IBM bezeichnet seine Hardware als System z, zseries oder S/390 - Umgangssprache

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1 1 Einführung 1.1 Terminologie IBM bezeichnet seine Hardware als System z, zseries oder S/390 - Umgangssprache Mainframe meist eingesetztes Betriebssystem z/os oder OS/390 IBM garantiert, dass alle seit 1965 entwickelte Software unmodifiziert und ohne Recompilation auf heutigen Mainframes läuft 1.2 Mainframe zentrale Server in großen Wirtschaftsunternehmen und staatlichen Organisationen andere Faktoren als reine CPU-Leistung wichtig: Ein-/Ausgabeleistung Zuverlässigkeit/Verfügbarkeit Leistungsverhalten bei Transaktions-/Datenbankanwendungen einzigartige System z und z/os Eigenschaften Architektur (z.b. Hardware Protection verhindert Buffer Overflows) Hardware-Technologie (z.b. MLC (Multi-Layer Ceramic) Multi-Chip Module) Ein-/Ausgabearchitektur Clustering, Sysplex Skalierung mit Hilfe der Coupling Facility Stapelverarbeitung (Job Entry Subsystem) Partitionierung und PR/SM LPAR Mode Hipersockets (z/os - zlinux Integration) Ziel-orientierter Workload Manager CICS-Transaktionsmanager WebSphere Web Application Server und MQSeries Persistent Reusable Java Virtual Machine Verfügbarkeit Microsoft XP Cluster Server - 99,2% Verfügbar - 70h Ausfall pro Jahr Top Tier UNIX (e.g. Solaris) - 99,6% - 35h Ausfall/Jahr Single Mainframe - 99,9% - 9h Sysplex - 99,999% - 0,16h unterschiedliche Begriffe z/os, OS/390 Problem State Supervisor State Region Data Set DASD (Direct Access Storage Device) Windows/Unix User Mode Kernel Mode Virtueller Adressraum File Plattenspeicher 1

2 Spicker - z/os 2 WS 2008/09 zseries Hardware Anmerkung: Ich empfehle die Folie 02-zSeries-Hardware durchzulesen! 2.1 Chip- und Modul-Technologie IBM setzt statt PCBs (printed circuit boards, werden in PCs und vielen anderen Maschinen eingesetzt) MLC-Module ein MLC: Technologie basierend auf Keramik-Tra ger fu r Chips, dadurch engere Chip-Anordnung, schneller Chip-Verbindung und gesteigerte Betriebssicherheit MCM: Multi-Chip Module, bei IBM realisiert durch MLC-Technologie 2.2 Sysplex ist ein Cluster von mehreren verbundenen z/os-systemen 2.3 Mainframe 2

3 2.4 InfiniBand Technologie 2.5 weitere Besonderheit 3

4 3 z/os Betriebssystem 3.1 z/os Grundstruktur drei wichtige Subsysteme: JES : (Job Entry Subsystem) für die Stapelverarbeitung TSO : (Time Sharing Option) für die interaktive Verarbeitung (z.b. Programmentwicklung) Unix System Services : Posix kompatibles Unix Subsystem 3.2 z/os Prozessverwaltung Prozesse laufen in getrennten virtuellen Adressräumen Threads sind unabhängige Ausführungseinheiten, die innerhalb des gleichen virtuellen Adressraums ablaufen ein Wechsel zw. Threads erfordert deutlich weniger Aufwand als ein Wechsel zwischen Prozessen Prozess besteht aus mehreren Arbeitseinheiten (als Tasks bezeichnet) 4

