حواسيب مركزية

أنواع أجهزة الكمبيوتر المركزية

صُكّ مصطلح **الكمبيوتر المركزي** في سبعينيات القرن الماضي، عندما كان يشير إلى أجهزة الكمبيوتر الرقمية الكبيرة في ذلك العقد. في أوائل الستينيات، شملت مجموعة أجهزة الكمبيوتر المركزية IBM 1401، التي كانت أول من استخدم نواة مغناطيسية تعمل بالترانزستور؛ و IBM 7030، المعروفة باسم Stretch، كانت أول آلة IBM تمتلك ذاكرة شريطية؛ و IBM 7094، التي كانت أول من استخدم لغة Forth لبرامج الذكاء الاصطناعي.

بحلول سبعينيات القرن الماضي، قدمت النموذج 370 التخزين الافتراضي وعرضت مجموعة واسعة من النماذج. في ثمانينيات القرن الماضي، تم اتباع بنية أجهزة الكمبيوتر المركزية بإدخال نماذج ذات تقنية متقدمة وزيادة السعة، مثل النموذج 390. في أواخر التسعينيات، كان لدى zSeries مكونات مادية مشفرة لبرامج الحوسبة الآمنة ومجموعة من الخوادم، وكان بإمكانها تشغيل نظام التشغيل Linux.

اليوم، تواصل أجهزة الكمبيوتر المركزية زيادة سعتها وسرعتها. على الرغم من توافر أنواع مختلفة بناءً على الذاكرة والسعة وأجهزة الإدخال/الإخراج وسرعة المعالجة والتطبيقات، إلا أن معظمها يمتلك مساحة تخزين كبيرة وقوة معالجة عالية، وهي متعددة البرامج ومتعددة المهام، ويمكن استخدامها من قبل العديد من الأشخاص في نفس الوقت. لديها بعض المواصفات الأساسية:

• IBM System z: هذه عائلة من أجهزة الكمبيوتر المركزية من IBM توفر صورة نظام واحدة للخوادم بأي حجم مع نفس نظام التشغيل وبنية الأجهزة.
• IBM Z: نظام IBM Z قد حسّن z/Architecture مع تكنولوجيا الأجهزة والبرامج لمواجهة تحديات الأمن الرقمي وحاجة البيانات المتسارعة.
• LinuxONE: LinuxONE هي عائلة من الخوادم المؤسسية المفتوحة وآمنة تم تحسينها لعمليات Linux.

الوظيفة والميزات

لا يعتمد تعريف الكمبيوتر المركزي فقط على حجمه، بل أيضًا على وظائفه وميزاته، والتي سيتم مناقشتها هنا.

الوظائف

• تخزين البيانات: تُستخدم أجهزة الكمبيوتر المركزية لتخزين كميات كبيرة من البيانات، مثل السجلات المالية أو قواعد بيانات العملاء أو سجلات المعاملات. تستخدم محركات الأقراص المغناطيسية للتخزين.
• معالجة البيانات: تقوم بمعالجة البيانات عن طريق تشغيل برامج تُجري حسابات أو تُنشئ تقارير أو تنفذ مهام أخرى. تستخدم أجهزة الكمبيوتر المركزية وحدات المعالجة المركزية السريعة وذاكرة كبيرة للتعامل مع المعالجة المعقدة.
• معالجة المعاملات: يمكن لأجهزة الكمبيوتر المركزية معالجة الآلاف من المعاملات في الثانية، مما يجعلها مثالية لمعالجة الأمور مثل المعاملات المصرفية أو حجوزات الطيران أو المشتريات عبر الإنترنت. تستخدم برامج متخصصة لضمان معالجة جميع المعاملات بدقة وكفاءة.
• الاتصالات: تسمح أجهزة الكمبيوتر المركزية لعدة مستخدمين وأنظمة بالاتصال من خلال شبكات الاتصالات. تستخدم تقنية الاتصالات لتبادل البيانات مع أجهزة الكمبيوتر والمستخدمين الآخرين.

