مهم‌ترین زیرساخت محاسباتی

مین‌فریم کامپیوتری است که بدون کمک گرفتن از تعداد زیادی کامپیوتر منفرد (و معمولا کوچک‌تر) قادر است پردازش‌های سنگین داده‌ای را به‌صورت متمرکز انجام دهد.

مین‌فریم‌ها غالبا تعدادی پردازنده دارند و می‌شود آنها را در غالب یک خوشه‌ (کلاستر) به‌هم متصل کرد تا به‌صورت یک سیستم توزیع‌شده کامپیوتر عمل کند. اما وجه مشخصه مین‌فریم این است که می‌تواند به‌صورت مستقل در نقش یک کلاستر متمرکز کار کند، به این صورت که ساختار داخلی‌ خودش را به‌نوعی تقسیم می‌کند تا به‌طور موازی یا چندوظیفگی در بازه‌های زمانی طولانی که ممکن است سال‌ها به طول بینجامد، روی مسائل مختلف کار کند.

مین‌فریم‌ها امکان مجازی‌سازی را فراهم می‌کنند. مجازی‌سازی به کاربر این امکان را می‌دهد تا داخل یک مین‌فریم مستقل چندین کامپیوتر منطقی (به‌صورت مجازی) ایجاد کند. می‌توان تعدادی از این کامپیوترهای منطقی را (که پارتیشن‌های منطقی یا الپارس هم نام دارند) به هم متصل کرد تا با هم کار کنند. به این اتصال، ایجاد کلاستر یا سیس‌پلکس می‌گویند. هنگامی که چندین موجودیت فیزیکی(یعنی چند مین‌فریم) به‌صورت فیزیکی به هم متصل هستند، سیس‌پلکس نامیده می‌شوند. استفاده از مجازی‌سازی و سیس‌پلکس‌ها در کنار هم، باعث افزایش توان مین فریم می‌شوند.

یکی از مزایای این مدل این است که ویژگی‌های مورد نیاز برای قابل‌اعتماد ساختن سرور، فقط در یک کامپیوتر مورد نیاز است (در مقایسه با استفاده از تعداد زیادی سرورهای کوچک‌تر).

علاوه بر این، Footprint یا ردپای فیزیکی یک مین‌فریم بسیار کوچک‌تر از یک سرور فارم توزیع‌شده است و بنابراین از دیدگاه زیست‌محیطی بهای کمتری دارد (یعنی میزان انرژی، خنک‌سازی و فضای فیزیکی مورد نیاز بسیار کمتر است). بنابراین مین‌فریم‌ها در طولانی مدت، مقرون ‌به‌صرفه‌ترین راه کارها در حل مسائل تجاری محسوب می‌شوند.

مین‌فریم‌ها معمولا بزرگ‌تر از دیگر سرورها هستند، این امر به‌دلیل افزونگی مورد نیاز در طراحی و بخش‌هایی است که به کامپیوتر این امکان را می‌دهد تا کارآیی بالاتری داشته باشد و در عین حال مقیاس‌پذیری افقی و عمودی داشته باشد (قابلیت افزایش ظرفیت کامپیوتر بدون نیاز به جایگزین کردن کل واحد).

علاوه بر این، اجزای مین‌سرورها نظیر پردازنده‌های هات‌پلاگ، هارد‌دیسک‌ها، تبدیل‌کننده‌های رابط‌ها مانند کارت‌های شبکه یا موتورهای رمزنگاری و حتی منابع انرژی را می‌شود بدون خاموش کردن سرور تعویض کرد.

سخت‌افزارهای مین‌فریم‌های رده Z به‌دلیل قابل اعتماد بودن مشهور هستند. گفته می‌شود عبارت Z به‌معنای Zero Downtime (زمان خارج‌از دسترس شدن برابر با صفر) است. در حقیقت پیش‌بینی می‌شود سیستم‌های رده Z آی‌بی‌ام، به‌طور میانگین هر 30 ‌سال یک بار از دسترس خارج شوند.

مین‌فریم در اساس یک سرور بزرگ است که نمونه‌ای از آن را در شکل می‌بینید و جایگزین تعداد زیادی سرورهای کوچک‌تر می‌شود. مین‌فریم به گونه‌ای طراحی شده که همیشه روشن باشد. مین‌فریم‌ها آن طور که برخی گمان می‌کنند، منسوخ، کهنه یا عتیقه نیستند، بلکه طراحی‌شان همگام با تغییرات صنعت به روزرسانی می‌شود. در حقیقت این شرکت‌های فناوری‌اطلاعات هستند که در تلاشند تا خودشان را با نوآوری‌های مین‌فریم‌ها همگام نگاه دارند. رسانه‌های تجاری گاهی مقالاتی درباره دیگر چارچوب‌ها منتشر می‌کنند و می‌کوشند تا به همان درجه از مجازی‌سازی، اعتماد و امنیت برسند که تنها در مین‌فریم‌ها وجود دارد.

نگرانی اصلی در ارتباط با مین‌‌فریم، هزینه آن است. در صورتی که تلاش برای رسیدن به آن درجه از اطمینان و امنیت که در مین‌‌فریم وجود دارد با استفاده از مجموعه‌ای از سرورهای توزیع‌شده، غالبا همان‌قدر یا حتی بیشتر هزینه دارد. برای مثال با افزایش نیازهای تجاری، هزینه به روزرسانی صدها سرور منفرد بسیار زیاد می‌شود. به طور کلی با افزایش ماشین‌های کوچک‌تر هزینه پیچیدگی، مدیریت و نگاه‌داری به صورت غیرخطی افزایش می‌یابد. بنابراین به جای پیاده‌سازی این سناریو، می‌توان از مقیاس‌پذیری فناوری مین‌‌فریم استفاده کرد تا رشد نیازهای صنعتی مقرون به صرفه باشد.

یکی از تفاوت‌های مهمی که هنگام پیاده‌سازی یک مین‌‌فریم به جای محیط سرورهای توزیع‌شده باید به آن توجه داشت، نحوه تعریف وظایف و مسوولیت‌هاست و تقسیم وظایف میان کارمندان متخصص در حوزه فناوری اطلاعات.

در یک محیط توزیع شده معمولا اشخاص در راستای بهره‌وری هر چه بیشتر، وظایف مختلفی را بر عهده دارند. برای مثال ممکن است اپراتوری که اختیار خاموش کردن سیستم را برعهده دارد، این امکان را هم داشته باشد که شناسه کاربران را حذف کند.

ارائه اختیارات گوناگون به اشخاص مختلف، شاید از یک نظر کارا باشد، اما از سوی دیگر امکان سوءاستفاده از قدرت را پیش می‌آورد. برای مثال مدیر بانک اطلاعاتی که اطلاعاتی را به یک شرکت رقیب فروخته، می‌تواند اعمالش را از دید ناظران پنهان کند.

محمد کاظمی