حاسوب مركزي



الحاسوب المركزي ، ويُعرف أيضاً باسم الحاسوب الرئيسي أو الحاسوب العملاق ، [ 1 ] [ 2 ] أو الحاسوب الضخم ، [ 3 ] هو حاسوب تستخدمه المؤسسات الكبيرة بشكل أساسي لتطبيقات بالغة الأهمية، مثل معالجة كميات هائلة من البيانات لمهام مثل التعداد السكاني ، وإحصاءات الصناعة والمستهلك ، وتخطيط موارد المؤسسات ، ومعالجة المعاملات واسعة النطاق . يتميز الحاسوب المركزي بحجمه الكبير، ولكنه ليس بحجم الحاسوب العملاق ، ويتمتع بقدرة معالجة أكبر من بعض أنواع الحواسيب الأخرى، مثل الحواسيب الصغيرة ومحطات العمل والحواسيب الشخصية . وقد تم تطوير معظم بنى أنظمة الحواسيب واسعة النطاق في ستينيات القرن الماضي، إلا أنها لا تزال تتطور باستمرار. وغالباً ما تُستخدم الحواسيب المركزية كخوادم .
اشتُقّ مصطلح "الحاسوب المركزي" من الخزانة الكبيرة التي تُسمى " الحاسوب المركزي" ، [ 4 ] والتي كانت تضم وحدة المعالجة المركزية والذاكرة الرئيسية لأجهزة الحاسوب الأولى. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] لاحقًا، استُخدم مصطلح "الحاسوب المركزي" لتمييز أجهزة الحاسوب التجارية المتطورة عن الأجهزة الأقل قوة. [ 8 ]
تصميم
يتميز تصميم الحواسيب المركزية الحديثة بشكل أقل بسرعة الحوسبة الخام وأكثر بما يلي:
- هندسة داخلية زائدة تؤدي إلى موثوقية وأمان عاليين
- مرافق إدخال/إخراج واسعة النطاق مع إمكانية تفريغ العمليات إلى محركات منفصلة
- توافق صارم مع الإصدارات السابقة من البرامج
- معدلات استخدام عالية للأجهزة والحوسبة من خلال المحاكاة الافتراضية لدعم الإنتاجية الهائلة
- التبديل السريع للأجهزة، مثل المعالجات والذاكرة
إن الاستقرار والموثوقية العالية لأجهزة الكمبيوتر المركزية تمكن هذه الآلات من العمل دون انقطاع لفترات طويلة جدًا من الزمن، حيث يتم قياس متوسط الوقت بين الأعطال (MTBF) بالعقود.
تتميز الحواسيب المركزية بتوافرها العالي ، وهو أحد الأسباب الرئيسية لطول عمرها، إذ تُستخدم عادةً في تطبيقات يكون فيها توقفها مكلفًا أو كارثيًا. وتُعدّ مستويات الموثوقية والتوافر وسهولة الصيانة العالية سمةً مميزةً للحواسيب المركزية. إضافةً إلى ذلك، تُعتبر الحواسيب المركزية أكثر أمانًا من أنواع الحواسيب الأخرى: إذ يُصنّف مركز أبحاث الأمن السيبراني الأمريكي ( US-CERT ) وقاعدة بيانات الثغرات الأمنية التابعة للمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST ) الحواسيب المركزية التقليدية مثل IBM Z (المعروفة سابقًا باسم z Systems وSystem z وzSeries) و Unisys Dorado وUnisys Libra من بين الأكثر أمانًا، حيث لا تتجاوز ثغراتها الأمنية بضعة أرقام، مقارنةً بآلاف الثغرات في أنظمة Windows و UNIX و Linux . [ 9 ] تتطلب ترقيات البرامج عادةً إعداد نظام التشغيل أو أجزاء منه، ولا تكون غير معطلة إلا عند استخدام مرافق المحاكاة الافتراضية مثل IBM z/OS و Parallel Sysplex أو Unisys XPCL، والتي تدعم مشاركة عبء العمل بحيث يمكن لنظام واحد أن يتولى تطبيق نظام آخر أثناء تحديثه.
في أواخر خمسينيات القرن العشرين، كانت الحواسيب المركزية مزودة بواجهة تفاعلية بدائية (وحدة التحكم)، وتستخدم مجموعات من البطاقات المثقبة أو الأشرطة الورقية أو المغناطيسية لنقل البيانات والبرامج. وكانت تعمل بنظام الدفعات لدعم وظائف المكتب الخلفي ، مثل الرواتب وفواتير العملاء، والتي كان معظمها يعتمد على عمليات فرز ودمج متكررة باستخدام الأشرطة، تليها طباعة خطية على ورق مطبوع مسبقًا . وعندما ظهرت محطات المستخدم التفاعلية، استُخدمت بشكل شبه حصري للتطبيقات (مثل حجز تذاكر الطيران ) بدلاً من تطوير البرامج. ومع ذلك، في عام 1961، تم إصدار أول نظام أكاديمي عام لتقاسم الوقت يدعم تطوير البرمجيات، وهو نظام CTSS، في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا على جهاز IBM 709 ، ثم لاحقًا 7090 و7094. وكانت أجهزة الكتابة والتلغراف من وحدات التحكم الشائعة لمشغلي الأنظمة حتى أوائل سبعينيات القرن العشرين، على الرغم من استبدالها في النهاية بأجهزة لوحة المفاتيح / العرض .
