IBM大型服务器系统概述.ppt

主要参考书目 MVSandJCLFacilities OS 390Facilities AnIntroductiontozOS 教育部 IBM高校合作项目精品课程系列教材 大型主机操作系统基础实验教程 课程说明 大型机 z OS 中小型机 UNIX 微型机 Windows 功能强大 简单易用 学习结果 掌握主机基础知识 为其它主机课程打好基础 学分及认证 了解主机及主机操作系统发展历史掌握主机操作系统技术体系熟悉主机操作环境 DataSets熟练使用JCL语言熟练使用Utilities 拿到选修课学分SpecialistCertification 期末考试75分以上 ProfessionalCertification的必修课程 修满所有选修 考查方式 考试方式闭卷占70 实验试验占20 平时占10 第一章IBM大型主机概述 IBM主机教育中心黄志炜 学习内容 集中式 与 分布式 大型主机用途与特点最适合主机的主要负载类型与主机相关的岗位与职责主机上的主要操作系统 1 1 新型大型主机 从应用角度来看 克服了第二代计算机性能单调的弱点 集科学计算 数据处理和实时控制功能于一身 确立了通用性 从生产角度来看 实现了系列化 从发展角度来看 第一台使用微码 microcode 技术 同时采用了通道等最新技术 又留有继续发展的余地 从使用角度来看 360在建立计算机系统的继承性上起了开创性的作用 1 2 S 360里程碑 IBM大型服务器系统 发展历史 一 1948年 IBM开发制造了基于电子管的计算机SSEC 1952年 IBM公司生产的第一台用于科学计算的大型机IBM701问世 701字长36位 使用了4000个电子管和12000个锗晶体二极管 运算速度为每秒20000次 1953年又推出了第一台用于数据处理的大型机IBM702 世界第一台电子计算机 时间 1946年2月14日内容 埃尼阿克 ENIAC 背景 美国宾夕法尼亚大学的莫尔电机学院绝招加法 乘法 世界第一台计算机 时间 1944年1月10日内容 科洛萨斯 计算机背景 二战绝招 解码 中国第一台计算机 1957年 哈尔滨工业大学研制成功中国第一台模拟式电子计算机 1973年 中国第一台百万次集成电路电子计算机研制成功 1983年 银河 号 巨型计算机研制成功 发展历史 二 1956年IBM继续推出701与702的后继产品704和705 1958年 IBM推出了大型科学计算机7090 并实现了晶体化 1960年IBM将7000系列全部晶体化 并制造了7094 1大型科学计算机和7040 7044大型数据处理机 发展历史 三 1961年 IBM完成了第一台流水线计算机STRETCH IBM7030 1964年4月7日 IBM公布了360系统 成为计算机发展史上的一个重要里程碑 System 360是5种不同型号计算机的统称 也就是系列机的思想 总之 在1955年到1965年这10年间 美国名牌大学与大公司使用的计算机大多数是IBM704到IBM7094这些机器 发展历史 四 1970年六月 IBM正式发布了System 370的155和165两种型号 1972年八月 IBM推出的S 370 158和168系统采用了虚拟存储器技术和多处理技术 所谓多处理技术是指两个以上的处理器装在一个计算机系统中共同工作 1981年 IBM公布了扩展的S 370体系结构 370 XA 将地址线位数从24位增加到31位 大大增强了S 370的寻址能力 发展历史 五 1988年 IBM对S 370的体系结构作了进一步的改进 发布了ESA 370 1990年9月 IBM开发了ESA 390 ES 9000和S 390系列计算机系统 采用ESCON等新技术 1994年 在扩展ES 9000产品系列的基础之上 IBM发布了System 390 简称S 390系统 引进了并行复合系统环境下的并行处理和CMOS技术的应用 IBMeServerzSeries 更开放 更可靠 计算机发展史世界与中国 第一代电子管计算机 1945 1956 IBM 1948 科学计算第二代晶体管计算机 1956 1963 IBM 1958 工业控制第三代集成电路计算机 1964 1971 IBM 1964 文字 图像 通信第四代大规模集成电路计算机 1971 现在 微型计算机 73年8位机 