O que são mainframes? Saiba qual sua importância, os custos envolvidos e mais

No final dos anos 90 e no início dos anos 2000, previa-se que a era do computador chegaria ao fim. Mas, para nossa surpresa, a tecnologia se desenvolveu ainda mais e assumiu várias formas. Uma delas é o computador mainframe.

Se você trabalha em uma grande organização, deve encontrar esse nome com frequência. Você deve estar se perguntando: o que são mainframes? Por que isso seria relevante para o meu negócio? Neste guia, você saberá tudo sobre o assunto.

O que são mainframes?

Um mainframe é um computador de alto desempenho usado para fins de computação em grande escala que exige mais disponibilidade e segurança do que uma máquina de menor escala pode oferecer. Um mainframe possui recursos redundantes que permitem oferecer 99,99% de disponibilidade.

História do mainframe e outros supercomputadores

O desenvolvimento de computadores que lidam com grandes dados começou na década de 1950. Naquela época, os computadores mainframe eram apelidados de “Big Iron”, pois ocupavam muito espaço.

Os mainframes sempre foram usados por várias empresas no mundo, principalmente por aquelas que estão envolvidas nas seguintes áreas: análise de estatísticas de consumidores, cálculo de censo, planejamento de recursos empresariais e processamento em grande escala. Esses campos requerem grandes volumes de dados e transações em tempo real.

Hoje, o mainframe moderno tem menos de 3 metros e é mais parecido com uma geladeira. Antigamente, todos os supercomputadores eram chamados de mainframe, mas agora apenas os servidores ou computadores que lidam com transações de dados levam esse nome. Outros computadores são classificados como servidores comerciais.

Qual o papel dos mainframes atualmente?

Os mainframes ainda estão trabalhando arduamente, fazendo as tarefas que tradicionalmente faziam. Por exemplo, quando se trata de processamento de transações de alta velocidade, eles simplesmente não têm par em termos de velocidade, volume de transações que podem manipular e economia.

É por isso que os bancos ainda dependem de mainframes para suas operações principais. Muitas interações com o cliente, como transações com cartão de crédito e caixas eletrônicos, são realizadas por meio de processamento de transações online (OLTP) de alto volume e em tempo real. Os bancos também continuam a depender de execuções em lote de mainframe durante a noite para processar extratos de clientes, relatórios financeiros internos e muito mais.

Além de suas vantagens sobre as alternativas contemporâneas em recursos de processamento de alta velocidade, os mainframes mantiveram o controle sobre os usuários de longa data por meio de sua capacidade de lidar com vários terabytes de dados sem perder desempenho. Isso é particularmente importante não apenas no setor bancário, mas em outras áreas com uso intensivo de informações, como governo, saúde, seguros, serviços públicos e educação.

Uma pesquisa feita pela Consultoria BMC em 2020 revelou que, entre os maiores usuários de mainframe corporativo, 90% veem o mainframe como uma plataforma para um novo crescimento e aplicações de longo prazo. E o ritmo continua. A IBM, líder em tecnologia de mainframe por mais de 50 anos, lançou sua mais recente oferta desse produto, o IBMz15, em setembro de 2019, levando rapidamente a um aumento de 61% nas receitas de mainframe para o gigante da tecnologia.

Os mainframes estão se adaptando com sucesso a novos casos de uso

À medida que novas tecnologias de TI e áreas de aplicação aparecem, com uma velocidade às vezes desconcertante, o mainframe precisa evoluir para permanecer relevante, e está fazendo isso.

Por exemplo, embora os mainframes já tenham sido fortalezas apenas para COBOL, restritas a sistemas operacionais proprietários, agora eles se sentem em casa com o popular sistema operacional Linux e linguagens de programação modernas, como Python, Java, JavaScript e C ++. Esse recurso multilíngue permite que os mainframes usem ferramentas sofisticadas originalmente desenvolvidas para o mundo dos servidores x86.