بحلول أوائل سبعينيات القرن العشرين، امتلكت العديد من الحواسيب المركزية محطات طرفية تفاعلية [ ملاحظة 1 ] تعمل كحواسيب مشاركة الوقت ، تدعم مئات المستخدمين في وقت واحد إلى جانب معالجة الدفعات. وكان المستخدمون يصلون إليها عبر محطات طرفية تعمل بلوحة المفاتيح/الآلة الكاتبة، ولاحقًا عبر شاشات أنبوب أشعة الكاثود الطرفية ذات وضع الأحرف [ ملاحظة 2 ] المزودة بلوحات مفاتيح مدمجة، أو أخيرًا من خلال الحواسيب الشخصية المزودة ببرامج محاكاة طرفية . وبحلول ثمانينيات القرن العشرين، دعمت العديد من الحواسيب المركزية محطات عرض رسومية للأغراض العامة، ومحاكاة طرفية، ولكن ليس واجهات مستخدم رسومية. وقد أصبح هذا النوع من حوسبة المستخدم النهائي قديمًا في تسعينيات القرن العشرين بسبب ظهور الحواسيب الشخصية المزودة بواجهات مستخدم رسومية . وبعد عام 2000، تخلت الحواسيب المركزية الحديثة جزئيًا أو كليًا عن الوصول إلى محطات العرض التقليدية " ذات الشاشة الخضراء " وشاشات العرض الملونة للمستخدمين النهائيين لصالح واجهات مستخدم على غرار الويب.
انخفضت متطلبات البنية التحتية بشكل كبير خلال منتصف التسعينيات، عندما حلت تصاميم الحواسيب المركزية بتقنية CMOS محل تقنية ثنائية القطب القديمة . زعمت شركة IBM أن حواسيبها المركزية الأحدث خفضت تكاليف الطاقة اللازمة لتشغيل وتبريد مراكز البيانات، وقللت من متطلبات المساحة المادية مقارنةً بمزارع الخوادم . [ 13 ]
صفات

تستطيع الحواسيب المركزية الحديثة تشغيل نسخ متعددة ومختلفة من أنظمة التشغيل في الوقت نفسه. تتيح تقنية الآلات الافتراضية تشغيل التطبيقات كما لو كانت تعمل على حواسيب منفصلة فعليًا. وبهذا، يمكن لحاسوب مركزي واحد أن يحل محل خدمات الأجهزة ذات الأداء العالي المتوفرة للخوادم التقليدية . ورغم أن الحواسيب المركزية كانت رائدة في هذه الإمكانية، إلا أن تقنية المحاكاة الافتراضية متاحة الآن في معظم أنواع أنظمة الحاسوب، وإن لم تكن دائمًا بنفس الدرجة أو المستوى من التطور. [ 14 ]
تتيح الحواسيب المركزية إضافة سعة نظام أو استبدالها أثناء التشغيل دون التأثير على وظائف النظام، بدقة وتفصيل يصلان إلى مستوى من التعقيد لا يتوفر عادةً في معظم حلول الخوادم. توفر الحواسيب المركزية الحديثة، ولا سيما خوادم IBM Z ، مستويين من المحاكاة الافتراضية : الأقسام المنطقية ( LPARs ، عبر ميزة PR/SM ) والآلات الافتراضية (عبر نظام التشغيل z/VM ). يُشغّل العديد من عملاء الحواسيب المركزية جهازين: أحدهما في مركز البيانات الرئيسي والآخر في مركز البيانات الاحتياطي - يعمل بكامل طاقته، أو يعمل جزئيًا، أو في وضع الاستعداد - تحسبًا لأي كارثة قد تؤثر على المبنى الرئيسي. يمكن تشغيل أحمال العمل الخاصة بالاختبار والتطوير والتدريب والإنتاج للتطبيقات وقواعد البيانات على جهاز واحد، باستثناء الطلبات الكبيرة جدًا حيث قد تكون سعة جهاز واحد محدودة. يضمن هذا النظام المكون من جهازين مركزيين استمرارية خدمة الأعمال، متجنبًا الانقطاعات المخطط لها وغير المخطط لها. في الواقع العملي، يستخدم العديد من العملاء أجهزة حاسوب مركزية متعددة مرتبطة إما عن طريق Parallel Sysplex و DASD المشترك (في حالة IBM)، أو مع تخزين مشترك وموزع جغرافيًا مقدم من EMC أو Hitachi.
صُممت الحواسيب المركزية للتعامل مع كميات هائلة من المدخلات والمخرجات، مع التركيز على سرعة المعالجة. منذ أواخر الخمسينيات، [ ملاحظة 3 ] تضمنت تصاميم الحواسيب المركزية أجهزة فرعية [ ملاحظة 4 ] (تُسمى قنوات أو معالجات طرفية ) تُدير أجهزة الإدخال والإخراج، مما يُتيح لوحدة المعالجة المركزية التركيز على التعامل مع الذاكرة عالية السرعة فقط. من الشائع في بيئات الحواسيب المركزية التعامل مع قواعد بيانات وملفات ضخمة، حيث لا تُعدّ ملفات السجلات التي تتراوح أحجامها بين غيغابايت وتيرابايت أمرًا نادرًا. [ 15 ] بالمقارنة مع أجهزة الكمبيوتر الشخصية التقليدية، تمتلك الحواسيب المركزية عادةً سعة تخزين بيانات أكبر بمئات إلى آلاف المرات ، [ 16 ] ويمكنها الوصول إليها بسرعة معقولة. كما تُخفف أنواع أخرى من الخوادم عبء معالجة الإدخال والإخراج، مع التركيز على سرعة المعالجة.
يعتمد العائد على الاستثمار في الحواسيب المركزية ، مثل أي منصة حوسبة أخرى، على قدرتها على التوسع، ودعم أحمال العمل المختلطة، وتقليل تكاليف العمالة، وتقديم خدمة متواصلة لتطبيقات الأعمال الحيوية، والعديد من عوامل التكلفة الأخرى المعدلة حسب المخاطر.