83年16位代表IBM PC 8086 1956年 夏培肃完成了第一台电子计算机运算器和控制器的设计工作 同时编写了中国第一本电子计算机原理讲义 1957年 哈尔滨工业大学研制成功中国第一台模拟式电子计算机 1981年 中国研制成功的260机平均运算速度达到每秒100万次 1983年 银河 号 巨型计算机研制成功 运算速度达每秒1亿次 1984年 联想集团的前身 新技术发展公司成立 中国出现第一次微机热 1987年 第一台国产的286微机 长城286正式推出 1988年 第一台国产386微机 长城386推出 中国发现首例计算机病毒 1991年 新华社 科技日报 经济日报正式启用汉字激光照排系统 1992年 中国最大的汉字字符集 6万电脑汉字字库正式建立1993年 中国第一台10亿次巨型银河计算机 型通过鉴定 1994年 银河计算机 型在国家气象局投入正式运行 用于天气中期预报 1995年 曙光1000大型机通过鉴定 其峰值可达每秒25亿次 1996年 国产联想电脑在国内微机市场销售量第一 2000年 我国自行研制成功高性能计算机 神威I 其主要技术指标和性能达到国际先进水平 我国成为继美国 日本之后世界上第三个具备研制高性能计算机能力的国家 名人 查尔斯 巴比奇 CharlesBabbage 冯 诺依曼 JohnVonNeuman 威廉 肖克利 WilliamShockely 阿兰 图灵 AlanTaring 高登 摩尔 GordonMoore 格莱斯 霍普 GraceHopper 1 3 演进主机架构 更多且更快的处理器更多物理内存和更大的内存寻址能力动态升级硬件和软件的能力加强的硬件错误自动检查和自动恢复功能为输入输出配备更强设备 在I O设备和处理器之间使用更多更快的通道更完善的I O附加装置 比如拥有强大的内部处理能力的LAN适配器 更强的功能可以将一个机器的资源划分为多个逻辑相互独立 分离的系统 每个系统上运行自己的操作系统高级集群技术 比如并行系统联合体 和在不同系统中共享数据的能力更强的节能能力和制冷能力 1 3 演进主机架构 1 4 大型机在身边 主机在绝大多数世界最大型企业中的日常运作中扮演了核心角色 这些企业包括许多财富1000强的公司 在银行 金融 医疗 保险 公用事业 政府机关和大量的其他公有及私有企业中 主机继续构成现代商务的基础 主机常常被IT机构用于运行最为重要 关键的应用程序 其中典型的有客户订单程序 金融交易 生产和库存控制 工资发放以及一些处理其他类型工作的程序 需要主机来处理的任务的主要特征有以下几点 1 执行大规模的交易处理 每秒钟数千次交易 2 支持成千上万的用户和应用程序并行地访问大量资源 3 在数据库中管理千兆字节的信息 4 处理大带宽的通信 1 5 什么是大型机 支持成千上万的应用程序 I O并发 用户资源的集中式管理成百上千个操作系统和硬件超强的数据共享能力 1 6 谁在使用主机 根据IDC的高端服务器 250K 季度跟踪报告 自2000年以来 IBMSystemz的市场份额已翻番 从17 增长到34 2000年第3季度到2007年第3季度 2008年8月 国际著名咨询公司Gartner对Systemz大加称赞 认为它促进了IBM在全球服务器市场的总体领先地位 因为Systemz在第2季度赢得了将近34 的市场份额 越来越多的企业选择了IBMsystemz作为他们信息的核心处理工具 这样使得 IBM大型计算机的无论是服务范围还是为这些公司开发应用软件 都直接使得大机的应用和需求飞速增长 通过迁移到大型机 您将享用具有以下事实的技术 自2000年以来 市场占有率翻了一番多 被认为是成熟行业的奠基石经历全球技能激增 有400所大学为50 000名学生讲授大型机课程是业务应用程序的温床 仅2007年就提供了600多种新应用程序 总共有4 000种专用应用程序 对Linux SOA和OpenSolaris这些新技术具有吸引力 1 7 主机决定因素 Reliability 可靠性 系统的硬件组成部分拥有强大的自我检查和自我恢复的能力 对软件进行广泛的测试并对检测的问题进行迅速更正 这些保证了系统的软件可靠性 RAS Reliability Availability 和Serviceability Availability 可用性 系统能够恢复失效组件 而不影响系统中正在运行的其他部分 它包括硬件恢复 