Além disso, com a nova capacidade de explorar o crescente ecossistema de IA por meio do uso de linguagens e ferramentas de código aberto, como Scala, Python, TensorFlow e Apache SparkML, o mainframe se tornou um host de aprendizado de máquina altamente capaz.

Quais serão as funções dos mainframes no futuro?

Embora seja difícil prever o que virá a seguir no mundo de TI, em constante desenvolvimento e mudança rápida, existem algumas previsões de mainframe de especialistas do setor que valem a pena explorar. A primeira, consistente com os dados atuais, é que os mainframes continuarão a ser uma parte indispensável do cenário de TI. Do jeito que as coisas estão, os especialistas não preveem uma diminuição no amplo uso de mainframes.

Em segundo lugar, os especialistas acreditam que os mainframes desempenharão um papel cada vez mais importante na segurança dos dados. Muitas empresas lutam para manter níveis adequados de segurança de dados, conforme evidenciado pela regularidade das violações, bem como pelo fato de que muitas organizações não atendem aos requisitos regulamentares aplicáveis para segurança de dados.

Os sistemas mainframe são equipados de forma única para lidar com problemas de segurança e podem fornecer proteção de dados de ponta a ponta. O IBMz15, por exemplo, oferece recursos de criptografia que podem proteger efetivamente as informações em qualquer lugar do sistema, sem afetar o desempenho.

Terceiro, os líderes do setor preveem que o aprendizado de máquina baseado em mainframe aumentará. Isso faz sentido porque, como os sistemas de mainframe são capazes de executar ferramentas mais sofisticadas, eles estão mais bem posicionados para utilizar o aprendizado de máquina.

Quarto, haverá um aumento contínuo de plataformas e ferramentas de código aberto que melhorarão o desempenho e, ao mesmo tempo, tornarão os mainframes mais acessíveis e econômicos.

Conforme discutido, um problema constante com o uso de mainframe é a realidade de que há cada vez menos profissionais de TI na força de trabalho com experiência nessa tecnologia. No entanto, o aumento das plataformas e ferramentas de código aberto permite que os profissionais de desenvolvimento e operações trabalhem de maneira eficaz com mainframes. Linux, Zowe, Python, Java, e o Git tornam essa mudança possível.

Essa modernização de plataformas e ferramentas de mainframe provavelmente continuará, em parte impulsionada pelo trabalho do Open Mainframe Project, e tornará o mainframe mais acessível para profissionais de TI e mais amplamente usado em ambientes DevOps ou DataOps.

O estado atual do mainframe deixa claro que o “Big Iron” não vai a lugar nenhum tão cedo. Em vez disso, é provável que as organizações aproveitem a modernização dos mainframes para tornar seus sistemas mais avançados, mais fáceis de manter, mais seguros e mais econômicos. Tudo isso significará crescimento nos mercados de mainframe e confiabilidade contínua em seus sistemas.

Qual a importância dos mainframes?

Os mainframes continuam hospedando os aplicativos de missão crítica mais importantes das empresas. Como dissemos, eles estão no centro de bancos, manufatura, varejo, energia, setor público e muitos outros segmentos. Os analistas esperam que o mercado de mainframe produza uma taxa composta de crescimento anual de 4,3% até 2025, passando de 2.094 milhões de dólares em 2017 para a previsão de 2.906 milhões em 2025.

O mainframe se adaptou e se reinventou, apostando e defendendo sua reivindicação como o recurso de computação mais poderoso do mundo. Para se ter ideia, um mainframe pode processar 2,5 bilhões de transações em um único dia. Isso já dá a você uma ideia da importância desses supercomputadores, mas vamos especificar um pouco mais.

Capacidade de processamento

Mesmo na era da cloud computing, o crescimento contínuo e o apelo do mainframe não são surpreendentes. O mundo dos negócios de hoje é um ambiente com muitas transações. Tudo, desde a internet das coisas (IoT) e a internet das coisas industrial (IIoT) à captura de telemetria e negociação de alta frequência, cria enormes quantidades de dados transacionais.

