#323 – Mainframe

Mi auguro che molti degli ascoltatori abbiano visto Matrix, nel 1999, quando è uscito al cinema, o in seguito, per i più giovani, quando lo hanno dato in TV o in streaming. Possiamo facilmente dire che tra i film di fantascienza è una pietra miliare, anche per i suoi effetti speciali.
Se non lo avete visto, vi consiglio caldamente di mettervi comodi sul divano e guardarlo, il primo.
Lo trovate compreso negli abbonamenti di Netflix e Now, su molti altri store lo noleggiate a 3€.
Ma cosa c’entra questo film con il titolo della puntata?
Nel 1999 avevo 21 anni, ancora non lavoravo nell’IT e in più scene citano il Mainframe di Zion.

Da ignorante ho sempre pensato “boh, sarà il grande server dove gestiscono tutto e lo chiamano così per questioni narrative”
Ecco, no.

Giusto per essere chiari, come mi piace essere sempre, questa puntata non è sponsorizzata da IBM.
Un po’ di introduzione. questo podcast è scritto per un pubblico generalista, magari orientato alla tecnologia, ma il mio desiderio è che se lo date da ascoltare a una persona che non sa niente di tecnologia, riesca a capire l’argomento di cui parlo, lo comprenda e, volendo, possa parlarne con altre persone.
Lo so sono un ottimista, ma almeno ci provo.
Tutto questo per dire che oggi parliamo di un sistema complesso, ma cerco di semplificarlo, alla portata di tutti.
Per scrivere questa puntata ho avuto la collaborazione di due validi amici che lavorano in ambiti enormi, dove hanno a che fare con i mainframe, senza di loro, mai sarei stato in grado di scriverla in modo corretto.
Partiamo da quello che tutti conosciamo, in ambito aziendale.
Arrivate alla vostra postazione, vi sedete, accendete il computer e al suo interno avete dei programmi che vi permettono di lavorare.
Questi programmi, molto spesso, si appoggiano a dei server, che possono essere in azienda o fuori, che forniscono applicazioni e parte della capacità di calcolo.
In certi casi la capacità di calcolo è tutta a carico del server, come le applicazioni web, sul computer su cui state lavorando c’è solo un browser e tutto gira sul server.
Ma questi server cosa sono?
Nelle installazioni, chiamiamole piccole, i server sono come dei computer, progettati apposta per essere montati in un rack, uno sull’altro e hanno caratteristiche tali che permettono loro di essere accesi sempre, come due alimentatori, i dischi gestiti da controller specifici per avere più velocità e ridondanza, come i NAS, ma meglio, miglior ventilazione e disponibilità di calcolo e memoria molto più elevate, vuol dire molte CPU e davvero tanta RAM, si parla di centinaia e centinaia di GB.
Ma l’architettura resta la stessa del computer, sulla base x86, magari con processori più performanti.
I sistemi operativi sono Windows Server o Linux server con distribuzione come Red Hat o Suse.
Le aziende ne hanno molti, uno o più d’uno per ogni attività specifica.
Ultimamente possono essere macchine non tutte fisiche, ma poche macchine fisiche che gestiscono tante macchine virtuali.
Ho parlato della virtualizzazione nella puntata 42.
Tanto tempo fa, potrei fare un refresh.
Ok, veniamo al tema di oggi, il mainframe cos’è?
È un server, prodotto dagli anni 50, circa, su una piattaforma hardware completamente diversa da quella x86, dalle grandi prestazioni e dalle caratteristiche molto interessanti.
Cosa vuol dire una piattaforma diversa?
Tutti, da sempre, abbiamo i computer basati su piattaforma x86, nel senso che tutti i processori sono compatibili con il set di istruzioni e con l’architettura di uno dei primi processori di Intel, l’8086. Se scriviamo un software e lo compiliamo, in generale, per questa architettura, il processore sarà in grado di farlo funzionare. Dipende anche dal sistema operativo, ovviamente, anche questo va compilato per il processore su cui va installato.
Se al posto di un processore basato su x86, ci mettiamo un processore basato su ARM, che è un’architettura diversa, come ad esempio i processori Apple Silicon, la serie M, andrà tutto compilato per questa nuova architettura, il processore è diverso, il codice che ci gira all’interno è diverso, le istruzioni al suo interno sono diverse.
Ecco, il Mainframe, da sempre, è una cosa completamente diversa da quello che noi conosciamo come processori.
Agli albori dei Mainframe i produttori erano più di uno, tipo IBM, Univac, Digital, Bull, Fujitsu, e altri.
Al momento, sul mercato, il mainframe più usato e, ancora venduto e aggiornato al passo con i tempi, al punto che ha unità dedicate all’AI è l’IBM serie Z. Gli altri sono pian piano spariti o, quando esistono ancora, si sono adattati all’architettura x86 sia nativamente – come OpenVMS – o tramite emulazione come i mainframe di Unisys.
Sui mainframe IBM girano vari sistemi operativi, tutti quanti sviluppati da IBM: zOS, che è l’OS “principe” della piattaforma, il vetusto ma stabile zVSE, zVM (che tratteremo più avanti) e zTPF – per usi transazionali spinti come le prenotazioni di biglietti aerei.
Inoltre, IBM ha fortemente contribuito al porting di Linux su mainframe, tanto che le varie distro linux che vi girano sono anche dette zLinux.
Questa è un’altra cosa interessante.
Se per un server generico x86 o, a breve, mi sa, anche ARM, i produttori fanno l’hardware e i driver, poi ci sono altre aziende che sviluppano i sistemi operativi, altre schede da installarci dentro e altri drivers, per il Mainframe, è tutto sviluppato internamente da IBM, hardware, sistema operativo, schede, drivers.
