`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Александр Черников

Мэйнфреймы: уже 50!

+66
голосов

Вообще-то в 1964 г. мэйнфреймы уже лет пять не были новинкой, но IBM System/360 выпала уникальная роль первых корпоративных вычислительных систем единой архитектуры. Фактически именно с этой модели началась эпоха IT-предприятий.

 уже 50!

Рис. 1. Программисты 1960-70 гг. любили работать в ночные смены — под негромкий шум вентиляторов и свист ленточных накопителей мейнфреймов.

Тайное совещание и рискованное решение

Современная компьютерная эра, которая продолжается сейчас (и которой не пока видно конца), началась в отеле New Englander Motor Hotel в Гринвиче, штат Коннектикут. Именно там в 1961 г. состоялась секретная встреча экспертной группы ведущих разработчиков IBM. Цель была сформулирована предельно просто: определить, как создать компьютер следующего поколения. По результатам этого совещания (7 апреля 1964 г.) IBM объявила о принятии новой концепции компьютера — System/360.

Новый проект был очень необходим корпорации прежде всего с точки зрения продаж. К этому времени IBM довольно успешно продавала самостоятельные линейки машин, однако их поддержка и обновление становились все более трудными и, соответственно, дорогими. Выпускаемые ею компьютеры были аппаратно и программно несовместимы, и корпорация с большим неудовольствием выделяла ресурсы на их поддержку.

Тогдашний президент IBM Том Уотсон мл. (Tom Watson, Jr.) принял непростое, но выглядевшее перспективным решение: прекратить выпуск всех предыдущих линеек машин и перенести все ресурсы на System/360.

Теперь, полвека спустя, можно не спеша анализировать все произошедшее. System/360 в конечном счете стала огромным успехом для компании — и просто отличной штукой для множества пользователей. Новая политика оправдала себя: доход IBM увеличился более, чем вдвое — с $3,6 млрд в 1965 г. до $8,3 млрд в 1971. В течение 1970-х более 70% всех проданных мэйнфреймов были от IBM, а к 1982 г. более половины всего дохода IBM уже приносили System/360.

Однако их влияние на корпоративный мир следует определять не только финансовыми успехами IBM. Как сказал один из ветеранов: «Системы IBM были именно тем, на чем все хотели работать». System/360 вызвала совершенно новый образ мыслей в отношении разработки и создания вычислительных систем. Сегодня эти принципы кажутся нам естественными, но мы, возможно, не понимаем, насколько радикальными были изменения, произошедшие 50 лет назад.

До System/360 производители практически создавали каждую новую модель компьютера с нуля. Иногда машины даже создавались индивидуально для каждого клиента. ПО для определенной машины принципиально не работало на другой, даже того же производителя. Операционная система для каждого компьютера должна была также создаваться с нуля.

Что придумали Амдаль и Брукс

Итак, основная идея, утвержденная в коннектикутском отеле, состояла в том, чтобы создать унифицированное семейство компьютеров единой совместимой архитектуры. Главным архитектором системы стал Джин Амдаль (Gene Amdahl), а руководителем проекта — Фред Брукс (Fred Brooks).

Амдаль сегодня часто упоминается как автор Amdahl’s Law, Закона Амдаля (1967), показавшего нелинейность увеличения производительности параллельных многопроцессорных компьютеров при наличии в программе фрагментов кода, который должен выполняться последовательно.

 уже 50!

Рис. 2. Закон Амдаля. Хочешь, чтобы программа работала быстрее — распараллеливай 100% кода.

Брукс, со своей стороны, написал широко обсуждаемую в свое время книгу «Мифический человеко-месяц» («The Mythical Man-Month», 1975), в которой утверждал, что добавление большего количества людей к проекту разработки ПО может фактически замедлить ее — вследствие более сложного управления коллективом разработчиков. Выводы Брукса были основаны на собственном опыте управления разработкой OS/360 в IBM.

В двух словах, идея Амдаля и Брукса состояла в том, чтобы использовать единую архитектуру как для недорогих низкоуровневых машин, так и для самых мощных моделей. Ориентировочный уровень производительности линейки составлял от х1 до х40.