تتمتع الحواسيب المركزية أيضًا بخصائص سلامة التنفيذ اللازمة للحوسبة المقاومة للأعطال . على سبيل المثال، تقوم خوادم z900 وz990 وSystem z9 وSystem z10 بتنفيذ التعليمات الموجهة نحو النتائج مرتين، ثم تقارن النتائج، وتفصل بين أي اختلافات (من خلال إعادة محاولة تنفيذ التعليمات وعزل الأعطال)، ثم تنقل أحمال العمل "الجارية" إلى المعالجات العاملة، بما في ذلك المعالجات الاحتياطية، دون أي تأثير على أنظمة التشغيل أو التطبيقات أو المستخدمين. تُعرف هذه الميزة على مستوى الأجهزة، والموجودة أيضًا في أنظمة NonStop من HP ، باسم "التنفيذ المتزامن"، لأن كلا المعالجين ينفذان "خطواتهما" (أي التعليمات) معًا. لا تحتاج جميع التطبيقات بالضرورة إلى ضمان سلامة التنفيذ الذي توفره هذه الأنظمة، ولكن العديد منها يحتاج إليه، مثل معالجة المعاملات المالية.
تدقيق الحاسوب المركزي
تُعد عملية تدقيق الحواسيب المركزية فحصًا شاملاً لعمليات الحاسوب وأمنه وإجراءاته، مع تقديم توصيات للتحسين.
تختلف متطلبات التدقيق والأمن لدى المؤسسات في مختلف القطاعات. ومن العوامل المؤثرة في هذه المتطلبات: المتطلبات التنظيمية والعوامل الخارجية الأخرى، والإدارة، والأهداف، وممارسات العمل، وأداء المؤسسة مقارنةً بأداء القطاع. ويمكن الحصول على هذه المعلومات من خلال إجراء بحوث خارجية، ومقابلة الموظفين، وزيارة مركز البيانات ومراقبة الأنشطة، والتشاور مع الخبراء التقنيين، والاطلاع على أدلة الشركة وخطط العمل. ومن الاعتبارات الأخرى مستوى وصول الموظفين إلى الحاسوب المركزي، ومدى وجود سياسات كلمات مرور مطبقة والالتزام بها. ويمكن الحصول على أدلة على تطبيق هذه السياسات من خلال طلب أدلة الموظفين، وتقييم البرامج وسجلات المستخدمين، والمراقبة المادية للبيئة. [ 17 ] كما يُعد الوصول المادي جانبًا مهمًا. فهل الكابلات محمية بشكل كافٍ من التلف والتنصت بين الشبكة ومركز البيانات؟ ويمكن تحقيق ذلك من خلال التوجيه السليم للكابلات، والتشفير ، وبنية شبكة جيدة . وينبغي إجراء مراقبة مادية لمسارات الكابلات والتأكد من إجراءات الأمان. كما ينبغي إجراء اختبارات للضوابط لتحديد أي نقاط ضعف إضافية. هل يتوفر للحاسوب المركزي مصدر طاقة احتياطي كافٍ ؟ هل توجد ضوابط مادية، مثل بطاقات الدخول، وأجهزة إخماد الحرائق، والأقفال، لحماية مركز البيانات (والحاسوب المركزي بداخله) من السرقة أو العبث أو التلف؟ يُعدّ الرصد المادي ضروريًا لضمان استيفاء هذه المتطلبات.
عادةً ما يتم تصميم نظام التشغيل مع مراعاة الاعتبارات التالية:
- يجب وضع ضوابط لضمان تحديث البرنامج باستمرار.
- هل تم ضبط البرنامج لإجراء التحديثات، أم يتم ذلك بواسطة فنيي النظام؟
- ينبغي وضع ضوابط لمنع التلاعب غير المصرح به بالبيانات أو سرقتها.
- يجب أيضاً التحقق من الفصل السليم بين المهام . كما يجب اختبار الضوابط الداخلية للشركة لتحديد مدى فعاليتها.
- ينبغي فحص عينات من المدخلات في النظام للتحقق من فعالية الضوابط، بينما يجب التحقيق في المعاملات الملغاة غير المصرح بها والمشبوهة. [ 17 ]
- يجب ألا تكون هناك أي عمليات على النظام قد تؤدي إلى تعريض المكونات الأخرى للخطر دون داعٍ.
- يجب وضع إجراءات وتدابير لتقليل مخاطر الوصول غير المصرح به من خلال الأبواب الخلفية في النظام، مثل جدول خصائص البرنامج (PPT).
- ينبغي أن يكون هناك سجل تدقيق دقيق يمكن تتبعه. [ 18 ]
تتضمن عمليات التدقيق الأمني عادةً الاعتبارات التالية:
- هل يتم تطبيق الفصل السليم بين الواجبات وإنفاذه، وهل توجد تقنيات وإجراءات لضمان وجود سجل تدقيق مستمر ودقيق؟
- يجب وضع ضوابط لتقليل مخاطر الدخول غير الضروري وغير المصرح به إلى النظام، وحماية كلمات المرور.
- ينبغي استخدام تقنيات التدقيق بمساعدة الحاسوب لفحص النظام (المراقبة المستمرة هي الوضع الأمثل)، مع إجراء ملاحظات بشرية للتحقق من الإجراءات، مثل التحقق من اتباع بروتوكولات مثل فصل المهام.
- يجب تقييم برامج الأمان مثل RACF وACF2 وTop Secret باستمرار للتأكد من توفيرها للأمان اللازم، ولتحديد ما إذا كانت هناك حاجة إلى حماية إضافية، مثل جدران حماية جديدة. [ 18 ] تُعد هذه البرامج آلية التحكم الرئيسية في الوصول إلى الحاسوب المركزي، ولذلك يجب توخي الحذر الشديد عند تحليلها. تأكد من استخدام أنواع المستخدمين الصحيحة، ومن عدم السماح بمشاركة بيانات الاعتماد مطلقًا.
