Вторник, 26.09.2017, 23:06
Приветствую Вас Гость | RSS
Главная | Каталог статей | Регистрация | Вход
Форма входа
Логин:
Пароль:
Поиск

Меню сайта

Категории раздела
Общие статьи [18]
Переводные статьи [6]
Примеры [8]
Эмуляторы [2]
Linux [3]
Презентации по IBM DS [6]
О.Ю.Еремин. Материалы по технологиям хранения и восстановления информации.

Наш опрос
О регистрации на сайте с помощью соцсетей.
Всего ответов: 12

Метки
EGL ODM бизнес правила программирование SOA arcati блоги журналы Каталог мейнфреймы журнал z/os Freeware VM bigdata nosql MVS OS zOS SLES zLinux мейнфрейм Хабрахабр 50лет документы хранилище Java EE liberty WebSphere history сообщение Форум DFSORT Hercules VSAM отчётность Linux Analytics Accelerator Netezza IMS IBM IDC продажа CHKPT GSam XRST гипервизор KVM Shutdown #hollywar mainframe Вакансии Санкт-Петербург пример Assembler LHI vs XR instruction to clear GPR z Seies CPU performance семинар впечатление доступность ЦБ цены аутсорсинг BMC CMS ZVM санкции Rockwell история z13 мобильность DB2 Java Coupling Facility Parallel Sysplex WebSphere AS MVT ОС ЕС ссср Tape VTL Вакансия БЛОГ Линукс Новое статьи Люксофт Польша Работа

Статистика

Главная » Статьи » Мейнфреймы » Общие статьи


Подходы к созданию программно-техническим комплексов министерств и ведомств РФ. Часть 2.

Продолжение. Часть 1. Часть 2. Часть 3. Часть 4.

4 Сравнение программно-аппаратных платформ.

4.1 Программно-аппаратные платформы для централизации.

С учётом текущих нагрузок на системы организации, а также с перспективой увеличения количества обрабатываемых данных, целесообразно рассмотреть в качестве платформ сервера, которые могут обеспечить достаточную производительность при удовлетворении остальным требованиям, в линейке серверов IBM это unix сервера System P и mainframe System Z. Популярные решения на Blade серверах можно использовать для консолидации в одном месте относительно небольших задач, но они совершенно не подходят для централизации множество однотипных задач в одну большую. При достаточно высокой максимальной производительности старших моделей обеих линеек, System P и System Z, а также при возможности исполнять на System Z операционную систему zLinux, что делает обе линейки серверов очень схожими с программной точки зрения, все же платформы сильно различаются. С целью более чёткого позиционирования программно-аппаратных платформ для задачи централизации систем, нужно рассмотреть их архитектурные отличия. Если unix сервер System P построен на так называемой «стандартной» архитектуре, то сервер System Z имеет ряд принципиальных отличий. Это была первая система, изначально проектировавшаяся как многозадачная многопользовательская платформа для решения бизнес задач. В этом качестве она и остаётся до сих пор. В то время, как остальные существующие ныне платформы изначально создавались или на базе персональных компьютеров, или на базе компьютеров для научных вычислений.

4.1.1 Принципиальные отличия аппаратуры System Z.

• канальная архитектура;

• возможность долговременной постоянной работы со 100% загрузкой процессоров;

• беспрецендентно низкие по сравнению со всеми остальными платформами накладные расходы на переключение контекста процессора, основанные на аппаратной реализации;

Канальная архитектура.

Понятие канала можно сравнить с технологией Direct Memory Access (DMA) в других системах. Так же как и DMA, канал позволяет не использовать центральный процессор в операциях ввода вывода. Но использование DMA в других системах происходит посредством общесистемной шины, что и является узким местом такой архитектуры. Канальная же архитектура позволяет осуществлять операции ввода/вывода по независимым от других компонент и от друг друга магистралям передачи данных в память, что резко увеличивает общую пропускную способность системы до недостижимых на шинной архитектуре величин. Кроме того, в каналах происходит выполнение множества других операций, таких, как управление очередями запросов, динамическое реконфигурирование путей доступа, и многое другое. Каналы являются уникальным преимуществом платформы, и позволяют:

• снять нагрузку ввода-вывода с процессоров общего назначения за счёт выполнения программ, обеспечивающих операции ввода-вывода, на специализированных канальных процессорах, мощность которых не включается в лицензирование ПО, что способствует снижению величины лицензионных отчислений, повышению удельной вычислительной мощности системы;

• создавать множественные пути доступа к устройствам ввода-вывода, что повышает гибкость и надёжность операций ввода-вывода;

• создавать подсистемы ввода-вывода с беспрецендентной пропускной способностью, позволяющей перекрыть любые потребности.

