پایگاه خبری راه پرداخت دارای مجوز به شماره ۷۴۵۷۲ از وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی و بخشی از «شبکه عصر تراکنش» است. راه پرداخت فعالیت خود را از دوم اردیبهشت‌ماه ۱۳۹۰ شروع کرده و اکنون پرمخاطب‌ترین رسانه ایران در زمینه فناوری‌های مالی، بانکداری و پرداخت و استارت‌آپ‌های فین‌تک است.
سیاوش احمدی، عضو هیئت علمی پژوهشکده الکترونیک دانشگاه صنعتی شریف / امروزه تقریباً همه کسب‌‌وکارها از سیستم‌های کامپیوتری برای پردازش اطلاعات استفاده می‌کنند. دو نوع اصلی این سیستم‌ها، مینفریمها (Mainframes) و سرورها (Servers) هستند.
در کشور ما با گسترش کاربردهای فناوری اطلاعات در سامانه‌های ملی همچون دولت الکترونیک، نظام مالیاتی، بانکداری دیجیتال، بیمه سلامت و همچنین رشد روزافزون فناوری‌هایی نظیر هوش مصنوعی نیاز به بسترهایی با توان پردازشی بالا، پایداری بی‌نظیر و امنیت فراگیر، بیش از گذشته احساس می‌شود؛ در این میان بسیاری از سازمان‌های کشور بر معماری‌های موسوم مبتنی بر سرورهای X86 یا راهکارهایی همچون Sun SPARC متکی هستند. این زیرساخت‌ها با وجود گسترش، در عمل با چالش‌های جدی روبه‌رو هستند از جمله:
۱. ناپایداری سرویس و زیرساخت سختافزاری
۲.ضعف در مدیریت منابع
۳.آسیب‌‌پذیری در برابر تهدیدات سایبری و ناتوانی در مقیاس پذیری سریع و منعطف
در این نقطه است که مین‌فریم به عنوان یک جایگزین ایده‌ئال وارد عمل می‌شود؛ مین‌فریم به عنوان یک معماری با سابقه ای بیش از نیم‌قرن و حضور پایدار در زیرساخت‌های کشورهای توسعه یافته، گزینه‌ای جدی برای بازطراحی معماری پردازشی کشور به شمار می‌رود؛ مینفریمها علاوه بر توان پردازش بسیار بالا و امنیت فوق العاده، برای سازمان‌های بزرگ و زیرساخت‌های پردازشی کشور مانند مراکز داده، بیمه‌ها و نهادهای دولتی اهمیت ویژه‌ای دارند.
شرکت‌هایی مانند IBM ،Honeywell ،PDP ،CDC ،Uniweck و زیمنس (Siemens) از تولیدکنندگان اصلی مینفریمها بوده‌اند که در این بین PDP و Honeywell برای سازمان‌های نظامی و امنیتی به کار گرفته می‌شوند و باقی شرکت‌‌ها تجاری هستند.
معرفی مین‌فریم
مینفریمها سیستم‌هایی بزرگ، قدرتمند و طراحی‌شده برای پردازش حجم انبوهی از داده‌ها هستند که توانایی پشتیبانی از هزاران کاربر هم‌زمان را دارند. برخلاف برداشت‌‌های سنتی، مین‌فریم یک فناوری به‌روز و مدرن است که به صورت مستمر توسط شرکت‌هایی همچون IBM توسعه یافته و در حیاتی ترین نهادهای دنیا استفاده می‌شود. ویژگی‌هایی مثل قابلیت اطمینان بسیار بالا، پایداری، امنیت داخلی پیشرفته و امکان مدیریت متمرکز باعث شده این سیستم‌ها برای زیرساخت‌های حیاتی کشور گزینه‌ای ایده‌ئال باشند. برخلاف سرورها که برای کاربری محدودتر طراحی می‌شوند، مینفریمها برای مأموریت‌های مهم و مداوم ساخته شده‌اند.
تفاوت‌های دقیق‌تر مین‌فریم و سرور
۱- مقیاس پردازش و توان عملیاتی:
مینفریمها می‌توانند میلیون‌ها تراکنش در ثانیه را با کمترین تأخیر پردازش کنند. این حجم پردازش برای مراکز ملی داده، نظام بانکی و بیمه‌ای بسیار ضروری است. سرورها در بهترین حالت می‌توانند بار پردازشی یک برنامه یا تعداد محدودی کاربر را پشتیبانی کنند.
۲- پایداری و در دسترس بودن مداوم:
مینفریمها برای ارائه سطح اطمینان ۹۹.۹۹۹۹ درصد طراحی شدند، این سطح از پایداری معادل فقط چند ثانیه توقف در سال است؛ آنها به گونه‌ای طراحی می‌شوند که حتی با خرابی قطعات، بدون توقف به کار ادامه دهند. این ویژگی در مراکزی که حتی چند دقیقه قطعی می‌تواند زیان‌های کلان به بار آورد، حیاتی است. سرورها از آنسو در صورت خرابی معمولاً نیاز به توقف و تعمیر دارند؛ سرورهای X86 در بهترین شرایط به ۹۹.۹ درصد می‌رسند (معادل حدود ۹ساعت توقف در سال).
۳- امنیت داخلی پیشرفته:
امنیت مینفریمها از سطح سخت‌افزار تا نرم‌افزار طراحی شده که امکان نفوذ را به حداقل می‌رساند؛ مینفریمها دارای ماژول‌های رمزنگاری سختافزاری داخلی هستند که می‌توانند تراکنش‌های مالی، اسناد محرمانه و داده‌های سلامت را به صورت بلادرنگ (Real-Time) و بدون افت کارایی رمزگذاری کنند. سیستم‌عامل Z/OS نیز با پشتیبانی از RACF و کنترل دسترسی چندلایه، محیطی امن و قابل ردیابی ایجاد می‌کند. برای رسیدن به این سطح امنیت نیاز به نصب و نگهداری ابزارهای متعدد دارند.
