Принципы построения и основные компоненты z/OS
Сервисы администрирования и управления системой
Данная группа сервисов включает набор базовых и опциональных компонентов, предназначенных для установки, конфигурирования, настройки различных элементов и сервисов z/OS, а также для обеспечения оптимальных условий их функционирования.
Базовый компонент конфигуратор оборудования HCD (Hardware Configuration Definition) предназначен для описания начальной конфигурации, а также динамической реконфигурации аппаратного обеспечения и устройств ввода-вывода. Опциональный элемент HCM (Hardware Configuration Manager) представляет собой дополнение к HCD, позволяющее конфигурировать оборудование с помощью графического пользовательского интерфейса.
Программа модификации системы SMP/E (System Modification Program/Extended) является базовым элементом и представляет собой инструментарий, предназначенный для установки и обновления программных продуктов z/OS, а также инвентаризации установленного программного обеспечения системы.
Ранее отмечалось, что в z/OS V1R1 появился новый компонент msys for Setup (Managed System Infrastructure for Setup) - мастер для настройки параметров z/OS и приложений, выполняемых под z/OS на основе графического интерфейса в стиле Web. Вызов мастера может производиться авторизованными пользователями непосредственно с рабочей станции. Диалог настройки рекомендует пользователю наилучшие сочетания параметров, которые он может изменить, либо согласиться с ними. Обновление параметров осуществляется автоматически. Продолжением и развитием технологии msys стало появление в z/OS V1R2 нового базового компонента msys for Operation, предназначенного для автоматизации решения задач сопровождения и администрирования системы в сисплексе.
Подсистема управления данными DFSMS, упоминавшаяся при рассмотрении системных сервисов, представлена в сервисах администрирования четырьмя опциональными компонентами:
- DFSMSdss (data set service) - средства администрирования данных и устройств внешней памяти на магнитных дисках (резервное копирование, восстановление, дефрагментация);
- DFSMShsm (hierarchical storage manager) - средства оптимизации хранения наборов данных на различных носителях в зависимости от интенсивности использования и обеспечения сохранности данных;
- DFSMSrmm (removable media manager) - средства управления сменными ленточными и оптическими носителями;
- DFSMStvs (transactional VSAM service) - поддержка параллельной обработки наборов данных VSAM для пакетных заданий и транзакций CICS.
Следующие два компонента из рассматриваемой группы сервисов относятся к разряду опциональных, однако пользователи редко отказываются от них. Компонент SDSF (System Display and Search Facility), используя диалоговые панели ISPF, обеспечивает контроль и предоставляет информацию о текущем состоянии всех заданий в системе, а также поддерживает средства управления системой с помощью консольных команд. Компонент RMF (Resource Measurement Facility) - менеджер сбора данных о ресурсах - предоставляет диалоговый интерфейс и средства для получения отчетов об использовании любых ресурсов z/OS и о параметрах производительности как в текущий момент, так и за указанный период времени.
Следует отметить, что множество компонентов, используемых для администрирования и управления системой, несколько шире, нежели представлено в группе сервисов администрирования. Однако эти средства (например, RACF) отнесены к другим функциональным модулям, что подтверждает тезис об условности данной классификации (сказанное верно для любой классификации вообще).
Системные сервисы UNIX
Сегодня невозможно представить себе z/OS без встроенных возможностей операционной системы UNIX. Базовый компонент UNIX System Services включает системное ядро UNIX (UNIX System Services Kernel) и прикладные сервисы (UNIX Application Services). Ядро UNIX интегрировано в базовую управляющую программу z/OS и поддерживает интерфейс прикладного программирования (API) для всех UNIX-приложений в соответствии со стандартом XPG 4.2.
Прикладные сервисы UNIX включают поддержку классического пользовательского интерфейса UNIX - командного интерпретатора shell и набора стандартных утилит, благодаря которым пользователь UNIX может получить доступ к ресурсам мэйнфрейма привычным для него способом. Кроме того, поддерживается интерактивный отладчик UNIX, который могут использовать разработчики приложений на языке C.
Подробное описание системных сервисов UNIX и примеры использования прикладных сервисов будут представлены в п. 5.1.6.
Сервисы для разработки и поддержки приложений
В состав базового программного обеспечения z/OS входят компиляторы множества высокоуровневых языков программирования (HLL, High Level Languages), включая C, C++, COBOL, Fortran и PL/1, а также два редактора связей для получения загрузочного кода приложений (Linkage Editor и Binder). У разработчиков есть возможность производить компиляцию и редактирование связей как в пакетном, так и в интерактивном режиме, используя интерфейс TSO/ISPF или UNIX shell. В то же время на рынке существуют внешние продукты, позволяющие разрабатывать приложения для z/OS на рабочих станциях с использованием визуального графического интерфейса (например, IBM Visual Age).