Tutto diventa molto più stabile. Questo non è un caso isolato di IBM però, è comune anche ad altre famiglie di sistemi enterprise.
A livello consumer invece possiamo pensare all’ecosistema Apple, ai Microsoft Surface o ai Google Pixel e Android.
Sono macchine con hardware di classe molto elevata, al punto che, al contrario di tutti i server che conoscete, ai quali potete cambiare a caldo solo i dischi, le ottiche per le fibre e gli alimentatori, se ne hanno almeno due, nel mainframe si può cambiare ogni pezzo di hardware, anche le CPU e la RAM, a caldo, senza dover spegnere la macchina e senza dare disservizio.
Avrete capito che sono sistemi perfetti per le grandi aziende che non devono fermarsi mai, o quasi, tipo le banche.
Andiamo avanti sulle caratteristiche e differenze dai sistemi che conosciamo più o meno tutti.
Vi sarà successo spesso, in azienda, di avere un Windows vecchissimo e di doverlo tenere per usare programmi molto vecchi perché mai aggiornati o perché il produttore non ha mai fatto una nuova versione, ma che non è stato possibile o conveniente migrare, questo ha creato problemi non da poco per l’ufficio IT che gestisce i sistemi, mantenere software vecchi o, come si dice, legacy, ha grosse difficoltà.
Chi ha il mainframe da decine di anni, ha retrocompatibilità sul software sviluppato. I vecchi software funzionano anche sulle ultime versioni hardware, senza troppe complicazioni, sto ovviamente semplificando, ma non è come cercare di far funzionare programmi per MS-DOS su Windows 11.
L’architettura hardware e la relativa virtualizzazione è proprietaria, come dicevo prima, al punto tale che permette alcuni comportamenti e modalità d’uso impensabili con server normali.
Si può comprare una macchina con una quantità X di processori e memoria (anche molte centinaia di GB), poi, con chiavi di licenza, se ne attiva solo una parte, almeno la metà.
Quando serve, con altre chiavi di licenza, temporanee o definitive, si possono attivare parti di hardware a seconda delle necessità.
Un po’ come quando si mettono delle risorse in cloud e si chiede più capacità di calcolo al bisogno.
Sul Mainframe si può fare da circa 30 anni, quando il cloud non era neanche nelle menti più fervide.
Ma non è finita.
VMware vSphere, che virtualizza le macchine su un solo pezzo di ferro, è nato nel 1998.
Sul mainframe è possibile fare virtualizzazione dagli anni 70, quindi circa 30 anni prima di VMware.
Si può dividere in partizioni (dette LPAR o Logical Partitions) l’hardware e usarlo per istanze completamente isolate tra di loro. Inoltre, le singole LPAR possono a sua volta virtualizzare sistemi operativi al suo interno tramite zVM.
E per gli utenti, come si usa?
L’utilizzo tradizionale e per l’amministrazione avviene tramite il terminale 3270. Agli inizi il terminale 3270 era un dispositivo hardware composto da un monitor e una tastiera ed era fisicamente collegato al mainframe con un cavo coassiale, per comunicare usava un protocollo proprietario.
Pare che adesso le tastiere dell’epoca, meccaniche, rumorose e di gran qualità, valgano un sacco di soldi e si possano adattare all’utilizzo con i PC.
Con il tempo e con l’avvento dei personal computer è nato il software che ne fa l’emulazione, si installa su un computer, si collega al mainframe via rete.
Tutti usiamo un emulatore 3270 e non lo sappiamo, solitamente quando usiamo un internet banking o prenotiamo un biglietto aereo.
Ma se i tempi cambiano, anche i Mainframe evolvono, ed oggi spesso erogano i loro servizi agli utenti finali via web, via API o in altri modi.
È possibile usarli per essere interfacciati con qualsiasi tipi di programmi.
Nei mainframe possono essere usati molti tipi di DB, i più usati sono IMS e DB2
L’architettura del Mainframe è resiliente di suo, nell’hardware e nel sistema operativo, è quindi nativamente progettato per resistere a determinati tipi di attacchi e sofferenze, passatemi il termine, lasciando così agli sviluppatori, il tempo di dedicarsi solo al lato applicativo, cosa che nelle altre applicazioni basate su altri sistemi invece devono pensare.
Il Mainframe, come AS400, è sostanzialmente immune agli attacchi di tipo ransomware, al momento.
Giusto per avere un’indicazione, per comprare un mainframe piccolo si parte da 75.000€, ma per avere l’installazione fatta e funzionante con tutte le consulenze, di solito si parla di un milione o più, a seconda della realtà.
Chi usa i Mainframe nel mondo?
Sicuramente tutti i gestori di carte di pagamento, come Visa, Mastercard, American Express.
IBM dice “La maggior parte dei clienti dei mainframe IBM sono aziende di grandi dimensioni appartenenti a tre settori principali: banche, finanza e assicurazioni; tecnologia e telecomunicazioni; pubblica amministrazione. Il 70% delle prime 100 banche al mondo utilizza mainframe IBM Z. Tuttavia, le organizzazioni native digitali come Amazon, Google, Facebook, Netflix e Spotify non lo fanno.”
Se al lavoro usate un AS400 vi sarete accorti che molte delle cose vi ho raccontato sono adattabili all’AS400, che in effetti potrebbe essere definito, con molti limiti e paletti, su hardware, software e licenze, il cugino piccolo del mainframe. Gli antenati dell’AS400 furono sviluppati a inizi anni 80 dallo stesso team di sviluppo che creò i primi mainframe come alternativa per le medie imprese.

