IBM mainframe architektúra Tanfolyami jegyzet. ICSS Kft 2012

Átírás

1 IBM mainframe architektúra Tanfolyami jegyzet

2 Agenda Az IBM mainframe rendszerek áttekintése jellemzők történet hardware design sysplex hcd hmc modellek operációs rendszerek z/architecture rendszerindítás/leállít ás 2

3 Az IBM Mainframe rendszerek áttekintése 3

4 Főbb jellemzők nagyon nagy megbízhatóság nagyon nagy biztonság nagyon nagy adatfeldolgozó képesség nagyszámú felhasználó egy időben profi üzemeltető szervezet 4

5 jellemző: megbízhatóság Hardware: No Single Point of Failure Nagy megbízhatóságú software (OS 2/3-a hibakezelés) Hibakezelő és eseménynaplózó alrendszer Katasztrófatűrő kialakíthatóság (GDPS) 5

6 jellemző: biztonság Rendszerintegritás (nincs rootkit ) működő jogosultságkezelés B1 minősítés (egyedi számítógépre vonatkozó legmagasabb biztonsági szint) többféle védhető erőforrás (terminál, program, programfunkció,... ) 6

7 jellemző: adatfeldolgozó képesség erősen párhuzamosított I/O csatorna alrendszer CPU-val párhuzamos működés maximum 320x8 Gbps-mal kapcsolódó perifériák (jelenleg), cpucomplexenként nagyszámú CPU (jelenleg 101/cpucomplex) 32 cpucomplex/sysplex 7

8 Történet - hardware 1959: igény egy, mindent lefedő rendszerre 1964: S/360 megjelenése 1971: S/370 (virtuális memória) 1980: XA (csatorna alrendszer) 1990: S/390 ESA (sysplex) 2000: zseries (64 bites memóriacímzés) 8

9 Történet - software 1964 DOS 197x DOS/VS 198x DOS/VSE VSE/ESA 199x 200x zvse OS/MFT OS/MVS VM/370 MVS/XA VM/XA AIX/370 MVS/ESA VM/ESA OS/390 Linux390 zos zvm zlinux 9

10 Hardware design: S/360, S/370 erősen párhuzamos rendszer CU-k programozhatóak CPU azt teszi, amit muszáj 10

11 Hardware design: S/370 Virtuális memóriakezelés 4 KB lap (S/370) 1 MB lap (z10) 2 GB lap (ec12) 11

12 Hardware design: S/370XA-zSeries Nagyon bonyolult útvonalválasztás S/370-ben önálló alrendszer erre: Channel SubSystem 12

13 Hardware design: terminál intelligens Block I/O mezőkre osztva funkció/enter 13

14 Hardware design:disk redundancia (RAID-5,10,6) intelligens vezérlő (CU) ,-9,-27,-54, -A(1062) Count,Key,Data 14

15 Hardware design:disk copy metro mirror (PPRC) hyperswap % DS8000: 2304 TB 1536 DDM 128x8Gbps hostport 15

16 Hardware design:disk copy 3 site mirror sync CU0=>CU1 async CU1=>CU2 16

17 Hardware design:disk copy flashcopy gyors másolat CUn belül azonnal (0.1-2 s) írás esetén azonnal tényleges másolás többi adatot ráérősen 17

18 Hardware design:tape általában gyorsabb, mint a diszk! Jaguar4: 250 MBps 4 TB natív kapacitás TS3500 complex 16x15 frame 2700 drive Cartridge 2.7 EB (3:1 tömörítéssel) 18

19 Hardware design: ficon director 1990: ESCON director 2000: FICON director SAN 19

20 Hardware design: CTCA nagy sebességű összeköttetés hálózat jellegű (TCP/IP,SNA,JES,...) kezdetben kis távolság, ma 300 km 20

21 Hardware design: shareddasd közös lemez (közös lemezvezérlő) filesystem integrity 1964-től GRS-sel rekord szintű lockolás is elérhető 21

