Tutto quello che devi sapere sul Mainframe

Main-frame: cos'è, come funziona e quando serve

Il termine "Mainframe" (o Main-frame)" potrebbe suonare come qualcosa di arcaico, qualcosa che appartiene agli annali della storia dell'informatica. Tuttavia, i Mainframe sono tutt'altro che obsoleti. Questi potenti elaboratori, che un tempo occupavano intere stanze, sono ancora oggi una componente essenziale dell'infrastruttura IT di molte grandi aziende e organizzazioni.

Storia dei Mainframe

La storia dei Mainframe inizia intorno agli anni '60, quando vennero inventati per svolgere operazioni di calcolo complesse e analisi di dati dalle aziende più strutturate: si trattava di computer così complessi e potenti che occupavano addirittura stanze intere. Con l'avvento dei personal computer negli anni '80 e '90, si pensava che l'era dei Mainframe fosse destinata a terminare. Tuttavia, nonostante la diffusione dei server x86, i Mainframe hanno mantenuto il loro saldo posto nelle infrastrutture IT delle aziende grazie alle loro caratteristiche di affidabilità, robustezza e sicurezza.

Caratteristiche principali dei Mainframe computer

Un Mainframe, grazie al suo avanzato hardware, ha la capacità di eseguire compiti che normalmente necessiterebbero di decine di server o centinaia di PC domestici. Queste potenti macchine sono capaci di gestire carichi di lavoro estremamente intensi, equivalenti a quelli di numerosi PC operanti simultaneamente.
È proprio questo l’obiettivo per il quale sono stati creati i Mainframe: processare grandi quantità di dati da molteplici dispositivi di input e output. Essi ottimizzano la capacità di calcolo attraverso il "throughput computing". Già nei primi modelli, questi sistemi erano dotati di hardware supplementari, noti come canali o processori periferici, che gestivano il flusso di dati da e verso le periferiche. Questo consente all'unità centrale di elaborazione (CPU) di concentrarsi esclusivamente sull'interazione con la RAM, garantendo performance ottimali.
Dal punto di vista software, i Mainframe si distinguono per la loro architettura versatile. Con l'aiuto delle macchine virtuali, possono supportare vari sistemi operativi, sebbene negli ultimi tempi, Linux sia diventato la scelta preferenziale.
Un Mainframe moderno può ospitare fino a 240 CPU di standard server, 40 TB di RAM con caratteristica ECC (Error Correction Code) e diversi petabyte di storage flash ridondante. Questi sistemi sono concepiti per processare volumi massicci di dati essenziali garantendo al contempo una disponibilità altissima: si pensi che approssimativamente un Mainframe moderno ha bisogno di soli cinque minuti di fermo all'anno. Oggi i Mainframe sono utilizzati in una serie di applicazioni, dalle operazioni di calcolo ad alta intensità alle applicazioni di gestione dei Big Data, analytics e machine learning, e in ambienti fortemente virtualizzati, dove possono gestire migliaia di macchine virtuali contemporaneamente.

Mainframe e ridondanza

Quando si parla di "ridondanza", ci si riferisce a un'architettura o a un sistema che adopera componenti in modo da garantire una maggiore affidabilità e disponibilità del servizio. La finalità è prevenire che un malfunzionamento di un singolo componente possa compromettere l'intero sistema. Grazie a un'elaborazione in parallelo, il sistema rimane efficiente anche in caso di anomalie.
I Mainframe sono strutturati in partizioni autonome, ognuna delle quali dotata di RAM, storage, CPU e anche sistemi operativi differenti. Le applicazioni mantengono la loro operatività anche se alcune partizioni sono in fase di manutenzione, come durante l'applicazione di aggiornamenti o interventi sull'hardware. Relativamente a ciò, sia le CPU, la RAM che le unità di storage sono facilmente intercambiabili: se un elemento si rompe, può essere rimosso e sostituito senza la necessità di spegnere il Mainframe. Questa è la ragione per cui le imprese possono proseguire le loro operazioni senza subire interruzioni nei servizi offerti ai loro clienti.

Sicurezza dei Mainframe

Un'altra caratteristica distintiva dei Mainframe è la loro sicurezza. I Mainframe utilizzano un sistema di autorizzazioni per controllare l'accesso degli utenti e limitare le funzioni che un utente autorizzato può eseguire. Inoltre, molti Mainframe offrono la possibilità di crittografare qualsiasi file, garantendo così la sicurezza dei dati.

Il futuro dei Mainframe

Nonostante l'ascesa dei servizi cloud, i Mainframe rimangono una componente essenziale dell'infrastruttura di molte aziende. Ad esempio, molte delle principali banche del mondo, nonché numerose società assicurative e operatori di telecomunicazioni, li utilizzano ancora oggi. Nonostante i costi elevati associati all'acquisto e alla manutenzione dei Mainframe, queste aziende ritengono che i benefici in termini di affidabilità, sicurezza e capacità di gestione dei dati siano tali da giustificare l'investimento.