Post on 17-Jan-2016
description
Логическое разделение ресурсов сервера LPAR
Лекция 4
Курс «Основы построения БЭВМ»
Файл MF_Lec4_Sep06.ppt
3. Логическое разделение ресурсов сервера
Сервер zSeries обеспечивает три уровня конфигурирования и может функционировать с использованием одного, двух или трех уровней управления:
1. Базовая система
2. Логический раздел
(logical partition - LPAR)
3. Виртуальная система
STORE SYSTEM INFORMATION (STSI)
Управление системой и partitioning
CP CP CP CP
System Control
LPAR1 LPAR1 LPAR1
System Control
CHPID
CHPID
CHPID CHPID CHPID
CHPID CHPID
HMC SE
Specialized microprocessors for internal control functions
PC Think Pads
Located in operator area Located inside CEC but can be used by operators
Memory
Processors
Channels
Логический раздел LPAR
LPAR – это совокупность логических ресурсов, реализуемых выделенными для него физическими ресурсами (процессор, память и каналы ввода-вывода)
LPAR – это логический сервер, в котором обеспечивается изолированное от других LPAR исполнение собственной операционной системы (z/OS, OS/390, z/VM, Linux, VSE/ESA или Coupling Facility Control Code (CFCC).
LPAR всегда соотнесен с одной из логических канальных подсистем LCSS, допускающей подключение до 15 LPAR (сейчас – до 30-ти)
Логический раздел LPAR
• Логический раздел может быть активирован или деактивирован в любой момент "на ходу"
• Для создания нового или удаления ранее созданного раздела необходима остановка системы с использованием процедуры сброса по питанию POR.
Особенности LPARs• LPAR – эквивалент отдельной мейнфрейм для
большинства практических целей• Каждый LPAR имеет свою собственную ОС• Каждый LPAR - независим • Периферийные устройства могут быть общими для
нескольких LPARs• Процессоры могут быть постоянно закрепленные либо
общие для всех• В случае «shared» каждый LPAR определяется числом
логических процессоров (до максимального числа физических процессоров) и взвешивание (весовые коэффициенты) «weighting»
3.1. Параметры LPAR: Задаются в процессе его открытия:• количество выделяемых для раздела ресурсов
сервера: логических процессоров, памяти и каналов ввода-вывода;
• весовой коэффициент, присваиваемый разделу для его соотношения с другими разделами в составе одного сервера при использовании общих разделяемых ресурсов;
• ограничение на использование разделом процессоров в большем количестве, чем допускается весовым коэффициентом (LPAR capping);
• безопасность и • другие параметры
Параметры LPAR:
Параметры и информация о выделенных для раздела ресурсах
формируются через консоль управления (HMC) и
сохраняются в дисковой памяти элемента поддержки SE в виде профиля раздела (logical partition Image Profile).
Путаница в терминологии
Individual processors in the system
"processors"
"CPUs"
"engines"
"PUs"
"CPs"
IFLs, ICFs, zAAPs, IFLs spares
"system" = CPs running an operating system
System box from IBM possibly a zSeries
machine
Sometimes referenced as a "processor"
A few people use "CEC"
Many use "system"
Sometimes referenced as a "CPU"
Процессоры (PU)• Современные процессоры могут быть специальными
процессорами различного типа, причем типов таких много. Большинство из них нельзя считать полными процессорами для software charging– Central Processor (CP) - A full z/OS processor– System Assistance Processor (SAP) – Используется для
подсистемы ввода-вывода (I/O subsystem) – каждая машина имеет как минимум один такой
– Integrated Facility for Linux (IFL) – Специальный процессор для Linux - дополнительно
– zAAP – Используется для JAVA программирования– дополнительно
– Integrated Coupling Facility (ICF) – для коммуникационных целей
– Spares -запасной
3.2. Процессоры в LPAR:
В логический раздел могут быть выделены процессоры разных типов: CP, ICF, IFL или zAAP.
Каждый из процессоров может быть:
1. постоянно закреплен (dedicated) за одним разделом либо
2. являться общим (shared) ресурсом для всех LPAR (более эффективный вариант).
