O mainframe IBM: como funciona e por que sobrevive

Andrew Hudson - 24 de julho de 2023 11h UTC

Os computadores mainframe são frequentemente vistos como máquinas antigas – praticamente dinossauros. Mas os mainframes, que são construídos especificamente para processar enormes quantidades de dados, ainda são extremamente relevantes hoje. Se são dinossauros, são T-Rexes, e desktops e servidores são mamíferos insignificantes que podem ser pisoteados.

Estima-se que existam 10.000 mainframes em uso atualmente. Eles são usados ​​quase exclusivamente pelas maiores empresas do mundo, incluindo dois terços das empresas da Fortune 500, 45 dos 50 maiores bancos do mundo, oito das 10 maiores seguradoras, sete dos 10 maiores varejistas globais e oito dos maiores varejistas do mundo. 10 maiores empresas de telecomunicações. E a maioria desses mainframes vem da IBM.

Neste explicador, veremos o computador mainframe IBM – o que é, como funciona e por que ainda continua forte depois de mais de 50 anos.

Os mainframes descendem diretamente da tecnologia dos primeiros computadores da década de 1950. Em vez de serem simplificados para uso em desktops ou servidores de baixo custo, eles evoluíram para lidar com cargas de trabalho massivas de dados, como processamento de dados em massa e transações financeiras de alto volume.

Tubos de vácuo, memória de núcleo magnético, armazenamento de tambor magnético, unidades de fita e cartões perfurados foram a base do IBM 701 em 1952, do IBM 704 em 1954 e do IBM 1401 em 1959. Primitivas para os padrões atuais, essas máquinas forneciam as funções de cálculos científicos e processamento de dados que de outra forma teriam de ser feitos manualmente ou por calculadoras mecânicas. Havia um mercado pronto para essas máquinas e a IBM as vendeu o mais rápido que pôde.

Nos primeiros anos da computação, a IBM tinha muitos concorrentes, incluindo Univac, Rand, Sperry, Amdahl, GE, RCA, NEC, Fujitsu, Hitachi, Unisys, Honeywell, Burroughs e CDC. Na época, todas essas outras empresas juntas respondiam por cerca de 20% do mercado de mainframe, e a IBM ficava com o restante. Hoje, a IBM é o único fabricante de mainframe que importa e que realiza qualquer tipo de negócio em escala. Seus concorrentes de fato são agora a nuvem e os clusters, mas como veremos, nem sempre é econômico mudar para essas plataformas, e elas não são capazes de fornecer a confiabilidade do mainframe.

Por qualquer padrão, os mainframes são enormes. O mainframe atual pode ter até 240 CPUs de nível de servidor, 40 TB de RAM com correção de erros e muitos petabytes de armazenamento secundário redundante baseado em flash. Eles foram projetados para processar grandes quantidades de dados críticos e, ao mesmo tempo, manter um tempo de atividade de 99,999% – o que equivale a um pouco mais de cinco minutos de interrupção por ano. Um banco de médio porte pode usar um mainframe para executar 50 ou mais aplicações financeiras e processos de suporte separados e empregar milhares de funcionários de suporte para manter tudo funcionando perfeitamente.

A maioria dos mainframes processa transações financeiras de alto volume, que incluem compras com cartão de crédito em caixas registradoras, saques em caixas eletrônicos ou compras de ações na Internet.

A força vital de um banco não é o dinheiro – são os dados. Cada transação que um banco faz envolve dados que devem ser processados. Uma transação com cartão de débito, por exemplo, envolve os seguintes dados que devem ser processados:

Tudo isto deve acontecer em segundos e os bancos têm de garantir que conseguem manter uma resposta rápida, mesmo durante eventos de grande volume, como feriados de compras. Os mainframes são projetados desde o início para fornecer redundância e alto rendimento para essas finalidades. O processamento em alta velocidade não é bom se o processamento for interrompido durante o horário comercial, e o processamento confiável não é bom se as pessoas tiverem que esperar minutos para que uma transação seja processada.

Quando você processa uma transação financeira, significa que está ganhando dinheiro. Se você processa muitas transações, precisa gastar muito dinheiro em redundância para manter tudo funcionando perfeitamente. Quando as peças inevitavelmente falham, o show deve continuar. É aí que entra o processamento redundante integrado dos mainframes.