In diesem Blog möchten wir die Geschichte der IT aufzeigen und die Entwicklung derselben von den ersten Ideen und Maschinen im 19. Jahrhundert bis in die Neuzeit beleuchten.

Heute spricht man von IT. Information Technology ist wohl auch der richtige Ausdruck, um die Vielfalt der Hardware- und Software-Angebote zu benennen.

Der Autor dieses Artikels ist seit 1968 tätig in der Datenverarbeitung. Ja, in dieser Zeit sprach man noch von Datenverarbeitung, besser noch: von Elektronischer Datenverarbeitung (EDV). Programmierer oder Computerspezialisten, die aus Essen stammten, konnte man leicht anhand ihres Autokennzeichens erkennen: E-DV nnn.

Das erste Modell für eine analytische Rechenmaschine wurde von Charles Babbage bereits im Jahre 1837 vorgestellt. Es dauert dann aber noch über 100 Jahre bis Konrad Zuse 1941 die Z1 und 1945 die Z4 baute, die ersten programmierbaren universellen Computermodelle.

Das Zeitalter der Datenverarbeitung begann!

Sequentielle Verarbeitung

In den 60er und 70er Jahren wurden die Daten in Form von Lochstreifen oder Lochkarten erfasst und verarbeitet. Die auf elektronischen Datenträgern (Magnetbänder, Platten und Trommelspeicher) gesicherten Daten waren sequentielle Dateien. Die Daten wurden Satz für Satz hintereinander verarbeitet. Sätze können fest oder variabel lang sein. Mehrere Sätze werden in einem Block zusammengefasst. Ein direktes Zugreifen auf einen bestimmten Satz ist nicht möglich. Der Satz muss gefunden werden, indem die sequentielle Datei durchsucht wird. Auch heute noch findet man Dateirelikte aus dieser Zeit bei Unternehmen im Einsatz.

Für die effiziente und schnelle Verarbeitung von Massendaten waren die sequentiellen Dateien nicht geeignet. Bereits Anfang der 70er Jahre wurden andere Dateiorganisationen entwickelt, die eine schnelle und gezielte Verarbeitung von Sätzen ermöglichte.

Direkte Adressierung

Direkte Adressierungsmethoden (DAM Direct Access Method) war die Grundlage auch für Datenbanken, die in dieser Zeit entstanden: UDB (Universelle Datenbank für Behörden) sowie DBOMP (Database Organization and Maintenance Processor), welche insbesondere zur Stücklistenverwaltung eingesetzt wurde. Beide Systeme waren auf die Nutzung von Direkt Zugriff Medien (DASD) mit einer Begrenzung der Anzahl von Zylindern festgelegt.

Entwickler dieser Datenbanken war die IBM. Mit der Markteinführung von neuen und größeren Plattensystemen wurden diese Datenbanken nicht mehr weiterentwickelt.

IBM brachte auch bereits in den 60er Jahren eine Datenbank unter dem Namen ICS (Information Control System) heraus, welche 1969 in IMS (Information Management System) umbenannt wurde.

Schauen wir uns die bekannten Datenbank- und Dateisysteme des Mainframe einmal etwas näher an:

IMS und DLI

IMS ist bis heute als Datenbanksystem bei vielen großen Firmen für Anwendungen im Einsatz, die hohe Transaktionsraten und eine hohe Systemverfügbarkeit benötigen.

IMS (unter dem Betriebssystem z/VSE auch DLI genannt) ist eine hierarchisch orientierte Datenbank. Die Datensätze werden in Form einer Baumstruktur angelegt. Jeder Satz hat einen Vorgänger (Parent), lediglich das Wurzel- (Root) Segment steht ohne Vorgänger an der Spitze des Baumes.

IMS und DLI verwenden VSAM als zugrunde liegende Datenstruktur.

ADABAS

Adabas wurde von der Darmstädter Software AG entwickelt und erstmals im Jahre 1971 installiert.

Adabas basiert auf dem NF²-Datenbankmodell. NF² steht dabei für NFNF = non first normal form. Diese Bezeichnung bezieht sich darauf, dass Adabas die Daten nach dem Sprachgebrauch der relationalen Theorie nicht in der ersten Normalform abspeichert. Stattdessen werden die Daten in einem gepackten Format, das auch Periodengruppen und multiple Felder erlaubt, gespeichert.

Adabas, in Verbindung mit der Programmiersprache NATURAL, ist weltweit im Einsatz und wird als Hochleistungsdatenbank eingesetzt. Die Datenbank läuft unter den Betriebssystemen z/OS, z/VSE, Unix, Linux und Windows. Weitere Betriebssysteme sind ebenfalls unterstützt: BS1000, BS2000 (Siemens), VMS von DEC.

