Управление данными

Структура тома DASD

Накопители на жестких магнитных дисках, по традиции обозначаемые в z/OS как DASD (Direct Access Storage Device), принадлежат к числу основных устройств внешней памяти, используемых для размещения и хранения как системных, так и пользовательских наборов данных всех типов. При размещении наборов данных на диске пространство внешней памяти выделяется непрерывными свободными блоками, которые называют экстентами (extents). Таким образом, если набор данных размещен в одном экстенте, то он размещен непрерывно и занимает смежные цилиндры (дорожки) диска без пропусков и изъятий, что обеспечивает наивысшую скорость доступа к данным. При выделении под набор данных нескольких экстентов (их количество ограничивается в зависимости от типа набора данных), скорость доступа снижается, однако внешняя память используется более эффективно.

Организация размещения наборов данных на томе DASD представлена на рис. 5.17.

Каждый диск содержит специальную область, размещаемую на нулевой дорожке нулевого цилиндра. Эта область называется метка тома (volume label). Именно отсюда система начинает обработку размещенной на диске информации. Метка тома содержит серийный номер тома (фактически это и есть имя тома) и некоторые другие его атрибуты, а также указатель на системный набор данных VTOC.

Набор данных VTOC (Volume Table Of Contents) называют оглавлением тома. Он имеет последовательную организацию и служит для описания содержимого тома при помощи записей DSCB (Data Set Control Block) семи типов. Вот некоторые наиболее важные из них:

• дескриптор набора данных (первые три экстента) (F1);
• дескриптор набора данных (дополнительные экстенты) (F3);
• дескриптор VTOC и признак SMS-управляемого тома (F4);
• дескриптор свободного пространства (если не используется индексный VTOC) (F5);

Дескриптор типа F1 содержит информацию о параметрах логической организации набора данных (формат и длина записи, размер блока и т.п.).

Рис. 5.17. Структура тома DASD

Для сокращения времени поиска и размещения наборов данных на томе может быть дополнительно создан специальный последовательный набор данных, называемый индекс VTOC (VTOC Index). Он содержит упорядоченные указатели на элементы VTOC, относящиеся к наборам данных (тип F1), а также битовую матрицу свободного пространства диска.

Оглавление тома создается при инициализации (форматировании) тома, для чего служит системная утилита ICKDSF. С ее помощью можно также выполнять операции по проверке и восстановлению тома DASD, создавать индекс VTOC. Если том планируется задействовать для размещения SMS управляемых наборов данных (так говорят, если применяется SMS-технология управления данными), то он инициализируется особым образом.

Еще один системный набор данных, который используется для организации доступа к данным дискового тома, получил название VVDS или VSAM Volume Data Set. Он создается на каждом томе, включающем наборы данных типа VSAM или SMS-управляемые наборы данных любого типа, и содержит дополнительные атрибуты их размещения. VVDS используется как часть системного каталога, о чем речь пойдет ниже.

Организация каталогов

Каталог - это набор данных, содержащий информацию о местонахождении других наборов данных в системе, независимо от того, на каком носителе (томе) они размещены. В z/OS существуют каталоги двух типов:

• главный (master catalog);
• пользовательские (user catalogs).

Главный каталог (всегда единственный) создается в системе на этапе начальной загрузки и служит для хранения указателей размещения (том, устройство) системных и пользовательских наборов данных, а также пользовательских каталогов. По инициативе пользователя для учета его личных наборов данных могут создаваться пользовательские каталоги. Однако часто в системе присутствует только один главный каталог.

Набор данных называется каталогизированным, если информация об этом наборе занесена в один из каталогов. Для доступа к каталогизированному набору данных достаточно указать его имя. Каталогизация набора данных может происходить по умолчанию при его создании (распределении) либо по команде, задаваемой явно. В то же время, если набор данных некаталогизирован, то для доступа к нему необходимо дополнительно указывать информацию о томе и устройстве, на котором он размещен. Следует отметить, что наборы данных VSAM и SMS-управляемые наборы данных всегда являются каталогизированными.

На рис. 5.18 показана схема доступа к каталогизированным наборам данных, основанная на использовании имени набора данных (параметр DSNAME в языке управления заданиями). Здесь возможны два варианта: либо ссылка на набор данных присутствует непосредственно в главном каталоге (как для D.U01.CONT ), либо предусмотрено применение пользовательского каталога для наборов данных с определенным значением старшего квалификатора имени (HLQ). В последнем случае главный каталог будет включать специальный элемент - ALIAS, совпадающий со значением HLQ (в нашем случае - CALC) и указывающий на размещение пользовательского каталога (UCAT). Пользовательский каталог в свою очередь содержит ссылки на все наборы данных, имя которых начинается с квалификатора CALC.

Рис. 5.18. Использование каталогов

z/OS поддерживает несколько способов организации каталогов, однако основной из них связан с каталогом формата ICF (Integrated Catalog Facility). ICF каталог состоит из двух компонентов: базовой структуры каталога BCS (basic catalog structure) и наборов данных VVDS.

BCS содержит информацию о томе, владельце, атрибутах безопасности наборов данных и представляет собой набор данных VSAM формата KSDS, при этом имя набора данных играет роль ключа. Для управления доступом к VSAM и SMS управляемым наборам данных часть необходимой информации представлена в наборах данных VVDS, создаваемых на каждом томе, где есть указанные наборы данных. VVDS также является набором данных VSAM (формат ESDS) и содержит информацию о параметрах размещения наборов данных VSAM на томе и характеристики SMS-управляемых наборов данных.