السوق الحالي
لا تزال شركة IBM ، بسلسلة IBM Z ، من كبرى الشركات المصنعة في سوق الحواسيب المركزية. في عام 2000، شاركت هيتاشي مع IBM في تطوير سلسلة z900 zSeries لتقاسم النفقات، وتُصنّع IBM أحدث طرازات هيتاشي AP10000. تُصنّع يونيسيس حواسيب ClearPath Libra المركزية، المبنية على منتجات Burroughs MCP السابقة ، وحواسيب ClearPath Dorado المركزية المبنية على خطوط إنتاج Sperry Univac OS 1100. تبيع هيوليت باكارد إنتربرايز أنظمة NonStop الفريدة ، التي استحوذت عليها مع تانديم كمبيوترز ، والتي يصنفها بعض المحللين ضمن الحواسيب المركزية. لا تزال حواسيب Groupe Bull المركزية من طراز GCOS و Stratus OpenVOS و Fujitsu (سيمنز سابقًا) BS2000 وFujitsu -ICL VME متوفرة في أوروبا، بينما تُباع حواسيب Fujitsu (أمدال سابقًا) GS21 المركزية عالميًا. لا تزال شركة NEC مع نظام التشغيل ACOS وشركة Hitachi مع نظام التشغيل AP10000- VOS3 [ 19 ] تحتفظان بأعمال الحواسيب المركزية في السوق اليابانية.
يختلف حجم استثمار الموردين في تطوير الحواسيب المركزية باختلاف حصتهم السوقية. لا تزال كل من فوجيتسو وهيتاشي تستخدمان معالجات مخصصة متوافقة مع نظام S/390، بالإضافة إلى معالجات مركزية أخرى (بما في ذلك POWER وXeon) للأنظمة منخفضة التكلفة. تستخدم شركة Bull مزيجًا من معالجات Itanium و Xeon . تستخدم NEC معالجات Xeon لسلسلة ACOS-2 منخفضة التكلفة، لكنها تطور معالج NOAH-6 المخصص لسلسلة ACOS-4 عالية التكلفة. كما تطور IBM معالجات مخصصة داخليًا، مثل Telum . تنتج Unisys أنظمة حواسيب مركزية متوافقة مع البرامج، تتراوح أحجامها من أجهزة الكمبيوتر المحمولة إلى الحواسيب المركزية بحجم الخزائن، وتستخدم معالجات مركزية محلية الصنع بالإضافة إلى معالجات Xeon . علاوة على ذلك، يوجد سوق لتطبيقات البرامج لإدارة أداء أنظمة الحواسيب المركزية. بالإضافة إلى IBM، تشمل المنافسين الرئيسيين في السوق BMC [ 20 ] و Precisely [ 21 ] ؛ ومن المنافسين السابقين Compuware [ 22 ] [ 23 ] و CA Technologies . [ 24 ]
تاريخ

أنتجت العديد من الشركات المصنعة وخلفاؤها أجهزة حاسوب مركزية من خمسينيات القرن العشرين وحتى أوائل القرن الحادي والعشرين، مع انخفاض تدريجي في أعدادها وانتقال تدريجي إلى المحاكاة على رقائق إنتل بدلاً من الأجهزة الاحتكارية. عُرفت مجموعة الشركات المصنعة الأمريكية في البداية باسم " آي بي إم والأقزام السبعة ": [ 25 ] : ص 83، وعادةً ما كانت تضم بوروز ، ويونيفاك ، وإن سي آر ، وكونترول داتا ، وهانيويل ، وجنرال إلكتريك ، وآر سي إيه ، على الرغم من اختلاف بعض القوائم. لاحقًا، مع رحيل جنرال إلكتريك وآر سي إيه، أُشير إليها باسم "آي بي إم والمجموعة" . نشأت هيمنة آي بي إم من سلسلة 700/7000 ، ولاحقًا، من تطوير سلسلة 360 من أجهزة الحاسوب المركزية. استمر هذا التصميم المعماري في التطور إلى أجهزة الكمبيوتر المركزية الحالية من سلسلة z، والتي تُعد، إلى جانب أجهزة Burroughs and Sperry (التي أصبحت الآن Unisys ) القائمة على معالج MCP وأجهزة OS1100 ، من بين التصاميم المعمارية القليلة المتبقية لأجهزة الكمبيوتر المركزية التي تعود جذورها إلى تلك الفترة المبكرة. وبينما لا تزال أجهزة IBM من سلسلة z قادرة على تشغيل برامج System/360 ذات 24 بت، فإن خوادم IBM Z CMOS ذات 64 بت لا تشترك ماديًا مع الأنظمة القديمة. ومن أبرز الشركات المصنعة خارج الولايات المتحدة: Siemens و Telefunken في ألمانيا ، و ICL في المملكة المتحدة، وOlivetti في إيطاليا، وFujitsu وHitachi وOki وNEC في اليابان. وقد أنتج الاتحاد السوفيتي ودول حلف وارسو نسخًا مشابهة لأجهزة الكمبيوتر المركزية من IBM خلال الحرب الباردة؛ وتُعد سلسلة BESM و Strela مثالين على أجهزة كمبيوتر سوفيتية مصممة بشكل مستقل . وكانت Elwro في بولندا شركة مصنعة أخرى من دول الكتلة الشرقية ، حيث أنتجت أجهزة الكمبيوتر المركزية ODRA وR-32 وR-34.
أدى انخفاض الطلب والمنافسة الشديدة إلى حدوث اضطراب في السوق في أوائل السبعينيات - باعت شركة RCA حصتها لشركة UNIVAC وباعت شركة GE أعمالها لشركة Honeywell؛ وبين عامي 1986 و1990، اشترت شركة Bull شركة Honeywell ؛ وأصبحت UNIVAC قسمًا من شركة Sperry ، التي اندمجت لاحقًا مع شركة Burroughs لتشكيل شركة Unisys Corporation في عام 1986.
في عام ١٩٨٤، تجاوزت مبيعات أجهزة الكمبيوتر المكتبية (١١.٦ مليار دولار) مبيعات أجهزة الكمبيوتر المركزية (١١.٤ مليار دولار) لأول مرة. وحصلت شركة IBM على الغالبية العظمى من إيرادات أجهزة الكمبيوتر المركزية. [ ٢٦ ] خلال ثمانينيات القرن العشرين، تطورت الأنظمة القائمة على الحواسيب الصغيرة وأصبحت قادرة على إزاحة الفئة الدنيا من أجهزة الكمبيوتر المركزية. وكانت سلسلة VAX من شركة Digital Equipment Corporation مثالًا نموذجيًا على هذه الحواسيب، والتي تُعرف أحيانًا باسم حواسيب الأقسام .
