IBM mainframe architektúra Tanfolyami jegyzet
Agenda Az IBM mainframe rendszerek áttekintése jellemzők történet hardware design sysplex hcd hmc modellek operációs rendszerek z/architecture rendszerindítás/leállít ás 2
Az IBM Mainframe rendszerek áttekintése 3
Főbb jellemzők nagyon nagy megbízhatóság nagyon nagy biztonság nagyon nagy adatfeldolgozó képesség nagyszámú felhasználó egy időben profi üzemeltető szervezet 4
jellemző: megbízhatóság Hardware: No Single Point of Failure Nagy megbízhatóságú software (OS 2/3-a hibakezelés) Hibakezelő és eseménynaplózó alrendszer Katasztrófatűrő kialakíthatóság (GDPS) 5
jellemző: biztonság Rendszerintegritás (nincs rootkit ) működő jogosultságkezelés B1 minősítés (egyedi számítógépre vonatkozó legmagasabb biztonsági szint) többféle védhető erőforrás (terminál, program, programfunkció,... ) 6
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
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
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
Hardware design: S/360, S/370 erősen párhuzamos rendszer CU-k programozhatóak CPU azt teszi, amit muszáj 10
Hardware design: S/370 Virtuális memóriakezelés 4 KB lap (S/370) 1 MB lap (z10) 2 GB lap (ec12) 11
Hardware design: S/370XA-zSeries Nagyon bonyolult útvonalválasztás S/370-ben önálló alrendszer erre: Channel SubSystem 12
Hardware design: terminál intelligens Block I/O mezőkre osztva funkció/enter 13
Hardware design:disk redundancia (RAID-5,10,6) intelligens vezérlő (CU) 3390-3,-9,-27,-54, -A(1062) Count,Key,Data 14
Hardware design:disk copy metro mirror (PPRC) hyperswap 99.9999% DS8000: 2304 TB 1536 DDM 128x8Gbps hostport 15
Hardware design:disk copy 3 site mirror sync CU0=>CU1 async CU1=>CU2 16
Hardware design:disk copy flashcopy gyors másolat CUn belül azonnal (0.1-2 s) írás esetén azonnal tényleges másolás többi adatot ráérősen 17
Hardware design:tape általában gyorsabb, mint a diszk! Jaguar4: 250 MBps 4 TB natív kapacitás TS3500 complex 16x15 frame 2700 drive 300 000 Cartridge 2.7 EB (3:1 tömörítéssel) 18
Hardware design: ficon director 1990: ESCON director 2000: FICON director SAN 19
Hardware design: CTCA nagy sebességű összeköttetés hálózat jellegű (TCP/IP,SNA,JES,...) kezdetben kis távolság, ma 300 km 20
Hardware design: shareddasd közös lemez (közös lemezvezérlő) filesystem integrity 1964-től GRS-sel rekord szintű lockolás is elérhető 21
sysplex több rendszer összekötve pontos idő ring vagy star topológia 22
parallel sysplex Coupling Facility Single System Image 23
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
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
GDPS Geographycally Dispersed Parallel Sysplex Megfelelő alkalmazások esetén a távoli felhasználók nem veszik észre a gépterem megsemmisülését 26
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
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
HMC Hardware management console Fő feladat: SE funkciók elérése távolról Linux alapú gép (sokáig OS/2 volt) webes felület 29
HMC LPAR profile definiálás módosítás leállítás/elindítás mikrokód frissítés (saját) felhasználó kezelés hibakeresés (ritkán) 30
IOCP 370/XA újdonsága: CSS, channel sub system saját operációs rendszer memória (HSA) CPU (SAP) rendszerleírás (IOCDS) HMC HCD 31
HCD z/os alkalmazás hardware topológia definiálására csatornák vezérlők eszközök IODF-t állít elő 32
Processzor típusok CPU: általános célú ICF: coupling facility IFL: Linux zaap: java ziip: DB2 SAP: CSS (csatorna alrendszer) 33
zbx zenterprise Bladecenter extension integrált multiplatform: zseries xseries pseries Unified Resource Manager IBM Smart Analytics Optimizer for DB2 WebSphere DataPower Integration Applience XI50 34
Hardware modellek model EC12 z196 z114 z10ec z10bc max CPU max RAM max csatorna max LAN (GB) (8 Gbps) (10Gb) 101(120) 3040 320 96 80(96) 3056 320 96 5-10 248 128 96 64 1520 336 48 5-10 248 128 48 35
MSU model EC12 EC12 EC12 EC12 EC12 EC12 EC12 EC12 EC12 z196 z196 z114 z114 z114 z114 almodel 2827-7A1 2827-7A0 2827-780 2827-703 2827-702 2827-701 2827-601 2827-501 2827-401 2817-780 2817-701 2818-Z05 2818-Z01 2818-B01 2818-A01 CPU MSU 101 100 80 3 2 1 1 1 1 80 1 5 1 1 1 MIPS 9194 9130 7725 511 352 188 119 80 30 6140 150 388 98 4 3 52286 1202 3139 782 29 26 36
Mainframe operációs rendszerek z/os z/vm LPAR (PR/SM) z/vse z/linux TPF 37
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
z/vm Virtuális gép: minden ami a fizikai gépen fut, ezen is fut Tesztrendszeren több 100 000 virtuális gép egy fizikai gépen Hatékony virtuális gép adminisztráció Kifinomult jogosultságkezelés 39
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
LPAR kezdetben dedikált csatornák 41
LPAR EMIF: Multiple Image Facility: osztott csatornák 42
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
z/linux 1990-es évek végén jelent meg Redhat, SUSE támogatott disztribúciók Gentoo, Debian: ingyenes disztribúciók 44
z/architektúra: regiszterek 16 általános célú regiszter 16 lebegőpontos regiszter 16 access regiszter PSW: program status Word 45
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
z/architektúra:s/360 I/O címzésmód max 16 csatorna max 16 CU/csatorna max 16 dev/cu cím: 3 hexa jegy 47
z/architektúra:s/390 I/O címzésmód IOCP-ben: fizikai címhez device number hozzárendelés 4 jegyű device number 256 csatorna max 48
z/architektúra:z9+ I/O címzésmód LCSS: 256 csatorna több LCSS 49
z/architektúra:utasítások nagyon CICS 1000+ utasítás decimális utasítások bináris, lebegőpontos utasítások bináris fa update-elése rendezés virtuális gép (LPAR) futtatása mikroprogramozott, valójában RISC 50
Rendszerindítás IML Initial Machine Load HMC-ről indítható Fizikai gép elindítása 51
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
Rendszerindítás IPL eszközről 24 byte beolvasása ebből 16 byte futtatása csatornaprogramként 8 byte PSW nincs BIOS, a PSW-ben az architektúra 53
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
Rendszerindítás z/os NIP console HMC console OSA-ICCF hardware-közeli üzenetek, kérdések (pl. duplicate volume) normál operátori console-ra vált (CONSOLxx) 55
Rendszerindítás z/os automatikusan induló parancsok: IEACMDxx COMMNDxx STARTxx JES2 VTAM TSO 56
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
Összefoglalás Az IBM mainframe rendszerek áttekintése jellemzők történet hardware design sysplex hcd hmc modellek operációs rendszerek z/architecture rendszerindítás/leállít ás 58