Компания IBM
Опубликован: 28.08.2008 | Доступ: свободный | Студентов: 461 / 64 | Оценка: 4.33 / 4.05 | Длительность: 31:19:00
Лекция 13:

AS/400 в XXI веке

Глобальные файловые системы

Я испытываю особый интерес к файловым системам, поддерживающим устройства хранения информации подключенные к сети. Когда мы начнем разделять диски между несколькими системами в сети, скорость доставки данных станет очень важным фактором. Инженеры любят приводить пиковые значения скоростей передачи в мегабайтах в секунду для характеристики аппаратуры как таковой, подразумевая при этом пересылку файлов бесконечного размера и без учета накладных расходов. Но на практике, размеры файлов, обычно, малы, а накладные расходы файловых систем, напротив, значительны. Таким образом, фактические скорости передачи данных обычно значительно меньше тех, которых в принципе может достичь аппаратура.

Рассмотрим простой пример двух RISCсистем AS/400, соединенных с помощью OptiConnect через оптоволоконную шину SPD. Оптоволокно способно передавать данные с пиковой скоростью 1 ГБит/с, что равно примерно 100 МБ/с, считая, что несколько разрядов используется для обнаружения ошибок. Измерения показывают, что фактическая скорость передачи данных между такими системами ближе к 32МБ/с (и это очень высокий результат!), что примерно в три раза меньше пиковой. Причина уменьшения скорости передачи данных — накладные расходы ПО. При каждой передаче данных ПО ОС должно выполнить некоторую последовательность команд. В "Система ввода-вывода" мы рассматривали шину SPD и функции SLIC, необходимые для операции ввода-вывода. В будущем для подобного соединения можно будет использовать SAN, обеспечивающий более высокую скорость при меньших накладных расходах.

Для файловой системы с разделением дисков между двумя или несколькими системами, к накладным расходам ПО файловой системы на передачу данных добавляются еще и накладные расходы позиционирования головок диска. Также надо учитывать, что накладные расходы не зависят от размеров пересылаемого файла, поэтому скорость пересылки небольших файлов значительно ниже, чем больших. Например, NFS (Network File System) Sun Microsystems на типичной высокопроизводительной рабочей станции Unix может пересылать файлы по 10 МБ со скоростью примерно 2 МБ/с, а файлы по 40 МБ — примерно 6 МБ/с.

Для повышения скорости пересылки данных на факультете электротехники и информатики Университета Миннесоты (University of Minnesota), где я являюсь адъюнкт-профессором, разрабатывался проект разделяемой файловой системы для хранилища, подключенного напрямую к сети. Эта модель получила название GFS (Global File System). GFS должна была иметь меньшие накладные расходы по сравнению с современными файловыми системами и поддерживать высокие скорости передачи данных даже для файлов малого размера.

Впервые GFS была публично продемонстрирована в апреле 1997 года на выставке NAB (National Association of Broadcasters) в ЛасВегасе (Las Vegas), штат Невада. Телекорпорации и производители кинофильмов, широко использующие компьютерную анимацию и спецэффекты — крупные пользователи сетевых файловых систем, позволяющих передавать данные от высокопроизводительных дисковых массивов на мощные рабочие станции Unix. В связи с этим несколько производителей показали на выставке NAB свои наиболее эффективные системы.

Среди прочих демонстрировалась и файловая система GFS, установленная на нескольких очень мощных рабочих станциях Silicon Graphics. Эти рабочие станции были выбраны потому, что ILM (Industrial Light & Magic) использовала аналогичные рабочие станции для продолжения сериала "Jurassic Park" фильмом "The Lost World: Jurassic Park", претендующего на то, чтобы стать "хитом" следующего месяца. В ходе его съемок были применены новейшие достижения компьютерной анимации. Команда компьютерных художников ILM использовала технологию Silicon Graphics для создания пугающе правдоподобных динозавров. Причем этих искусственных созданий было сгенерировано в четыре раза больше, чем в фильме-предшественнике.

