En las computadoras mainframe IBM System / 390 e IBM Z , una instalación de acoplamiento o CF es una pieza de hardware de computadora o máquina virtual que coordina múltiples procesadores.
Un Sysplex paralelo [1] [2] [3] se basa en una o más Instalaciones de acoplamiento (CF). Una instalación de acoplamiento es un procesador de mainframe (se ejecuta en un LPAR propio, con CP físico dedicado, definido a través de HMC), con memoria y canales especiales (enlaces CF), y un sistema operativo especializado llamado Código de control de instalación de acoplamiento (CFCC). No tiene dispositivos de E / S, aparte de los enlaces CF. La información en el CF reside completamente en la memoria ya que CFCC no es un sistema operativo de memoria virtual . Un CF suele tener una gran memoria, del orden de varias decenas de gigabytes. El CF no ejecuta ningún software de aplicación.
Cuando se introdujo originalmente, el CFCC se ejecutaba en una unidad de mainframe 9674 separada que era esencialmente un procesador sin instalaciones de E / S distintas de los enlaces CF. Más tarde, [a] IBM habilitó el uso de un recurso de acoplamiento interno donde el CFCC se ejecuta en una partición lógica ( LPAR ) definida en un complejo de procesador estándar y se comunica a través de enlaces internos dentro de ese hardware complejo de procesador. Los enlaces internos se simulan, mientras que los enlaces a otra unidad de procesador se realizan a través de cables de cobre o de fibra óptica. Por lo general, se configura más de un CF en un clúster Sysplex para brindar confiabilidad y disponibilidad. El soporte de recuperación en el sistema operativo z / OS permite reconstruir estructuras en el CF alternativo en caso de falla.
Apoyado por CF, un clúster Sysplex escala muy bien hasta varios cientos de CPU (en hasta 32 miembros, cada uno con hasta 190 CPU) que ejecutan transacciones y aplicaciones de base de datos. Usando los enlaces CF, los datos se pueden intercambiar directamente entre la memoria CF y la memoria de los sistemas adjuntos, utilizando un mecanismo de acceso directo a la memoria , sin interrumpir un programa en ejecución. Los sistemas de un clúster Sysplex almacenan información de CF en la memoria local en un área llamada vector de bits. Esto les permite consultar localmente información de estado crítico de otros sistemas en el Sysplex sin la necesidad de emitir solicitudes al CF. La arquitectura System z incluye 18 instrucciones especiales de la máquina y características de hardware adicionales que admiten la operación CF
Estructuras de instalaciones de acoplamiento
Un CF se utiliza para tres propósitos:
- Bloquear información que se comparte entre todos los sistemas conectados
- Almacene la información (como para una base de datos) que se comparte entre todos los sistemas conectados (o mantiene la coherencia entre los grupos de búfer locales en cada sistema).
- Información de la lista de datos que se comparte entre todos los sistemas conectados
Estos tres propósitos están cubiertos por tres tipos de estructura:
- Cerrar con llave
- Cache
- Lista (y la lista serializada variante )
Una estructura es una parte dedicada de la memoria CF. Se dice que está conectado mediante aplicaciones específicas de explotación de CF en los sistemas z / OS acoplados . Un Sysplex paralelo típico contiene varias estructuras de cada tipo. Cada explorador de software puede utilizar varias estructuras de cada tipo. Por ejemplo, cada grupo de intercambio de datos de DB2 utiliza una estructura de bloqueo, una estructura de lista y varias estructuras de caché (una para cada grupo de almacenamiento intermedio de grupo (GBP)).
Duplex de estructura
Las estructuras se pueden duplicar en diferentes CF, lo que permite mantener sincronizadas dos copias de la misma estructura. La duplicación se utiliza a menudo como parte del impulso de una instalación para eliminar puntos únicos de falla, con el objetivo de reducir la incidencia y la duración de las interrupciones de la aplicación. En caso de falla de un CF, se utiliza la otra copia de la estructura para satisfacer todas las solicitudes.
Solicitudes de instalaciones de acoplamiento
Una solicitud a una estructura CF es de dos tipos:
- Solicitudes sincrónicas (sincronizadas). Cuando un sistema z / OS emite una solicitud, espera a que se complete, activando activamente uno de sus propios procesadores. Las solicitudes de sincronización son rápidas, pero el tiempo de respuesta es el mismo que la pérdida de CPU giratoria del sistema acoplado. Por lo tanto, las solicitudes de sincronización son relativamente caras en términos de CPU, desde la perspectiva del sistema acoplado.
- Solicitudes asincrónicas (asincrónicas). Cuando un sistema z / OS emite una solicitud, no espera a que se complete. Las solicitudes asíncronas son más lentas que las solicitudes de sincronización (ya que tienen una prioridad más baja en el CF) pero no hacen que el procesador del sistema acoplado gire.
La explotación de aplicaciones z / OS emite explícitamente solicitudes CF como sincronizadas o asincrónicas.
Conversión de solicitud dinámica
En z / OS Release 2, se introdujo el algoritmo heurístico Dynamic Request Conversion. Esto usa tiempos de respuesta muestreados para decidir si convertir las solicitudes de sincronización a asincrónica o no. Estas decisiones se basan en criterios como la velocidad del procesador acoplado. Cuanto mayor sea la distancia entre el sistema z / OS acoplado y el CF, mayor será la probabilidad de que las solicitudes se conviertan a Async desde Sync.
Las solicitudes asíncronas nunca se convierten a sincronización.
Este algoritmo heurístico complementa un algoritmo previamente existente que convierte automáticamente (pero no heurísticamente) las solicitudes, en función de condiciones como la ruta ocupada y el tamaño de los datos de la solicitud. La diferencia es que el nuevo algoritmo toma muestras de los tiempos de respuesta de forma dinámica.
Los CF son exclusivos de los mainframes S / 390, zSeries y System z. Son clave para la tecnología Parallel Sysplex.
Acoplamiento de niveles de instalaciones y explotación de niveles de software
El código CFCC se publica como Niveles, generalmente indicados por su CFLEVEL. Por ejemplo, CFLEVEL 15 se anunció en abril de 2007. Cada nivel aporta una nueva función y, a veces, un rendimiento mejorado. En la mayoría de los casos, la nueva función o mejora del rendimiento requiere una versión correquisita de z / OS y quizás una nueva función en algún subsistema (como DB2 ). Un ejemplo de este tipo es el dúplex de estructuras de instalaciones de acoplamiento. (A veces, el soporte del sistema operativo y los subsistemas está disponible a través de PTF en lugar de una versión completa).
Notas
- ^ en el
- Procesador IBM zSeries modelo 900
- IBM 9672 S / 390 Parallel Enterprise Server G3 o superior
- todos los procesadores z posteriores
Referencias
- ^ "Tecnología de clúster S / 390: Sysplex paralelo" . Revista de sistemas de IBM . IBM. 36 (2): 172-201. 1997. doi : 10.1147 / sj.362.0172 . ISSN 0018-8670 .
- ^ Nick, Jeffrey; Chung, Jen-Yao; Bowen, Nicholas (1996). Descripción general de IBM system / 390 Parallel Sysplex: un sistema comercial de procesamiento paralelo . Conferencia internacional sobre procesamiento paralelo, Honolulu, 15-19 de abril de 1996. IEEE. doi : 10.1109 / IPPS.1996.508100 . ISBN 0-8186-7255-2.
- ^ La solución flexible para los requisitos informáticos de su empresa Tecnología de agrupación en clúster IBM Parallel Sysplex . IBM. GG221-4101-05.