Любопытно, что само применение слова «архитектура» к разработке компьютера было совершенно новым для начала 1960-х гг. Но именно спецификация архитектуры, а не определенных реализаций проложило путь к совместимости различных моделей.

Cогласно историческому исследованию по System/360, проведенному Association for Computing Machinery (1987), «При разработке линейки систем с совместимостью как сверху вниз, так и снизу вверх, предназначенных для корпоративных клиентов и научных организаций разного масштаба, IBM ставила цель использовать единую архитектуру, чтобы удовлетворить потребности беспрецедентно большого сегмента ее клиентов. System/360 фактически впервые в отрасли объединила бизнес- и вычислительные процессы».

Эта идея кажется очевидной сегодня, однако введение понятия «объединенное семейство компьютеров» имело серьезные последствия для самой IBM, ее клиентов и для отрасли в целом. IBM также хотела использовать единственную ОС для всех ее компьютеров (хотя это закончилось все же созданием трех ее разновидностей, чтобы обеспечить различные варианты использования компьютеров).

Одновременно многие разработки в области ПО для определенных компьютеров были прекращены, и программисты сосредоточили все силы на новых приложениях для System/360. То же касалось разработки аппаратных средств. Это сократило, например, ассортимент специальных процессоров и памяти, которые ранее разрабатывались для каждой машины индивидуально.

Теперь различные модели могли совместно использовать универсальные компоненты и легко масштабировались. В результате клиенты могли просто перенести код, написанный для одной модели System/360, на любую другую, включая портирование на менее мощные компьютеры.

Когда организация покупала новый компьютер в начале 1960-х, она обычно должна была сменить и все свое ПО. Более того, в компаниях даже не рассматривалось приобретение компьютеров, которые могли бы выполнять однажды разработанное ПО на последующих поколениях машин.

Но IBM, однажды приняв принцип обратной совместимости, стойко поддерживала его с тех пор в течении десятилетий. Программы для оригинальных System/360 все еще могут работать (иногда с небольшими изменениями) на современных мейнфреймах IBM.

Машина System/360 и ее преемница System/370 хорошо продавались в 1970-е, поскольку традиционные перфокарты быстро заменялись легендарными терминалами IBM 3270, известными как «green screen». «Зеленые экраны» изменили сам принцип использования System360/370 и доступа к ним, реализовав переход с пакетной обработки перфокарт на интерактивную работу пользователя.

 уже 50!

Рис. 3. «Грин-Скрин» IBM 3270. Фотография черно-белая, но зато «из того времени».

Впрочем, 80 перфокартных столбцов еще долго оставались форматом новых терминалов. Даже после их введения программирование оставалось весьма утомительным занятием. Отладка требовала изучения штабелей бумаг с шестнадцатеричным кодом. Ведущим языком программирования был и долго оставался COBOL, а само написание кода больше походило на культ. Все «жрецы» знали друг друга, а остальной мир совершенно не понимал, чем они занимаются. Все было тайным и неясным.

Еще не было никаких компаний-разработчиков корпоративного ПО, таких как SAP или Oracle. Прикладные программы писали в самой IBM или непосредственно на предприятии-заказчике, и бывало, что разрабатываемая два-три года, например, банковская программа упрямо не хотела работать на целевой машине.

Тем не менее, компании-заказчики хорошо понимали значение System/360 и других мэйнфреймов. Компьютеры позволяли бизнесу работать быстрее и получать конкурентное преимущество — так же, как и иметь намного больше гибкости в продвижении своих продуктов и услуг. Например, одной из первых практических бизнес-задач стал обсчет различных моделей ценообразования.

Только в поздних 1970-х продажи System/360 начали постепенно уменьшаться. Однако IBM смогла поймать гребень новой волны, которая принесла миру классические IBM PC и соответствующую новую инфраструктуру. Собственно, здесь сработал тот же подход — совместимость и универсальность. Поэтому IBM и оказалась в первое время среди безусловных лидеров рынка персональных компьютеров.

В заключение следует отметить, что уже много раз объявлялось об окончательной смерти мэйнфреймов и вытеснении их мини-машинами, или более поздними серверами, но реально мы видим, что все время мейнфремам как-то удается оставаться актуальными, постоянно трансформируясь в соответствии с тем, как видит бизнес их назначение и возможности.

