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09.04.2004 - 

Zum 40. Geburtstag des S/360-Großrechners

IBM feiert den Mainframe-Mythos

Die Entwicklung des IBM-Großrechners seit 1964 spiegelt auch die Geschichte des weltgrößten IT-Konzerns wider: vom technischen Pionier zum scheinbar unangefochtenen Marktführer, vom erstarrten Mainframer zum serviceorientierten Lösungsanbieter. Die Urenkel des legendären "System/360" stehen noch heute in den IT-Zentren, wenngleich mit veränderten Rollen.

Nicht nur für Computerexperten ist 1964 ein ereignisreiches Jahr. Martin Luther King erhält als zweiter Afro-Amerikaner den Friedensnobelpreis, in Südafrika wird Nelson Mandela inhaftiert, die UdSSR schießt drei Satelliten ins All. Zum Einstiegspreis von 2368 Dollar kommt der Ford Mustang auf den Markt, der meistgespielte Song heißt "I want to hold your hand" von den Beatles.

In der noch kleinen Welt der elektronischen Datenverarbeitung dreht sich alles um ein Ereignis: Die Vorstellung des ersten Universal-Großrechners IBM System/360 am 7. April 1964. Mit gewaltigem Marketing- und PR-Aufwand lässt Firmenchef Thomas Watson Jr. "die wichtigste Produktankündigung in der Unternehmensgeschichte" verbreiten: Geschätzte 100000 Personen besuchen Pressekonferenzen in 165 Städten aus 14 Ländern, ein gemieteter Sonderzug chauffiert 200 Reporter von New York City zum Fertigungsstandort im nahe gelegenen Poughkeepsie.

Die Fünf-Milliarden-Dollar-Wette

In den folgenden 20 Jahren dominiert IBM die Computerindustrie. Die Umsätze von Big Blue, wie der Konzern unter Anspielung auf Firmenlogo, Rechnerfarben und blaue Anzüge der Führungskräfte genannt wird, klettern von drei auf 45 Milliarden Dollar.

Das Magazin "Fortune" bezeichnet die S/360 seinerzeit als IBMs Fünf-Milliarden-Dollar-Wette. Ungefähr diesen Betrag hat der Konzern laut eigenen Angaben für Systementwicklung und den Aufbau der Produktionsstätten ausgegeben. Tatsächlich handelt es sich um eine ganze Familie neuer Rechner, bestehend aus fünf Modellen mit 44 Peripheriegeräten. Die revolutionäre Eigenschaft der Baureihe heißt Aufwärts- und Abwärtskompatibilität: Mit Hilfe von Emulationstechniken laufen auch ältere Programme unverändert auf den S/360-Maschinen. Alle fünf Modelle arbeiten mit dem gleichem Betriebssystem und nutzen die gleichen Peripheriegeräte.

Investitionsschutz für Kunden

Bis dahin war jeder neue Computer einzigartig. Der Austausch eines Systems bedeutete für Benutzer in der Regel eine komplette Neuinvestition in Software und Peripherie. Mit dem Universal-Großrechner, wie IBM das System auch bezeichnet, können Unternehmen mit einer kleinen Konfiguration beginnen und die Kapazität schrittweise ausbauen (siehe das nebenstehende Werbeplakat.) Der Name S/360 leitet sich aus den Graden eines Kreises ab und soll die umfassende Funktionsfülle der Baureihe versinnbildlichen. Später ändert IBM die Namenskonvention. 1970 erscheint das System /370, 1990 System/390.

Zu den technischen Errungenschaften der S/360 zählt unter anderem das Customer Information Control System (Cics). Es gilt heute als Vorläufer moderner Transaktionsverarbeitungssysteme etwa für Geldautomaten oder Online-Geschäfte. Mit IMS (Information Management System) liefert IBM zudem eine frühe Datenbanktechnik, ursprünglich konzipiert für das Apollo-11-Projekt der Nasa, das den ersten Menschen auf den Mond brachte. Nachfolger der ersten IMS- und Cics-Varianten arbeiten noch heute in den Datenzentren großer Unternehmen. Die S/360 ist zugleich das erste kommerziell verfügbare Datenverarbeitungssystem, das mit Mikroschaltkreisen auf Basis von IBMs Solid Logic Technology (SLT) arbeitet.