5 ein Main Task generiert Subtasks (entspricht etwa einem Thread in Unix/Windows) wenn Programm gestartet wird, erstellt z/os hierfür einen Main Task Control Block (TCB) das Programm kann weitere Subtasks erstellen mit Hilfe des ATTACH-System-Aufrufes 3.3 Programmarten Subsysteme sind Programmprodukte wie Datenbanken und Transaktionsmonitore, die Laufzeitumgebungen für eigentliche Benutzerprogramme zur Verfügung stellen. Benutzerprogramme können sein: klassische z/os Hintergrundprogramme Kundenanwendungen, die unter Kontrolle von CICS, IMS oder WebSphere ablaufen Unix-Programme, die die Unix System Services unter z/os ausnutzen System Management Funktionen werden für die Steuerung und Überwachung des Ablaufs benötigt (Überwachung des Betriebssystems selbst und der Middleware/Kundenanwendungen) 3.4 Datenverarbeitung Interaktive Verarbeitung Während einer Berechnung blockiert der Rechner, reagiert z.b. nicht auf Tastatur-Eingaben. Stapelverarbeitung Während des Druckens blockiert der Rechner nicht (Getrennter Druckprozess). 3.5 Batch Processing Job Ausführung Vorraussetzung für Ausführung eines Jobs: benutzte Programme und Dateien existieren bereits Erstellung und Eingabe (Submission) eines Jobs erfordert folgende Schritte 1. Zuordnung einer Datei, welche das Job Control Programm enthalten soll 2. Editieren und Abspeichern der JCL Datei 3. Submission da das JCL Programm die verwendeten Dateien angibt, ist ein late binding der Dateien an die auszuführenden Programme möglich eine cataloged procedure ist ein JCL Programm, welches vom Benutzer für eine spätere Nutzung zwischengespeichert wird (z.b. in von Benutzer erstellter Library JCLLIB) und bei Bedarf mittels JCL Befehl aufgerufen wird Job Entry Subsystem (JES) Aufgaben eines Job Steuerungssystems Übergabe eines neuen Jobs an das OS Queuing von Jobs Prioritäts- und Ablaufsteuerung Durchsatzoptimierung Zuordnung oder Sperrung von Ressourcen die Übergabe (Submission) eines Stapelverarbeitungs-Jobs an das OS erfolgt durch Benutzer, bei einem Großrechner durch einen spezifisch hierfür abgestellten Bediener (Operator) 5

6 unter z/os wird die Job Submission mittels des JES automatisiert JES bewirkt: zu Anfang der Bearbeitung die Zuordnung von Eingabe und Ausgabe Ressourcen während der Verarbeitung die Zuordnung von Ressourcen wie CPU s und Hauptspeicher nach Abschluss der Bearbeitung die Freigabe der Ressourcen 3.6 Time Sharing Option (TSO) zeilenorientierte Shell hauptsächliche Anwendung: Software-Entwicklung und Test, System Administration Systemprogrammierer verwenden TSO um Dateien zu editieren, Steuerungen vorzunehmen, Systemparameter zu setzen, einen Job Status zu überprüfen Full Screen und Command Level Schnittstelle verfügbar (die Full Screen Komponente wird als ISPF (Interactive System Productivity Facility) bezeichnet der TSO Terminal Control Prozess (TCAS) arbeitet in einem eigenen Adressraum, er nimmt Nachrichten der einzelnen Klienten entgegen und leitet sie an den für den Benutzer eingerichteten seperaten TSO Adressraum weiter 3.7 Datasets ein Data Set entspricht einer Datei unter Windows oder Unix z/os und OS/390 verwenden zwei völlig unterschiedliche Verfahren um Daten auf Plattenspeichern anzuordnen traditionelle MVS Data Sets Unix Dateien Benutzung eines z/os Systems: Zuordnung (allocate) von Dateien wenn man unter Windows/Unix eine Datei anlegt, muss man entscheiden, auf welchem Laufwerk sie gespeichert werden soll; Doch was tut man, wenn man über Platten zur Verfügung hat? System Managed Storage (SMS) verwaltet den verfügbaren Plattenspeicher wenn man Platz für eine neue Datei braucht, meldet man dies beim SMS an, dieser Vorgang wird als Allocation bezeichnet Data Facility Storage Management System (DFSMS): beim Neuanlegen einer Datei muss folgendes angegeben werden Data Class (Dateisystem Attribute wie Record Format, Record Länge) Storage Class (Performance Angaben wie Antwortzeiten (ms). Nutzung von Read/Write Caching) Management Class (Migration nach x Tagen, Anzahl der Backup Versionen, schrittweiser Abbau der Backup Versionen, Löschen der Daten) DFSMS bewirkt Zuordnung der Datei zu einer Storage Group, einer Gruppe von Plattenspeichern (Volumes) Lebenszyklus einer Datei Anlegen der Datei durch Benutzer 6