Рабочие станции были подключены к нескольким дисковым массивам Ciprico Fibre Channel3Ciprico — фирма из Миннеаполиса (Minneapolis), штат Миннесота, работавшая над рядом проектов вместе с Университетом Миннесоты., любимых киноиндустрией за очень большую скорость передачи данных. Новый дисковый массив Ciprico способен обеспечивать скорость 85 МБ/с, а пиковая скорость передаче достигает 100 МБ/с. Демонстрация GFS на стенде Ciprico была первой демонстрацией хранилища непосредственно подключенного к сети на основе Fibre Channel.

На выставке NAB GFS пересылала файлы Silic on Graphics на рабочие станции и обратно с изумительной скоростью в 60 МБ/с — в 10 раз быстрее традиционных сетевых файловых систем и примерно в 3 раза быстрее всех остальных, демонстрировавшихся на выставке систем. Не стоит и говорить об огромном интересе, проявленном к ней телевещательными корпорациями и киногигантами. После выставки такой интерес возник еще у ряда компаний, представляющих самые разные отрасли, от медицины до обслуживания Интернета.

Мое отношение к GFS носит личный характер. Мой сын, Стивен Солтис (Steven Soltis), спроектировал и разработал GFS в рамках своей докторской диссертации в Университете Миннесоты. К тому же GFS — это только начало. Концепции, разработанные Стивом, без сомнения, найдут применение в других системах для еще более высокопроизводительных файловых систем. Возможно, они даже будут применены в AS/400. А вдруг с помощью AS/400 появится на свет следующее поколение фильмов о звездных войнах?

Интерфейсы пользователя

Особый интерес вызывает будущий интерфейс пользователя вычислительной системы. Вчерашний графический интерфейс пользователя GUI (graphical user interface) быстро уступает дорогу новому сетевому интерфейсу пользователя NUI (network user interface). Несколько производителей, включая IBM, Lotus, Microsoft, Oracle, Netscape и Sun, объявили о создании новых NUI для ПК и СК. Эти интерфейсы по типу браузеров предоставляют пользователю прозрачный доступ к ресурсам как локальных, так и удаленных систем. Задача в том, чтобы средства удаленной системы выглядели для пользователя так же привычно, как и средства локального ПК.

Пользовательские интерфейсы никогда так интенсивно не развивались с момента своего появления в середине 80х. Кажется сейчас любой создатель NUI имеет собственное представление о том, как они должны выглядеть. Многие следуют по пути Windows (панель задач, раскрывающиеся меню и множество окон на экране). Другие склонны ломать эти привычные концепции и упрощать пользовательский интерфейс.

Например, Sun представил NUI для JavaStation, в котором пользователю не надо открывать, закрывать, или сохранять приложения. Вместо этого все приложения выглядят выполняющимся постоянно. Один щелчок значка (Sun полагает, что двойные щелчки слишком сложны) позволяет переключаться между приложениями, которые всегда занимают полный экран, чтобы избежать путаницы перекрывающихся окон. Такие NUI предназначены для подавляющего большинства людей в мире, никогда не видевших интерфейса Macintosh или Windows. Netscape, например, предполагает, что ее NUI будет также использоваться в домашних компьютерных видеоиграх и в телевизорах с поддержкой Интернета.

Первый NUI, созданный для IBM Network Station гораздо менее радикален. Он разрабатывался так, чтобы сохранить привычный пользователю внешний вид. С помощью отдельных окон на экране можно запускать терминальную эмуляцию для приложений 5250/3270, приложения Unix motif, браузер и стандартные приложения Windows. Со временем этот интерфейс может быть расширен для поддержки специфических NUI, требующихся пользователям AS/400. Несколько лет уйдет на то, чтобы отобрать все наилучшие для рабочего стола возможности — идеал, которого, вероятно, не достигнет ни один интерфейс.