Bedeutender als technische Merkmale sind indes die Auswirkungen auf die kommerzielle Datenverarbeitung. Rechner der S/360-Baureihe etablieren sich als zentrale Backend-Systeme in Industrie, Forschung und Verwaltung. Zu den ersten Kunden zählen die Bank of America, Time Life und die US-Weltraumbehörde Nasa. Andere Hersteller wie RCA oder National Cash Register (NCR) ziehen mit eigenen Rechnerfamilien nach. Von 1964 bis 1969 steigt die Zahl der in Unternehmen installierten Zentralrechner von weniger als 17000 auf rund 90000.

Dass IBM 1969 beginnt, seine Software getrennt von den Rechnern zu verkaufen, trägt wesentlich zur Entstehung unabhängiger Softwarehäuser bei. Damit verbunden ist der Siegeszug der Standardsoftware; bis dato wurden Programme fast ausschließlich individuell entwickelt. Noch im gleichen Jahr bekommt der blaue Riese die ersten negativen Folgen seiner rasant wachsenden Marktmacht zu spüren. Das US-Justizministerium initiiert eine Kartellklage, die das Unternehmen bis 1982 beschäftigen wird.

Das Imperium fängt an zu bröckeln

1974 stehen die Mainframes der traditionsreichen Hersteller in voller Blüte. Zu ihnen zählen Control Data, Honeywell, Sperry Rand, Siemens, Bull, ICL oder Burroughs, allen voran aber IBM, die nach dem Erfolg der S/360-Familie - deren Ablösung durch die 1970 vorgestellte S/370 gerade auf Hochtouren läuft - eine scheinbar unangefochtene Marktführerschaft erobert hat. Mit "Multiple Virtual Storage" (MVS) bringt der Branchenprimus einmal mehr ein Konzept, das die Mainframe-Welt bis heute prägt. Der entscheidende Durchbruch damals: Jeder einzelne Benutzer erhält einen eigenen virtuellen Adressraum von 16 MB.

Die Geburtsstunde des PC hat 1974 noch nicht geschlagen, doch fast unbemerkt fängt das Mainframe-Imperium an zu bröckeln. So feiert die Rechnergeneration der Minicomputer bereits beachtliche Erfolge. In Deutschland gelingt es Firmen wie Anker/NCR, Triumph-Adler, Kienzle, Nixdorf und Philips, den US-Herstellern auf dem Gebiet der "Mittleren Datentechnik" Paroli zu bieten.

Den Protagonisten dieses Konzepts gilt die hergebrachte RZ-Welt als langsam und unflexibel, ihre DV-Spezialisten sind als elitär und arrogant verrufen. Bald bilden etliche Fachbereiche in den Unternehmen eigenständige DV-Inseln; die 70er Jahre werden vor allem die Zeit der Abteilungsrechner. Die aufstrebenden Minicomputeranbieter tragen entscheidend dazu bei, unter ihnen die von Ken Olsen gegründete Digital Equipment Corp. (DEC), aber auch Data General oder Prime.

IBM erkennt, dass sich die Zeiten ändern. Doch das Projekt "Future System" mit einer neuen, allerdings ebenfalls proprietären Großrechnerarchitektur wird 1974 eingestampft. Erstmals rebellieren Kunden gegen geplante Preiserhöhungen. Prompt schlägt das günstige "steckerkompatible" Mainframe-System "470 V/6" von Gene Amdahl 1975 wie eine Bombe im Markt ein. Im selben Jahr entwickeln Bill Gates und Paul Allen in fünf Wochen einen Basic Compiler für Mikrocomputer und gründen Microsoft.