Эти возможности доступны всем программным средствам на этой аппаратной платформы.

Кроме всего прочего, высоконагруженные OLTP системы, к которым относятся системы организации, в том числе ПТК, критичны к подсистеме ввода-вывода, в условиях, когда количество данных не помещается в оперативную память, и доступ к данным происходит случайным образом. В таком случае после заполнения буферов всех уровней каждый последующий запрос на обращение к данным вызывает операции ввода-вывода, что напрямую влияет на время отклика пользовательского приложения.

100% утилизация процессоров.

Архитектура процессоров и технология их изготовления предусматривают штатную постоянную загрузку процессоров на 100% в течении всего срока эксплуатации, что является недостижимым показателем для остальных платформ, и способствует снижению стоимости ПО.

Расходы по переключению контекста процессора.

Архитектура системы в целом и процессоров в частности позволяет добиться чрезвычайно низких затрат на переключение контекста по сравнению с другими платформами, и поддерживать работу множества виртуальных адресных пространств без переключения контекста длительное время. Эти преимущества проистекают из аппаратной реализации управлением страничными и сегментными таблиц, и количеством доступных адресных регистров. Подробнее можно прочитать в приложении . Эта особенность, в совокупности с возможностью 100% утилизации процессорной мощности и высокой пропускной способностью систем ввода-вывода, позволяет совмещать множество различных задач на одном сервере. Это позволяет снизить количество задействованного административного персонала, повысить утилизацию сервера, что в целом снижает затраты на обслуживание и на ПО.

4.1.2 Принципиальные отличия z/OS.

• концепция адресного пространства системы z/OS.

• изначальная предназначенность к работе в многопользовательском режиме.

• изначальная многозадачность, и уникальное средство распределения ресурсов между задачами — Workload Manager;

• принципиально другое администрирование, по сравнению с unix.

Адресное пространство.

Является уникальной концепцией платформы, и для простоты объяснения его сущности адресное пространство z/OS можно сравнить с отдельным экземпляром VMWare. Адресное пространство также обеспечивает полную изоляцию задач между собой, в то же время обеспечивая возможность взаимодействия и защищённого доступа к совместно используемым данным, но всё это происходит с чрезвычайно малыми накладными расходами по сравнению с VMWare, в первую очередь за счёт низких накладных расходов на переключение контекста процессора.

Взаимодействие задач, выполняющихся в разных адресных пространствах, реализовано через ряд средств, в том числе и наличием в каждом независимом адресном пространстве участков памяти, доступных всем адресным пространствам одновременно. Защита данных в этих совместно используемых участках памяти организована аппаратной реализацией ключей защиты памяти.

Многопользовательская архитектура.

Изначально архитектура системы предусматривала многопользовательский режим работы, для обеспечения которого используются аппаратно-программные особенности, такие, как адресные пространства, а также система предусматривает ряд средств для обеспечения безопасной совместной работы пользователей в одной системе. Система имеет очень гибкие и многогранные средства управления правами пользователей на выполнения различных действий, позволяя создавать единый контекст безопасности системы, а не отдельно по задачам. Пользователь получает единый контекст безопасности на доступ к данным в наборах данных, к данным в базах данных, на исполнение пакетных заданий и выполнение прочих операций, и все его права управляются из одного места, обеспечивая целостность авторизации действий пользователя. Это отличается от других платформ, где авторизация действий пользователя выполняется не на основе общесистемного средства, а независимо для каждой задачи, к примеру, базы данных, автономно, не обеспечивая единство управления правами и единый контекст безопасности во всех задачах. Также система предусматривает очень развитые интегрированные средства аудита событий.