في عام 1991، امتلكت شركة AT&T لفترة وجيزة شركة NCR. خلال الفترة نفسها، اكتشفت الشركات أن الخوادم المبنية على تصميمات الحواسيب الصغيرة يمكن نشرها بتكلفة أقل بكثير من سعر الشراء، وتوفر للمستخدمين المحليين تحكمًا أكبر بكثير في أنظمتهم الخاصة، نظرًا لسياسات وممارسات تكنولوجيا المعلومات السائدة آنذاك. وتم استبدال المحطات الطرفية المستخدمة للتفاعل مع أنظمة الحواسيب المركزية تدريجيًا بالحواسيب الشخصية . ونتيجة لذلك، انخفض الطلب بشكل حاد، واقتصرت عمليات تركيب الحواسيب المركزية الجديدة بشكل رئيسي على الخدمات المالية والقطاع الحكومي. في أوائل التسعينيات، كان هناك إجماع شبه تام بين محللي الصناعة على أن سوق الحواسيب المركزية يحتضر، حيث حلت شبكات الحواسيب الشخصية محل منصات الحواسيب المركزية بشكل متزايد. وتوقع ستيوارت ألسوب، من مجلة InfoWorld ، بشكل مثير للجدل، أن آخر حاسوب مركزي سيتوقف عن العمل في عام 1996؛ وفي عام 1993، استشهد بشيريل كوريد، محللة صناعة الحواسيب، التي قالت إن آخر حاسوب مركزي "سيتوقف عن العمل في 31 ديسمبر 1999"، [ 27 ] في إشارة إلى مشكلة عام 2000 المتوقعة (Y2K).
بدأ هذا التوجه بالانعطاف في أواخر التسعينيات، حيث وجدت الشركات استخدامات جديدة لأجهزة الحاسوب المركزية الموجودة لديها، ومع انهيار تكلفة شبكات البيانات في معظم أنحاء العالم، مما شجع على التوجه نحو الحوسبة المركزية. كما أدى نمو التجارة الإلكترونية إلى زيادة كبيرة في عدد المعاملات الخلفية التي تعالجها برامج الحاسوب المركزي، بالإضافة إلى حجم قواعد البيانات وسرعة نقلها. وأصبحت المعالجة الدفعية، مثل الفوترة، أكثر أهمية (وأكبر حجمًا) مع نمو التجارة الإلكترونية، وتتميز أجهزة الحاسوب المركزية بقدرتها الفائقة على معالجة الدفعات على نطاق واسع. ومن العوامل الأخرى التي تزيد من استخدام أجهزة الحاسوب المركزية حاليًا، تطوير نظام التشغيل لينكس ، الذي وصل إلى أنظمة IBM للحاسوب المركزي عام ١٩٩٩. يتيح لينكس للمستخدمين الاستفادة من البرامج مفتوحة المصدر مع أجهزة الحاسوب المركزي . يُحفز التوسع والتطور السريع في الأسواق الناشئة ، ولا سيما جمهورية الصين الشعبية ، استثمارات ضخمة في الحواسيب المركزية لحلّ مشكلات حوسبة بالغة التعقيد، مثل توفير قواعد بيانات موحدة لمعالجة المعاملات عبر الإنترنت ذات حجم هائل لمليار مستهلك في قطاعات متعددة (الخدمات المصرفية، والتأمين، وتقارير الائتمان، والخدمات الحكومية، وغيرها). في أواخر عام 2000، طرحت شركة IBM بنية z/Architecture ذات 64 بت ، واستحوذت على العديد من شركات البرمجيات مثل Cognos، وقدّمت منتجاتها البرمجية للحواسيب المركزية. عادةً ما كانت تقارير IBM الفصلية والسنوية في العقد الأول من الألفية الثانية تُشير إلى زيادة إيرادات الحواسيب المركزية وشحنات سعتها. مع ذلك، لم يكن قطاع أجهزة الحواسيب المركزية في IBM بمنأى عن التراجع العام الأخير في سوق أجهزة الخوادم أو عن تأثيرات دورة النماذج. على سبيل المثال، في الربع الأخير من عام 2009، انخفضت إيرادات أجهزة System z من IBM بنسبة 27% على أساس سنوي. لكن شحنات MIPS (ملايين التعليمات في الثانية) زادت بنسبة 4% سنويًا على مدى العامين الماضيين. [ 28 ] قام ألسوب بتصوير نفسه في عام 2000، في إشارة رمزية إلى ندمه على كلامه ("الموت للحاسوب المركزي"). [ 29 ]
في عام 2012، أوقفت وكالة ناسا تشغيل آخر حاسوب مركزي لديها، وهو نظام IBM z9. [ 30 ] ومع ذلك، فإن جهاز z10، خليفة z9 من IBM ، دفع مراسلًا في صحيفة نيويورك تايمز إلى التصريح قبل أربع سنوات بأن "تكنولوجيا الحواسيب المركزية - من أجهزة وبرامج وخدمات - لا تزال تمثل قطاعًا تجاريًا ضخمًا ومربحًا لشركة IBM، ولا تزال الحواسيب المركزية هي المحركات الأساسية للأسواق المالية العالمية وجزء كبير من التجارة العالمية". [ 31 ] اعتبارًا من عام 2010على الرغم من أن تكنولوجيا الحواسيب المركزية مثلت أقل من 3% من إيرادات شركة IBM، إلا أنها "استمرت في لعب دور بارز في نتائج الشركة". [ 32 ]
واصلت شركة IBM إطلاق أجيال جديدة من الحواسيب المركزية: IBM z13 في عام 2015، [ 33 ] و z14 في عام 2017، [ 34 ] [ 35 ] و z15 في عام 2019، [ 36 ] و z16 في عام 2022، والذي يتميز من بين أمور أخرى بـ "مُسرِّع ذكاء اصطناعي مُدمج على الشريحة" ومعالج Telum الدقيق الجديد . [ 37 ]
