~2025-43945-65: mainframes sind komplex aber nicht kompakt.

2025-12-30T19:54:06Z

mainframes sind komplex aber nicht kompakt.

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Ein '''Großrechner''' ({{enS|mainframe computer}}), auch '''Großrechenanlage''', ist ein komplexes und umfangreiches [[Computer]]system, das weit über die [[Rechenleistung|Datenverarbeitungsleistung]] von [[Personal Computer]]n und [[Server]]systemen hinausgeht.

Sie sind für die parallele Abarbeitung sehr vieler ähnlicher, einfacher Datenverarbeitungsvorgänge optimiert, etwa von Flugbuchungen.

Großrechner unterscheiden sich von [[Supercomputer]]n ([[Hochleistungsrechner]]n) in ihrem Aufgaben- und Einsatzgebiet und daraus folgend auch ihrer Konstruktion. Supercomputer sind für die schnelle Berechnung komplexer naturwissenschaftlicher oder technischer Aufgaben optimiert.

[[Datei:IBM 704 mainframe.gif|mini|[[IBM 704|IBM-704]]-Großrechner (rechts) mit Magnetband-Laufwerken (links) aus den späten 1950ern]]
[[Datei:LA2-ITceum-D22.jpg|mini|Großrechner von [[Datasaab]] mit Peripherie aus den 1960ern]]
[[Datei:IBM System Z9 (type 2094 front).jpg|mini|Großrechner IBM [[System z|System z9]] Typ 2094]]
[[Datei:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|mini|System z9 Typ 2094, mit geöffneten Fronttüren und ausgeklapptem Support-Element]]

== Eigenschaften ==
In einem Großrechner sind aufeinander abgestimmte, robuste und hochgradig [[Redundanz (Technik)|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.

Ein Großrechner zeichnet sich vor allem durch seine Zuverlässigkeit und hohe Ein-Ausgabe-Leistung aus. Er kann im Online-Betrieb ([[Time-Sharing (Informatik)|Time Sharing]]) eine große Anzahl von Benutzern bedienen, im [[Stapelverarbeitung|Batch]]-Betrieb aber auch komplizierte und aufwendige Aufgaben durchführen. Die Benutzer erhalten beim Online-Betrieb Zugang zu einem Großrechner über Computer-[[Terminal (Computer)|Terminals]]. Seit sich [[Personal Computer]] (PCs) durchgesetzt haben, werden solche Terminals meistens durch entsprechende [[Terminalemulation|Emulationen]] auf den PCs ersetzt.

== Anwendungsbereich ==
Im Gegensatz zu [[Supercomputer]]n, die auf [[Hochleistungsrechnen|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.
Typische Einsatzgebiete sind die [[Hochverfügbarkeit|hochzuverlässige]] Verarbeitung von [[Massendaten]], z. B. Kundendaten von Versicherungen, oder unternehmenskritischen Daten, z. B. [[Enterprise-Resource-Planning|ERP]]-Systeme, oder Massentransaktionssysteme, z. B. [[Computerreservierungssystem]]e, [[Zahlungskarte]]n.

Ein relativ neues Einsatzgebiet für Großrechner stellt die Konsolidierung von [[Serverfarm]]en dar. Mit einem Großrechner und einem entsprechenden Betriebssystem ist es dabei möglich, viele [[Virtualisierung (Informatik)|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 jedoch überdimensioniert oder technisch ungeeignet ist, wird auch sogenannte [[Mittlere Datentechnik]] benutzt, zum Beispiel auf der Basis von [[OS/400]], [[Virtual Memory System|VMS]], [[UNIX]] und immer öfter auch [[Linux]].

== Geschichte ==
[[Röhrencomputer]] stellten die erste Generation dar und lösten hauptsächlich militärische Aufgaben. Darauf folgende Großrechner hielten mit der Erfindung des [[Transistor]]s Mitte der 1950er-Jahre zunächst hauptsächlich in Forschungseinrichtungen Einzug, etwa zur Lösung von [[Differentialgleichung]]en. Dort beanspruchten sie meist einen ganzen Raum für sich alleine, der klimatisiert werden musste, um der Hitzeentwicklung der Geräte entgegenzuwirken.

Beim Personal wurde unterschieden zwischen den [[Anwendungsprogrammierer|Programmierer]]n und den ''Operatoren''. Letztere bedienten die Rechenanlage: Sie fütterten die [[Lochkarte]]nleser, holten nach Anweisung des Konsolendruckers/-fernschreibers gewünschte [[Magnetband|Magnetbänder]] herbei und legten sie ein und brachten sie später wieder zurück, fütterten Drucker und Lochstreifenstanzer mit Papier und entnahmen produzierte Medien. Das konnte mehrere Personen gleichzeitig auslasten.

