Mainframe là gì? Máy tính lớn ngày nay được sử dụng thế nào

27/11/2023

Khái niệm mainframe là gì khi ngày nay, các nhà sản xuất máy tính không phải lúc nào cũng sử dụng thuật ngữ mainframe để chỉ các máy tính lớn. Thay vào đó, hầu hết mọi người đều coi bất kỳ máy tính thương mại nào - dù lớn hay nhỏ - là máy chủ (Server), với máy tính lớn hay mainframe đơn giản là loại máy chủ lớn nhất được sử dụng hiện nay. Cùng đọc tiếp bài viết này để hiểu rõ hơn về Mainframe.

Mainframe là gì

Mainframe (Dịch: Máy tính lớn), còn được gọi là Big Iron, là máy tính hiệu suất cao được sử dụng cho các mục đích và nhiệm vụ có quy mô lớn, tính toán chuyên sâu, đòi hỏi tính khả dụng và bảo mật cao hơn so với các loại máy có quy mô nhỏ hơn.

Các mainframe ban đầu được đặt trong các khung kim loại có kích thước bằng căn phòng, chiếm diện tích 186m2 trở lên. Các mainframe mới hơn có kích thước bằng một chiếc tủ lạnh lớn để dễ dàng lắp vào trung tâm dữ liệu (Data center) hiện đại hơn.

Tìm hiểu về Mainframe

Mainframe - máy tính lớn đôi khi được gọi là “khủng long”, không chỉ vì kích thước của nó mà còn vì những dự đoán từ nhiều năm trước về sự tuyệt chủng của nó. Vào đầu những năm 1990, các chuyên gia đã dự đoán sự sụp đổ của máy tính lớn vào cuối thập kỷ đó. Tuy nhiên, vào tháng 2 năm 2008, IBM đã phát hành máy tính lớn z10, chạy các hệ điều hành máy tính lớn (OS) z/OS, z/VM, z/VSE và z/TPF cũng như Linux. Ngày nay, các công ty, cơ quan chính phủ và các tổ chức khác tiếp tục sử dụng máy tính lớn cho các giao dịch tại văn phòng và xử lý dữ liệu cũng như các ứng dụng dựa trên web.

Lịch sử về máy tính lớn Mainframe

Từ những năm 1950 đến đầu thế kỷ 21, IBM được ghi nhận là người đã tạo ra máy tính lớn đầu tiên - Harvard Mark I, được thiết kế bởi Howard Aikens và do IBM chế tạo. Nhiều nhà sản xuất và những người kế nhiệm họ đã chế tạo máy tính lớn - mainframe, với số lượng giảm dần khi đám mây (cloud) phát triển. Dòng máy tính lớn 700/7000 và việc sản xuất các máy tính lớn dòng 360 sau đó đã khẳng định vị thế của IBM. Máy tính lớn zSeries hiện tại của IBM đã tiếp tục phát triển từ thiết kế sau này.

Siemens và Telefunken của Đức, ICL của Anh, Fujitsu và Hitachi của Nhật Bản là những nhà sản xuất máy tính lớn tại nước ngoài đáng chú ý. Trong Chiến tranh Lạnh, Liên Xô và các quốc gia Hiệp ước Warsaw đã sản xuất các bản sao giống hệt nhau của các máy tính lớn của IBM.

Vào những năm 1980, các hệ thống điều khiển bằng máy tính mini (minicomputer) ngày càng phát triển và có thể thay thế các phần dưới của máy tính lớn. Và trong vài thập kỷ tiếp theo, các doanh nghiệp phát hiện ra rằng các máy chủ (Server) được xây dựng trên cơ sở thiết kế của máy vi tính (microcomputer) có thể được triển khai với một chi phí rẻ hơn và có thể phân phối ở nhiều nơi, cung cấp quyền tự chủ hơn đối với hệ thống của riêng họ, dựa trên các chính sách và thông lệ CNTT hiện hành.

Máy tính cá nhân dần dần thay thế các thiết bị đầu cuối được sử dụng để liên lạc với các hệ thống mainframe. Kết quả là nhu cầu sử dụng giảm và việc lắp đặt máy tính lớn trong tương lai chủ yếu chỉ giới hạn ở lĩnh vực tài chính và chính phủ.

IBM đã công bố hệ thống máy tính lớn gần đây nhất của họ, IBM z16, vào tháng 4 năm 2022, có bộ tăng tốc trí tuệ nhân tạo (AI) trên chip và một CPU mới, mang lại cho máy tính lớn một sức sống mới.

Ví dụ về Mainframe

Trong khi các kỹ thuật tính toán giống mainframe được sử dụng rộng rãi, thì các máy tính mainframe thực sự không được thấy lưu hành phổ biến (ngoài các mẫu IBM). Sau đây ;à một ví dụ đáng chú ý về máy tính mainframe là IBM Z.

