Московский государственный университет путей сообщения
Опубликован: 11.04.2006 | Доступ: свободный | Студентов: 1241 / 258 | Оценка: 4.39 / 4.00 | Длительность: 17:21:00
ISBN: 978-5-9556-0036-1
Специальности: Разработчик аппаратуры
Лекция 6:

Каналы ввода-вывода

< Лекция 5 || Лекция 6: 1234 || Лекция 7 >

Для подключения периферийных устройств к серверам zSeries используются различные типы каналов, включающие аппаратуру канальной подсистемы сервера (channel feature), интерфейсы ввода-вывода для передачи информации и контроллеры периферийных устройств CU. В настоящее время используются следующие типы каналов (табл. 3.1), которые отличаются скоростью обмена, количеством подключаемых CU, длиной интерфейса и другими характеристиками [3.1]:

  • параллельный канал;
  • последовательные каналы ESCON (Enterprise Systems Connection) и FICON (Fibre Connection);
  • каналы Coupling Links;
  • адаптер открытых систем OSA (Open System Adapter);
  • гиперсокеты (Hipersockets).

Максимально допустимое число каналов каждого типа зависит от числа используемых каналов других типов. Допустимое количество каналов, распределенных по группам с учетом взаимного влияния, для различных моделей серверов приводится в таблице 3.2 [3.1].

Параллельный канал

Параллельный канал был разработан для систем S/360, S/370 и адаптирован для использования в последующих генерациях серверов zSeries, включая z900, z800. В серверах z990, z890 параллельный канал не используется, а подключение периферийных устройств с интерфейсом параллельного канала выполняется через другие типы каналов с помощью специальных конверторов.

В интерфейсе параллельного канала используются две шины:

  • информационная шина (BUS), состоящая из двух байтных шин, одна из которых используется для передачи данных, адресов и приказов в периферийные устройства, а вторая - для передачи данных, адресов и состояний в канальную систему;
  • шина идентификации (Tag), состоящая из линий для передачи управляющих сигналов, необходимых для процедур занятия интерфейса и управления передачей информации, а также для идентификации передаваемой по шине BUS информации.

Для реализации каждой из шин используется медный кабель и разъемы на 48 контактов (включая сигнальные и заземление). Линии кабеля реализуются отдельными коаксиальными кабелями с заземленным экраном. Максимальная длина интерфейса не превышает 122 м.

Таблица 3.1. Типы каналов ввода-вывода
Тип канала Идентификатор CHPID Описание
Параллельные каналы BL Блок-мультиплексный канал
BY Байт-мультиплексный канал
CTC Соединение канал-канал через параллельные каналы
ESCON CNC ESCON-канал
CBY Конвертор ESCON-канала в параллельный канал BY
CVC Конвертор ESCON-канала в параллельный канал BL
CTC Канал-канал через CNC
FICON FC FICON-канал
FCV Конвертор FICON-канала в ESCON-канал
FCP FICON - канал для подключения к устройствам через интерфейс SCSI
FCTC Соединение канал-канал через FC
Coupling Links ICP Внутренний канал (7 буферов), режим Peer, подключается к каналу ICP путем обменов память-память
CBP Канал (7 буферов) с линиями ICB-3, ICB-4, режим Peer, подключается к каналу CBP
CBS Передающий канал (2 буфера) с линиями ICB-2, подключается к каналу CBR
CBR Принимающий канал (2 буфера) с линиями ICB-2, подключается к каналу CBS
CFP Канал (7 буферов) с линиями ISC-3, режим Peer, подключается к каналу CFP
CFS Передающий канал (2 буфера) с линиями ISC-2, ISC-3, подключается к каналу CFR
CFR Принимающий канал (2 буфера) с линиями ISC-2, ISC-3, подключается к каналу CFS
Адаптер открытых систем (OSA) OSA Канал OSA-2 (non-QDIO)
OSD Канал OSA-Express c режимом прямого буферизированного доступа (QDIO)
OSE Канал OSA-Express без режима прямого буферизированного доступа (QDIO)
Гиперсокет (Hipersockets) IQD Канал внутреннего обмена в режиме прямого буферизированного доступа