Важнейшим базовым элементом, обеспечивающим поддержку универсальной среды выполнения программ, созданных на различных языках программирования, является так называемая языковая среда LE (Language Environment). LE включает единые для всех HLL приложений средства управления запуском и завершением программ, формирования сообщений времени выполнения, распределения памяти, а также обеспечивает универсальный программный интерфейс для взаимодействия "разноязыких" приложений. Кроме того, LE содержит набор общих статических и динамических библиотек, используемых различными HLL-приложениями, а также специфические библиотеки для каждого HLL.
Для разработки быстродействующих и экономичных приложений для платформы zSeries поддерживается высокоуровневый ассемблер HLASM (High Level Assembler), включающий компилятор, макросредства и необходимые библиотеки. Дополнительные инструментальные средства разработки ассемблерных программ, расширяющие возможности HLASM, поставляются вместе с опциональным компонентом HLASM Toolkit. Отметим, что HLASM является неэксклюзивным элементом z/OS, поскольку используется в составе других операционных систем (z/VM, VSE)
Для разработчиков C/C++ приложений z/OS поддерживает специальную среду разработки, включающую компилятор C, компилятор C++, библиотеки классов, набор утилит и средства отладки. Библиотеки классов C++ представлены базовым элементом C++ IBM Open Class Library. Остальные возможности реализованы с помощью опционального элемента C/C++ with Debug Tool (с модификацией, не содержащей средств отладки C/C++ without Debug Tool). Все средства разработки C/C++ приложений ориентированы на использование библиотек и сервисов языковой среды Language Environment.
Для создания и использования графических приложений в составе z/OS присутствует базовый элемент, называемый менеджером отображения графических данных GDDM (Graphical Data Display Manager). GDDM представляет собой мощный набор API-функций для создания, отображения и хранения векторных и растровых изображений и шрифтов. GDDM поддерживает вывод на различные графические устройства, включая дисплейные терминалы, принтеры, плоттеры, и содержит соответствующий набор драйверов и служебных утилит. Расширенные возможности по работе с графикой представлены опциональными компонентами GDDM-PGF2 (Presentation Graphics Feature) и GDDM-REXX2.
Более подробно средства разработки приложений будут рассмотрены в п. 5.1.8.
Коммуникационные сервисы
Данная группа сервисов содержит средства интеграции компьютеров zSeries в распределенные многомашинные вычислительные системы на базе современных сетевых протоколов. Базовый элемент z/OS коммуникационный сервер (Communications Server) обеспечивает защищенную поддержку основных коммуникационных решений для корпоративных сетей и включает два сервиса: IP и SNA.
Сервис IP предназначен для реализации взаимодействия на базе широко распространенного сегодня благодаря Internet протокола TCP/IP. В рамках IP-сервиса, помимо базовых средств передачи данных, поддерживаются все важнейшие протоколы прикладного уровня, включая Telnet, FTP, SMTP, RPC и др. На основе TCP/IP функционируют и некоторые другие сервисы z/OS (например, сервис поддержки электронного бизнеса), а также различные системы промежуточного слоя, такие как CICS, IMS, Websphere и др.
Сервис SNA предназначен для поддержки вычислительных сетей, построенных на базе разработанного IBM стандарта SNA (System Network Architecture), известного ранее как виртуальный телекоммуникационный метод доступа VTAM. В рамках данного стандарта реализован протокол APPN (Advanced Peer-to-Peer Networking), обеспечивающий интерфейс между приложениями хоста и ресурсами сети SNA и связывающий пользователей сети. В рамках SNA реализована технология AnyNet (известная также по названием MPTN - multiprotocol transport networking), обеспечивающая прозрачное взаимодействие пользователей и приложений, находящихся в сегментах сети, использующих различные протоколы (IP и SNA). Так, например, приложения SNA без каких-либо изменений могут обмениваться данными и управлять удаленными устройствами через IP-сеть (режим AnyNet SNA over IP). В то же время приложения, использующие функции библиотеки IP сокетов (С socket API), могут взаимодействовать между собой через сеть SNA/APPN (режим Sockets over SNA), а также получать простой и быстрый доступ к ее ресурсам.
Оба коммуникационных сервиса могут использовать встроенные средства шифрования данных на основе 56-разрядного алгоритма DES. Для расширения возможностей шифрования в составе z/OS предусмотрен опциональный неинтегрированный компонент Communications Server Security Level 3, использующий 64-разрядные ключи и алгоритм TDES.
Кроме сервисов IP и SNA, коммуникационный сервер поддерживает функции управления сетевой печатью (Communications Server NPF (Network Print Facility)), а также некоторые функции сетевой защиты на базе технологии Firewall, включая фильтрацию IP-пакетов, трансляцию адресов (NAT), виртуальные сети (VPN).
Вторым базовым элементом коммуникационных сервисов является средство поддержки OSA (OSA Support Facility (OSA/SF)). OSA/SF обеспечивает дружественный интерфейс для контроля состояния адаптеров OSA (OSA Express и OSA-2) - аппаратуры сетевого взаимодействия с устройствами IP и SNA/APPN сетей на базе различных протоколов (Gigabit, Token Ring, Ethernet/Fast Ethernet, ATM, FDDI и др.).
Более подробно коммуникационные сервисы рассмотрены в главе 4.