22 sysplex több rendszer összekötve pontos idő ring vagy star topológia 22

23 parallel sysplex Coupling Facility Single System Image 23

24 parallel sysplex nagyobb rendelkezésre állás (kompatibilis alkalmazások esetén) cpuplex-ek között mozgatható szolgáltatások IPL szolgáltatáskiesés nélkül z/os verzióváltás szolgáltatáskiesés nélkül nagyobb teljesítmény 32 cpuplex-ig lineárisan skálázott teljesítmény CF használata 24

25 CF intelligens cache message processor asszinkron működés mint a telefon/sms közötti különbség önálló gép, vagy LPAR (ICF) saját CPU, RAM, operációs rendszer tartalmazhat: lock lista cache 25

26 GDPS Geographycally Dispersed Parallel Sysplex Megfelelő alkalmazások esetén a távoli felhasználók nem veszik észre a gépterem megsemmisülését 26

27 Szervizprocesszor sokáig mainframe jellemző (már nem) azonos tudású, de kisebb teljesítményű, mint a CPU hiba esetén: hibás alkatrész (CPU részlet) kiiktatása javítás megrendelése hibás alkatrész funkciójának ellátása hibajavítás felügyelete jellemzően online javítás 27

28 SE Support Element aktuálisan használt megkettőzött notebook alapú hiba esetén: hibás alkatrész (CPU) kiiktatása javítás megrendelése hibás alkatrész helyett tartalék bekapcsolása hibajavítás felügyelete sokszor leállás kell a javításhoz 28

29 HMC Hardware management console Fő feladat: SE funkciók elérése távolról Linux alapú gép (sokáig OS/2 volt) webes felület 29

30 HMC LPAR profile definiálás módosítás leállítás/elindítás mikrokód frissítés (saját) felhasználó kezelés hibakeresés (ritkán) 30

31 IOCP 370/XA újdonsága: CSS, channel sub system saját operációs rendszer memória (HSA) CPU (SAP) rendszerleírás (IOCDS) HMC HCD 31

32 HCD z/os alkalmazás hardware topológia definiálására csatornák vezérlők eszközök IODF-t állít elő 32

33 Processzor típusok CPU: általános célú ICF: coupling facility IFL: Linux zaap: java ziip: DB2 SAP: CSS (csatorna alrendszer) 33

34 zbx zenterprise Bladecenter extension integrált multiplatform: zseries xseries pseries Unified Resource Manager IBM Smart Analytics Optimizer for DB2 WebSphere DataPower Integration Applience XI50 34

35 Hardware modellek model EC12 z196 z114 z10ec z10bc max CPU max RAM max csatorna max LAN (GB) (8 Gbps) (10Gb) 101(120) (96)

36 MSU model EC12 EC12 EC12 EC12 EC12 EC12 EC12 EC12 EC12 z196 z196 z114 z114 z114 z114 almodel A A Z Z B A01 CPU MSU MIPS

37 Mainframe operációs rendszerek z/os z/vm LPAR (PR/SM) z/vse z/linux TPF 37

38 z/os 1964-től korábbi megnevezése: MVS legnagyobb, legmegbízhatóbb erősen párhuzamosított teljesítményre optimalizált nagyon sok manuális beállítási lehetőség egyedi UI sok-sok napnyi tanfolyam róla... 38

39 z/vm Virtuális gép: minden ami a fizikai gépen fut, ezen is fut Tesztrendszeren több virtuális gép egy fizikai gépen Hatékony virtuális gép adminisztráció Kifinomult jogosultságkezelés 39

40 VM - LPAR 1972(1967): VM/370 egy fizikai gépen több virtuális gép több virtuális memória, mint fizikai minidisk (sokkal több db. lemez, mint fizikai) fokozatosan egymáshoz optimalizált soft+hardware kifinomult ütemezés 1987: LPAR - Logical partition egy fizikai gépen több (kezdetben 3) logikai partíció tetszőlegesen osztott RAM, szumma kötött kezdetben dedikált csatornák töredék CPU 1999: LPAR on power (egész CPU) 40