Diese Funktionsweise wurde als Batch- oder Stapelverarbeitung bezeichnet. Die Arbeitsabläufe waren damals beispielsweise wie folgt:

Ein Operator brachte auf Lochkarten gestanzte Rechenaufgaben zu einem separaten 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. Man hatte festgestellt, dass zuvor die [[Hauptprozessor|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 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 [[Hewlett-Packard]] (mit dem [[HP Superdome]]), mit speziellen Systemen auf [[UNIX]]-Basis im Marktsegment von Großrechnern erfolgreich zu sein.

Seit 2007 werden Mainframes auch im Bereich der Online-Spiele eingesetzt.<ref>[http://www.computerwoche.de/hardware/notebook-pc/591953/ ''IBM kombiniert Mainframe und Cell Prozessor zum „Gameframe“''.] In: [[Computerwoche]], 27. April 2007</ref> Hierbei steht vor allem der sehr hohe Datendurchsatz der Großrechner im Vordergrund – die nötige Rechenleistung zur Erzeugung des Spielflusses wird hingegen von dedizierten Servern erbracht. Die so resultierende Kombination wird auch als ''Gameframe'' bezeichnet.

== Eingesetzte Betriebssysteme ==
Auf Großrechnern wird als Betriebssystem unter anderem [[z/OS]] (inklusive [[Unix System Services|USS]]), [[z/VM]], [[z/VSE]], [[Unicos]], [[OS/360]], [[OS/390]], [[TR 440#BS3|BS 3]], [[BS2000]], [[Control Data Corporation|NOS]], NOS/BE, [[Multics]], [[KRONOS]], [[Linux]], [[Multiple Virtual Storage|MVS]], [[CDC Scope|Scope]], [[Transaction Processing Facility|TPF]], [[UNIVAC 1100/2200]], [[Conversational Monitor System|CMS]], [[General Comprehensive Operating System|GCOS]] oder [[AIX]] ([[LPAR]]-Betrieb) eingesetzt.

== {{Anker|Liste von Großrechnern}}Liste früher Großrechner ==
{{Tabelle der ersten Computer}}
[[Datei:Harvard Mark I Computer - Right Segment.JPG|mini|Mark I, rechtes Segment]]

== Hersteller ==
{|
|-
|width="50%" valign="top" |
* [[Telefunken#Nach dem Zweiten Weltkrieg – Fusion mit der AEG 1967|AEG-Telefunken]]
* [[Amdahl Corporation]] ([[1997]] übernommen durch [[Fujitsu]])
* [[Bull Computer|Bull]]/[[NEC Corporation|NEC]] für [[General Comprehensive Operating System|GCOS]]-/ACOS-basierte Mainframes
* [[Control Data Corporation]]
* [[Cray]] (größtenteils Supercomputer)
* [[EMC Corporation|EMC]]
* [[Hitachi (Unternehmen)|Hitachi]]
|width="50%" valign="top" |
* [[IBM]]
* [[International Computers Limited|ICL]] (übernommen durch [[Fujitsu]])
* [[Fujitsu Technology Solutions]]
* [[Unisys]]
* [[Sun Microsystems]] (übernommen durch [[Oracle]])
* [[Kombinat Robotron|Robotron]]/[[Einheitliches System Elektronischer Rechentechnik|ESER]] (historisch)
|}

== Ausblick ==
Die [[Deutsche Sprache|deutschsprachige]] [[Fachzeitschrift]] ''[[Computerwoche]]'' titelte bereits [[1992]] „Die alte Mainframe-Dominanz geht unwiderruflich zu Ende“.<ref>{{Internetquelle |autor=Uwe Tempelmann |url=https://www.computerwoche.de/a/die-alte-mainframe-dominanz-geht-unwiderruflich-zu-ende,1134231 |titel=Die alte Mainframe-Dominanz geht unwiderruflich zu Ende |werk=Computerwoche |hrsg=IDG Business Media GmbH, München |datum=1992-05-15 |sprache=de |abruf=2022-08-15}}</ref> Als Gründe für eine Ablösung der oft als veraltet geltenden Systeme werden meist die hohen Kosten der Plattform sowie ein akuter [[Fachkräftemangel]] genannt. Die meisten Anwendungen basieren auf alten [[Programmiersprache|Programmiersprachen]] wie [[Assemblersprache|Assembler]], [[PL/I|PL/1]] oder [[COBOL]], Sprachen, die dem heutigen IT-Nachwuchs unbekannt sind und die nur noch wenige [[Programmierer]] beherrschen und die oftmals nicht mehr gelehrt werden.<ref name=":0">{{Internetquelle |autor=Robert Recknagel |url=https://www.it-finanzmagazin.de/zurueck-in-die-zukunft-warum-mainfr…te-integraler-bestandteil-der-it-landschaft-bleiben-sollten-44258 |titel=Warum Mainframes heute integraler Bestandteil der IT-Landschaft bleiben sollten |werk=it-finanzmagazin.de |datum=2017-02-17 |sprache=de |abruf=2022-08-15}}</ref>

