Système Mainframe

Le terme de Système Mainframe désigne un Gros Système ou un système central. Il trouve son origine dans les années 60. A cette époque un ordinateur occupait une salle de plusieurs dizaines de mètres carrés qu'il fallait aménager spécialement en cablage électrique et en climatisation. L'unité centrale tenait dans plusieurs armoires flanquées de batteries de disques et de dérouleurs de bandes.

Salle machine mainframe des années 80

Les systèmes Mainframe les plus connus sont les IBM 36, IBM OS/390 et actuellement IBM z/OS. Ces ordinateurs gigantesques sont toujours utilisés aujourd'hui par les grands groupes industriels et son utilisation s'est généralisée dans le domaine bancaire et les assurances. Le système Mainframe centralise toutes les informations qui sont accessibles par des terminaux qui lui sont reliés par l'intermédiaire des réseaux informatiques. Le système central peut se trouver n'importe où en France et fournir des réponses instantanées à un terminal se trouvant très éloigné.

Les systèmes Mainframe sont également utilisés pour effectuer des traitements « batches ». Ces traitements se déroulent en général la nuit et ne sont pas conversationnels (c'est à dire qu'ils ne sont pas interractifs avec un utilisateur, un clavier et un écran). On les appelles donc des traitements différés. Le batch permet notamment d'effectuer toutes les opérations de comptabilité journalières à partir des données recueillies tout au long de la journée par les différentes transactions.

Modem IBM 3868 pour système mainframe

Le langage le plus utilisé pour coder les programmes sur ce type de machines est le COBOL souvent associé à CICS. Mais on peut rencontrer d'autres langages tel que le GAP ou le PL/1. Le système d'exploitation le plus connu est MVS avec son interface utilisateur TSO (Time Sharing Option). Parfois on rencontre une surcouche IMS.

Pour en savoir plus, consultez cette page consacrée au langage COBOL

Trop vite enterré, le gros système d'exploitation mainframe d'IBM fait de la résistance et se modernise progressivement pour s'adapter aux évolutions informatiques de ces dernières années. Son coût le rend toujours compétitif pour les applications de gestion qui manient de gros volumes de données et demandent de grosses puissances de calcul.

Le gros système mainframe d'IBM s'appelle à présent z-System. Il s'est fait relativement oublier dans les années 1990 par rapport à des serveurs d'entrée de gamme à architecture x86 (Windows ou Unix), mais le z/OS refait parler de lui ces dernières années en dépassant en rythme de croissance les systèmes basés sur Unix. Le système d'exploitation propriétaire pour les mainframes System Z d'IBM est plus connu sous le nom de MVS. Il reste de loin le plus utilisé dans les secteurs bancaires et des assurances et chez d'autres clients grands comptes de l'industrie ou de la distribution.

MVS ne date pourtant pas d'hier. Il a été lancé en 1974 et c'est à présent l'un des plus vieux systèmes d'exploitation encore en utilisation sur le marché. MVS se distingue des OS traditionnels en de nombreux points. Il s'appuie sur une gestion des fichiers par catalogue et non de manière hiérarchique comme peuvent le faire MS/DOS ou Unix. Les applications les plus répandues sur z/OS sont des applications métiers écrites en COBOL, Java, PL/I, GAP et le système de bases de données DB2. PL/I et le GAP tombent en désuétude mais le COBOL refait surface de plus en plus car PACBASE, le référentiel d'entreprise générateur de COBOL, ne sera bientôt plus maintenu par IBM. Les entreprises abandonnent donc progressivement PACBASE pour se tourner à nouveau vers la programmation COBOL native sans utiliser d'AGL (atelier de génie logiciel). Les solutions proposées par IBM pour remplacer PACBASE s'appellent RDz mais ne semblent pas convenir aux clients qui préfèrent donc s'affranchir de PACBASE qui ne sera plus maintenu à partir de 2015.

Aujourd'hui encore, la robustesse de MVS le rend indispensable dans les secteurs où l'informatique est devenue partie prenante de l'activité, comme les secteurs de la banque, des finances, de l'assurance, de l'automobile et des télécoms. Si au départ le Z/OS se concevait surtout comme un grand système conçu pour faire tourner des applications développées en COBOL il a su s'adapter à la gestion des grandes bases de données et aux nouvelles technologies telles que JAVA. Si les terminaux ont changé et que les IHM (interfaces homme-machine) sont à présent développées pour PC en remplacement des terminaux passif, il n'existe que plus beaucoup d'applications tournant sous CICS. Elles ont été remplacées par des interfaces client/serveur puis des sockets J2EE reliées au gros système mainframe par des liaisons TCP/IP. Mais l'essentiel du batch se déroule sur Z/OS et des produits comme MQ SERIES permettent au système de gérer le fil de l'eau et non plus le batch nocturne réclamant une coupure des terminaux durant la nuit.

L'informatique de gestion exige des traitements lourds sur une grosse volumétrie et encore aujourd'hui il n'y a pas de systèmes comparables en terme de performance. L'avantage du grand système mainframe vient de son expérience en informatique de gestion et de sa fiabilité que peu de constructeurs proposent. De nombreuses sociétés proposent par contre des produits pour étendre les possibilités des services de bases fournis par le système d'IBM. On trouve par exemple des outils de manipulation des bases de données DB2 (tel que Platinum), des outils de debugging et d'aide à la résolution des dysfonctionnement des programmes COBOL (Abend-Aid), des outils d'aide à la manipulation de fichiers (File-Aid), des logiciels de supervision des flux, etc.