7 Benutzung (Schreiben/Lesen) Sicherungskopien anlegen Platzverwaltung (freigeben/erweitern/komprimieren) Auslagern von inaktiven Dateien, sowie Wiederbenutzung Ausmustern von Sicherungskopien Löschen der Datei 3.8 Supervisor Calls (SVC) sind das Äquivalent zu Unix System Calls im weiteren Sinne: Library Routinen, die eine Dienstleistung des z/os Kernels in Anspruch nehmen im engeren Sinne: Maschinenbefehle, die über einen Übergang vom User Mode (Problem Status) zum Kernel Mode (Supervisor Status) einen Interrupt Handler des Kernels aufrufen 3.9 Resource Access Control Facility (RACF) RACF bewirkt: Identifizierung und Authentifizierung von Benutzern Benutzer Authorisierung für Zugriff auf geschützte Resourcen Logging und Berichte über unauthorisierte Zugriffe Überwachung der Art, wie auf Daten zugegriffen wird Anwendungen können RACF Macros benutzen Audit Trail nutzt das Konzept von zu schützenden Resourcen Resourcen werden in Klassen aufgeteilt, z.b. Benutzer, Dateien, CICS Transaktionen, Datenbank Rechte, Terminals,... jedem Element einer Klasse wird Profil zugeordnet (das Profil legt fest, welche sicherheitsrelevanten Berechtigungen vorhanden sind) Profile werden in Systemdatenbank (RACF Profildatenbank) abgespeichert Zugriffsrechte können von verschiedenen Bedingungen abhängig gemacht werden Zugriff auf DB nur von spezifischen Anwendung auf bestimmte Tageszeiten begrenzt... z/os spezifiziert kritische Events innerhalb des OS als sicherheitssensitive Verzweigungen, bewirkt an diesen Stellen den Aufruf einer Security Engine, eines Prozesses, der im Benutzer Status abläuft 4 Work Load Management 4 Komponenten Work Load Manager System Resource Manager (SRM) (Komponente des System Control Program (SCP) beobachtet für alle angeschlossenen Systeme: CPU Auslastung, Hauptspeichernutzung, E/A-Belastung 7

8 stellt sicher das alle Resourcen optimal ausgelastet sind (keine Überlast) und jeder Nutzer seinen fairen Anteil an Resourcen hat System Management Facility (SMF) sammelt Informationen über die Konfiguration, Auslastung usw. es wird für jede Workload festgestellt, ob sie auf Betriebsmittel wartet oder sie nutzt Resource Management Facility (RMF) 4.1 Work Load Manager (WLM) steuert den Zugang zu den Betriebsmitteln zentrale Komponente, die verlässliche Ausführungszeit von Arbeitseinheiten garantiert (somit Grundvoraussetzung für verlässlichen Zugriff aus Datenbanksysteme) Betriebsmittelvergabe auf Basis von Dienstklassen (Service Classes) sind Einheiten von Workload mit sehr ähnlichen Charakteristiken stellt das Grundkonstrukt im Goal Mode dar ist das Ergebnis der Klassifizierung der Workloads mit unterschiedlichen Leistungsmerkmalen in Gruppen, die mit Zielvorgaben versehen werden können Arten von Zielen Response Time Goals (Antwortzeiten) Zeitspanne zw. Start und Fertigstellung einer Workload (Messung in sec pro Programm) als Zeit wird vollständige Verweildauer, inkl. der Zeit in der Workload nicht arbeitet, betrachtet dadurch Erkennen der Wartezeit eines Benutzers Execution Velocity Goals (Geschwindigkeit) wenn zu wenige Workloads in einer Service-Klasse enden, kann Response Time Goal nicht verwendet werden deswegen Execution Velocity Goal es werden nur die Zustände betrachtet, bei denen Workload Betriebsmittel benutzt (using) oder wartet (delay) Discretionary (andere) für eine Gruppe von Workloads existieren keine Vorgaben diese Workloads erhalten nur dann Betriebsmittel, wenn ausreichend vorhanden sind die ersten, die keinen Zugang mehr erhalten Arbeitseinheiten werden über Klassifizierungsmechanismus den Dienstklassen zugeordnet Systemverwalter verantwortlich für Klassifizierung anhand von Attributen für die Programme (Benutzername, Transaktionsnamen, Transaktionsklassen oder Programmnamen die in Anwendung verwendet werden) Verwalter definiert Zielvorgabe für die Dienstklassen, kann sein: durchschnittliche Antwortzeit der Arbeitseinheiten prozentualer Anteil an Arbeitseinheiten, die in bestimmter Zeit enden sollen durchsatzorientierte Vorgabe Zielvorgabe für Dienstklasse hängt von der Menge der Informationen ab, die WLM über die Anwendungen erhält außerdem wird jeder Dienstklasse eine Wichtigkeit zugeordnet, legt fest, welche Klassen bevorzugt bzw. benachteiligt werden in Hinsicht auf Betriebsmittel im System 8

