メインフレームとは?
メインフレームとは?
メインフレームは、かなりの処理能力を必要とする重要なビジネスアプリケーションを実行する大型のコンピュータです。銀行やその他の大規模組織では、データ処理、取引、エンタープライズアプリケーションにこの処理能力を必要とすることが多く、サーバーの要求を上回ります。 組織は、従来のオンプレミスのメインフレームをモダンクラウドインフラストラクチャに移行して、使いやすさとスケーラビリティを向上させ、運用コストを削減しています。
メインフレームコンピューティングとは?
メインフレームコンピューティングは、1 つの強力な中央システムを通じて大規模なデータ処理を可能にします。このシステムは、複数のユーザーと端末をリアルタイムでサポートします。「メインフレーム」という用語が使われだしたのは、このような高性能コンピュータが大型の物理筐体を必要としていた 1950 年代です。昨今のメインフレームキャビネットは、冷蔵庫とほぼ同じサイズです。
何十年にもわたって、商用サーバーとパーソナルコンピュータは、かつてメインフレームが担っていた役割を引き継いでいます。ただし、メインフレームは、政府、金融機関、航空サービス、医療、その他の重要な産業にとって依然として重要です。現在、このメインフレームインフラストラクチャの多くはクラウドコンピューティングサービスに移行しています。
現代のメインフレームコンピュータは、基盤となるインフラストラクチャの急速な進歩により、以前のものよりも強力になっています。1 台のメインフレームコンピュータで毎日数十億件のトランザクションを処理し、バッチ処理をサポートできます。メインフレームコンピュータにより、データの共有、リソースへのアクセス、アクセスの規制、ユーザーへのリソースの配布を行うことができます。
処理能力が大きいにもかかわらず、メインフレームはサーバーやスーパーコンピュータとは異なります。
- サーバーはコンパクトで、専門性の高いタスクに使用されます。一方、メインフレームシステムはより強力で、保存されている情報にすばやくアクセスできます。
- スーパーコンピュータは、複雑な浮動小数点演算を大規模に実行できる高性能コンピュータです。多くの場合、メインフレームよりも処理能力が高くなります。一方、メインフレームは何百万もの小さなデータオペレーションをリアルタイムでサポートします。
メインフレームの仕組みを教えてください。
モダンメインフレームアーキテクチャは、専用のハードウェアコンポーネントとソフトウェアコンポーネントで構成されており、これらが連携して信頼性が高く高性能なデータ処理を実現します。最新のメインフレームコンピュータの主要コンポーネントは次のとおりです。
中央処理装置 (CPU)
初期のメインフレームは単一の CPU で動作していました。しかし、モダンメインフレームは、特定のタスクに特化した複数のプロセッサコアを使用しています。
システムアシスタンスプロセッサ (SAP)
SAP は、あるデバイスから別のデバイスにデータを渡す役割を果たし、CPU がデータ処理に集中できるようにします。
制御ユニット
メインフレームコンピュータは、プロセッサ、I/O チャネル、その他の接続デバイス間の通信を管理するコントロールユニットに依存しています。
入出力 (I/O) カード
メインフレームは、複数の I/O カードを介して接続されたデバイスにデータを転送します。1 枚の I/O カードに障害が発生しても、動作の中断を防ぐために別の I/O カードが代替します。
ストレージ容量
メインフレームシステムは、非常に大量のデータをハードドライブに保存して処理するため、迅速な検索と厳格なアクセス制御が可能になります。
クラスター化テクノロジー
複数のメインフレームシステムを組み合わせて処理能力を向上させることができます。このセットアップにより、システムは個々のメインフレームにデータを配信して処理を高速化できます。
複数のオペレーティングシステム
メインフレームコンピュータは、仮想化技術によって複数のオペレーティングシステムをサポートできます。仮想マシンを使用すると、各仮想環境内で実行されているワークロードとアプリケーションに効率的にリソースを割り当てることができます。
データベース管理システム
メインフレームコンピュータにはデータベース管理システムが含まれており、データを保存および管理し、複数のエンドデバイスと共有できます。
メインフレームコンピュータのユースケースにはどのようなものがありますか?