Будущий рост производительности всех систем позволит применять еще более простые интерфейсы, в том числе воспринимающие голос и рукописный текст. Подобный прогресс значительно увеличит число пользователей компьютеров за счет тех людей, на чьем видеомагнитофоне со дня покупки так и мигает "00:00".

Будущий рост производительности всех систем позволит применять еще более простые интерфейсы, в том числе воспринимающие голос и рукописный текст. По добный прогресс значительно увеличит число пользователей компьютеров за счет тех людей, на чьем видеомагнитофоне со дня покупки так и мигает "00:00".

Хотя распространение новых интерфейсов будет зависеть от культурных и географических факторов, к 2001 году мы станем свидетелями размывания границ между традиционными видами человеческой деятельности: работой в офисе, дома, или в дороге, ведением личных дел, обучением и отдыхом. Происходит быстрое слияние рынков компьютеров: развлечений, коммуникаций, и потребительского (возможно, дойдет даже до того, что Doom4Распространенная, в том числе и в России, компьютерная игра. — Прим. консультанта. будет работать "вживую" на AS/400).

Технологии приложений

В "Версия 4" я потратил много места на обсуждение трех моделей приложений, на развитие которых направлены основные инвестиции в версию 4 (сетевые, совместные и клиент-серверные вычисления). Ожидается, что эти направления сохранятся и в дальнейшем. Пока не похоже, что в ближайшем будущем их заменят какие-либо другие, но в то же время, мало кто мог еще несколько лет назад предсказать быстрое распространение, например, сетевых вычислений. Возможно, в ближайшие 510 лет появится новая модель приложений, но какой она будет? В любом случае, я не сомневаюсь, что способность AS/400 осваивать новые модели не подведет.

Было бы замечательно, если бы любое приложение отлично работало на любой системе, но увы... Многие заказчики AS/400 хотят работать с приложениями, написанным для другой системы, или точнее для другой операционной системы. Интегрированные серверы приложений, описанные в "Версия 4" , почти всегда позволяют им это. Конкретно, на этих серверах могут исполняться приложения, написанные для OS/2, AIX и Windows NT. Если наших заказчиков увлечет какая-либо другая ОС, IBM легко добавит ее поддержку в новые интегрированные серверы.

Основой разработки новых приложений станет объектноориентированная технология. Уже доказано, что она может значительно поднять продуктивность и самой разработки, и полученных в результате новых приложений. Традиционные процедурные программы будут расширяться до тех пор, пока не окажутся полностью переделанными или замененными. Этот процесс займет многие годы.

Самая большая проблема объектно-ориентированной технологии — требуемый ею уровень подготовки. В результате разработка и настройка будущих приложений будут выполняться на нескольких уровнях с разными требованиями к подготовке программистов. Например, только относительно небольшая группа профессионалов, создающих ОС и средства разработки приложений, будут использовать собственно объектно-ориентированные языки, такие как С++ (часто сравниваемый с обоюдоострой бритвой). Поставщики решений и ISV, вероятно, будут использовать такие языки как Java, а также настраиваемые каркасы и готовые компоненты, например, из проекта San Francisco. Прикладные программисты, повидимому, предпочтут визуальное соединение компонентов, а пользователи, программирующие от случая к случаю, — дружественные интерфейсы и самообучающиеся средства.

Еще до 2001 года мы узнаем, работает ли подход Java "Пишется однажды — исполняется везде". Учитывая, что виртуальная машина Java реализована для всех основных платформ, вполне возможно создание Javaприложения, работающего на всех платформах. Насколько универсален такой подход — предмет споров. Объектно-ориентированные технологии предоставляют нам принципиально новый способ разработки программ. А как быстро и плодотворно мы сумеем этим воспользоваться — покажет только время. Но общее направление поисков для большинства специалистов очевидно.

Александр Качанов
Александр Качанов
Япония, Токио
Олег Корсак
Олег Корсак
Латвия, Рига