9 WLM benutzt Regelmechanismus, um zur Laufzeit Zugang zu den Betriebsmitteln zu steuern kontinuierliche Sammlung von Daten aus z/os System (Wartezustände der Arbeitseinheiten auf Betriebsmittel, Anzahl laufender Arbeitseinheiten und deren Abarbeitungszeiten) diese Informationen werden in Dienstklassen zusammengefasst entsprechend der vorgegebenen Klassifizierung des Systemverwalters dann Berechnung der Zielerfüllung für jede Klasse und falls notwendig Anpassung des Zugangs zu den Betriebsmitteln Anpassung erfolgt immer in Abhängigkeit von der Wichtigkeit der Klassen und dem Grad der Verfehlung vom Ziel dieser Regelmechanismus läuft alle 10s ab, in der Zwischenzeit werden Daten für neues Berechnungsintervall gesammelt ein Berechnungsintervall endet, wenn Anpassung zugunsten einer Dienstklasse durchgeführt werden kann WLM steuert den Zugang zu Prozessoren, E/A-Einheiten, Speicher und die Bereitstellung von Adressräumen um Programme für bestimmte Anwendungen abarbeiten zu lassen Zugang zu Prozessoren wird über Dispatch Priorities geregelt, dazu werden allen Arbeitseinheiten einer Dienstklasse die selbe Priorität zugeordnet Vergabe dieser Priorität muss nicht in jedem Fall mit der Definition der Wichtigkeit der Dienstklasse übereinstimmen, orientiert sich mehr an der aktuellen Auslastung des Systems, den Anforderungen der Klasse und ihrer Zielerfüllung zielorientiertes Workload Management wichtiges Unterscheidungskriterium zu anteilsorientiertem Workload Management, bei dem feste Zugänge zu den Betriebsmitteln vergeben werden (z.b. Unix) weiterer essentieller Unterschied starke Verflechtung des WLM zu den Anwendungen durch die ständige Kommunikation ist es möglich, Transaktionen der Anwendungen zu erkennen und zu steuern auf keinem anderen System möglich (jedwede Steuerung auf Prozesse begrenzt) WLM bietet außerdem eine Reihen von Schnittstellen, die es Lastverteilungskomponenten ermöglichen, eine intelligente Verteilung von Arbeit auf ein oder mehrere Systeme vorzunehmen weitere Funktionen, um Lastverteilung auf physischem System zw. mehreren logischen Systemen zu unterstützen und Zugang zu großen Plattenfarmen in Abhängigkeit der daraufzugreifendenen Arbeit zu steuern 4.2 Service Level Agreement (SLA) Kontrakt zw. Dienstanbieter und Dienstabnehmer mögliche Vereinbarungen: Plattenspeicher, Rechenzyklen auf Systemen, Auslastung des Netzwerks, Antwortzeiten, Verfügbarkeitskriterien Aufgabe des Rechenzentrums, vorhandenen Systeme so abzustimmen, dass SLA eingehalten werden kann vereinfacht werden, wenn System Definition ähnlich den SLA unterstützt (Abbildung der SLAs auf Zieldefinitionen (Goals) des WLM) 9