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Il Tip
Non so se siete ancora su Twitter, ma tempo fa nacque in account con le mappe più strane, assolutamente realistiche e divertenti. Il titolare o i titolari dall’account è bravo e i follower sono aumentati, le mappe sono migliorate sempre di più.
FIno a che Terrible Maps ha fatto uscire un libretto con una raccolta delle migliori.
Io ho pochi libri cartacei a casa, questo me lo ha regalato l’amico Alex ed è lì, nella libreria dei migliori libri, insieme ai fumetti di Sio, Zerocalcare e Cuello.
Insomma, arriva da Amazon UK, lo trovate anche da altri distributori, e sono 20€ assolutamente ben spesi, ve lo assicuro

Siamo arrivati alla fine di questa puntata di Pillole di bit, vi ricordo che tutti i link relativi alle cose dette sono nelle note, che trovate sulla vostre app o sul sito.
Io sono Francesco, produttore e voce di questo podcast e vi do appuntamento a lunedì prossimo, per la prossima puntata, disponibile su Feed RSS, o su tutte le piattaforme di podcast, vi registrate e la puntata vi arriva automagicamente.

Questa puntata è stata registrata con largo anticipo a causa di un festival musicale vicino casa che inquina l’etere con musica ad alto volume per 3 giorni consecutivi e mi impedisce di registrare come al solito, se avete donato e non siete stati nominati, verrete nominati nella prossima.

Grazie per avermi ascoltato!

Ciao!