الميزات

• التوسع: يمكن توسيع أجهزة الكمبيوتر المركزية رأسياً وأفقياً. رأسياً، عن طريق إضافة معالجات أكثر قوة وذاكرة الوصول العشوائي ومساحة القرص. أفقياً، عن طريق ربط أجهزة الكمبيوتر المركزية معاً لتشكيل نظام أكبر.
• الموثوقية: تشتهر أجهزة الكمبيوتر المركزية بموثوقيتها. تساعد ميزات مثل تكرار الأجهزة والكشف عن الأخطاء وتصحيحها والاسترداد التلقائي من الأعطال في ضمان تشغيلها بشكل مستمر دون مشاكل.
• الأمن: تحمي ميزات الأمان المتقدمة البيانات والمعاملات الحساسة. تقدم أجهزة الكمبيوتر المركزية تشفير البيانات وقنوات اتصال آمنة وحماية من القرصنة والاحتيال. تمنع ضوابط الوصول للمستخدمين المستخدمين غير المصرح لهم من الوصول إلى النظام.
• التكلفة: على الرغم من أن أجهزة الكمبيوتر المركزية تقدم قيمة مقابل المال جيدة في المؤسسات الكبيرة، إلا أن تكلفة الشراء الأولية مرتفعة. تتطلب أيضًا تعيين موظفين متخصصين لتشغيلها وصيانتها.

سيناريوهات أجهزة الكمبيوتر المركزية

يتم تطبيق استخدام الكمبيوتر المركزي في صناعات مختلفة بسبب قدراته على المعالجة على نطاق واسع. فيما يلي وصف لسيناريوهات استخدام الكمبيوتر المركزي.

• معالجة المعاملات المالية

  تقوم جميع البنوك والمؤسسات المالية تقريباً باستخدام أجهزة الكمبيوتر المركزية لمعالجة المعاملات الكبيرة. يعتمد عملاء البنوك على التطبيقات المالية التي تعمل على أجهزة الكمبيوتر المركزية للقيام بالمصرفية الرقمية وسحب الأموال من أجهزة الصراف الآلي وتحويل الأموال ومعالجة الشيكات. بالإضافة إلى ذلك، تستخدم مؤسسات مثل نظام الاحتياطي الفيدرالي الأمريكي ذلك لتنقية وتسوية الدفعات على نطاق واسع.

• تخزين البيانات وإدارتها

  تخزن العديد من الشركات وتدير بتابايت من البيانات على أجهزة الكمبيوتر المركزية. توفر مساحة تخزين كافية للاحتفاظ بالبيانات التاريخية والبيانات من System of Records (SoR) للامتثال للوائح التنظيمية. باستخدام أنظمة إدارة قواعد البيانات، يمكن للمؤسسات إدارة هذه البيانات بكفاءة. تم تصميم كل خادم مؤسسة مع تحمل الأعطال لضمان توفر البيانات دائمًا.

• عمليات الحكومة

  تستخدم الوكالات الحكومية أجهزة الكمبيوتر المركزية للعديد من العمليات الحرجة. يساعد ذلك في معالجة عوائد الضرائب بكفاءة وإدارة بيانات دافعي الضرائب وإجراء عمليات التدقيق من خلال منصة تقديم الضرائب IRS. بالإضافة إلى ذلك، تستخدم إدارة الضمان الاجتماعي ذلك لحساب الفوائد وإدارة أرقام الضمان الاجتماعي للمواطنين الأمريكيين.

• معالجة التأمين الصحي

  تلعب أجهزة الكمبيوتر المركزية دورًا أساسيًا في إدارة نظام الرعاية الصحية الأمريكي. تستخدم شركات التأمين الصحي هذه لتخزين بيانات المرضى ومعالجة مطالبات التأمين والتحقق من التغطية وإجراء معالجة الدفعات للمستشفيات ومقدمي الرعاية الصحية. تستخدم الولايات أجهزة الكمبيوتر المركزية لمعالجة طلبات Medicare وإدارة الفوائد لكبار السن.

