IBM メインフレーム: 仕組みと生き残る理由

アンドリュー・ハドソン - 2023 年 7 月 24 日午前 11:00 UTC

メインフレームコンピューターは、古代のマシン、つまり恐竜のように見られることがよくあります。しかし、膨大な量のデータを処理することを目的として設計されたメインフレームは、今日でも非常に重要です。彼らが恐竜ならティラノサウルスであり、デスクトップやサーバーコンピューターは足で踏まれるにはちっぽけな哺乳類です。

現在、10,000 台のメインフレームが使用されていると推定されています。これらは、フォーチュン 500 企業の 3 分の 2、世界の上位 50 の銀行のうち 45 社、保険会社上位 10 社のうち 8 社、世界の小売業者上位 10 社のうち 7 社、および世界の小売大手 10 社のうち 7 社を含む世界最大規模の企業によってほぼ独占的に使用されています。トップ10の通信会社。そして、それらのメインフレームのほとんどは IBM 製です。

この説明では、IBM メインフレームコンピューターとは何なのか、どのように動作するのか、そして 50 年以上経ってもなお好調である理由について見ていきます。

メインフレームは、1950 年代の最初のコンピューターのテクノロジーを直接受け継いだものです。ただし、低コストのデスクトップやサーバーでの使用に合理化されるのではなく、大量のデータ処理や大量の金融取引など、大規模なデータワークロードを処理できるように進化しました。

真空管、磁気コアメモリ、磁気ドラム記憶装置、テープドライブ、パンチカードは、1952 年の IBM 701、1954 年の IBM 704、1959 年の IBM 1401 の基礎でした。今日の基準からすると原始的ですが、これらのマシンは次の機能を提供しました。科学計算やデータ処理は、手作業や機械式の計算機で行う必要があります。これらのマシンには市場が用意されており、IBM はできる限り早く販売しました。

コンピューティングの初期には、IBM には Univac、Rand、Sperry、Amdahl、GE、RCA、NEC、富士通、日立、Unisys、Honeywell、Burroughs、CDC など、多くの競合他社がありました。当時、これら他の企業すべてを合わせるとメインフレーム市場の約 20 パーセントを占め、残りは IBM が主張していました。今日、IBM は重要なメインフレームメーカーであり、あらゆる種類のビジネスを大規模に展開している唯一のメーカーです。現在の事実上の競合相手はクラウドとクラスターですが、これから説明するように、これらのプラットフォームに切り替えるのは必ずしも費用対効果が高いわけではなく、メインフレームの信頼性を提供することもできません。

どの基準から見ても、メインフレームは巨大です。今日のメインフレームには、最大 240 個のサーバーグレードの CPU、40TB のエラー訂正 RAM、および数ペタバイトの冗長フラッシュベースの二次ストレージを搭載できます。これらは、99.999% の稼働時間を維持しながら、大量の重要なデータを処理するように設計されています。これは、年間 5 分強の停止に相当します。中規模の銀行では、メインフレームを使用して 50 以上の個別の金融アプリケーションとサポートプロセスを実行し、業務を円滑に進めるために数千人のサポートスタッフを雇用している場合があります。

ほとんどのメインフレームは、レジでのクレジットカードによる購入、ATM からの引き出し、インターネットでの株式の購入など、大量の金融取引を処理します。

銀行の生命線はお金ではなく、データです。銀行が行うすべての取引には、処理する必要のあるデータが含まれます。たとえば、デビットカードのトランザクションには、処理する必要がある次のデータが含まれます。

これらすべては数秒で行われる必要があり、銀行はショッピングホリデーなどの大量のイベント中であっても迅速な対応を維持できるようにする必要があります。メインフレームは、これらの目的のために冗長性と高スループットの両方を提供するようにゼロから設計されています。業務時間内に処理が停止してしまうと高速な処理も意味がありませんし、トランザクションの処理に何分も待たなければならない場合には信頼性の高い処理も意味がありません。

金融取引を処理するということは、お金を稼ぐことを意味します。大量のトランザクションを処理している場合、処理をスムーズに進めるために冗長化に多額の費用を費やす必要があります。部品が必然的に故障しても、ショーは続行しなければなりません。そこでメインフレームに組み込まれた冗長処理が登場します。