Workload Manager.

z/OS предоставляет чрезвычайно мощное и гибкое средство распределения ресурсов сервера между множеством одновременно выполняемых задач, управляемое определением бизнес целей, а не технических показателей, которых требуется достичь при работе задачи. В совокупности с остальными аппаратными и программными особенностями, WLM предоставляет возможности для одновременного выполнения в одном экземпляре z/OS разнообразных задач, при сохранении требуемых показателей производительности с точки зрения бизнеса, что также способствует повышению утилизации вычислительных ресурсов системы и снижению совокупной стоимости владения.

Администрирование.

Уникальные возможности, предоставляемые программно-аппаратной платформой System Z, приводят к тому, что администрирование системы сильно отличается от администрирования других платформ, и навыки, приобретённые при администрировании платформ unix или windows не могут быть использованы для управления z/OS. В то же время, развитые интегрированные средства мониторинга и управления позволяют подготовленным администратором осуществлять чрезвычайно эффективное управление системой, выполняющей гораздо большое количество задач и несущей гораздо большую бизнес-нагрузку, чем любая другая платформа, прилагая значительно меньшие усилия, что способствует надёжности эксплуатации систем, снижению количества задействованного административного персонала, и снижению совокупной стоимости владения системой.

4.1.3 Наиболее выгодный эффективный подход к использованию System Z.

Программно-аппаратная платформа System Z является уникальной в плане возможности совмещения и эффективного одновременного выполнения большого количества разносторонних задач. Даже если отдельно взятая задача вполне может быть выполнена с большей производительностью на другой платформе, выполнение большого количества разносторонних по характеру нагрузки задач с производительностью, сравнимой с System Z, недоступно на других платформах. Кроме того платформа предоставляет развитые механизмы управления доступом и разграничения доступа в контексте всей системы z/OS, а не отдельной задачи в её составе. Это способствует упрощению архитектурного ландшафта, повышению эффективности мониторинга и управления, снижению стоимости эксплуатации, повышению надёжности.

Исходя из особенностей платформы, и учитывая большие, по сравнению с System P, затраты на внедрение в организациях, где System Z ранее не использовалась, а также необходимость в специально подготовленных администраторах, наиболее эффективный подход к использованию System Z состоит в максимально возможной её загрузке переносом на неё всех возможных задач, при этом чем больше задач на неё будет передано, тем больше может быть эффективность её эксплуатации и эффект от внедрения. При этом выгоднее всего проводить укрупнения задач — вместо однотипных небольших, обслуживающих отдельные группы пользователей, эксплуатировать одну крупную, обслуживающую всех пользователей, нуждающихся в предоставляемом функционале. Однако, при таком подходе неизбежна ситуация, при которой один комплекс будет обслуживать различные департаменты организации, и неизбежно встанет вопрос ответственности за комплекс в целом. В условиях, когда организация никогда раньше не эксплуатировала централизованных систем, её организационно-штатная структура может не предусматривать подразделения, которое бы эксплуатировала централизованный комплекс в интересах всех остальных департаментов. Таким образом, внедрение централизованных решений на System Z может сопровождаться необходимостью проведения организационно-штатных мероприятий.

Наличие различного ПО, а также развитый API, включая Posix, позволяют утверждать, что практически любая задача может быть перенесена в среду z/OS.

4.2 Предлагаемое позиционирование System P и System Z в укрупнении вычислительных центров.  

В целом, обе системы могут быть использованы для укрупнения вычислительных центров. Но в связи с отличиями между ними, подход к построению архитектуры решения может быть разным.

Исходя из особенностей System Z и отличия от System P, предлагаются два разных подхода к укрупнению вычислительных центров методом централизации однотипных систем.

4.2.1 Размещение отдельных систем на выделенных серверах System P.

В этом случае под каждую отдельную крупную задачу, создающую высокую нагрузку, критичную к производительности и безопасности, выделяется отдельный сервер System P, или кластер серверов, обслуживающих эту систему в интересах всей организации, или своего департамента. Таким образом происходит укрупнение на основе задач отдельных департаментов. Задачи, не столь критичные с точки зрения создаваемой нагрузки, и с точки зрения разграничения доступа и изоляции, могут совмещаться на одном сервере System P. Такой подход обеспечит достаточную производительность и масштабируемость, позволит использовать существующие навыки в администрировании unix и linux систем, достаточно просто наложится на существующую организационно-штатную структуру, или потребует минимальных изменений.