• صناعة التجزئة

  تعتمد صناعة التجزئة على أنظمة الكمبيوتر المركزية لإدارة لوجستيات سلسلة التوريد وإدارة المخزون ومعالجة الطلبات ومعاملات نقاط البيع. على سبيل المثال، استخدمت Walmart تقنية الكمبيوتر المركزي لمعالجة عمليات العمل المعقدة ومعالجة البيانات وتحليل سلوك العملاء. لدى الشركة أنظمة موجودة تساعد الكمبيوتر المركزي على العمل على مدار 24 ساعة.

• شركات الطيران

  تستخدم شركات الطيران قوة أجهزة الكمبيوتر المركزية لجدولة الرحلات وحجوزات التذاكر ومعالجة الأمتعة. كما أنها تعتمد عليها لإدارة لوجستيات نقل البضائع عبر العديد من شركات الطيران. استخدمت شركات طيران مثل American Airlines و Delta أجهزة الكمبيوتر المركزية من IBM لتنمية عملياتها. كانت Delta تعالج مليار طلب حجز سنويًا باستخدام نظام التشغيل z/OS.

كيفية اختيار أجهزة الكمبيوتر المركزية

• التوسع:

  تحتاج الشركات الحديثة المزدحمة إلى أنظمة حوسبة يمكن أن تنمو معها مع نمو احتياجاتها. إذا لزم الأمر المزيد من ... المستخدمين أو الوظائف أو البيانات التي يجب معالجتها، فيجب أن يكون الكمبيوتر سريعًا وسهلاً ترقيته. يضمن ذلك تقديم نفس الخدمة الموثوقة، حتى مع زيادة العمل.

• الافتراض:

  الافتراض يشبه وجود أجهزة كمبيوتر متعددة داخل كمبيوتر مركزي واحد كبير. يسمح بتشغيل العديد من الأجهزة الظاهرية على خادم فعلي واحد. تعمل كل آلة ظاهرية بشكل مستقل، كما لو كانت كمبيوترها الخاص. يجعل هذا استخدام موارد الكمبيوتر أفضل ويقدم بيئة حوسبة أكثر مرونة وكفاءة.

• الموثوقية:

  كل ثانية مهمة عند تشغيل أحمال العمل الحرجة، لذلك تم تصميم أجهزة الكمبيوتر المركزية لأقصى قدر من الموثوقية. لديها أجزاء متكررة يمكن أن تتولى المسؤولية إذا فشل جزء واحد بحيث يمكن الاستمرار في العمل دون انقطاع. تعمل هذه الأنظمة شديدة الموثوقية على تقليل فرص حدوث انقطاعات غير مخطط لها.

• الأمن:

  تحمي أجهزة الكمبيوتر الكبيرة البيانات والأنظمة باستخدام ضوابط أمنية قوية لمنع الوصول غير المصرح به أو اختراق البيانات. فهي تتوافق مع لوائح ومعايير أمنية صارمة لحماية البيانات الحساسة. نظرًا لخدمة الصناعات الخاضعة للتنظيم بشكل كبير، فقد أصبحت أجهزة الكمبيوتر المركزية رائدة في ممارسات أمن المؤسسات ولا تزال مكونًا أساسيًا في استراتيجيات الأمن لدى العديد من المؤسسات.

• System z و LinuxONE:

  تستخدم أجهزة الكمبيوتر المركزية من IBM بنية System z، والتي تشمل معالجات قوية وتسريع الأجهزة للتشفير والضغط. LinuxONE هو خيار Linux فقط للكمبيوتر المركزي الذي يوفر نفس الموثوقية والتوسع والأمان، ولكنه تم تحسينه لعمليات Linux.

