Mainframes zijn niet dood, nieuw IBM-mainframe ijzersterk in data-encryptie

Abonneer je gratis op Techzine!

Het mainframe is de oudste manier om op een grootschalige manier data te verwerken. Hoewel het een wat stoffig imago heeft, is het nog steeds zeer actueel. IBM heeft recent zijn nieuwste mainframe gepresenteerd, de IBM Z14. Afgelopen week hadden wij een interview met IBM over deze introductie en leerde wij hoe actueel het mainframe nog is.

Afgelopen week spraken we met Frank van der Wal, Digital Transformation Architect/ Technical leader Z in Benelux en Erno Doorenspleet, Executive Security Advisor Benelux. Beiden zijn werkzaam bij IBM en betrokken bij de introductie van IBM’s nieuwste mainframe, de Z14.

In ons gesprek gingen we dieper in op de voordelen van een mainframe en hoe een mainframe zich verhoudt tot alle cloudoplossingen en waar de voordelen liggen van het gebruik ervan. Een mainframe is vooral goed in het verwerken van transacties. Vaak kiezen banken en verzekeraars dan ook nog altijd voor een dergelijk systeem, omdat ze grote hoeveelheden transacties moeten verwerken. Met de nieuwe IBM Z14 kunnen er 12 miljard versleutelde transacties per dag verwerkt worden, een fors aantal.

Het grote voordeel van een mainframe is dat deze beschikt over specifiek voor deze taak ontwikkelde hardware. Hierdoor gaat het verwerken van transacties veel sneller dan wanneer dit zou worden gedaan in de cloud op traditionele servers die worden aangedreven door een x86-architectuur van Intel of AMD. Doordat een mainframe goed is in het verwerken van transacties is het ook zeer geschikt voor bijvoorbeeld blockchain-technologie.

Mainframe hardware

Voordat we dieper ingaan op de mogelijkheden van een mainframe is het goed om te weten over wat voor hardware we nu precies praten. Van der Wal vertelt ons dat de IBM Z14 bestaat uit twee racks. Een rack is gevuld met processoren, koeling en voedingen, terwijl het andere rack louter uit I/O lades bestaat. Het is dus niet zo dat je een hele ruimte moet opofferen om een IBM-mainframe neer te zetten. Mocht dit nog wel te groot zijn, dan is er ook een kleinere versie, de IBM Z13S. Die kan in één rack draaien.

Als we kijken naar de inhoud, dan krijgen we te horen dat er maximaal 190 processoren kunnen worden gebruikt in één Z14. Deze processoren beschikken allemaal over tien rekenkernen. Wat de processoren uniek maakt is dat de firmware per processor kan worden afgesteld. Zo kan een processor worden gebruikt als centrale unit voor allerlei verschillende taken, maar ook worden geoptimaliseerd voor één taak. Bijvoorbeeld I/O, Encryptie, Linux of Java. Het voordeel van een processor dedicated inzetten voor één specifieke taak is dat die ook echt voor 100 procent gebruikt kan worden. Dat is op een centrale processor niet mogelijk, omdat die tussendoor interrupts krijgt om andere taken uit te voeren. Met een dedicated processor liggen de prestaties vele malen hoger.

We vroegen IBM ook naar een vergelijking met FPGA. Intel heeft na de overname van Altera namelijk haar eigen FPGA-business, waarmee het ook processoren op maat kan maken die één specifieke taak uitvoeren. Volgens van der Wal is het idee in de basis hetzelfde, alleen gebruikt IBM dezelfde zeer krachtige processoren met miljarden transistors voor deze dedicated taken, terwijl de FPGA’s van Intel vaak gebaseerd zijn op een niet zo krachtige processor. De kloksnelheid van IBM’s processoren loopt ook op tot 5,2GHz.

Als we verder kijken naar de hardware van het mainframe, dan beschikt deze over maximaal 32TB aan werkgeheugen. Hiervoor gebruikt IBM aangepaste DRAM. Het gaat om DDR4 werkgeheugen aangevuld met technologie waarmee meer dan 20 procent redundancy verkregen wordt, dus een hoge availability oftewel beschikbaarheid. Dit Redundant Array of Independent Memory (RAIM) is aangepast aan de 5,2GHz processor snelheid en is daardoor extreem snel. De opslagcapaciteit kan op veel verschillende manieren worden geregeld. Je kunt hiervoor HDD’s en SSD’s gebruiken, maar ook tapes zijn nog steeds erg populair onder grote bedrijven, omdat de kosten daarvan zeer laag zijn.

Verder beschikt een mainframe natuurlijk over de nodige netwerkinterfaces, een console en voedingen. Als er wordt gekeken naar de stroomvoorziening, dan vereist de IBM Z14 maximaal 29.6KW. Dat lijkt erg veel, maar als dat wordt vergeleken met eenzelfde aantal x86-servers die dezelfde prestaties leveren, is het weer enorm weinig. Wel laat van der Wal meteen weten dat dit het absoluut maximale is en dat dat in de praktijk eigenlijk nooit voorkomt. Er zijn simpelweg geen klanten die een mainframe helemaal volstoppen tot aan zijn maximum.

Software en toepassingen

Met de hardware van het nieuwe mainframe zit het wel goed, dat is wel duidelijk. Het gaat uiteindelijk echter om hoe bruikbaar het is. Van der Wal laat weten dat het mainframe geen x86-platform is en dat betekent dat Windows er niet op draait. IBM heeft wel het zelf ontwikkelde z/OS. Daarnaast is er ook nog z/TFF, een besturingssysteem dat veel gebruikt wordt door luchtvaartmaatschappijen en z/VM, een hypervisor om te virtualiseren. Verder is er natuurlijk Linux, dat in combinatie met z/VM fors kan worden opgeschaald. Een paar duizend Linux virtual machines draaien is voor een mainframe geen enkel probleem. Daarnaast werkt IBM zeer nauw samen met de open source gemeenschap, waardoor Linux enorm goed wordt ondersteund en is geoptimaliseerd. Hetzelfde geldt voor Java-workloads. Volgens IBM is een mainframe het beste platform voor zware Java-workloads.

