IBM Mainframe Computer History at Bosch
Posted by Julia Werner •
Mainframe-Computer
Ein Großrechner (engl.: mainframe) ist ein sehr komplexes und umfangreiches Computersystem, das weit über die Kapazitäten eines Personal Computers und meist auch über die der typischen Serversysteme hinausgeht.
Ein Großrechner zeichnet sich vor allem durch seine Zuverlässigkeit und hohe Ein-Ausgabe-Leistung aus. Er kann im Online-Betrieb (Time Sharing) eine große Anzahl von Benutzern bedienen, im Batch-Betrieb aber auch komplizierte und aufwendige Aufgaben durchführen. Die Benutzer erhalten beim Online-Betrieb Zugang zu einem Großrechner über Computer-Terminals. Seit sich Personal Computer durchgesetzt haben, werden diese Terminals meist durch Terminalemulationen ersetzt.
In einem Großrechner sind sorgfältig aufeinander abgestimmte, robuste und hochgradig redundante Komponenten verbaut. Üblicherweise wird die Wartung dieser Rechner im laufenden Betrieb durchgeführt, auch Hardwareaustausch und Aufrüstungen führen zu keiner Beeinträchtigung oder gar Unterbrechung des Betriebs.
Anwendungsbereich
Im Gegensatz zu Supercomputern, die auf hohe Rechenleistungen hin entwickelt werden, ist ein Großrechner auf Zuverlässigkeit und hohen Datendurchsatz ausgelegt. Die typischen Anwendungen eines Großrechners sind in Banken, Versicherungen, großen Unternehmen und in der öffentlichen Verwaltung gegeben. Ein relativ neues Einsatzgebiet für Großrechner stellt die Konsolidierung von Serverfarmen dar. Mit einem Großrechner und einem modernen Betriebssystem ist es dabei möglich, viele virtuelle Server zu starten. So können Platz und Strom gespart und die Administration vereinfacht werden.
Für viele Aufgaben, bei denen erhöhte Zuverlässigkeit notwendig, ein Großrechner überdimensioniert oder technisch ungeeignet ist, wird auch sogenannte Mittlere Datentechnik benutzt, zum Beispiel auf der Basis von OS/400, VMS oder UNIX.
Geschichte
Großrechner von Datasaab mit Peripherie aus den 1960ern
Großrechner hielten mit der Erfindung des Transistors Mitte der 1950er-Jahre zunächst hauptsächlich in Forschungseinrichtungen Einzug, etwa zur Lösung von Differentialgleichungen. Dort beanspruchten sie meist einen ganzen Raum für sich alleine, der klimatisiert werden musste, um der Hitzeentwicklung des Gerätes entgegenzuwirken.
Die Funktionsweise war damals in etwa folgende:
Ein Operator brachte auf Lochkarten gestanzte Rechenaufgaben zu einem Gerät, welches die Lochkarten einlas und die Daten auf einem Magnetband speicherte. Ein anderer Operator brachte dieses Magnetband zum eigentlichen Großrechner, der das Magnetband abarbeitete und die Ausgabe auf einem anderen Magnetband speicherte. Ein weiterer Operator brachte das Magnetband mit den Ergebnissen zu einem Drucker, welcher die Daten vom Magnetband auf Papier übertrug.
Mitte der 1960er-Jahre wurde das so genannte Multiprogramming (Mehrprogrammbetrieb) eingeführt, das bis ca. 1980 bestehen konnte. Man hatte festgestellt, dass zuvor die CPU selbst einen großen Teil der Zeit nicht benutzt wurde, da sie auf Ein- und Ausgabeoperationen der Bänder warten musste, bis sie ihren nächsten Auftrag abarbeiten konnte. Daher teilte man den Hauptspeicher in Teilbereiche auf und konnte so mehrere Bänder gleichzeitig bearbeiten.
Zu dieser Zeit hatten die meisten Computerhersteller zwei zueinander inkompatible Systeme entwickelt:
wortorientierte Großrechner für den technisch-wissenschaftlichen Bereich
zeichenorientierte Großrechner für den kommerziellen Bereich
IBM vereinte als erster Hersteller beide Anwendungsbereiche in dem Betriebssystem OS/360.
Seit einigen Jahren versuchen auch Hersteller wie Sun oder Hewlett-Packard (mit dem „Superdome“), mit speziellen Systemen auf UNIX-Basis im Marktsegment von Großrechnern erfolgreich zu sein.
moderner Großrechner System z9 Typ 2094 System z9 Typ 2094, mit geöffneten Fronttüren und ausgeklapptem Service-Element
Eingesetzte Betriebssysteme
Hersteller
Siehe auch
What is a Mainframe Computer? - Video & Lesson Transcript
Development of Mainframe Computers
The first mainframe computer was invented in the 1930s by Harvard scholar Howard Aiken, who popularized the name mainframe. His idea was to build a massive calculator for the solution of a set of nonlinear equations. However, it wasn't until 1943 that the machine was ready for operation. It cost roughly $200,000 to create, weighed five tons, and took up a whole room. From the late 1950s through the early 1970s, a small number of manufacturers produced centralized server PCs. They were known as "IBM and the Seven Dwarfs," a group of manufacturers that included IBM as well as Honeywell, GE, NCR, Burroughs, Control Data, UNIVAC and RCA.