• الأداء:

  تقدم أجهزة الكمبيوتر المركزية، خاصة أجهزة IBM z15، أداءً لا يصدق لمعالجة العديد من المعاملات وبيانات أحمال العمل. تسمح معالجاتها السريعة ذات النوى المتعددة وسعة الذاكرة الكبيرة بمعالجة مهام الحوسبة المعقدة بكفاءة وتلبية احتياجات العمليات التجارية الحرجة.

• الفعالية من حيث التكلفة:

  يمكن لأجهزة الكمبيوتر المركزية من IBM المساعدة في توفير التكاليف من خلال الافتراض الجيد وإدارة أحمال العمل. قد يؤدي تشغيل العديد من الخوادم الظاهرية على جهاز فعلي واحد واستخدام الموارد بكفاءة إلى تقليل عدد الخوادم الفعلية المطلوبة. هذا يوفر الطاقة والمساحة والمال.

• الأجيال:

  أحدث جيل من أجهزة الكمبيوتر المركزية من IBM هو نموذج z15. تم تحديث أجهزة الكمبيوتر من سلسلة Z على مر السنين، مع تقديم كل جيل جديد أداءً أفضل ودعمًا لأحمال العمل الحديثة. تم تحسين z15 لبيئات السحابة و Linux والحاويات الحديثة مع الاستمرار في تقديم الخدمة الموثوقة لأنظمة Z السابقة.

• البرامج والنظام البيئي:

  تقدم أجهزة الكمبيوتر المركزية أيضًا مجموعة واسعة من البرامج والأدوات لتكملة قدراتها. يشمل ذلك برنامج الوساطة لدمج الأنظمة المختلفة، وحلول إدارة التخزين الشاملة، وأدوات التطوير المحسنة لبيئة الكمبيوتر المركزي.

أسئلة وأجوبة حول أجهزة الكمبيوتر المركزية

س1. ما هو تأثير تقنيات المصدر المفتوح على أجهزة الكمبيوتر المركزية الحديثة؟

ج1. تُستخدم تقنيات المصدر المفتوح بشكل متزايد في أجهزة الكمبيوتر المركزية الحديثة، مما يسمح للمؤسسات بالاستفادة من الأدوات واللغات البرمجية المبتكرة مع الحفاظ على استقرار وأمن بيئة الكمبيوتر المركزي.

س2. هل يمكن للشركات تطوير تطبيقات الهاتف المحمول التي تتصل بالكمبيوتر المركزي؟

ج2. نعم، يمكن للشركات إنشاء تطبيقات الهاتف المحمول التي تتصل بالكمبيوتر المركزي، مما يسمح للمستخدمين بالوصول إلى معلومات وأجهزة الخدمة التجارية الحرجة في أي وقت وفي أي مكان.

س3. هل z/VM و Linux on Z مناسبان لبيئات الحوسبة السحابية؟

ج3. نعم، z/VM و Linux on Z مناسبان تمامًا لبيئات الحوسبة السحابية، مما يسمح للمؤسسات ببناء بنى تحتية سحابية موثوقة وآمنة تستضيف العديد من مثيلات Linux وتقدم خدمات الافتراض.

س4. ما هي بعض حالات استخدام Linux على IBM Z؟

ج4. يمكن استخدام Linux على IBM Z لمختلف التطبيقات، بما في ذلك استضافة الويب وقواعد البيانات وأنظمة تخطيط موارد المؤسسة (ERP) وبيئات تطوير البرامج واختبارها.

س5. كيف يمكن للمؤسسات نقل أحمال عمل Linux الموجودة إلى Z؟

ج5. يمكن للمؤسسات نقل أحمال عمل Linux الموجودة إلى IBM Z باستخدام تقنيات الافتراض والسحابة القياسية في الصناعة، بالإضافة إلى أدوات ونقاط موارد الهجرة التي توفرها IBM وشركاؤها.