Подключение контроллеров периферийных устройств в параллельном интерфейсе выполняется по цепочечной схеме (Daisy Chaining) (рис. 3.1). При одновременной активности нескольких CU выбор CU осуществляется каналом путем выдачи сигнала выборки в одну из цепочечных линий шины Tag. Приоритетом обладает контроллер CU, расположенный в интерфейсе ближе к серверу. Предусмотрена адресация до 256 периферийных устройств, подключаемых к одному параллельному каналу, однако на практике это число обычно не превышает восьми. Контроллеры CU могут быть подключены по схеме с единственным каналом или с использованием нескольких каналов (рис. 3.1). В любой момент CU может задействовать только один из этих каналов.

Таблица 3.2. Максимально допустимое число каналов
Число каналов z990 z900 z800
  101-116 1C1-1C9 210-216 2C1-2C9 100 0A1, 0A2, 0B1, 0C1, 001-004 0CF 0LF
Всего 512 256 64 256 64 256
BL,BY n/a 96 n/a n/a n/a n/a
CVC.CBY,CNC, CTC 512 256 n/a 240 n/a 240
FCV,FC,FCP,OSD, OSE 120 96 n/a 32 n/a 32
CFS ,CFR, CFP, CBS,CBR,CBP,ICP 64 64 64 58 58 n/a
CFS, CFR, CFP, CBS,CBR, CBP 32 32 64 26 26 n/a
CFS, CFR, CFP 32 32 42 24 24 n/a
CBS ,CBR 8 16 16 n/a n/a n/a
CBP 32 16 16 5 6 n/a
ICP 32 32 32 32 32 n/a
OSA n/a 12 n/a n/a n/a n/a
OSD, OSE 48 24 n/a 24 n/a 24
IQD 16 4 4 4 n/a 4

Предусмотрено использование двух типов параллельного канала: байт-мультиплексный и блок-мультиплексный. Байт-мультиплексный канал функционирует в байт-мультиплексном режиме и предназначен для подключения медленных периферийных устройств с небольшими объемами передаваемой информации (принтеры, сканеры и др.). Блок-мультиплексный канал функционирует в блок-мультиплексном режиме и рассчитан на подключение периферийных устройств с большими объемами передаваемой информации (диски, ленты и др.). Блок-мультиплексный режим реализуется с использованием одного из двух протоколов:

  • Direct-Coupled Interlock (DCI), предусматривающий применение пары квитирующих сигналов и блокировку передачи очередного байта до получения ответной квитанции.
  • Data Streaming protocol исключает блокировку, используемую в DCI, и обеспечивает большую скорость обмена.
Подключение через параллельный канал

Рис. 3.1. Подключение через параллельный канал

Максимальная скорость обмена, достигаемая в параллельном канале с протоколом Data Streaming, не превышает 4,5 MB/s.

Каналы ввода-вывода могут служить для организации обмена информацией как между разными управляющими программами внутри одного сервера, так и между разными серверами многомашинного комплекса. С этой целью предусматривается соединение канал-канал (channel-to-channel - CTC). Для параллельных каналов CTC реализуется с использованием дополнительного канального устройства IBM 3088 Multisystem Channel Communication Unit (MCCU). Для каждого из объединяемых каналов MCCU представляет собой одиночный контроллер CU, осуществляющий обмен с другими CU через внутренние каналы MCCU. В зависимости от модели MCCU возможно объединение от двух до восьми параллельных каналов.

< Лекция 5 || Лекция 6: 1234 || Лекция 7 >
Оксана Пагина
Оксана Пагина
Россия, Москва
Роман Михейкин
Роман Михейкин
Россия