Doordat het mogelijk is om Linux te draaien op een mainframe, worden de mogelijkheden om andere toepassingen te draaien op een mainframe ook ineens groter. We hebben eerder dit jaar een verhaal geschreven over Big Data via het Big Data-platform Hadoop. Dat kan op Linux enorm goed uit de voeten en gezien alle transacties die moeten worden uitgevoerd, werkt ook Hadoop uitstekend op een IBM-mainframe. Van der Wal laat weten dat bijvoorbeeld Apache Spark vaak wordt toegepast op een IBM-mainframe. Maar er zijn ook ontwikkelingen waarbij zelfs Apple Swift en NodeJS op het mainframe worden ondersteund. Door de goede ondersteuning voor Linux kan een mainframe dus breed worden ingezet.

Kunstmatige Intelligentie en Machine Learning

Natuurlijk kunnen kunstmatige intelligentie (AI) en machine learning niet ontbreken bij de ondersteuning op een mainframe. Zeker voor banken die gebruikmaken van IBM-mainframes om hun transacties te verwerken is ondersteuning voor kunstmatige intelligentie en machine learning zeer waardevol. Door dit goed toe te passen op alle uitgevoerde transacties kunnen er sneller patronen worden ontdekt en kunnen mogelijke frauduleuze transacties er worden uitgepikt. Die kunnen zelfs tijdelijk worden gepauzeerd tot de bank heeft uitgezocht of het gaat om een legitieme transactie. Dat maakt het voor een bank een stuk eenvoudiger, want naderhand een transactie terugdraaien is vele malen lastiger.

Toekomst: de klant bepaalt

Hoewel IBM duizenden klanten heeft voor zijn mainframe, is het geen product voor de massa. IBM heeft er dan ook voor gekozen om een groep van 150 van zijn belangrijkste klanten bij elkaar te laten komen om te praten over de toekomst van het mainframe. Hieruit is naar voren gekomen dat vrijwel alle klanten één grote wens hebben/hadden voor het mainframe: uitgebreide ondersteuning voor encryptie, om ervoor te zorgen dat alle data binnen een mainframe is versleuteld. Die vraag heeft IBM serieus opgepakt en de processoren die specifiek worden ingezet voor encryptie zijn fors verbeterd. In totaal beschikt de Z14 over 400 procent meer silicium dat specifiek wordt ingezet voor encryptie. Hierdoor is elke byte die het mainframe binnenkomt versleuteld.

IBM laat weten dat het mainframe in staat is om elke applicatie, clouddienst of database te versleutelen. Simpelweg door de omgeving op het mainframe te draaien zorgt het ervoor dat alles wordt versleuteld. Met de aanpassingen die IBM heeft gedaan in de Z14 is er geen sprake meer van latency.

Doordat het mainframe al uitermate geschikt was voor transacties, maar nu dus ook voor het versleutelen van data is het in één klap de beste oplossing voor blockchaintechnologie volgens IBM. Blockchain bestaat namelijk uit een gigantische hoeveelheid versleutelde transacties, waarvan beide razendsnel door een IBM-mainframe kunnen worden uitgevoerd.

Banken maken direct gebruik van goede ondersteuning blockchain

IBM heeft op 27 juni bekendgemaakt dat het samen met een consortium van zeven Europese banken een nieuw handelsplatform gaat opzetten met de naam “Digital Trade Chain”. Dit platform maakt uitgebreid gebruik van blockchaintechnologie en wordt gehost op IBM Blockchain, wat op zijn beurt weer gebruikmaakt van IBM-mainframes, waarbij ongetwijfeld ook de nieuwe technologie zal worden ingezet om de versleutelde transacties zo snel mogelijk uit te voeren. De banken die meedoen aan dit consortium zijn Deutsche Bank, HSBC, KBC, Natixis, Rabobank, Societe Generale en Unicredit.

Het doel van het nieuwe platform is om kleine en middelgrote ondernemingen toegang te bieden tot financiering om internationaal handel te kunnen drijven. Volgens de wereldbank heeft 50 procent van alle MKB’ers op dit moment geen toegang tot financiering. Door gebruik te maken van blockchain moet er een nieuwe stroom van omzet worden gecreëerd die zorgt voor betere en nieuwe handelsrelaties. De blockchaintechnologie zorgt namelijk voor transparantie over de transacties waardoor er meer vertrouwen is tussen de banken en MKB-bedrijven.

Voor welk bedrijf is een mainframe geschikt?

Wat het prijskaartje is van een IBM-mainframe kunnen we je niet vertellen, hiervoor moet je echt contact opnemen met IBM. Voor het kleinbedrijf is een mainframe al snel te duur, maar als we kijken naar een klein mainframe zoals de IBM Z13S, dat kan voor een middelgroot bedrijf al zeker interessant zijn. Volgens IBM zijn er al kleine verzekeraars met zo’n 150 werknemers die gebruik maken van IBM-mainframes. Het is dus zeker niet onbetaalbaar.

Zeker met het oog op nieuwe technologieën en de opkomende fintechmarkt, kunnen wij ons voorstellen dat er op korte termijn flink wat meer MKB-bedrijven komen met een grote interesse in IBM-mainframes.