自动使用备份替换失效组件 和软件恢复 操作系统提供的故障恢复层 Serviceability 可服务性 系统能够确定故障发生的原因 它允许在尽可能小地影响业务系统的前提下对软硬件进行替换 这一术语也隐含了软件或硬件都具有明确的替换单元 MTBF概念 故障间的平均时间间隔 MTBF 标识了计算系统的可用性 1 7 主机决定因素 兼容性 提供硬件和软件以及几乎所有操作系统的兼容 集中性 实现资源的集中管理以提高资源的合理利用率 并行化 硬件或者操作系统上同时进行成百上千的I O运算 聚类化 能够在一个系统中同时操控多个系统 并对其应用软件进行增减 这一点在z VM系统中尤为突出 共享性 在不同的操作系统间共享资源并允许用户跨系统访问 强大的数据处理能力 安全性 1 8 典型主机负载 1 8 批处理 分布式系统的批处理缺乏以下特性 足够的数据存储 优越的处理器处理能力 在耦合系统范围内进行资源和作业调度管理批处理通常具有以下特性 要处理和保存大量输入数据 可能是兆兆位或更多 访问大量记录 输出大量信息 通常来说 很短的响应时间是不必要的 但是 批处理作业通常必须在 批处理窗口 时间内完成 生成的信息通常和大量用户和数据实体有关 一个调度好的批处理包含成百上千个按照事先预定好的顺序执行的作业 1 8 批处理 1 8 在线交易 在线交易程序有以下特点 1 少量的输入数据 很短的响应时间 2 用户数量大 交易数量大 3 用户的交易终端需要全天候的可用 4 交易安全和用户数据安全必须得到保障 系统程序员系统管理员应用程序设计人员应用程序开发人员系统操作人员生产控制分析员厂商角色 CE FTSS SE 1 9 主机的角色分工 除了z OS 另外四种操作系统主导了主机的使用 分别为 z VM z VSE LinuxforzSeries和z TPFz VM有两个基本组件 一个控制程序 CP 和一个单用户操作系统CMS 作为一个控制程序 z VM允许在它创建的虚拟机上运行其他操作系统 因此它是管理者 任何一个IBM主机操作系统 可以在他们各自虚拟机上作为客户系统运行 并且z VM上可以运行任意组合的客户系统 控制程序人工地从真实硬件资源中创建多个虚拟机 对于终端用户而言 好像他们独享了 共享的真实资源包括打印机 磁盘存储设备和CPU 控制程序保证了客户系统中数据和应用程序的安全 真实硬件也可以处于性能原因为单个客户独享 系统程序员在多个客户之间分配真实的物理设备 z VM的另外一个主要部件是会话监视系统 CMS 它运行在一台虚拟机上 提供交互式终端用户接口和通用的z VM应用程序编程接口 1 10各类主机操作系统 S370 多处理器虚拟内存逻辑分区 S390 系统集群数据共享金属氧化物半导体CMOS处理器逻辑分区扩展到可以支持15个按需容量升级 CUoD 革新的铜芯片技术FICON 新的光纤通道被引入 以前的8倍 速率也由17MB 秒提升到100MB 秒 Linux第一次出现在S 390 Sysplex SystemcomplexSysplex是指在一个或者多个处理器中运行两个或两个以上的OS390操作系统 XCF cross systemcouplingfacility 允许一个系统中的特许程序与该系统中的其它程序或者其它系统中的程序进行通讯 Channel to channel通讯方式 SysplexTimer 同步功能 OS 390 SYSMCSSYS1 OS 390 SYSMCSSYS1 GROUPBMEM1MEM2MEM3 GROUPBMEM4MEM5 SYSGRSSYS1 SYSGRSSYS1 GROUPAMEM1 GROUPAMEM2 XCF XCF XCF SIGNALING PATHS XCFCOUPLEDATASETS ParallelSysplex S390 并行复合系统 指在利用连接设备对数据进行共享的综合系统中 在MVS的管理下进行两个或多个计算图形的操作 网络效果是单象 高性能 数据共享 且是并行的MVS操作系统的配置 它是sysplex的扩展 可以支持更多的系统复合 提高数据的共享和通讯功能 支持负载平衡 IBMeServerzSeries IBMeServerzSeries900z900 2064 IBMeServerzSeries800z800 2066 IBMeServerzSeries990z990 2084