Essas são informações que precisam ser processadas e usadas em velocidade vertiginosa para manter as linhas de produção funcionando e os aplicativos do usuário final respondendo.

Com seu poder de processamento superior, o mainframe se tornou o recurso de computação mais poderoso do mercado, lidando com mais de 30 bilhões de transações por dia (até mais do que o Google).

Também há mudanças nos hábitos dos consumidores a serem considerados: as pessoas verificam seus saldos bancários com muito mais frequência do que antes, graças aos dispositivos móveis. Cada uma dessas pesquisas é um processo transacional. O mesmo se aplica a coisas como pré-carregamento de cestas de varejo, bem como pagamentos móveis e mensagens casuais.

Esse crescimento nas transações que atingem o back-end é o motivo pelo qual os mainframes foram desenvolvidos. Eles podem operar em uma velocidade e escala que ultrapassa em muito as capacidades de muitos dos sistemas que deveriam substituir a tecnologia.

Segurança

A natureza centralizada e autocontida do mainframe sempre o tornou adequado para desafios de conformidade. Isso é especialmente verdadeiro agora que a LGPD entrou em ação. Mas, com os mainframes mais recentes do mercado, seus benefícios de segurança se expandiram amplamente.

Desde o lançamento do servidor de mainframe z14, e pela primeira vez em seus 50 anos de história, os mainframes agora podem criptografar todos os dados no banco de dados, conjunto de dados ou nível de disco de uma forma extremamente econômica.

Na verdade, agora há sobrecargas mínimas para fazer isso. Desse modo, a empresa pode efetivamente se livrar de sua pegada de dispositivos e aparelhos de segurança criptográficos que estão no chão de fábrica — em vez disso, usando o mainframe como um hub criptográfico.

Muitas empresas descobriram que isso é surpreendentemente fácil. Afinal, não há requisitos para alterar ou ajustar aplicativos, uma vez que cada aplicativo de mainframe agora possui mecanismos internos de criptografia-descriptografia.

Como funcionam os mainframes?

Os computadores começaram como grandes mainframes que podiam ocupar uma sala inteira. Então, a microtecnologia fez com que o computador diminuísse a um tamanho que caberia na palma da mão de um indivíduo. No entanto, as empresas estão percebendo que os computadores mainframe contemporâneos têm várias funções úteis. Confira a seguir.

Atuando como repositório central de dados

Ao contrário dos computadores pessoais modernos, em que cada estação de trabalho possui um disco rígido próprio, os computadores mainframe armazenam os dados de cada usuário dentro de si. Isso assume a forma de dados binários do aplicativo para executar programas, bem como a configuração e os arquivos de dados para cada usuário.

Quando os usuários fazem login a partir de um terminal remoto, o mainframe dá a esse terminal acesso aos arquivos e programas que o usuário tem autorização para acessar ou executar.

Preservando permissões de dados

O armazenamento de aplicativos e dados em um único mainframe pode aumentar a produtividade e a eficiência, pois os administradores podem simplesmente carregar arquivos de dados ou aplicativos no mainframe e definir quais usuários podem acessá-los.

Embora esse sistema tenha suas vantagens, o sistema em execução no mainframe deve preservar e aplicar os privilégios do usuário para garantir que apenas usuários autorizados possam acessar aplicativos ou arquivos de dados especificados. Um mau funcionamento ou falha em tal aplicação pode ter sérias implicações de segurança para a empresa que usa o mainframe.

Alocando tempo do processador

Ao contrário dos computadores pessoais, que fornecem a cada estação de trabalho um processador dedicado a processar números para uso do computador do usuário, os mainframes têm um número limitado de núcleos de processamento para dividir entre os usuários que estão conectados no momento.

O mainframe pode fazer isso de várias maneiras, com diferentes usuários com diversas prioridades anexadas às suas contas, ou o mainframe anexando diferentes prioridades a diferentes tipos de processos ou programas. Assim, o administrador do sistema do mainframe pode escolher como alocar o tempo do processador.