Pour se forger une réputation dans le milieu des systèmes d'exploitation, le produit d'IBM a pu s'appuyer sur la longévité insoupçonnée des applications de gestion en COBOL, mais aussi sur une modernisation progressive du système et une richesse applicative peu commune pour un environnement gros système mainframe. IBM en a fait l'environnement de référence pour son système de gestion de bases de données DB2, mais également pour les serveurs d'applications (Websphere, WebLogic). Le COBOL continue à évoluer et récemment il a donné lieu à une version COBOL XML. La version 4 Release 2 sortie en août 2009 de COBOL Enterprise annonce les changements techniques suivants :
Nouveau parser XML avec des possibilités étendues sur z/OS quand on utilise z/OS XML System Services parser.
On peut parser des documents avec validation d'un schema XML en utilisant le paramètre VALIDATING du parser XML.
Les performances des parsings non validés sont améliorées.
La gestion des caractères non EBCDIC est améliorée.

Sans s'enfermer dans un environnement purement propriétaire, IBM a ouvert depuis le milieu des années 1990 son gros système mainframe à l'univers Unix en mélangeant les genres. Une évolution qui permet aujourd'hui à z/OS de pouvoir dialoguer avec des applications tierces sous Linux ou Unix et même Windows. En travaillant avec des partenaires intégrateurs, IBM a réussi à faire de sa plate-forme, une référence pour les développements Java.

Il est maintenant possible de faire tourner un serveur Apache sur un gros système Z/OS et de créer des partitions Unix. La force du mainframe d'IBM est sa stabilité et sa compatibilité avec les nouvelles applications Web et les nouveaux environnements client. Les entreprises choisissent le gros système mainframe z/OS pour ne pas prendre de risque quand il s'agit de faire tourner des applications cruciales pour l'entreprise. 

En ce qui concerne les volumes de données et les capacités de traitement, pour arriver au même résultat avec des serveurs Unix il faudrait un bien plus grand nombre de machines et le coût s'en ressentirait lourdement. Dans la plupart des systèmes d'échanges les anciens protocoles basés sur des fichiers à plat sont maintenant remplacés par des normes XML (tous les échanges inter-bancaires européens basculent à la norme "SEPA"). Le XML est très bavard et donc très gourmand en place disque et les volumes d'information traités ne peuvent se faire correctement que sur de gros systèmes mainframe.

Malgré tous ces avantages il n'y a que très peu de personnes compétentes pour travailler sur les systèmes z/OS car le système d'étude français n'a jamais formé les étudiants aux systèmes réellement utilisés en entreprise sans doute sous prétexte que le système d'IBM est un système propriétaire. Dans les écoles d'informatique on apprend UNIX car Unix (ou plus précisément Linux) est un système ouvert et parfois Opensource, donc libre. z/OS est le système propriétaire d'une entreprise commerciale américaine. Pourtant, ce système est fait pour durer encore de longues années en raison de son coût, de ses performances et aussi de sa continuelle évolution pour s'adapter aux besoins économiques des entreprises grands comptes en particulier.

On assiste d'ailleurs au niveau de ces grands comptes à des fusions ou des joint-ventures qui visent à réduire les coûts de traitements informatiques en mutualisant les ressources entre plusieurs entreprises. Les besoins vont donc dans le sens où les capacités de traitement augmentent de plus en plus et le volume de données croit au même rythme. Ca serait donc la fin programmée des systèmes moins musclés pour ces entreprises grands comptes. Les petits serveurs resteront pour gérer l'aiguillage des flux mais le gros des traitements seront effectués sur d'énormes systèmes mainframe partagés entre plusieurs entreprises.

Et pourtant l'enseignement supérieur boude le Cobol. Les entreprises se plaignent d'une pénurie de développeurs en environnement mainframe mais l'enseignement supérieur continue à ne plus former les étudiants à cette technologie et au langage Cobol. 

Pour être formé au COBOL et aux outils mainframe, je vous invite à consultez le site d'un formateur mainframe

Plus...

Selon une étude réalisée par Micro Focus au niveau mondial, 73% des étudiants en informatique n'ont pas d'enseignement de la programmation Cobol. Seuls 18% des étudiants interrogés dans 119 universités du monde ont le Cobol parmi les matières principales de leur cursus d'enseignement. La majorité des diplômés en programmation informatique arrivent sur le marché du travail en étant spécialisés en Java, suivis par des développeurs en C# (prononcer [si sharp]) et C++. La situation est identique en France alors que ce langage est utilisé dans 70% des applications d'entreprise de l'hexagone. A peine 2,3% des établissements français d’enseignement supérieur forment leurs étudiants au Cobol. Malgré son importance économique, 75% des écoles d'ingénieurs, universités, IUT et BTS préfèrent enseigner le langage Java, 70% le C++, 32% PHP, et 27% le C. Cette situation s'explique par la perception que le monde enseignant a du Cobol comme faisant partie des vieux langages.

Source : http://pro.01net.com et http://www.journaldunet.com

Mini système mainframe de 1978 avec ses dérouleurs de bandes