В то же время такой подход потребует большего количества администраторов, больших требуемых вычислительных мощностей, затрат на интеграцию систем между собой, затрат на интеграцию управлением пользователями и их правами, что в целом приведёт к большей стоимости владения в перспективе, по сравнению с вариантом централизации на System Z, но более быстрое и простое начало централизации.

4.2.2 Совмещение всех имеющихся задач на System Z.

В этом случае возможно достижение максимальной эффективности системы и минимальной совокупной стоимости владения. Но внедрение System Z в организациях, где их небыло, требует значительных первоначальных затрат, в том числе и в подготовку администраторов, возможную адаптацию приложений, а также возможного изменения организационно-штатной структуры. По сути, вместо автоматизации задач, стоящих перед различными департаментами, внутри этих департаментов, потребуется создание отдельной структуры, которая возьмёт на себя эксплуатацию и развитие автоматизированных систем всех департаментов и регионов, с предоставлением услуг автоматизированной обработки данных остальным подразделениям организации.

В то же время при осуществлении централизации на основе z/OS потребуется пересмотр обеспечивающих систем, реализующих информационную безопасность, в том числе организацию разграничения доступа, и обеспечивающих доступности систем. Если у системы, обслуживающей отдельный регион/департамент были свои группы пользователей, общая корпоративная директория и средства управления идентификаторами пользователей, то в условиях укрупнённой централизованной системы, с одной стороны, появляется возможность всё это сосредоточить в одном месте, отказавшись от ставших лишними элементов и упростив инфраструктуру, с другой стороны в одной системе совмещаются разные группы пользователей, обслуживавшихся ранее в разных системах, и потребуется решать вопросы разграничения доступа их к данным одной системы. Если у системы региона/департамента было допустимое окно недоступности, которое могло использоваться для решения технологических задач, то в условиях укрупнённой централизованной системы такое окно может быть гораздо меньше, или вовсе отсутствовать.

Особенности System Z в вопросах обеспечения безопасности и доступности позволяют решить задачу централизации систем и их консолидации в один комплекс гораздо эффективнее, чем при использовании других платформ.

Правительство РФ постоянно ставит новые задачи перед организацией, что приводит к расширению существующего функционала, и появлению нового, ранее не существовашего функционала. В этих усливиях консолидация и централизация всех систем организации на платформе System Z может иметь бльшую гибкость, по сравнению с другими платформами. С выпуском новой системы z196 платформа Z совмещает в себе все классические достоинства с вычислительной мощью платформ на основе RISK и Intel в гибридной технологии, но под единым централизованным управлением. Таким образом, не добавляя существенных затрат на интеграцию и управление разнородными системами, новый System Z z196 позволяет адекватно реагировать на вновь поставленные задачи, гибко развивая вычислительную мощь комплекса в том направлении, которое нужно в данных момент, получая сбалансированный комплекс как по вычислительной мощности, так и по пропускной способности, надёжности, и безопасности.

4.3 Выбор платформы и принципа централизации.

На выбор платформы и конкретного метода централизации систем оказывает влияние множество факторов, среди которых технические и технологические факторы не будут иметь решающего значения. Решающее значение значение будет иметь стратегия развития организации, принципы её устройства и управления, что и должно находить своё отражение в устройстве ИТ инфраструктуры. Метод, подходящий организации с централизованным типом управления может не подходить организации, в которой отдельные подразделения и департаменты пользуются определённой самостоятельностью. Но также значительное влияние на выбор окажет программное обеспечение, как средство, непосредственно занимающееся обработкой пользовательских данных.

Категория: Общие статьи | Добавил: akost (07.12.2010) | Автор: Власов Григорий
Просмотров: 1392 | Комментарии: 2


Всего комментариев: 2
1  
Привет коллеги.

Очень интересная статья. Но вопрос такой - есть ли у вас в стране реальные примеры организаций, которые изменили распределённые железа на центральный мейнфрейм?

Я пишу из Польши. Не знаю ни одного случая что бы компания отказала на пример от фермы HP в пользу мейнфрейма IBM. У нас все клиенты с мейнфреймами это „исторические мейнфреймы“. Просто покупают новые процессора.

С уважением,
Marcin


2  
Привет, Мартин!
такие решения есть. я за последнее время знаю два таких решения, технические специалисты одного из них тут несколько раз писали. ну и исторические мейнфреймы тоже есть, конечно, их большинство.

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]

Яндекс.Метрика