10 5 Parallelrechner Symmetric Multiprocessor (SMP) Cluster besteht aus mehreren CPUs, die auf gemeinsamen Hauptspeicher zugreifen im Basisfall nur eine Instanz des OS im gemeinsamen Hauptspeicher mehrere SMPs über Hochgeschwindigkeitsnetzwerk verbunden 5.1 Parallel Sysplex Cluster Technology mehrfache z/os oder OS/390 Systeme verhalten sich so, als wären sie ein einziges System (Single System) Komponenten: Prozessoren mit Parallel Sysplex Fähigkeit Coupling Facility Coupling Facility Control Code (CFCC) Glasfaser Hochgeschwindigkeitsverbindungen ESCON oder FICON Switch Sysplex Timer gemeinsam genutzte Platten (Shared DASD) Sysplex Timer stellt allen z/os und OS/390 Instanzen eine gemeinsame Zeitbasis zur Verfügung ermöglicht korrekte Zeitstempel und Ablaufssequenzen bei Datenbank-Änderungen besonders bei Datenbank-Recovery Operationen wichtig Coupling Facility weitere zseries Rechner mit spezieller Software Aufgaben sind Locking, Caching, Control/List Structure Management größte Teil des CF-Hauptspeichers wird für das Caching von Plattenspeicherdaten eingesetzt Fibre Channel für serielle, kontinuierliche Hochgeschwindigkeitsübertragung großer Datenmengen konzipiert zw. 4 und 8 Gbit/s, im Vollduplex-Betrieb Datentransferraten von 800MB/s als Übertragungsmedium Kupferkabel (bis zu 30m), meistens aber Glasfaser (bis zu 10km) Switched Fabric: Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zw. den Endgeräten Arbitrated Loop: logischer Bus, alle Endgeräte teilen sich Datenübertragungsrate 5.2 Enterprise Storage Server (ESS) besteht aus 4 Teilen 1. Front End: stellt Schnittstelle zu den Rechnern dar 2. Cache: besteht aus 2 Teilen: Cache für zu lesende Daten, Cache für zu schreibende Daten (Schreibcache extra gegen Stromausfälle gesichert) 3. Back End: Kanäle zu den SCSI-Platten 4. Back Store: verwendet SCSI-Platten als Bausteine, durch RAID konfiguriert 10

11 6 Virtuelle Maschinen, Partitionierung 6.1 Harte Partitionierung 4 CPU pro System Board jeder SMP (Symmetrische Multiprozessor) hat eigenes Betriebssystem Aufteilung der System Boards zu OS erfolgt statisch Aufteilung kann im laufenden Betrieb geändert werden Hauptspeicher kann in unterschiedliche Größen aufgeteilt werden 6.2 Virtuelle Partitionierung erfolgt durch Software flexibler als harte Partitionierung aber durch Software größerer Overhead Hardwareumgebung wird virtuell abgebildet Emulation Auf Rechner mit HW-Architektur x wird Rechner mit HW-Architektur y emuliert/nachgeahmt Virtuelle Maschinen Auf Host-Rechner mit HW-Architektur x wird ein (oder mehrere Gast Rechner der gleichen Architektur abgebildet Host OS hat Host Kernel oder Hypervisor und Gast OS hat Gast Kernel Gast Maschinen laufen in eigenem Adressraum Host Kernel Scheduler übergibt Kontrolle an CPU s der Gast Maschine (Zeitscheiben) Gast Kernel laufen in User/Problem Mode lösen Programmunterbrechung aus wenn privilegierten Maschinenbefehl ausgeführt wird Host Programmunterbrechungsroutine interpretiert Befehl und gibt Kontroller zurück Adressumsetzung: erfolgt bei jedem Zugriff durch Hardware geschieht durch Segment- und Seitentafeln Gast beschreibt Adressübersetzung mit eigenen Segment- und Seitentafeln da Host diese ebenfalls beschreibt entstehen falsche Werte Lösung durch Shadow Tables (bilden direkt virtuelle auf reale Adresse ab) Sensitive Machinenbefehle: Ausführen eines Maschinenbefehls innerhalb einer virtuellen Maschine darf andere virtuelle Maschinen nicht beeinflussen nicht sensitive können das nicht, sensitive schon alle sensitiven Maschinenbefehle sind gleichzeitig privilegierte Maschinenbefehle und können nur vom Host Kernel ausgeführt werden Paravirtualisierung: Architektur der virtuellen Maschine nicht vollständig indentisch mit Host Architketur 11