Demgegenüber stehen hohe Datenvolumina und [[Transaktionsmonitor|Transaktionsraten]], welche auf Mainframe-Systemen verarbeitet werden. Mit Zahlen von Anfang der [[2000er]]-Jahre sind 60 Prozent aller geschäftsrelevanten Daten, auf die mittels des [[World Wide Web]] zugegriffen werden kann, in Mainframe-[[Datenbank|Datenbanken]] gespeichert, hauptsächlich [[Db2|DB2]]-, [[Information Management System|IMS]]- und [[VSAM]]-Dateien. Die Anzahl der weltweit pro [[Sekunde]] ausgeführten [[Customer Information Control System|CICS]]-Transaktionen liegt in der gleichen [[Größenordnung]] wie die Anzahl der Zugriffe auf das WWW.<ref name=":1">{{Internetquelle |autor=Wilhelm G. Spruth |url=https://www.informatik.uni-leipzig.de/cs/andrVorl/Berlin/Bln01kq.pdf |titel=Einführung in das System z Mainframe |werk=Institut für Informatik, Universität Leipzig, |datum=2007-07-02 |sprache=de |abruf=2022-08-15}}</ref>

So schrieb die Computerwoche [[2006]], dass nach wie vor zwischen 70 und 90 Prozent des weltweiten Datenbestands auf Mainframe-Installationen verwaltet werden.<ref name=":1" />

Die Fachpresse mit Stand der [[2020er]]-Jahre berichtet einerseits über Mainframe-Ablöseprojekte wie beispielsweise bei der [[Provinzial (Versicherung)|Provinzial]]-[[Versicherung (Kollektiv)|Versicherung]],<ref>{{Internetquelle |autor=Christiane Pütter |url=https://www.cio.de/a/provinzial-verabschiedet-sich-vom-mainframe,3673539 |titel=Provinzial verabschiedet sich vom Mainframe |werk=cio.de |hrsg=IDG Tech Media GmbH |datum=2022-02-04 |sprache=de |abruf=2022-08-15}}</ref> aber andererseits auch von Ansätzen, etablierte Mainframes lieber in moderne Infrastrukturen einzubinden, statt sie generell durch neue Architekturen zu ersetzen.<ref name=":0" /><ref>{{Internetquelle |autor=Berthold Wesseler |url=https://www.heise.de/news/Mainframes-in-der-modernen-IT-Mit-Open-Source-die-alten-Silos-oeffnen-7218385.html |titel=Mainframes in der modernen IT: Mit Open Source die alten Silos öffnen |werk=Heise Medien GmbH & Co. KG |datum=2022-08-13 |sprache=de |abruf=2022-08-15}}</ref>

Die zukünftige Bedeutung von Mainframe-Systemen ist somit als [[Ambivalenz|ambivalent]] einzustufen.

== Siehe auch ==
* [[Central Electronic Complex]]
* [[Job Transfer and Manipulation]]
* [[Miniaturisierung]]
* [[Minirechner]]

== Literatur ==
* Stefan Betschon: [https://web.archive.org/web/20100801215854/http://www.nzz.ch/nachrichten/digital/tanzende_dinosaurier_1.6962477.html ''Tanzende Dinosaurier – IBM haucht dem Mainframe neues Leben ein''.] In: ''[[Neue Zürcher Zeitung|NZZ]]'', 29. Juli 2010, S. 50

== Weblinks ==
{{Commonscat|Mainframe computers|Großrechner}}
{{Wiktionary}}
* [http://www.radiotux.de/index.php?/archives/540-RadioTux-Sendung-Januar-2009.html Sendung] über die Geschichte der Mainframes und wie Linux auf den Mainframe kam; RadioTux.

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4129539-0}}

{{SORTIERUNG:Grossrechner}}
[[Kategorie:Großrechner| ]]
[[Kategorie:IT-Architektur]]

Großrechner - Versionsgeschichte

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