Großrechner
Ein Großrechner (engl.: Mainframe, Host, Numbercruncher) ist ein sehr komplexes und umfangreiches Computersystem, das weit über die Kapazitäten eines Personal Computers, und oft sogar über die der typischen Serversysteme, hinaus geht.
Ein Großrechner zeichnet sich vor allem durch seine Zuverlässigkeit und hohe Ein-Ausgabe-Leistung aus. Er kann im Online-Betrieb (Time Sharing) eine große Anzahl von Benutzern bedienen, im Batch-Betrieb aber auch komplizierte und aufwändige Aufgaben durchführen. Die Benutzer erhalten beim Online-Betrieb Zugang zu einem Großrechner über Computer-Terminals. Seit sich Personal Computer durchgesetzt haben, werden diese Terminals durch sog. Terminalemulationen simuliert.
In einem Großrechner sind sorgfältig aufeinander abgestimmte Komponenten verbaut, die hochgradig redundant und robust sind. Meist wird die Wartung dieser Rechner im laufenden Betrieb durchgeführt, sogar Aufrüstungen und Hardwareaustausch können ohne eine Unterbrechung des Betriebs durchgeführt werden.
Anwendungsbereich
Im Gegensatz zu Supercomputern, die auf hohe Rechenleistung ausgelegt sind, ist ein Großrechner auf Zuverlässigkeit und hohen Datendurchsatz optimiert. Die typischen Anwendungen eines Großrechners sind in Banken, Versicherungen, großen Unternehmen und in der öffentlichen Verwaltung gegeben. Ein neues Einsatzgebiet für Großrechner ist die Konsolidierung von Serverfarmen. Mit einem Großrechner und einem modernen Betriebssystem ist es möglich, viele virtuelle Server zu starten. So können Platz und Strom gespart und die Administration vereinfacht werden.
Für viele Aufgaben, bei denen erhöhte Zuverlässigkeit notwendig ist, aber ein Großrechner überdimensioniert oder technisch ungeeignet wäre, wird auch so genannte Mittlere Datentechnik benutzt, z. B. auf der Basis von OS/400, VMS oder UNIX.
Geschichte
Großrechner hielten mit der Erfindung des Transistors Mitte der 50er Jahre zunächst hauptsächlich in Forschungseinrichtungen Einzug, etwa zur Lösung von Differentialgleichungen. Dort beanspruchten Sie meist einen ganzen Raum für sich alleine, welcher klimatisiert werden musste, um der Hitzeentwicklung des Gerätes entgegen zu wirken.
Die Funktionsweise war damals in etwa folgende: Ein Operator brachte auf Lochkarten gestanzte Rechenaufgaben zu einem 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 60er Jahre wurde das sogenannte Multiprogramming (Mehrprogrammbetrieb) eingeführt, das bis ca. 1980 bestehen konnte. Man hatte festgestellt, dass zuvor die 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 zueinander inkompatible 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 Sun oder Hewlett-Packard (mit dem "Superdome"), mit speziellen Systemen auf UNIX-Basis im Marktsegment von Großrechnern erfolgreich zu sein.
Betriebssysteme
- z/OS
- MVS
- DOS/VSE
- z/VM
- Multics
- OS/360
- OS/390
- TPF
- UNIVAC 1100/2200
- BS2000
- seit wenigen Jahren auch Linux
Hersteller
- Amdahl Corporation (1997 übernommen durch Fujitsu)
- Hitachi
- IBM
- Fujitsu-Siemens
- Unisys
- Robotron/ESER (historisch)