الاختلافات عن الحواسيب العملاقة
الحاسوب العملاق هو حاسوب متطور للغاية من حيث سرعة معالجة البيانات. تُستخدم الحواسيب العملاقة في حل المشكلات العلمية والهندسية ( الحوسبة عالية الأداء ) التي تُجري عمليات حسابية معقدة، [ 38 ] بينما تُركز الحواسيب المركزية على معالجة المعاملات. وفيما يلي الفروقات بينهما:
- صُممت الحواسيب المركزية لتكون موثوقة في معالجة المعاملات (التي تُقاس بمقاييس أداء معالجة المعاملات ؛ وهي غير مستخدمة أو مفيدة لمعظم تطبيقات الحوسبة الفائقة) كما هو متعارف عليه في عالم الأعمال: التبادل التجاري للسلع أو الخدمات أو الأموال. وتُعرّف المعاملة النموذجية، وفقًا لمجلس أداء معالجة المعاملات [ 39 ] ، بأنها تحديث نظام قاعدة بيانات لمراقبة المخزون (السلع)، أو حجوزات الطيران (الخدمات)، أو العمليات المصرفية (الأموال) عن طريق إضافة سجل. وقد تشير المعاملة إلى مجموعة من العمليات، بما في ذلك قراءة/كتابة القرص، أو استدعاءات نظام التشغيل، أو أي شكل من أشكال نقل البيانات من نظام فرعي إلى آخر، وهو ما لا يُقاس بسرعة معالجة وحدة المعالجة المركزية . ولا تقتصر معالجة المعاملات على الحواسيب المركزية فحسب، بل تُستخدم أيضًا في الخوادم القائمة على المعالجات الدقيقة والشبكات الإلكترونية.
- يُقاس أداء الحواسيب العملاقة بعمليات الفاصلة العائمة في الثانية ( FLOPS ) [ 40 ] أو بالحواف التي يتم اجتيازها في الثانية (TEPS) [ 41 ] ، وهي مقاييس غير دقيقة لتطبيقات الحواسيب المركزية، بينما تُقاس الحواسيب المركزية أحيانًا بملايين التعليمات في الثانية ( MIPS )، مع العلم أن التعريف يعتمد على نوع التعليمات المُقاسة. [ ملاحظة 5 ] تشمل أمثلة عمليات الأعداد الصحيحة التي تُقاس بـ MIPS جمع الأرقام، والتحقق من القيم، ونقل البيانات في الذاكرة (بينما يُعد نقل المعلومات من وإلى وحدة التخزين، أو ما يُسمى بالإدخال/الإخراج، مفيدًا جدًا للحواسيب المركزية؛ أما داخل الذاكرة، فيُساعد بشكل غير مباشر فقط). أما عمليات الفاصلة العائمة فهي في الغالب الجمع والطرح والضرب ( للفاصلة العائمة الثنائية في الحواسيب العملاقة؛ والتي تُقاس بـ FLOPS) بدقة كافية لنمذجة الظواهر المستمرة مثل التنبؤ بالطقس والمحاكاة النووية (فقط الفاصلة العائمة العشرية التي تم توحيدها مؤخرًا ، والتي لا تُستخدم في الحواسيب العملاقة، هي المناسبة للقيم النقدية مثل تلك المفيدة لتطبيقات الحواسيب المركزية). من حيث سرعة الحوسبة، فإن الحواسيب العملاقة أكثر قوة. [ 42 ]
لا يمكن دائمًا التمييز بوضوح بين الحواسيب المركزية والحواسيب العملاقة؛ فقبل أوائل التسعينيات، كانت العديد من الحواسيب العملاقة تعتمد على بنية حاسوب مركزي مع إضافات للحوسبة العملاقة. ومن الأمثلة على ذلك نظام HITAC S-3800 ، الذي كان متوافقًا في مجموعة التعليمات مع حواسيب IBM System/370 المركزية، وكان قادرًا على تشغيل نظام التشغيل Hitachi VOS3 (وهو نسخة معدلة من IBM MVS ). [ 43 ] ولذلك، يمكن اعتبار S-3800 حاسوبًا عملاقًا وحاسوبًا مركزيًا متوافقًا مع IBM في آن واحد.
في عام 2007، [ 44 ] أدى دمج التقنيات والهياكل المختلفة لأجهزة الكمبيوتر العملاقة وأجهزة الكمبيوتر المركزية إلى ما يسمى بإطار اللعبة .
انظر أيضاً
ملحوظات
- ↑ تم إدخال بعضها في الستينيات، لكن استخدامها أصبح أكثر شيوعًا في السبعينيات.
- ↑ كانت محطات العرض الرسومية متوفرة ولكنها كانت تميل إلى أن تكون محدودة بتطبيقات متخصصة.
- ↑ على سبيل المثال، كان لدى جهاز IBM 709 قنوات في عام 1958.
- ↑ أحيانًا أجهزة كمبيوتر، وأحيانًا أخرى محدودة.
- ↑ يتم قياس استهلاك الموارد لأغراض الفوترة والأداء بوحدات مليون وحدة خدمة (MSUs)، ولكن تعريف MSU يختلف من معالج إلى آخر بحيث تكون وحدات MSUs عديمة الفائدة لمقارنة أداء المعالج.
مراجع
- ↑ بليك-نوكس، إم دبليو؛ موريس، جي سي (1976). "تطوير برمجيات الحواسيب الصغيرة باستخدام حاسوب كبير". وقائع اجتماع واجهة ACM SIGMINI/SIGPLAN حول برمجة الأنظمة في بيئة المعالجات الصغيرة . رابطة آلات الحوسبة. الصفحات 66-69 . doi : 10.1145/800236.807095 . ISBN 978-1-4503-7894-9.