41 LPAR kezdetben dedikált csatornák 41

42 LPAR EMIF: Multiple Image Facility: osztott csatornák 42

43 z/vse 1964-től, DOS néven eredetileg ideiglenes rendszernek szánta az IBM a néhány hónappal később elkészült OS pótlására sikertelen kísérlet a támogatás megszüntetésére a 70-es, 80-as, 90-es, 2000-es évek elején folyamatosan továbbfejlesztve (pl. 2 CPU támogatás 1995-től, OS-ben 1965-től) 43

44 z/linux 1990-es évek végén jelent meg Redhat, SUSE támogatott disztribúciók Gentoo, Debian: ingyenes disztribúciók 44

45 z/architektúra: regiszterek 16 általános célú regiszter 16 lebegőpontos regiszter 16 access regiszter PSW: program status Word 45

46 z/architektúra: címzésmódok 24 bit: 16 MB 32 bit? 31 bit: 2 GB Address space, data space: x * 2 GB 64 bit: 16 EB 46

47 z/architektúra:s/360 I/O címzésmód max 16 csatorna max 16 CU/csatorna max 16 dev/cu cím: 3 hexa jegy 47

48 z/architektúra:s/390 I/O címzésmód IOCP-ben: fizikai címhez device number hozzárendelés 4 jegyű device number 256 csatorna max 48

49 z/architektúra:z9+ I/O címzésmód LCSS: 256 csatorna több LCSS 49

50 z/architektúra:utasítások nagyon CICS utasítás decimális utasítások bináris, lebegőpontos utasítások bináris fa update-elése rendezés virtuális gép (LPAR) futtatása mikroprogramozott, valójában RISC 50

51 Rendszerindítás IML Initial Machine Load HMC-ről indítható Fizikai gép elindítása 51

52 Rendszerindítás IPL HMC-ről, vagy VM-ben adott eszközről jellemzően DASD (diszk) szalag is lehet elméletben egyéb eszköz (HMC CD, lyukkártya) paraméter (LOADPARM) megadása 52

53 Rendszerindítás IPL eszközről 24 byte beolvasása ebből 16 byte futtatása csatornaprogramként 8 byte PSW nincs BIOS, a PSW-ben az architektúra 53

54 Rendszerindítás z/os A LOADPARM hossza 8 karakter, formája: ddddxxsn dddd az IODF állományt tartalmazó lemez címe xx a LOADxx member száma s az IMSI (nem kötelező megadni, az alapértelmezés az, hogy induláskor nem kérdez rá a paraméterekre) n nucleus azonosítója (az IEANUC0n névből az n-et mondja meg, nem kötelező megadni) SYS1.IPLPARM(LOADxx) SYS1.PARMLIB(IEASYSxx) 54

55 Rendszerindítás z/os NIP console HMC console OSA-ICCF hardware-közeli üzenetek, kérdések (pl. duplicate volume) normál operátori console-ra vált (CONSOLxx) 55

56 Rendszerindítás z/os automatikusan induló parancsok: IEACMDxx COMMNDxx STARTxx JES2 VTAM TSO 56

57 Rendszerleállítás P TSO P TCPIP F OMVS,SHUTDOWN Z NET,QUICK $P JES2 Z EOD V GRS(rendszernév ),PURGE QUIESCE előre egyeztetett időpontban szolgáltatások leállítása (különböző felelősök) operációs rendszer leállítás quiesce LPAR deactivate CPC deactivate 57

58 Összefoglalás Az IBM mainframe rendszerek áttekintése jellemzők történet hardware design sysplex hcd hmc modellek operációs rendszerek z/architecture rendszerindítás/leállít ás 58