P.S. Мейнфреймы в СССР

О мейнфреймах в СССР написано много. О тех героических юных годах очень любят вспоминать давно седые уже программисты. Интереснее и информативнее других показалась статья «Минские советские ЭВМ: от рождения до заката». По крайней мере, чувствуется, что ее автор и консультанты хорошо знают, о чем пишут. Любопытствующим рекомендуется к прочтению, я же приведу только несколько цитат.

 уже 50!

Рис. 4. Существенное отличие: если на родине мейнфреймов их активно внедряли как военные, так и бизнес, то в СССР ограничились только военными. Это — ВЦ НИИ-4 Минобороны. Оригинальная подпись под фото: «Профилактические работы на ЕС-1060 ведут офицеры Виктор Харламов и Геннадий Самсонов в обществе приятных дам».

...
«После длительных споров на высшем правительственном уровне в СССР было принято решение сориентировать все центры разработки компьютеров на производство отечественных аналогов семейства IBM System/360 — линейки ЕС ЭВМ. Минскому НИИЭВМ и московскому НИЦЭВТ была поручена разработка младшей модели ЕС ЭВМ (ЕС1020), которая стала бы самой массовой среди потребителей».
...
«Можно предположить, что в 70-е годы, несмотря на эмбарго, в Минск каким-то образом была завезена оригинальная IBM System/360, на которой удавалось поработать избранным программистам».
...
«Как вспоминают минские разработчики процессоров и ПО 70-х годов, самым слабым местом ЕС ЭВМ была ненадежность аппаратной части. Наши машины оказались существенно менее отказоустойчивыми, чем System/360, выпускаемые самой IBM. Так, добиться от ЕС ЭВМ вывода сотни перфокарт было очень большой победой. При этом «настоящая» машина System/360 могла беспрерывно часами выводить в десятки раз большее количество перфокарт без всяких проблем».
...
«Прогресс в производстве микросхем на Западе оставил далеко позади отечественную электронную промышленность в сфере выпуска СБИС. Непреодолимое технологическое отставание в микроэлектронике предприятий Советского Союза, в сравнении с западными корпорациями, сделало невозможным повторение на отечественной элементной базе уже IBM System/390.
...
«Наши разработчики проектировали для такой конструкции шкаф, крепления и прочую мелочь. В результате, по сути дела, в Минске собирались мейнфреймы на фирменных процессорах IBM, произведенных во Франции на заводе в Монпелье. Учитывая применение импортных элементов и в периферийных устройствах, можно сказать, что просто выпускались IBM System/390 белорусской сборки».
...
Отрицательное отношение потребителей к ЕС ЭВМ сформировалось из-за неэффективного использования таких машин в народном хозяйстве. Во многом применение ЕС ЭВМ навязывалось предприятиям сверху, а их сотрудники не понимали преимуществ внедрения вычислительной техники и не хотели связываться с громоздкими и дорогими машинами».
...
Затем появились высокопроизводительные персональные компьютеры, которые создали иллюзию, что мейнфреймы больше не нужны. Плюс, в 80-х годах якобы началась эра заката мейнфреймов, и у нас они пошли на слом и в течение 5-6 лет. От них, по сути дела, с облегчением избавились.

...
Вот такие, как говорится, пироги. А мне остается только искренне поздравить IBM и всех, кто так или иначе был причастен к использованию мейнфреймов (включая ЕС ЭВМ) с полувековым юбилеем — и немного погрустить о тех годах, когда мы были молоды и все аппаратно-программные заморочки казались нам просто пустяками.

+66
голосов

Напечатать Отправить другу

Читайте также

Про советские мейнфреймы, отличные от ЕС ЭВМ можно рассказывать детективные и другие истории. МИР, БЭСМ, Эльбрус, Украина, Дельта...

МИР - это вообще аналоговые вычислители. Их то и компьютером назвать было сложно :) А вот 180х серия были довольно удачно содраны с PDP и в комплексе получалось неплохо - и ЦП и вся периферия имела один и тот же набор команд. Т.е. проблемы кросскомпиляции тогда не было, Я, например, использовал проц видеосистемы для распаралелливания вычислений :)
Забавное было время, глядя на все это сейчас...

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT