Московский государственный университет путей сообщения
Опубликован: 11.04.2006 | Доступ: свободный | Студентов: 1278 / 282 | Оценка: 4.39 / 4.00 | Длительность: 17:21:00
ISBN: 978-5-9556-0036-1
Специальности: Разработчик аппаратуры
Лекция 1:

Исторические сведения

Лекция 1: 1234 || Лекция 2 >

Для реализации указанных целей предлагается использовать четыре основных принципа.

1. Автоматическая конфигурация (Self-configuring)

Данный механизм включает автоматическое определение новых аппаратных ресурсов и их динамическое распределение средствами операционной системы. В процессе функционирования системы вследствие сбоев в работе оборудования, ошибок в программном обеспечении, уточнения внешних требований изменяются параметры и состояния аппаратных средств, что может стать причиной для автоматического перераспределения ресурсов системы. При этом сохраняется возможность конфигурации аппаратных ресурсов по требованию администраторов, обслуживающего персонала или программы, осуществляющей управление аппаратными ресурсами.

2. Автоматическое восстановление (Self-healing)

Механизм самовосстановления предназначен для обнаружения и локализации сбоев, возникающих в работе аппаратных и программных средств, а также для минимизации возможных последствий сбоев и отказов и сохранения работоспособности системы на необходимом уровне.

3. Автоматическая оптимизация (Self-optimizing)

Механизм оптимизации определяет текущую нагрузку на различные ресурсы системы и при необходимости включает механизм автоматической конфигурации ресурсов для достижения максимальной производительности и эффективности.

4. Самозащита (Self-protecting)

Данный механизм обеспечивает защиту системы от внутренних и внешних атак, угрожающих целостности и конфиденциальности приложений и данных.

Большинство современных серверов IBM eServer уже обладают признаками, соответствующими принципам построения самонастраивающихся систем:

  • многопроцессорная, многоузловая реализация с включением процессоров разных типов;
  • практически неограниченные возможности масштабирования серверов и их консолидация;
  • наращивание ресурсов по требованию;
  • обеспечение логического разделения - партиций, при котором один сервер представляется в виде нескольких отдельных виртуальных компьютеров с разными операционными средами и единым центром управления и средствами взаимодействия;
  • широкий спектр средств контроля и восстановления работоспособности;
  • гарантии высочайшего уровня готовности;
  • минимизация эксплуатационных затрат.

Мэйнфреймы zSeries образуют одну из линеек серверов eServer.

Название zSeries, как и z/Architecture, включает сокращение от "zero down time", означающее нулевое время простоя, что отражает одно из главных качеств сервера - высочайшую надежность, позволяющую непрерывно поддерживать работу сервера на заданном уровне производительности по схеме 7 x 24 (т.е. 24 часа в сутки) x 365 (дней). Это достигается благодаря централизации вычислительной мощности в рамках одного сервера с развитой системой контроля и возможностью "горячей" замены отказавших элементов.

К другим важным характеристикам серверов zSeries можно отнести:

  • Масштабируемость архитектуры сервера по количеству процессоров, объему памяти, средствам ввода-вывода и другим параметрам. Это позволяет оперативно наращивать вычислительную мощность, пропускную способность ввода-вывода и другие характеристики, как по запросу пользователей, так и автоматически при возникновении критических нагрузок.
  • Высокая концентрация вычислительной мощности достигается за счет использования КМОП - интегральной технологии и многочиповых модулей - MultiСhip Module (MCM). Каждый такой модуль может содержать несколько десятков интегральных чипов микропроцессоров, КЭШ-памяти, управления и обмена, а также все соединения между ними в относительно небольшом корпусе размером примерно 12x12 см. Один или несколько таких MCM-модулей полностью обеспечивают вычислительную мощность центральной части или ядра сервера.
  • Высокая пропускная способность системы ввода-вывода (около 200 GB/s) обеспечивается большим числом разнообразных высокоскоростных каналов, управляемых специализированными процессорами. Такие процессоры выполняют канальные программы, находящиеся в основной памяти и реализующие операции ввода-вывода. Это позволяет, с одной стороны, освободить центральные процессоры от большинства рутинных и медленных операций, связанных с вводом-выводом, а с другой стороны, распараллелить выполнение таких операций.
  • Кластеризация серверов zSeries позволяет создавать системы IBM Parallel Sysplex, в которых могут быть консолидированы серверы разных поколений. Кластеры существенно расширяют масштабируемость систем, обладают повышенной готовностью, динамически перераспределяют пиковые нагрузки, позволяют сохранить преемственность при замене серверов и т.д.
  • Серверы zSeries в наибольшей степени отвечают концепции самонастраивающихся систем и реализуют многие из зафиксированных в ней технологий.

В 90-х годах прошлого века сложилось впечатление, что все задачи можно решить при помощи персональных компьютеров, объединенных в сеть. Однако, как мы можем убедиться сегодня, мэйнфреймы не сдают позиций. Персональные компьютеры расширили область применения вычислительной техники в бизнесе и в быту, однако ряд задач по-прежнему невозможно решить без мэйнфреймов. Мэйнфреймы используются в критически важных областях деятельности компаний, там, где требуется высокая производительность и надежность. Они нашли свое место в эпоху Internet. Сроки их службы исчисляются десятилетиями. Интерес к мэйнфреймам вновь растет.

Архитектура мэйнфреймов zSeries рассмотрена в главе 2. Глава 3 посвящена периферийным устройствам компании IBM для вычислительных систем, построенных на базе мэйнфреймов zSeries. В главе 4 описаны сетевые конфигурации и распределенные системы на платформе zSeries; рассмотрена кластерная технология Parallel Sysplex.

В деятельности компании IBM значительное место занимают и разработки в области программного обеспечения. Внимание к этой сфере деятельности - это следствие одного из основополагающих принципов компании IBM - стремления к наиболее полному и всестороннему удовлетворению потребностей пользователей. Луис Герстнер, генеральный директор IBM в период с 1993 по 2002 год, отмечал в [1.1], что конкурентное преимущество IBM - в способности компании интегрировать все составляющие информационной системы для покупателя. И далее: "Без операционной системы, системы управления базами данных, системы обработки транзакций, языков программирования S/360 была бы бесполезной".

Развитие и совершенствование операционных систем (ОС) для мэйнфреймов шло по нескольким направлениям. Первое направление ведет свою историю от операционной системы OS/360 и c начала 70-х годов базируется на технологии управления памятью MVS (Multiple Virtual Storage). Данное направление, позиционируемое IBM как стратегическое, включает наиболее популярные и широко используемые сегодня операционные системы OS/390, z/OS и z/OS.e.

Другие ветви эволюции операционных систем также не стали тупиковыми. Среди них семейство операционных систем, построенных на основе концепции "виртуальных машин". К этому семейству относится z/VM, которая дает возможность запускать на мэйнфрейме сотни образов различных ОС, включая z/OS. Для малых и средних по мощности конфигураций мэйнфреймов по-прежнему используется операционная система VSE, начавшая свою историю с первой версии, известной под названием DOS.

В 1999 году родилось новое направление, связанное с созданием ориентированных на мэйнфрейм версий популярной операционной системы Linux. Это неординарное решение дает возможность перенести на серверы IBM существующие приложения и системы, работающие в среде Linux, что в совокупности с z/VM и z/OS позволяет создавать гибкие, легко масштабируемые и в то же время мощные и защищенные информационные системы на базе мэйнфреймов. Операционные системы мэйнфреймов zSeries рассмотрены в главе 5.

Стратегия IBM в области разработки программных средств заключается в предоставлении пользователям масштабируемой, основанной на стандартах платформы промежуточного программного обеспечения, предназначенного для поддержки процессов создания, эксплуатации, интеграции приложений. Основные продукты IBM, относящиеся к программному обеспечению промежуточного слоя, рассмотрены в главе 6.

Седьмая глава книги посвящена краткому описанию примеров построения информационных систем на платформе zSeries.

Лекция 1: 1234 || Лекция 2 >