un foco la dura y rápida, sino de los superordenadores generalmente en los problemas que son limitados por velocidad del cálculo mientras que las unidades centrales se centran en los problemas que son limitados por la entrada-salida y la confiabilidad (" computing" del rendimiento de procesamiento;) y al solucionar problemas de negocio múltiples concurrentemente (carga de trabajo mezclada). Las diferencias y las semejanzas incluyen:

ambos tipos de sistemas ofrece el procesamiento en paralelo. Los superordenadores lo exponen típicamente al programador de maneras complejas, mientras que las unidades centrales lo utilizan típicamente para funcionar con tareas múltiples. Un resultado de esta diferencia es ése que agrega procesadores a una unidad central acelera a menudo la carga de trabajo entera transparente.
Los superordenadores del

se optimizan para los cómputos complicados que ocurren en gran parte en memoria, mientras que las unidades centrales se optimizan para los cómputos comparativamente simples que implican enormes cantidades de datos externos. Por ejemplo, la previsión meteorológica se adapta a los superordenadores, y el negocio o la nómina de pago de seguros que procesa usos se adapta más a las unidades centrales.
Los superordenadores del

son a menudo especialmente diseñados para uno o muy pocas tareas institucionales específicas (e. simulación y modelado). Las unidades centrales manejan típicamente una variedad más amplia de tareas (e. la informática, almacenando). Por lo tanto, la mayoría de los superordenadores pueden ser diseños únicos, mientras que las unidades centrales forman típicamente la parte de la formación modelo estándar de un fabricante.
Las unidades centrales del

tienden a tener procesadores de servicio ancilares numerosos el asistir de sus unidades centrales de proceso principales (para la ayuda criptográfica, la dirección de la entrada-salida, supervisar, la memoria que dirige, el etc.) de modo que el " real; count" del procesador; es mucho más alto que ser de otra manera obvio. El diseño del superordenador tiende a no incluir tantos procesadores de servicio puesto que no agregan apreciable a la energía de cómputo cruda.

Ha habido el cierto empañar del " del término; unidad central, " con algunos vendedores de la PC y del servidor refiriendo a sus sistemas como " mainframes" o " mainframe-like." Esto no se acepta extensamente y el mercado reconoce generalmente que las unidades centrales son genuino y demostrable diferentes.

Estadísticas

Los 85% de todos los programas de la unidad central fueron escritos históricamente en el lenguaje de programación de COBOL . El resto incluyó una mezcla PL/I (el cerca de 5%), (el cerca de 7%), y misceláneo de lenguaje de ensamblaje otras idiomas. el eWeek estima que millones de líneas de nuevo código neto de COBOL todavía están agregados cada año, y hay casi 1 millón de programadores de COBOL por todo el mundo, con números crecientes en mercados emergentes. Sin embargo, COBOL es decreasing como porcentaje de las líneas totales de la unidad central de código en la producción porque el Java, el C, y el C++ son todo que crece más rápidamente.
La unidad central COBOL del

ha adquirido recientemente el Web numeroso - características orientadas, tales como XML que analizaba, con el PL/I siguiendo cerca detrás en la adopción de características de lengua modernas.
el

el 90% de las unidades centrales de IBM tiene software del tratamiento transaccional del CICS instalado. Otras grapas del software incluyen el IMS y las bases de datos DB2, y el MQ de WebSphere y software intermediario del servidor de aplicaciones de WebSphere.
el en fecha 2004, IBM del

mandó sobre &mdash de 200 nuevo (del siglo XXI) clientes de la unidad central; clientes que habían poseído nunca previamente una unidad central. Muchos están funcionando el linux, algo exclusivamente. Hay nuevos clientes Z/OS también.

en mayo de 2006, IBM demandó eso sobre 1.700 clientes de la unidad central está funcionando linux. Las seguridades de Nomura de Japón hablaron en el LinuxWorld en 2006 y son una de la haber sabido público más grande, con sobre 200 el IFLs en funcionamiento que substituyó cuartos por completo de servidores distribuidos.

que la mayoría de las unidades centrales funcionan continuamente en sobre el 70% ocupado. Una figura del 90% es típica, y las unidades centrales modernas toleran los períodos continuos de la utilización 100% de la CPU, haciendo cola el trabajo según prioridades del negocio sin la ejecución en curso de interrupción.
Las unidades centrales del

tienen una reputación histórica para ser " costoso, " pero la realidad moderna es mucho diferente. En fecha finales de 2006, es posible comprar y configurar un sistema completo de la unidad central de IBM (con software, almacenaje, y ayuda), bajo uso comercial estándar llama, para cerca de $50.), equivalente al aproximadamente 50% del coste anual completo de solamente uno ÉL empleado. El precio de z/OS comienza aproximadamente $1.) por año, incluyendo el teléfono 24x7 y la ayuda del Web.

Velocidad y funcionamiento

La velocidad de la CPU de unidades centrales se ha medido históricamente en millones de instrucciones por segundo (MIPS). Las MIPS se han utilizado como grado comparativo fácil de la velocidad y de la capacidad de unidades centrales. ¡Las unidades centrales del sistema más pequeño z9 IBM funcionan con hoy aproximadamente 26 MIPS y las cerca de 17.801 MIPS más grandes. ¡ ¡La tecnología de Sysplex del paralelo de IBM puede ensamblar hasta 32 de estos sistemas, haciéndolos se comporta como una instalación informática sola, lógica de tanto como cerca de 569.632 MIPS.

La medida de las MIPS se ha sabido de largo para ser engañosa y se ha parodiado a menudo como " Indicador sin setido del procesador Speed." Las arquitecturas complejas de la CPU de unidades centrales modernas han reducido la importancia de los grados de las MIPS al número real de instrucciones ejecutadas. Asimismo, el " moderno; performance" equilibrado; los diseños de sistema se centran en energía de la CPU y en capacidad de la entrada-salida, y las capacidades de la virtualización hacen medidas comparativas aún más difíciles. Ver el evaluar (computando) para una breve discusión de las dificultades en la evaluación comparativa de tales sistemas. IBM ha publicado de largo un sistema de las tablas del cociente de LSPR (referencia del funcionamiento de sistema grande) para las unidades centrales que consideran diversos tipos de cargas de trabajo y son una medida más representativa. Sin embargo, estas comparaciones no están disponibles para los sistemas fuera de IBM. Toma una cantidad justa de trabajo (y quizá de conjetura) para que los usuarios determinen qué tipo de carga de trabajo tienen y después apliquen solamente los valores de LSPR más relevantes a ellos.

Para dar una cierta idea de la experiencia del mundo real, es típico para que una sola CPU de la unidad central ejecute el equivalente de 50, de 100, o aún del valor de procesadores distribuidos de la actividad económica, dependiendo de las cargas de trabajo. Simplemente la cuenta de procesadores para comparar las plataformas de servidor es extremadamente peligrosa.

Ver también

La computadora mecanografía

.

Zenithic

Royce'

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