- ↑ دانيال ب. سيوريك ؛ سي. جوردون بيل ؛ ألين نيويل . "القسم 4 - الحواسيب العملاقة" . هياكل الحاسوب: المبادئ والأمثلة . ماكجرو هيل.
- ↑ فانس، آشلي (20 يوليو 2005). "شركة آي بي إم تستعد لمهرجان الحديد الكبير" . ذا ريجستر . تم الاطلاع عليه في 2 أكتوبر 2020 .
- ↑ رايلي، إدوين د. (2004). "الحاسوب المركزي" . الموسوعة الموجزة لعلوم الحاسوب . وايلي. ص 481-482 . ISBN 978-0-470-09095-4.
- ↑ "الحاسوب المركزي، اسم" . قاموس أكسفورد الإنجليزي (النسخة الإلكترونية ). مؤرشف من الأصل في 7 أغسطس 2021.
- ^ إيبرز ، مايك. كيتنر، جون. أوبراين، واين؛ أوغدن ، بيل (مارس 2011). مقدمة إلى الإطار الرئيسي الجديد: أساسيات z/OS (PDF) (الطبعة الثالثة ). آي بي إم. ص. 11 . تم الاسترجاع في 30 مارس 2023 .
- ↑ شريف، كين (فبراير 2025). "أصل وتطور غير متوقع لكلمة "الحاسوب المركزي""" .
- ↑ بيتش، توماس إي. (29 أغسطس 2016). "أنواع الحواسيب" . مفاهيم ومصطلحات الحاسوب . لوس ألاموس: جامعة نيو مكسيكو. مؤرشف من الأصل في 3 أغسطس 2020. تم الاطلاع عليه في 2 أكتوبر 2020 .
- ↑ "قاعدة بيانات الثغرات الأمنية الوطنية" . مؤرشفة من الأصل في 25 سبتمبر 2011. تم الاطلاع عليها في 20 سبتمبر 2011 .
- ↑ سينغ، جاي ب.؛ مورغان، روبرت ب. (أكتوبر 1971). استخدام الحاسوب في التعليم واتصالات الحاسوب (ملف PDF) (تقرير). سانت لويس، ميزوري: جامعة واشنطن. ص 13. منحة الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء رقم Y/NGL-26-008-054 . تاريخ الاطلاع: 8 مارس 2022.
شهدت الجامعات الأمريكية معظم التطورات المبكرة في مجال المشاركة الزمنية.
ومن
الأمثلة البارزة على ذلك نظام CTSS (نظام المشاركة الزمنية المتوافق) في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، والذي كان أول نظام مشاركة زمنية للأغراض العامة...
- ↑ كريسمان، باتريشيا أ.، محررة. (31 ديسمبر 1969). "نظام المشاركة الزمنية المتوافق، دليل للمبرمج" (ملف PDF) . مركز الحوسبة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . تم الاطلاع عليه في 10 مارس 2022 .
- ↑ والدن، ديفيد؛ فان فليك، توم ، محرران. (2011). "نظام المشاركة الزمنية المتوافق (1961-1973): نظرة عامة تذكارية بمناسبة الذكرى الخمسين" (ملف PDF) . جمعية مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE ). تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 فبراير 2022 .
- ↑ "تعرّف على الحقائق حول IBM مقابل المنافسة - حقائق حول نظام IBM System z "الحاسوب المركزي""" . IBM. مؤرشف من الأصل في 11 فبراير 2009. تم الاسترجاع في 28 ديسمبر 2009 .
- ↑ كاي، راسل (22 يونيو 2009). "المحاكاة أم المحاكاة الافتراضية: ما الفرق؟" . مجلة كمبيوتر وورلد . تم الاطلاع عليه في 2 أغسطس 2025 .
- ↑ «أكبر قاعدة بيانات تجارية في استطلاع شركة وينتر تتجاوز مئة تيرابايت» (بيان صحفي). مؤرشف من الأصل بتاريخ 13 مايو 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 مايو 2008 .
- ↑ فيليبس، مايكل ر. (10 مايو 2006). تحسينات في ممارسات إدارة تخزين البيانات وإعداد التقارير في الحواسيب المركزية ضرورية لتعزيز الاستخدام الفعال والكفء لموارد القرص (تقرير). مؤرشف من الأصل في 19 يناير 2009.
بين أكتوبر 2001 وسبتمبر 2005، زادت سعة تخزين الأقراص في الحواسيب المركزية التابعة لمصلحة الضرائب الأمريكية من 79 تيرابايت إلى 168.5 تيرابايت.
- 1 2 جاليجوس، ف.، سينفت، س.، مانسون، د.، جونزاليس، س. (2004). مراقبة وتدقيق تكنولوجيا المعلومات. (الطبعة الثانية). بوكا راتون، فلوريدا: منشورات أورباخ.
- ١ ٢ مجموعة هندرسون (أكتوبر ٢٠٠١) أخبار تدقيق الحواسيب المركزية: العدد ١. كما توجد الأعداد ٢ و ٣ و ٤ من المصدر نفسه. تم الاطلاع عليها بتاريخ ٢٧ يناير ٢٠٠٦.
- ↑ هيتاشي AP10000 - VOS3
- ↑ "أتمتة عمليات BMC AMI لمراكز البيانات" . شركة BMC للبرمجيات . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 مارس 2023 .
- ↑ "حلول IBM للحاسوب المركزي | تحسين أداء حاسوبك المركزي" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 سبتمبر 2022 .
- ↑ "تحديث الحواسيب المركزية" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 أكتوبر 2012 .
- ↑ "الاختبار والتدقيق الآلي للحواسيب المركزية" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 أكتوبر 2012 .
- ↑ "CA Technologies" .
- ↑ بيرجين، توماس جيه، محرر. (2000). خمسون عامًا من الحوسبة العسكرية: من إينياك إلى مركز أبحاث الحوسبة العسكرية . دار نشر ديان. رقم ISBN 978-0-9702316-1-1.