Executando aplicativos intensivos

O principal benefício de rodar um mainframe é seu grande poder de processamento. Em 2011, um mainframe poderia ter 16 ou mais núcleos de processador. Isso o torna ideal para a execução de programas que requerem grandes quantidades de recursos computacionais.

Esses programas podem incluir sistemas de negociação financeira ou programas que modelam sistemas sociais ou científicos extremamente complexos. Usar um mainframe para executar esses sistemas não apenas aumenta a velocidade com que operam, mas reduz o nível geral de hardware que os programas exigiriam em primeiro lugar.

Quais são os custos de manter um mainframe?

Hoje, o mainframe se transformou e se tornou uma parte importante do data center para qualquer empresa que lida com volumes de transações significativos. Mesmo assim, apesar de todos os avanços que os mainframes tiveram ao longo dos anos, uma coisa não mudou: a percepção de que eles custam mais do que os servidores Windows ou Linux. Mas é realmente esse o caso?

De onde vem o custo?

Os custos associados à tecnologia de mainframe geralmente se resumem a três áreas:

1. custos iniciais de hardware;
2. custos de pessoal e manutenção;
3. software e licenciamento contínuos.

Alguns desses preços são fixos e não podem ser reduzidos de forma significativa sem abrir mão de hardware ou manutenção essenciais.

Por exemplo, sempre haverá um custo inicial ao comprar hardware; seja tecnologia de mainframe ou de servidor. E embora as unidades de mainframe individuais muitas vezes custem mais do que suas contrapartes de servidor Linux ou Windows, a potência e a densidade do processamento de mainframe significam que um único computador pode lidar com cargas de trabalho que podem exigir muitos servidores convencionais.

Como resultado, embora seu custo inicial pareça mais alto por item com mainframe, seus custos gerais não serão muito diferentes em comparação com o uso de servidores convencionais.

Da mesma forma, à medida que há menos equipe técnica treinada no mainframe e observamos a escassez de habilidades, o custo de manutenção inevitavelmente aumenta. Existem algumas maneiras de contornar isso sem comprometer a qualidade ou a frequência da manutenção.

No entanto, grande parte do custo total de propriedade do mainframe se reduzirá aos custos de software e pagamentos de licenciamento. Essas são duas áreas em que as empresas podem economizar imediatamente — sem afetar a funcionalidade do mainframe.

O preço do software não otimizado

Quer o seu software de mainframe venha da Broadcom, BMC ou IBM, existem muitas situações em que você não obterá o máximo de seu dinheiro. Especialmente para empresas que compraram pacotes de software de mainframe, há uma chance de que os aplicativos se sobreponham, deixando partes de seu portfólio de software redundantes. Também há momentos em que vemos clientes subutilizando os aplicativos, mas ainda pagando a taxa de licenciamento integral.

Como implementar em uma empresa um mainframe?

Migrações de mainframe rápidas e de baixo risco para ambientes distribuídos estão se tornando histórias comuns em departamentos de TI bem administrados. Para isso, nós sugerimos alguns passos.

Saiba o que você tem

Compreender seu portfólio de aplicativos é uma necessidade. Usando uma ferramenta de análise de aplicativo você pode desenvolver o conhecimento e a documentação necessária em torno de seu portfólio, principalmente os componentes e relacionamentos. Isso ajudará a informar as decisões para garantir que você possa trabalhar de forma eficaz com o seu patrimônio de TI — agora e no futuro da TI.

Saiba para onde você está indo

Durante a fase de entrega da avaliação automatizada, aplique aconselhamento especializado ao design da solução técnica, com um produto principal sendo um design de solução documentado que garantirá o ajuste certo para seus requisitos exclusivos e ambiente de destino. Preste atenção extra ao desempenho. Qual é a aparência do pipeline DevOps? Como a conteinerização pode afetar as táticas de modernização? Qual é o ecossistema de suporte para o ambiente de destino?