12 6.3 LPARs - Logischer Partitionierung wird von PR/SM (Processor Resource/System Manager) verwendet jedes Gastbetriebssystem erhält LPAR - logische Partition bis zu 64 getrennte Speicher möglich reale Speicher können in einem physischen Speicher abgebildet werden Aufteilung des Speichers auf LPAR erfolgt statisch bei erster Inbetriebnahme ein Host Kernel läuft in getrenntem Speicher absoulte Host Adresse = Gast absolute Adresse + Zone Origin Register (des Gastsystems) IRD - Intelligent Resource Director Speicherplatzverwaltung Erweiterung von PR/SM mehrfachen realen Adressen der einzelnen LPARs werden in einem phyischen Speicher abgebildet durch weiteren Mechanismus kann den LPARs zugewiesener Platz dynamisch um 64MB Blöcke verändert werden liegen nicht mehr zusammenhängend vor übersetzung der Adressen mit Blocktabellen 6.4 Typische Konfigurationen 7 RDz Entwicklungsumgebung für System z Version mit Java oder EGL Local and Remote Development Anlegen von Datasets, Überblick über vorhandene Datasets Syntaxcheck und Debugmodus CICS Explorer, File Manager UML-Diagramm to COBOL Client-Server Architektur, ein RSE Daemon(in JVM) pro Installation, lädt Server-Prozesse 12

13 8 Transaktionsverarbeitung mit CICS 8.1 Transaktion Ist ein Stapelverarbeitungs- oder Client/Server-Anwendung, die die auf einem Server gespeicherten Daten von einem definierten Zustand in einen anderen überführt. Die Transaktion ist eine atomare Operation. Sie wird entweder ganz oder gar nicht ausgeführt. Im Fehlerfall wird Ursprungszustand wieder hergestellt. Typischer Aufbau: start transaction... if okay then commit else roleback 8.2 ACID Atomizität Transaktion wird vollständig ausgeführt oder gar nicht. Konsistenzerhaltung Transaktion überführt die transaktionsgeschützten Daten des Systems von konstienten Zustand in konsistenten Zustand. Isolation Auswirkungen einer Transaktion werden erst nach erfolgreicher Beedndigung für andere Transaktionen sichtbar. Dauerhaftigkeit Die Auswirkungen einer erfolgreichen Transaktion gehen nicht verloren. 8.3 Transaktionsmonitor Ist Laufzeitumgebung für Transaktionsanwendungen. Anwendungen laufen in eigenem Adressraum gesteuert von TM. Message Queuing Lock Verwaltung Log Verwaltung (historische Aufzeichnung aller Änderungen des Systemzustands) 2-Phasen Commit Synchronisation Rollback Funktion (Im Fehlerfall ursprünglichen Zustand wieder herstellen) Laststeuerung Phasen-Commit-Protocol steuert gleichzeitige Änderung mehrerer Datenbanken Unterteilung in Master (Nur ein Master) / Slave (viele Slaves) Phase 1: Master fragt alle Slaves ob Aktion möglich ist Slaves markieren Anforderung als möglich und schicken Bestätigung an Master Phase 2: Master sendet Commit-Befehl, wenn alle Slaves mit JA antworten Wenn ein Slave mit NEIN antwortet, senden eines Roleback-Befehls Slaves bestätigen Abschluss der 2-Phasen Transaktion 13

14 8.5 CICS - Customer Information Controll System verläuft in eigenem virtuellen Adressraum Transaktionsmonitor verhält sich wie Mini-Betriebssystem, Laufzeitumgebung für Transaktionen ruft OS-Kernel nie direkt auf benutzt spezielle EXEC CICS Command sind Befehle aus CICS Nucleus, läuft im User-Mode und ruft System Calls auf Ablauf einer CICS-Transaktion Programm besteht aus Folge von Maschinenbefehlen die unterbrochen sind durch Bibliotheksaufrufe, bspw.: I/O-Operationen Während der IO-Operationen wird weitere Transaktion bearbeitet Thread-Ansatz(Aufwand gering) oder Prozess-Ansatz(Isolation gut) CICS -Nucleus Terminal Manager Task Manager (Empfang von Transaktion Request, Task-Erstellung/Steuerung) Program Manager (lädt Anwendungsprogramm in Hauptspeicher) Storage Manager (Zuordnung für (virtuellen) Speicherplatz der Transaktionen File Manager Transaktionsverarbeitung 1. Transaktions-ID kommt ins CICS System 2. Task für Transaktion wird generiert 3. Task wird ausgewählt zum versenden 4. Task wird ausgeführt 5. Task wird verarbeitet, wenn warten auf I/O dann wird CPU freigegeben 6. I/O fertig, Task wird redispatched 7. Task ist fertig RETURN Befehl zu CICS 8. CICS entfernt den Task vom System 14