メインフレームテクノロジーは、信頼性が高く低レイテンシーの同時データ転送を必要とするアプリケーションに最適です。メインフレームコンピューティングを応用して一般的に何が行えるかを次に示します。
金融取引の処理
銀行、投資会社、保険会社、その他の金融機関は、トランザクションデータをメインフレームコンピュータに保存、処理し、そこから取得しています。例えば、現金自動預け払い機 (ATM) から引き出しを行うと、メインフレームコンピュータはトランザクションを承認する前に内部データベースをチェックします。
大規模統計分析
メインフレームコンピューティングでは、機械学習モデル、予測分析、その他の統計ワークロードを実行して、非構造化データからインサイトを引き出すことができます。例えば、ある大学では、入学願書を受け取ってメインフレームコンピュータに保存し、人工知能 (AI) を使って候補者を自動的に候補リストに載せています。
エンタープライズリソースプランニング
ほとんどのエンタープライズリソースプランニング (ERP) ソフトウェアは、データ処理と管理で依然としてメインフレームシステムに依存しています。メインフレームコンピューティングにより、データへの一貫したアクセスが可能になり、お使いの ERP システムを他のエンタープライズアプリケーションと統合できます。さらに、一部の業界では、機密データをオンプレミスのメインフレームストレージに保存する法律を遵守する必要があります。
ブロックチェーン処理
ブロックチェーンは暗号通貨を起源としていますが、現在、小売、エネルギー、医療など、さまざまな業界で採用されています。ブロックチェーン技術を使用すると、改ざんされないように設計された不変のレコードを作成することで、トランザクションの整合性を確保できます。そのためには、メインフレームコンピュータが提供する、信頼性が高く安全なストレージが必要です。
生成 AI ワークロード
最新のメインフレームアーキテクチャは、さまざまな AI アプリケーション向けの大規模言語モデルのトレーニング、ファインチューニング、デプロイをサポートできます。例えば、e コマースのビジネスでは、メインフレームコンピュータに AI チャットボットを導入できます。その結果、チャットボットは商用データに直接アクセスして、顧客とやり取りする際の応答をパーソナライズできます。
クラウドにおけるメインフレームのモダナイズにはどのようなアプローチがありますか?
メインフレームのモダナイズは、ワークロードとデータをメインフレームインフラストラクチャからクラウド環境に移行するプロセスです。ワークロード全体をクラウドに移行したり、ハイブリッドセットアップを採用したりすることが必要になる場合があります。モダナイズの取り組みは、より広範なデジタルトランスフォーメーションの取り組みの一環として行われる場合があります。
従来のまたは時代遅れのハードウェアやソフトウェアで構築されたメインフレームを未だに使用して運用している組織が数多くあります。これらのメインフレームコンピュータは、保守、保護、スケールにコストがかかります。そのため、メインフレームのワークロードをモダナイズして、コストを節約し、保守性を向上させ、スケーラビリティを向上させることができます。
ビジネスニーズに応じて、さまざまなアプローチを使用してメインフレームアプリケーションの移行、検証、モダナイズを行うことができます。
リファクタリング
メインフレームアプリケーションは、主に COBOL や PL/I などのレガシープログラミング言語で実行されます。これらの言語は、モダンクラウドコンピューティング時代が始まる前から存在していました。そのため、従来のメインフレームアプリケーションでは、コードベースをリファクタリングしない限りクラウド機能を最大限に活用することができません。
アプリケーションリファクタリングでは、メインフレームアプリケーションをクラウドにデプロイする前に完全に書き直す必要があります。例えば、COBOL メインフレームソフトウェアを Java ベースのマイクロサービスアプリケーションにリファクタリングできます。
リプラットフォーム
リプラットフォームは、基盤となるコードベースに若干の変更を加えるだけで、メインフレームアプリケーションをクラウドに移行できます。将来の成長、スケーラビリティ、イノベーションを可能にしながら、ミッションクリティカルなアプリケーションの中断を防ぐために、リプラットフォームを選択することもできます。
リプラットフォームは、メインフレームアプリケーションを元の形式で保存し、サポートされているクラウド環境にデプロイすることを目的としています。そのため、ソフトウェアチームは徐々にアプリケーションをモダナイズしながら、ユーザーはアプリケーションに継続的にアクセスできます。
データレプリケーションとファイル転送
メインフレームコンピュータは、計算量の多いデータ処理を実行します。ただし、メインフレームハードウェアは、大規模なデータ処理において課題に直面する可能性があります。
メインフレームデータをレプリケートし、ファイルをクラウドに転送することで、ソフトウェアチームはデータベース、データレイク、データウェアハウスなどのクラウドストレージをより効果的に操作できます。さらに、データをクラウドストレージに保存することで、すべてのデータポイントにわたるディザスタリカバリ、データへのアクセス、ガバナンスが容易になります。
アプリケーションのテスト
アプリケーションのテストにより、ソフトウェアデベロッパーはメインフレームアプリケーションがクラウドで正しく機能していることを確認できます。移行前と移行後にアプリケーションが一貫して動作することを確認するには、テストが重要です。
アプリケーションをテストするために、ソフトウェアデベロッパーは自動化されたツールを使用して、メインフレームで実行されているアプリケーションとクラウドにデプロイされているアプリケーションを比較します。
AWS はメインフレームモダナイズの取り組みをどのようにサポートできますか?
AWS Mainframe Modernization は、オンプレミスのメインフレームアプリケーションを AWS 上のクラウドネイティブかつフルマネージド型のランタイム環境に移行して、モダナイズできるマネージドサービスです。AWS Mainframe Modernization は、メインフレームアプリケーションをクラウドでモダナイズ、移行、実行、テスト、運用するための幅広いソリューションを提供します。
AWS Transform for mainframe は、メインフレームワークロードを大規模にモダナイズするための、初のエージェンティック AI サービスです。サービスは、初期分析とプランニングから、コードリファクタリングと移行に至るまで、モダナイズの主要なフェーズを効率化して、モダナイズの期間を数年から数か月に短縮するとともに、継続的に発生するメインフレームのコストを削減します。
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