IDMS/DB

IDMS/DB (Integrated Database Management System) ist eine Datenbank, die auf einem Netzwerkmodell (CODASYL) basiert. An der Entwicklung der Datenbank war auch Charles Bachmann (+ 2007), bekannt für die sog. Bachmann Diagramme, die auch zur Beschreibung einer IDMS Netzwerk Topologie genutzt werden.

IDMS/DB wurde bis 1989 von der amerikanischen Firma Cullinet vertrieben und wurde 1989 von der Computer Associates (CA/heute Broadcom) übernommen.

IDMS/DB wurde als besonders performant gegenüber einer relationalen Datenbank positioniert. Allerdings wurden die relationalen Datenbanken Anfang bis Mitte der 80er Jahre immer populärer. Gründe waren die einfache Handhabung, die Abfragespache SQL und die aufkommenden Client-Server Systeme mit immer besseren Hardwaresystemen.

Heute ist IDMS/DB immer noch in einer großen Anzahl von Installationen weltweit im Einsatz.

DATACOM/DB

DATACOM/DB ist eine Datenbank, die ursprünglich auf dem Konzept der Invertierten Listen entwickelt wurde und sich auszeichnete durch extrem schnelle Auswertungsmöglichkeiten für große Datenbestände. Im Verlaufe der Zeit wurde durch den Einsatz von speziellen index-basierten Technologien auch die Verarbeitung großer Datenbestände deutlich schneller.

DATACOM/DB wurde im Jahre 1978 von der Applied Data Research (ADR) übernommen, welche auch IDEAL, als Anwendungssprache für DATACOM/DB, entwickelte.

1988 wurde DATACOM/DB von der Computer Associates (CA/heute Broadcom) übernommen. DATACOM/DB erfreut sich weltweit großer Beliebtheit als Datenbank für Mainframe-Anwender.

Db2

Db2 ist die relationale Datenbank der IBM. Sie hat ihren Ursprung im relationalen Datenmodell von Edgar F. Codd Anfang der 70er Jahre.

DB2 (ursprüngliche Schreibweise für Database 2) wurde von der IBM 1983 für die Version des Betriebssystems MVS als Name eingeführt.

Für die Anwender des Betriebssystems VSE und VM wurde die Datenbank SQL/DS genannt. Heute ist auch hier der offizielle Name Db2. Oftmals wird sie noch den VSE Anwendern jedoch immer noch SQL/DS genannt.

Db2 ist mittlerweile auf allen IBM Betriebssystemen verfügbar (z/OS, z/VSE, z/VM, AS/400) als auch unter Linux, Unix und Windows (Db2 LUW).

Auch Db2 verwendet VSAM als zugrunde liegende Datenstruktur.

VSAM

Virtual Storage Access Method (VSAM, „Methode für Zugriff auf virtuellen Speicher“) ist eine Zugriffsmethode auf Dateien, die auf IBM-Großrechnersystemen verwendet wird. Die Namensgebung basiert auf der Idee, Dateiinhalte wie Zellen im (virtuellen) Hauptspeicher adressieren zu können, was mit Hilfe einer RBA (Relative Byte Address, „relative Byte-Adresse“) unterstützt wird.

Zusammen mit dem ersten virtuellen Betriebssystem OS/VS1 wurde VSAM als Dateisystem aus der Taufe gehoben und ist bis heute eines der wichtigsten Dateisysteme für die Mainframe Betriebssysteme z/OS und z/VSE.

Es gibt unterschiedliche Arten von VSAM Dateien:

  • KSDS: Key sequenced Dataset (Direktzugriff über einen Index, der in einer eigenen Datei gepflegt wird. Sequentieller Zugriff ist auch möglich.)
  • ESDS: Entry sequenced Dataset (sequentieller Zugriff in der Reihenfolge der gespeicherten Daten bzw. über einen Alternativindex in Schlüsselfolge)
  • RRDS: Relative Record Dataset (Zugriff über logische Satznummern auf die Datei)
  • LDS: Linear Dataset (unstrukturiertes VSAM Dataset, welches von unterschiedlichen System Services benutzt wird)

Neben in VSAM gespeicherten Anwendungsdaten basieren auch unterschiedliche Systemdateien und Datenbanken auf VSAM (IMS/DLI, Db2, z/OS Katalog, SMF, uvm.).

Alle hier aufgezeigten Datenbanken bzw. Dateisysteme der Mainframe Betriebssysteme z/OS und z/VSE werden von tcVISION als QUELLE und als ZIEL unterstützt.