15 9 Message Queuing ist Methode zur verbindlichen Programm-zu-Programm-Kommunikation ohne direkte Verbindung kommunizieren über ablegen und herunternehmen von Nachrichten aus Message Queues zeitunabhängig und verbindungslos, parallel (one-to-one, many-to-one, one-to-many) KEIN direktes wechselseitiges Aufrufen mit Triggern verbunden Message: Header: identifiziert Nachricht und enthält Steuerungsinformationen Daten: Daten die von einem zum anderen Programm übertragen werden sollen Typen: Datagram, Request, Reply, Report kann persistiert werden Message-Queue-Manager verwaltet Queues und Messages stellt Message-Queue-Interface zur Verfügung wird über API-Calls aufgerufen überträgt Nachrichten von QM zu QM über Channels Segmentierung und Gruppierung von Messages Queues Lokale Queue: gehört zum QM zu dem die Anwendung verbunden ist Remote Queue: ist nicht real, gehört zu anderem QM, verbunden mit Transmission Queue Transmission Queue: Zwischenschritt für Senden von Messages zu Queues die anderem QM gehören Dead-Letter Queue: Ablage für alle unzustellbaren Queues Channel ist logische Kommunikationsverbindung Message Channel: verbindet zwei QM durch Message Channel Agenten, unidriectional Message Queue Interface Channel: verbindet MQ-Client mit Queue-Manager 15

16 10 Sysplex Coupling Facility Die Coupling Facility ermöglicht Data Sharing und Datenintegrität zwischen vielen z/os und OS/390 Servern. Mehrere Server verhalten sich so als wären sie ein einziges System - Single System Image. Parallel Sysplex Cluster Technologie: Prozessoren mit Parallel Sysplex Fähigkeit Coupling Facility Coupling Facility Control Code Glasfaser hochgeschwindigkeitsverbindungen ESCON/FICON Switch Sysplex Timer DASD - Direct Access Stroage Device System/Subsystem Software über Glasfaser Verbindung (und spezielles Protokol) mit Knoten verbunden CF ist ein weiterer zseries Rechner mit spezieller Software (CFCC) Aufgabe: Locking, zentrale Aufgabe der CF Caching, duplizieren des Plattenspeichercaches der einzelnen Systeme Sysplexverwaltung, bspw.: RACF Sicherheits Subsystem You cannot build a cluster that scales, if you do not solve the locking problem 10.1 Locking Problem Zwei Transaktionen die auf verschiedenen Systemen des Sysplex laufen, greifen beide auf das gleiche Datum zu. Möglicherweise erhält eine Transaktion eine nicht mehr aktuelle Information oder überschreibt die Änderungen der anderen Transaktion Zwei-Phasen-Locking jedem zu schützendem Datum wird ein Lock zugeordnet getreadlock (shared, können mehere Transaktionen besitzen) getwritelock (exklusiv, kann nur eine Transaktion besitzen) promotereadtowrite (Zustandswechsel von shared nach exklusiv) unlock (freigeben) zeitlich erst holen der Locks (Wachstumsphase) und dann freigeben (Schrumpfphase) nicht mit 2 Phase Commit Protocol verwechseln 16

17 10.2 Lockverwaltung Einfachste Möglichkeit: jedes zu schützende Datum erhält Lock-Feld zu viele Plattenzugriffe Verteilte Lock-Tabellen Häufig im RAM bei mehreren System müssen Tabellen auf gleichen Stand gehalten werden Kohärenzsteuerung durch Invalidate-Broadcast skaliert schlecht, Verbesserung durch zentralen Lockserver, aber Anfragen gehen über LAN TCP/IP Overhead Sysplex Lösung: 17

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