Mainframe computers are still physically large. In the 1940s, a mainframe was about the size of a one-car garage. However, over the course of the 1950s, mainframe computers decreased in size. A standard example of a mainframe computer would be roughly the height and width of a 6-foot-high closet. Mainframes have remained about this size. With current technology, it would be impossible to fit all of a mainframe's processing and memory into a substantially smaller desktop case.
Example of Mainframe Computer
Modern businesses employ mainframes for various purposes, including banking, insurance, healthcare, government and public utilities. Mainframes are regarded as the most stable, secure, and compatible of all computing platforms. The mainframe is accessed via the support element (SE), because it is the most straightforward method. For an IBM Z mainframe, the support element console serves as the central point of control (CPC) for all of its components. It is physically coupled to the central processing unit (CPU) and is housed within a CPC frame. The hardware management console (HMC) and the operating system on the mainframe are powerless in the face of this software. The IBM processor LAN is connected to the HMC cluster communication system and can be accessed from an IP business network, if it has been configured properly. Systems such as IBM zSeries, System z9, and the new System z10 are good examples of mainframe computers.
An example of a mainframe computer
Mainframe Operating System and Capabilities
What is a mainframe system? Essentially, a mainframe system is the core data repository, or hub, in a corporation's data processing centre, and it is connected to users through less capable devices such as workstations, terminals, and other similar devices. Mainframe operating systems are advanced technologies with a wide range of characteristics and objectives that differ significantly from one another. They are operating systems —a group of programs that manage the inner workings of a computer system, such as the storage devices and operating system of the memory, processors and peripherals— specifically for mainframe computers. Z is a super-stable operating system for mainframe computers that are used for essential applications. IBM introduced this operating system in 2000. It assures the security and maintenance of the computer. The architecture of Z is based on a 64-bit design. Mainframe computers still run the Z operating system. Compatibility and dependability are two of the mainframe computer's characteristics. Proper forethought and execution are needed to bring these features to life.
Present-Day Use of Mainframes
Most large businesses and organizations have at least one mainframe computer. Significant financial institutions, federal government agencies, and major aviation companies are likely to use a mainframe system. The purpose of a mainframe system is to handle large amounts of data. The acquisition and maintenance costs of a mainframe system are prohibitively high, and therefore its use is usually limited to large organizations. A mainframe is typically used by corporations that handle a large volume of transactions.
Why are mainframes necessary? While it is true that a typical modern desktop PC has greater computing capability than a mainframe computer from the 1980s, mainframes outperform PCs in high-volume transaction processing. When it comes to transactions, a desktop PC is able to process them, but a mainframe can handle a lot more data. In addition, a mainframe is more secure than a desktop PC because it is practically isolated in its own room. Mainframes are better able than PCs to rapidly process enormous volumes of data, such as in transaction processing.
IBM Mainframe Computer History at Bosch
Durch den Einsatz des IBM Mainframe ergaben sich vor allem für die Zentrallager-Steuerung neue Arbeitsweisen. Sobald die Aufstellungen über alle Erzeugnistypen und Kundenlisten als Basisdaten ins System eingespeist waren, ermöglichte die laufende Eingabe von Produktionszahlen, Lieferungen und Bestellungen eine stets aktuelle Übersicht über die Lagerbestände und Lieferbereitschaft. Die Angaben ließen sich direkt am Bildschirm des Systems ablesen oder – wie auch sämtliche Entnahme- und Lieferscheine sowie Rechnungen – als Dokument beziehungsweise Liste ausdrucken.
Die hohe Leistungsfähigkeit der Großrechenanlage spiegelte sich schließlich auch in ihrer personellen Ausstattung wider. Sie beschäftigte rund 120 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter mit vielerlei Tätigkeiten – von der Datenaufbereitung, -eingabe und -abfrage über die Programmierung, technische Wartung und Pflege, Lagerung und Bereitstellung der Magnetspeicher bis hin zum Schneiden der auf Endlospapier gedruckten Listen.
„Zunehmende Datenvolumen“ blieben natürlich kein Phänomen der 1970er Jahre. Sowohl in den klassischen wie auch in den neuen Geschäftsfeldern von Bosch entstehen immer höhere Anforderungen an die IT-Kapazitäten. So werden die IT-Infrastruktur, Rechenleistung und Rechnerfläche kontinuierlich weiterentwickelt und ausgebaut.
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