Cụ thể:

IBM gọi tất cả các máy tính lớn z/Architecture của mình là IBM Z. Vào tháng 7 năm 2017, với việc giới thiệu thế hệ sản phẩm mới, IBM z Systems đã được đổi tên thành IBM Z. Dòng máy tính lớn IBM Z hiện bao gồm mẫu mới nhất, IBM z16, cùng với z15, z14 và z13, cũng như các mẫu IBM zEnterprise, IBM System z10, IBM System z9 và IBM eServer zSeries.

Dòng IBM Z duy trì khả năng tương thích ngược 100%. Trong thực tế, các hệ thống hiện đại là sản phẩm kế thừa trực tiếp của System/360, được giới thiệu vào năm 1964. Nửa thế kỷ sau, hệ thống IBM Z mới nhất tương thích với hầu hết các phần mềm được tạo ra cho các hệ thống cũ hơn.

Ví dụ về máy tính lớn mainframe

Máy tính lớn mainframe hoạt động thế nào

Các máy tính lớn của IBM được thiết kế để:

Chạy các hệ điều hành phổ biến như Linux, các hệ điều hành chuyên dụng như IBM z/OS và phần mềm tận dụng các khả năng phần cứng đặc biệt.
Hỗ trợ các giao dịch đồng thời lớn, xử lý dữ liệu và thông lượng (I/O) với dung lượng tích hợp theo yêu cầu và bộ nhớ chia sẻ tích hợp để giao tiếp ứng dụng trực tiếp.
Cung cấp mức độ bảo mật cao nhất với thẻ mã hóa tích hợp và phần mềm cải tiến. Ví dụ: hệ thống máy tính lớn IBM Z mới nhất có thể thực hiện tới 1 nghìn tỷ giao dịch web an toàn mỗi ngày và quản lý quyền riêng tư theo chính sách.
Cung cấp khả năng phục hồi thông qua nhiều lớp dự phòng cho mọi thành phần (nguồn điện, bộ làm mát, pin dự phòng, CPU, thành phần I/O, mô-đun mật mã) và kiểm thử đối với điều kiện thời tiết khắc nghiệt.

Máy tính lớn mainframe ngày nay được sử dụng thế nào

Mainframe ngày nay không phổ biến như trước đây, nhưng chúng vẫn đóng một vai trò quan trọng trong một số ngành công nghiệp. Mainframe xử lý khối lượng công việc quy mô lớn, sử dụng nhiều dữ liệu và xử lý lượng dữ liệu khổng lồ một cách nhanh chóng. Chúng thường được sử dụng để xử lý giao dịch khối lượng lớn, xử lý hàng loạt, lưu trữ dữ liệu và phân tích. Các Mainframe hiện đại có thể chạy đồng thời nhiều hệ điều hành và hỗ trợ điện toán đám mây (cloud computing) và môi trường ảo.

Trong số các ngành mà máy tính mainframe tiếp tục có vai trò quan trọng như sau:

Các công ty tài chính, ngân hàng: Sử dụng máy tính lớn để xử lý khối lượng giao dịch lớn và xử lý giao dịch tần suất cao trên thị trường tài chính.
Nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe: Phụ thuộc vào máy tính lớn để cung cấp tính bảo mật, độ tin cậy và khả năng mở rộng cần thiết để quản lý dữ liệu bệnh nhân và lưu trữ dữ liệu.
Cơ quan chính phủ: Bao gồm quân đội và Sở Thuế vụ. Họ dựa vào máy tính lớn để xử lý các cơ sở dữ liệu lớn và các tác vụ xử lý dữ liệu.
Các nhà cung cấp dịch vụ vận tải: Họ sử dụng những máy tính mainframe để quản lý hệ thống kiểm soát giao thông, lập lịch và đặt chỗ.
Các nhà bán lẻ: Đặc biệt là các nhà bán lẻ trực tuyến lớn, họ sử dụng máy tính lớn để theo dõi dữ liệu bán hàng và tồn kho.

Khái niệm mainframe là gì đã được chúng tôi giải đáp. Có thể nói, lợi ích của máy tính lớn là khả năng chạy ứng dụng ở quy mô lớn, nhưng những doanh nghiệp cần mainframe sẽ phụ thuộc rất nhiều vào nó cho các quy trình quan trọng trong kinh doanh. Đối với những ai cho rằng bây giờ ‘máy tính lớn’ không còn tác dụng gì nữa thì có thể sẽ thực sự ngạc nhiên. Sự thật là tất cả chúng ta đều là người dùng máy tính lớn theo cách này hay cách khác.

CMC Cloud - Giải pháp Điện toán đám mây Toàn diện & Linh hoạt nhất. Cho phép tùy biến sử dụng và quản trị 25+ dịch vụ