3.4.Распределение памяти в LPAR: Распределение основной и расширенной памяти между
разделами - в процессе создания LPAR и предусматривает выделение каждому из разделов части адресного пространства памяти.
Максимальный объем памяти, выделяемой для одного раздела, ограничен объемом используемой в сервере памяти (для z/Architecture - 256 GB, в режиме ESA/390 - 2 GB) без учета области системной памяти HSA.
Использование общих фрагментов основной или расширенной памяти разными LPAR не допускается.
Объем памяти, выделяемой для раздела LPAR, измеряется блоками, размер которых зависит от объема инсталлированной в сервере памяти (см. след. слайд).
Соотношение объема установленной памяти и размера LPAR
Объем установленной памяти (GB)
Размер блока для LPAR (MB)
5 ÷ 8 16
8 ÷ 16 32
16 ÷ 32 64
32 ÷ 64 128
Структурная схема S/360
00 33 00 11
ProcessorsStorageControl
MainStorage
11 55 66 AA BB
ControlUnit
3Control
UnitControl
Unit
3
11 22
55 33Channels
Devices
X
Y 00 11 Z
ControlUnit
C0communication
line
ParallelChannels
AnotherAnotherSystemSystem
Система ввода-вывода
• Каналы ESCON и FICON• Для связи периферийных устройств с одной
или более CEC – Switches• Адреса идентификаторов каналов (CHPID)
состоят из двух шестнадцатеричных цифр • Несколько разделов могут делить CHPIDs• Уровень подсистемы I/O имеется между
операционной системой и CHPIDs
Система ввода-вывода• Слой I/O control layer использует конфигурационный
набор данных параметров оборудования (IOCDS – Input\Output Comfiguration DataSet), который переводит физические адреса I/O в номера устройств, которые используются операционной системой z/OS
• Номера устройств устанавливаются системным программистом при создании файла определения параметров конфигураций ввода-вывода (Input\Output Definition File IODF) и IOCDS и с учетом их приоритетов (а не случайным образом!)
• В современных машинах они содержат три или четыре шестнадцатеричных цифры
Система ввода-вывода
HSA
LPAR BCentral Storage
LPAR ACentral Storage
UCB2001
UCB2000
UCB183F
68306831
68326833
FF00
FF01
FF02
FF03C40
683F
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
200A
200B
200C
200D
200E
200F
External device label
Four hex digits in range 0000-FFFF
Arbitrarily assigned by sysprog
Used in JCL, commands, messages, EREP
IEE302I 200A ONLINE
V 200B,ONLINE
V 200A,ONLINE
3.5. Способы выделения каналов ввода-вывода для LPAR
• Закрепленные каналы предназначены для использования только в одном логическом разделе
• Реконфигурируемые каналы в каждый момент времени используются только одним LPAR
• Совмещенные каналы относятся к разделяемым ресурсам внутри одной LCSS (подканальной системы).
• Объединенные (spanned) каналы допускают подключение к LPAR, входящим в разные LCSS (подканальные системы).
НЖМД
•В современных мэйнфреймах используется НЖМД IBM 3390•Базовая конфигурация была проста: контроллер присоединялся к процессору, массивы НЖМД – к контроллеру.
IBM 3390 Disk Unit
IBM 3990 Control Unit
channels
Текущая реализация НЖМД IBM 3390
Common Interconnect (across clusters)
HA HA HA HA HA HA HA HA HA HA HA HA HA HA HA HA
Cluster Processor Complex
cache NVS
DA DA DA DA
Cluster Processor Complex
cache NVS
DA DA DA DA
RAID array
RAID array
Device Adapters
Host Adapters (2 channel interfaces per adapter)
3.6. Системный менеджер Processor Resource/Systems Manager (PR/SM)
• Цель - управление совместным функционированием всех LPAR
• Реализован на уровне микрокодов системного гипервизора
• Одна из основных функций -распределение всех инсталлированных в сервер ресурсов между LPAR с учетом их весовых коэффициентов
• LPAR-кластер
3.7. Система распределения ресурсов Intelligent Resource Director (IRD)
Основные функции IRD:• менеджмент процессоров LPAR (LPAR
CPU Management); • динамический менеджмент канальных
путей DCM (dynamic channel path management);
• организация приоритетных очередей в канальной подсистеме (Channel Subsystem Priority Queuing - IOPQ)
Кластеризация
• Кластеризация производилась несколькими способами:– Обычные диски DASD общего доступа– Кольца CTC/GRS– Basic и Parallel sysplex
• Image is used to describe a single z/OS system, which might be standalone or an LPAR on a large box
Обычный диск DASD общего доступа
•Ограниченные возможности•Резервирование и снятие резервирования для диска в целом •Доступ к диску во время обновления ограничен.