Considere o gerenciamento de projetos

Não minimize o valor de um forte gerenciamento de projeto e suporte ao arquiteto de soluções. Normalmente, esses projetos se concentram em aplicativos que, por muitos anos, foram essenciais para os negócios. Os dois maiores impulsionadores de tempo e custo em migração de mainframe são a confirmação do inventário técnico e a coleta de dados de teste e caso de uso. Disponibilize seus especialistas e estejam ativamente envolvidos no projeto.

Comece a preparar casos de teste no início e em paralelo com o projeto

Explore soluções de teste automatizadas projetadas para o mainframe que podem ajudar a automatizar a preparação de dados e scripts de teste, enquanto aproveita o mapeamento dos processos de TI e ativos de teste existentes, se possível. Em muitas situações, a documentação sobre casos de teste é rara. Dedique os recursos necessários para garantir a documentação adequada de todos os casos de teste relevantes para a migração do mainframe.

Alinhe ferramentas de rastreamento de incidentes

Adote e use uma solução interna de rastreamento de incidentes desde o início. Nesse contexto, usar uma solução de rastreamento de incidentes de help desk como um repositório central:

• torna o processo imediatamente eficiente;
• garante responsabilidade e relatórios visíveis;
• disponibiliza valiosas abordagens e soluções de resolução de problemas em uma base pesquisável e relatável.

Inclua o ecossistema de mainframe: operações e suporte

Incluir partes interessadas internas para processos de suporte — para entradas TCP e UDP, por exemplo — e outras considerações operacionais durante o planejamento do projeto e design da solução. Sua contribuição pode ser inestimável desde o início, ajudando a definir o escopo e a evitar solicitações de mudança de projeto caras.

Em muitos casos, a equipe de aplicativos que executa um projeto carece de experiência com projetos de infraestrutura e processos de aquisição / suporte relacionados no ambiente de destino. É importante para a(s) equipe(s) de entrega entender os processos internos, prazos de entrega, janelas de mudança, cronogramas de bloqueio e outras restrições.

Modernize apenas o que você precisa

Separe arquivos de entrada de outros tipos de arquivo e reúna todos os layouts de registro associados. Somente arquivos de entrada (VSAM, QSAM etc.) requerem conversão. Portanto, é importante identificar quais são os arquivos de entrada, em oposição aos arquivos temporários ou de saída. A migração de dados automatizada pode ser uma parte significativa do projeto. Assim, o esforço inicial contribui para economizar no orçamento e no cronograma.

Além disso, identificar, documentar e modernizar serviços individuais (ou grupos de serviços) pode reduzir o risco, fornecer uma taxa digestível de mudança para as partes interessadas no processo de modernização e um ROI mais rápido para o projeto. Certifique-se de aproveitar as ferramentas de documentação automatizadas para fornecer visualizações oniscientes das inter-relações de aplicativos para simplificar este trabalho.

O mainframe percorreu um longo caminho desde a década de 1950, quando era apenas uma interface interativa rudimentar e usava conjuntos de cartões perfurados, fita de papel ou fita magnética para transferir dados e programas. À medida que a tecnologia melhorou, os benefícios dessa ferramenta também se expandiram.

Sim, o mainframe ainda conta para garantir sua confiabilidade em situações em que o tempo de inatividade frequente ou prolongado seria caro ou catastrófico. Mas, hoje, as vantagens dos mainframes modernos são muito mais abrangentes.

Ele está mais poderoso e mais seguro do que nunca e é a tecnologia de suporte a análises, gerenciamento de aplicativos, blockchain, virtualização de máquina, nuvem, conteinerização, tecnologia 5G e criptografia, recursos que são vitais para prosperar na economia de hoje. As empresas que sabem o que são mainframes estão, cada vez mais, percebendo que, modernizados e atualizados, eles podem ser a solução que sempre procuraram.

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