(نکته قابل توجه مربوط به RACF: در ابتدا پنتاگون دستور ساخت آن را به IBM داد و پس از اینکه شرکت IBM متوجه امنیت بسیار بالای آن شد از پنتاگون اجازه گرفت تا آن را به سیستم‌عامل Z/OS اضافه کند.)
۴- مدیریت و مقیاس پذیری:
مینفریمها امکان مدیریت و مانیتورینگ هزاران فرآیند را به صورت متمرکز دارند که باعث کاهش پیچیدگی در مقیاس بزرگ می‌شود. در حالی که مدیریت سرورهای متعدد (از جمله X86) و پراکنده نیازمند نیروی انسانی بیشتر و هزینه‌های بالاتر است؛ برخلاف سرورها که وابسته به افزوده شدن سرورهای فیزیکی و بار مضاعف شبکه‌ای است مین‌فریم از درون گسترش می‌یابد.
۵– بهره‌وری انرژی و فضا:
یک مین‌فریم می‌تواند در فضایی معادل دو رک، توان پردازشی معادل صدها سرور X86 را فراهم کند. مصرف برق کمتر، نیاز پایین‌تر به خنک‌‌سازی و نگهداری ساده‌تر باعث کاهش قابل توجه هزینه عملیاتی (OPEX) می‌شود.
مقایسه فنی دقیق‌تر
تحقیقات نشان داده مینفریمها در پردازش تراکنش‌های آنلاین (OLTP) کارایی بسیار بالاتری دارند. همچنین در پردازش دسته‌ای (Batch Processing) با حجم بسیار بالا، توان مینفریمها غیرقابل مقایسه با سرورهاست. مصرف انرژی مینفریمها نسبت به قدرت پردازش پایین‌تر است، در حالی که تعداد زیاد سرورها مصرف انرژی کلی را افزایش می‌دهد.
تجربه جهانی مین‌فریم
در سطح جهانی، مینفریمها همچنان در مراکز داده‌ای حساس استفاده می‌شوند:
- آمریکا: سازمان Social Security Administration و بانک‌های بزرگی مانند Bank of America ،Citi و Wells Fargo
- آلمان: Deutsche Bank ، SAP، تلوزیون آلمان (ZDF) و شرکت‌های بیمه.
- ژاپن: وزارتخانه‌های کلیدی، بیمه عمر ژاپن و شرکت تویوتا.
- هند: بانک مرکزی هند (RBI) و شرکت‌های خدمات مالی.
- تایوان: مگابانک تایوان (بزرگ‌ترین بانک در تایوان).
در این سازمان‌ها، مین‌فریم نه‌تنها یک راهکار فنی بلکه بخشی از راهبرد کلان زیرساختی محسوب می‌شود. جایگزینی آنها با سرورهای معمولی در بسیاری موارد، به دلیل خطرات امنیتی و ریسک‌های بهره‌برداری و عدم پایداری کافی حتی بررسی نمی‌شوند.
چرا برای زیرساخت‌های پردازشی کشور مین‌فریم بهتر است؟
زیرساخت‌های حیاتی کشور مانند سازمان‌های دولتی، مراکز داده ملی، بیمه‌ها و بانک‌ها برای پردازش سریع، امنیت بسیار بالا و پایداری نیازمند مین‌فریم هستند. بیش از ۷۰ درصد پردازش‌های حیاتی جهان مبتنی بر مین‌فریم انجام می‌شود و این آمار نشان‌دهنده نقش غیرقابل جایگزین مین‌فریم در جهان است. همچنین در برابر سرورهای X86 مینفریمها:
- از عمر بیشتری برخوردار هستند (۲ تا ۳ برابر بیشتر)
- مصرف برق و خنک‌‌سازی کمتری دارند.
- نیاز به فضای فیزیکی و کابل‌‌کشی پایین‌تری دارند.
- قابلیت نگهداری و پشتیبانی آن بالاتر و ساده‌تر است.
در تصویر مشاهده می‌شود که چگونه شرکت بیمه پس از تعویض سرورهای خود با تنها یک عدد مین‌فریم در تعداد کابل‌ها و سوییچ‌‌های خود صرفه‌جویی کرده و از سیستم قدرتمند تری برخوردار شده است.
نتیجه‌گیری: با وجود پیشرفت سرورها و فناوری ابری، مینفریمها همچنان ستون فقرات پردازش در زیرساخت‌های حیاتی باقی مانده‌اند. امنیت ذاتی، پایداری فوقالعاده، توان پردازشی بالا و عمر طولانی باعث شده‌اند که این سیستم‌ها بهترین گزینه برای کارهای مهم و مداوم باشند.
پیشنهاد می‌شود تدوین نقشه راه ملی، تعریف پروژه‌های پایلوت در نهادهای کلیدی، تربیت نیروی متخصص و تأمین منابع سختافزاری از طریق واردات هدفمند در دستور کار نهادهای سیاست‌گذار و اجرایی کشور قرار گیرد.
منابع:
- .۲۰۲۲ IBM Redbooks. Introducion to the New Mainframe.
- .Gartner. Mainframes vs Servers: Understanding the Differences۲۰۲۱
- ۲۰۲۰ .TechTarget. Why Mainframes Are Sill Relevant.
- اسناد مرتبط با تاریخچه شرکت‌های Honeywell ،PDP،CDC، Uniweck و. Siemens