zSeries ( or LPAR)
z/OS
channels
zSeries ( or LPAR)
z/OS
channels
control unit control unit
Real system would have many more control units and devices
Кольцо CTC
•Глобальный общий доступ к ресурсам (GRS) используется для передачи информации по кольцу CTC•Request ENQueue on a dataset, update, the DEQueue•Свободно связанные системы
zSeries ( or LPAR)
z/OS
channels
zSeries ( or LPAR)
z/OS
channels
control unit control unit
Can have more systems in the CTC"ring"
CTC
CTC
Parallel Sysplex
•В этом расширении кольца CTC используется выделенная устройство сопряжения (Coupling Facility) для процедуры storeENQ data для GRS.•Работает существенно быстрее.•Устройство сопряжения также может быть использовано для хранения общей информации приложений (такой как таблицы DB2).•Может быть представлен как единая система.
zSeries ( or LPAR)
z/OS
channels
zSeries ( or LPAR)
z/OS
channels
control unit control unit
system or LPAR
CouplingFacility
CF channels
Типичные варианты систем
•Выше приведены 2 примера небольших систем– Слева - Multiprise 3000, разработанная для small installations с
внутренними НЖМД
– Справа – система эмуляции FLEX-ES, работающая на ПЭВМ под управлением Linux или UNIX
printer
MP3000System
SUPPORTelement
Standard mainframe control units and devices
ESCON channels
LANadapter(s)
tn3270 terminals
printer
tn3270 terminals
LANadapter(s)
FLEX-ESSystem
Parallel channels
Selected mainframe control units and devices
Конфигурация среднего масштаба
•Это полностью современная система, не содержащая устаревшие компоненты•Система z890 представлена в конфигурации с 2 контроллерами внешних НЖМД, накопителями на магнитной ленте, принтерами, сетевыми периферийными устройствами и терминалами.
Printer
RouterTape drives
LAN
Consoles
OSA-Expressz890
Printer
EnterpriseStorage Server1
EnterpriseStorage Server1
Одиночная система среднего масштаба
Такая система может исполнять несколько LPAR:– Одна LPAR - z/OS с интерактивными
приложениями– Вторая LPAR – для пакетной обработки – Тестовая z/OS LPAR для тестирования
нового ПО– Одна или больше LPAR – для Linux, Web-
приложений и т.д.
Конфигурация большого масштаба
•Два мэйнфрейма – новый z990 и 9672 (более старый)•Parallel Sysplex с устройством сопряжения (CF)•Многочисленные серверы ESS и более старые дисковые массивы DASD, соединенные коммутатором•Контроллеры сети SNA (3745)•Накопители на магнитной ленте (3490E), оставленные для совместимости•Разъемы OSA Express для подключения к LAN •Консоли (терминалы)
OSA Express
LAN
LAN
Older DASDdevice 3390
3490E
OSA Express
Consoles
CFCF
EsconDirector
EsconDirector
LANOSA Express
LANOSA Express
z990 9672R96
EnterpriseStorage Server1
EnterpriseStorage Server1
Еще более крупная система• Представляет собой сочетание оборудования различных
поколений• Добавляется новое оборудование; старое оборудование
продолжает использоваться, пока не достигнет конца срока службы.
• Система z/OS обычно работает на более старом оборудовании, пока смена архитектуры не заставит отказаться от него
• О подобных изменениях архитектуры и случаях несовместимости, которые могут привести к неработоспособности оборудования, обычно сообщается заранее.
Спасибо за внимание!