- ↑ سانجر، ديفيد إي. (5 فبراير 1984). "إنقاذ صناعة الحواسيب المركزية" . صحيفة نيويورك تايمز . القسم 3، الصفحة 1. الرقم الدولي الموحد للدوريات 0362-4331 . تاريخ الاسترجاع: 2 مارس 2020 .
- ↑ انظر أيضًا: ستيوارت (8 مارس 1993). "لا تزال شركة IBM تمتلك القدرات اللازمة لتكون لاعبًا رئيسيًا في منصات العميل/الخادم" . إنفوورلد . تم الاطلاع عليه في 26 ديسمبر 2013 .
- ↑ "التقرير المالي لشركة IBM للربع الرابع من عام 2009: ملاحظات المدير المالي" (ملف PDF) . IBM . 19 يناير 2010.
- ↑ "ستيوارت ألسوب يتراجع عن كلامه" . متحف تاريخ الحاسوب . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 ديسمبر 2013 .
- ↑ كيورتون، ليندا (11 فبراير 2012). نهاية عصر الحواسيب المركزية في ناسا . ناسا . تم الاطلاع عليه في 31 يناير 2014 .
- ↑ لور، ستيف (23 مارس 2008). "لماذا لا تزال التقنيات القديمة مستخدمة؟" . صحيفة نيويورك تايمز . تم الاطلاع عليه في 25 ديسمبر 2013 .
- ↑ آنتي، سبنسر إي. (22 يوليو 2010). "شركة آي بي إم تحسب الحواسيب المركزية الجديدة ضمن نمو مبيعاتها المستقبلية" . صحيفة وول ستريت جورنال . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 ديسمبر 2013 .
- ↑ بريس، جيل. "من مجموعة مستخدمي الحواسيب المركزية لشركة IBM إلى شركة Apple: 'مرحباً IBM. بجدية': هذا الأسبوع في تاريخ التكنولوجيا" . فوربس . تم الاطلاع عليه في 7 أكتوبر 2016 .
- ↑ "الحاسوب المركزي من IBM يُبشّر بعصر جديد لحماية البيانات" (بيان صحفي). مؤرشف من الأصل بتاريخ 19 يوليو 2017.
- ↑ براون، رايان (17 يوليو 2017). "شركة آي بي إم تكشف النقاب عن حاسوب مركزي جديد قادر على تشغيل أكثر من 12 مليار معاملة مشفرة يوميًا" . سي إن بي سي .
- ↑ "شركة IBM تكشف النقاب عن جهاز z15 بقدرات رائدة في مجال خصوصية البيانات" . مؤرشف من الأصل في 1 يناير 2020. تم الاطلاع عليه في 11 أكتوبر 2019 .
- ↑ "الإعلان عن IBM z16: الذكاء الاصطناعي في الوقت الفعلي لمعالجة المعاملات على نطاق واسع وأول نظام آمن من الحوسبة الكمومية في الصناعة" . غرفة أخبار IBM . تم الاطلاع عليه في 13 أبريل 2022 .
- ↑ تحليل الرسوم البيانية عالي الأداء، تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 فبراير 2012
- ↑ مجلس أداء معالجة المعاملات، تم الاطلاع عليه في 25 ديسمبر 2009.
- ↑ قائمة "أفضل 500" نظام حوسبة عالية الأداء (HPC) تم الاطلاع عليها بتاريخ 19 يوليو 2016
- ↑ قائمة غراف 500 مؤرشفة في 27 ديسمبر 2011، على موقع Wayback Machine ، تم الاطلاع عليها في 19 فبراير 2012
- ↑ أفضل حاسوب عملاق في العالم، تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 ديسمبر 2009
- ^ إيشي، كويتشي؛ آبي هيتوشي. كوابي، شون؛ هيراي، ميتشيهيرو (1992). "نظرة عامة على الكمبيوتر العملاق من سلسلة HITACHI S-3800" . في ميور، هانز فيرنر (محرر). الكمبيوتر العملاق '92 . سبرينغر. الصفحات من 65 إلى 81. دوى : 10.1007/978-3-642-77661-8_5 . رقم ISBN 978-3-540-55709-8.
- ↑ «مشروع محرك النطاق العريض الخلوي يهدف إلى تعزيز أداء حاسوب IBM المركزي في العوالم الافتراضية» (بيان صحفي). 26 أبريل 2007. مؤرشف من الأصل في 29 أبريل 2007.
للمزيد من القراءة
- ميسييه الابن، دبليو إف (2003). خدمات التدقيق والتأكيد: منهج منهجي ( الطبعة الثالثة). نيويورك: ماكجرو هيل/إروين.
- ليكر، دكتور في الطب (2003). قاموس الحوسبة والاتصالات . نيويورك: ماكجرو هيل. ISBN 978-0-07-142178-2.
- فيليب، ج. (2000). مطبعة جامعة شيكاغو: موسوعة العلوم والتكنولوجيا . شيكاغو، إلينوي: مطبعة جامعة شيكاغو.
- أوبراين، جيه إيه (2002). نظم المعلومات الإدارية: إدارة تكنولوجيا المعلومات في مؤسسة الأعمال الإلكترونية ( الطبعة الخامسة). نيويورك: ماكجرو هيل/إروين.
روابط خارجية
- أجهزة الكمبيوتر المركزية IBM Z
- منتدى موارد ودعم أجهزة IBM الرئيسية
- جهاز Univac 9400 ، وهو حاسوب مركزي من ستينيات القرن الماضي، لا يزال قيد الاستخدام في متحف حاسوب ألماني
- محاضرات في تاريخ الحوسبة: الحواسيب المركزية (نسخة مؤرشفة من أرشيف الإنترنت)
- مشروع تاريخ الحوسبة (تم التحديث في 15 يناير 2006). الحاسوب المركزي. تم الاطلاع عليه في 27 يناير 2006.
- Mainframes.com (بدون تاريخ). تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 يناير 2006.
- الحواسيب المركزية