Die Zeit ist reif für einen Paradigmenwechsel, das Wort Dezentralisierung plötzlich in aller Munde. Der Siegeszug des PC steht bevor, den damit einhergehenden Wildwuchs soll ein Konzept mit der Bezeichnung Client-Server-Computing ordnen. Die Gründung von Sun Microsystems im Jahr 1982 läutet das goldene Zeitalter von Unix ein.

IBM in der Krise

Für das erfolgsverwöhnte IBM-Management hat diese Entwicklung in den frühen 90er Jahren dramatische Folgen. Umsatz und Gewinn brechen ein, im Finanzjahr 1992 steht ein Verlust von fast fünf Milliarden Dollar in den Büchern. Zwischen 1990 und 1993, als der Kurs der IBM-Aktie um rund 30 Prozent abstürzt, müssen die Anteilseigner zusehen, wie sich fast sechs Milliarden Dollar in Luft auflösen. John Akers, von 1986 bis 1993 CEO des Konzerns, hinterlässt ein regelrechtes "Blutbad", kommentiert der New Yorker Journalist Doug Garr später. In den letzten Jahren seiner Amtszeit reduziert Akers die Belegschaft um ein Viertel, schließt zehn Werke und senkt die Produktionskapazität um vierzig Prozent. All diese Maßnahmen lösen das Kernproblem nicht: die Abhängigkeit vom Großrechnermarkt, der durch die wachsende Konkurrenz dezentraler Systeme in der Bedeutungslosigkeit zu versinken droht.

Das Urteil der Fachwelt fällt vernichtend aus, insbesondere das der 1974 gegründeten COMPUTERWOCHE: "Der Mythos der IBM beruhte auf einem Missverständnis", schreibt der damalige CW-Chefredakteur Dieter Eckbauer 1994 in der Jubiläumsausgabe zum 20-jährigen Bestehen. "Lange Zeit galt Big Blue als Symbol für MIS-Organisation pur, für vorbildliche Management-Informations-Systeme. Doch die IBM-spezifische DV, zentralistisch und autoritär, entwickelte sich in den fetten IBM-Jahren von 1975 bis 1985 immer mehr zur Selbstzweckveranstaltung, die Optimierung der Rechenzentren stand im Vordergrund, nicht die Verbesserung der Anwendungen in Richtung Flexibilität, Funktionalität und Benutzerfreundlichkeit."

Rezentralisierung - das Pendel schwingt zurück

Nicht nur die Fachpresse sieht das Ende des "in Bürokratie erstarrten Mainframers" gekommen, wie Eckbauer spottet. Doch das Schicksal meint es gut mit IBM, und zwar in zweierlei Hinsicht: Einerseits revidiert der seit April 1993 amtierende CEO Louis Gerstner die geplante Zerschlagung des Konzerns; er bricht verkrustete Strukturen auf und baut das Unternehmen zum Service- und Lösungsanbieter um. Andererseits entwickelt sich die IT-Szene überraschend in eine Richtung, die auch den Mainframern wieder Auftrieb gibt: Dem mit dem Client-Server-Boom einsetzenden Trend zur Dezentralisierung folgt eine Gegenbewegung - das Pendel schwingt zurück. Abgeschreckt von einem kaum noch beherrschbaren Server-Wildwuchs, erinnern sich nicht wenige IT-Verantwortliche an die Vorteile der zentralen Welt.

Spätestens seit 1997 ist das bedingungslose Client-Server-Computing in Frage gestellt. Robin Bloor, Chef des gleichnamigen britischen Marktforschungsinstituts, erregt mit seiner Studie "Das Unternehmen im Übergang" die Gemüter der IT-Verantwortlichen und der Marketiers der Hersteller. Er provoziert mit der These, dass sich die Industrie vom Client-Server-Konzept abwenden und zu einem zentralistisch ausgerichteten DV-Modell zurückkehren werde.

