Le mainframe IBM : comment il fonctionne et pourquoi il survit

Andrew Hudson - 24 juillet 2023 à 11h00 UTC

Les ordinateurs centraux sont souvent considérés comme des machines anciennes, pratiquement des dinosaures. Mais les mainframes, spécialement conçus pour traiter d’énormes quantités de données, restent extrêmement pertinents aujourd’hui. Si ce sont des dinosaures, ce sont des T-Rex, et les ordinateurs de bureau et les serveurs sont de minuscules mammifères à marcher sous les pieds.

On estime que 10 000 mainframes sont actuellement utilisés. Ils sont utilisés presque exclusivement par les plus grandes entreprises du monde, dont les deux tiers des sociétés Fortune 500, 45 des 50 plus grandes banques mondiales, huit des 10 plus grands assureurs, sept des 10 plus grands détaillants mondiaux et huit des Top 10 des entreprises de télécommunications. Et la plupart de ces mainframes proviennent d'IBM.

Dans cette fiche explicative, nous examinerons l'ordinateur central IBM : ce que c'est, comment il fonctionne et pourquoi il est toujours aussi performant après plus de 50 ans.

Les mainframes descendent directement de la technologie des premiers ordinateurs des années 1950. Au lieu d’être rationalisés vers une utilisation de bureau ou de serveur à faible coût, ils ont évolué pour gérer des charges de travail de données massives, telles que le traitement de données en masse et les transactions financières à volume élevé.

Les tubes à vide, la mémoire à noyau magnétique, le stockage à tambour magnétique, les lecteurs de bande et les cartes perforées constituaient la base de l'IBM 701 en 1952, de l'IBM 704 en 1954 et de l'IBM 1401 en 1959. Primitives selon les normes actuelles, ces machines assuraient les fonctions de calculs scientifiques et de traitement de données qui devraient autrement être effectués à la main ou avec des calculatrices mécaniques. Il existait un marché prêt pour ces machines et IBM les vendait aussi vite qu'il le pouvait.

Dans les premières années de l'informatique, IBM avait de nombreux concurrents, notamment Univac, Rand, Sperry, Amdahl, GE, RCA, NEC, Fujitsu, Hitachi, Unisys, Honeywell, Burroughs et CDC. À l’époque, l’ensemble de ces autres sociétés représentaient environ 20 % du marché des mainframes, IBM s’appropriant le reste. Aujourd'hui, IBM est le seul fabricant d'ordinateurs centraux qui compte et qui exerce tout type d'activité à grande échelle. Ses concurrents de facto sont désormais le cloud et les clusters, mais comme nous le verrons, il n'est pas toujours rentable de passer à ces plateformes, et elles ne sont pas en mesure d'offrir la fiabilité du mainframe.

Quel que soit le critère utilisé, les mainframes sont énormes. Le mainframe actuel peut contenir jusqu'à 240 processeurs de qualité serveur, 40 To de RAM de correction d'erreurs et de nombreux pétaoctets de stockage secondaire flash redondant. Ils sont conçus pour traiter de grandes quantités de données critiques tout en maintenant une disponibilité de 99,999 %, soit un peu plus de cinq minutes de panne par an. Une banque de taille moyenne peut utiliser un ordinateur central pour exécuter au moins 50 applications financières et processus de support distincts et employer des milliers de personnel de support pour assurer le bon fonctionnement des choses.

La plupart des ordinateurs centraux traitent des transactions financières volumineuses, notamment des achats par carte de crédit à une caisse enregistreuse, des retraits à un distributeur automatique ou des achats d'actions sur Internet.

L’élément vital d’une banque n’est pas l’argent, mais les données. Chaque transaction effectuée par une banque implique des données qui doivent être traitées. Une transaction par carte de débit, par exemple, implique les données suivantes qui doivent être traitées :

Tout cela doit se produire en quelques secondes, et les banques doivent veiller à pouvoir réagir rapidement, même lors d'événements à grand volume tels que les vacances shopping. Les mainframes sont conçus dès le départ pour fournir à la fois une redondance et un débit élevé à ces fins. Un traitement à grande vitesse ne sert à rien si le traitement s'arrête pendant les heures de bureau, et un traitement fiable ne sert à rien si les gens doivent attendre plusieurs minutes pour qu'une transaction soit traitée.

Lorsque vous effectuez une transaction financière, cela signifie que vous gagnez de l'argent. Si vous traitez de nombreuses transactions, vous devez dépenser beaucoup d'argent en redondance pour que tout fonctionne correctement. Lorsque des pièces échouent inévitablement, le spectacle doit continuer. C’est là qu’intervient le traitement redondant intégré des mainframes.