Unter dem Schlagwort Rezentralisierung entstehen neue IT-Servicezentren, die mit den abgeschotteten Glashäusern von einst aber wenig gemein haben. Das neue Motto heißt: Konsolidierung auf wenige leistungsfähige Server. IBM macht sich diese Devise zu Eigen und gründet einen Geschäftsbereich für Server-Konsolidierung. Neben einschlägigen Strategien kommuniziert er vor allem eine Botschaft: Die ideale Konsolidierungsplattform ist - der Mainframe.

Damit einher geht die Öffnung der Big Irons für neuere Techniken. Die erste Unix-Implementierung auf dem Mainframe stammt zwar vom großen PCM-Rivalen Amdahl (PCM = Plug Compatible Manufacturer). Doch IBM zieht mit den "Unix System Services" nach, die in das Betriebssystem OS/390 integriert werden. Auch die Übernahme von Lotus im Jahr 1995 wirkt sich auf die Großrechner aus. Dem strauchelnden Riesen gelingt es damit, seine Stärken in Bereichen wie Transaktionsverarbeitung und Datenbank-Management mit Web-Technologien, Groupware-Applikationen und Java-basierenden Komponenten zu kombinieren.

"Der brillante Part von Gerstners Strategie ist es, mit der durchgängigen Unterstützung von Web-Technologien den alten Legacy-Systemen bei seiner Kundschaft neues Leben einzuhauchen", schreibt das US-amerikanische "Software Magazine" 1997.

Aber auch eigene technische Fortschritte helfen dem IBM-Mainframe wieder auf die Beine. Dazu gehört der Umstieg von wassergekühlten auf luftgekühlte Prozessoren im Jahr 1994. S/390-Kunden sparen damit Energie und Platz. Die Grundlage bildet die in den Böblinger Labors entwickelte CMOS-Technik (CMOS= Complementary Metal Oxide-Semiconductor).

Linux, E-Business, On Demand

Das schwäbische Entwicklungszentrum (siehe Kasten "Technik aus Böblingen) spielt seit den Anfängen der S/360 eine bedeutende Rolle in der Evolution des IBM-Großrechners. Dass dieses Lob nicht nur für die Hardware gilt, beweisen zwei Programmierer Ende 1998: Weitgehend unbemerkt von der Öffentlichkeit entwickeln sie den ersten Prototypen eines Linux-Systems, das nativ auf einer S/390 läuft - ein Meilenstein nicht nur für die Open-Source-Community. "Die Idee war, die S/390-Plattform für moderne Anwendungen zu öffnen", berichtet Karl-Heinz Strassemeyer, Distinguished Engineer im Böblinger Labor, später.

Die Modernisierung gelingt weitgehend, auch wenn die Renaissance des Mainframe dann doch nicht so durchschlagend ausfällt wie einst prognostiziert. Aus Marketing-Sicht schafft es IBM, die Schlüsselbegriffe "E-Business" und "On Demand" eng mit den Großrechnersystemen zu verbinden. 40 Jahre nach der S/360-Vorstellung erwirtschaftet Big Blue zwar mehr als die Hälfte des Umsatzes mit Services. Doch der Mainframe als universell einsetzbarer Backend-Server bildet noch immer das Rückgrat vieler IT-Zentren.

Wolfgang Herrmann, wherrmann@computerwoche.de

Technik aus Böblingen

Seit den Anfängen der S/360 steuerte IBMs Entwicklungszentrum in Böblingen wesentliche Teile der Mainframe-Technik bei. Hier entstand unter anderem das Design des erfolgreichen S/360 Model 20, das 1965 auf den Markt kam. Einen Durchbruch schafften die Schwaben in den 70er Jahren mit dem "Riesling"-Chip, dem ersten Halbleiter-Speicherbaustein. Auf die 1953 gegründeten Labors geht die Entwicklung der Prozessortechnik CMOS zurück (Complementary Metal Oxide Semiconductor), die auch die Grundlage für die Z-Series-Großrechner bildet. Der Standort Böblingen gehört mit rund 1700 Mitarbeitern zu den größten IBM-Entwicklungszentren außerhalb der USA.