Основы построения БЭВМ

Курс лекций
«Основы построения БЭВМ»
Лекция №10
“Операционные системы мэйнфреймов zSeries “
2006-2007 учебный год, 9 семестр
Кафедра ИУ6
Операционные системы
мэйнфреймов zSeries
Тема третья, лекция 10
Октябрь - Ноябрь 2006
Автор: Галямова Е.В.
Этот же курс «Операционные
системы и программное
обеспечение на платформе
zSeries» вы можете изучить в
электронном университете
www.intuit.ru
Четыре направления развития ОС
для мейнфреймов
Единая концепция построения ОС
Общие базовые архитектурные компоненты
Принцип наследования «снизу-вверх»
Четыре направления развития ОС
для мейнфреймов
Операционные системы, поддерживающие серверы z9xx
Операционные системы
Режим 31-разрядной адресации
Режим 64-разрядной адресации
z/OS V1R1 и выше
да
да
OS/390 V2R10
да
да
OS/390 V2R6-R9
да
нет
z/VM V3R1 и выше
да
да
VM/ESA V2R3-R4
да
нет
VSE/ESA V2R3 и выше
да
нет
Linux for zSeries
нет
да
Linux for OS/390
да
нет
Операционная система z/OS
Основные понятия z/OS:
• Пакетное
задание
(batch job) внешняя
единица
работы z/OS.
JCL (Job
Control
Language.
Основные понятия z/OS:
• Адресное пространство (address space) - совокупность ячеек
виртуальной памяти, выделяемой под размещение кода и
данных принятой к выполнению программы.
• Задача (task) - внутренняя единица работы z/OS. Совокупность
задач - фрагментов кода, кванты процессорного времени.
Синонимом задачи в других операционных системах (Windows,
UNIX) является термин "поток" (thread).
• Набор данных (data set) - именованная совокупность
связанных элементов данных, размещаемых во внешней
памяти или иных устройствах.
История развития виртуальной памяти
• 1972
• 1974
• 1988
• 1990
• 1994
• 1995
• 2000
- SVS (Single Virtual Storage)
- MVS (Multiple Virtual Storage)
- MVS/ESA (Multiple Virtual
Storage/Enterprise System
Architecture)
- MVS/ESA SP V4 (Multiple
Virtual Storage/Enterprise
System Architecture, System
Product Version 4)
- MVS/ESA SP V5 (Multiple Virtual
Storage/Enterprise System
Architecture, System Product
Version 5)
- OS/390
– z/OS
Концепция виртуальной памяти
• Размещение страницами
• частично в основной, а частично - во
внешней памяти
• лишь когда программа выполняется
процессором
• динамический обмен
• динамическое преобразование адресов.
Концепция MVS, исполняемая на
платформе S/370
MVS/XA (Multiple Virtual
Storage/eXtended Architecture)
MVS/XA (Multiple Virtual
Storage/eXtended Architecture)
MVS/ESA (Multiple Virtual
Storage/Enterprise System Architecture)
OS/390
Прежние ОС:
• совокупность
программных
продуктов
(компонентов),
• различные циклы
обновления версий
• интеграции всех ее
компонентов в
единый
программный
комплекс
• поставляются
покупателям в виде
единого пакета.
Компоненты OS/390
Базовые компоненты Опциональные
(base elements)
компоненты
• поддержка основных
(optional features)
системных функций
• «динамическое
включение»
• обязательные
• определяются
заказчиком
Серверная операционная
система OS/390
OS/390 сервисы:
• системный сервис: базовые функции операционной системы;
• коммуникационный сервис: на базе протоколов SNA и TCP/IP;
• LAN-сервис: в локальных вычислительных сетях;
• разработка приложений (application enablement): объектная технология,
графический интерфейс пользователей;
• UNIX-сервис: среда UNIX в рамках стандарта XPG4.2;
• сервис распределенных вычислений: на основе промышленного
стандарта DCE;
• Web-сервис: http-сервер и сервера приложений Java и WebSphere;
• сервисы безопасности:
–
–
–
–
авторизация пользователей,
защита системных ресурсов,
сетевая безопасность,
криптография.
z/OS
• Размер адресуемой
памяти в z/OS достиг
264=16 EB (экзабайт)
• Объем основной
памяти в z900 можно
использовать до 64
GB
• Расширенная память
в 64-разрядном
режиме z/OS не
поддерживается
Сосуществование
версий
OS/390 и z/OS
Допустимые варианты сосуществования версий OS/390 и z/OS
z/OS
OS/390
z/OS
V2R6
V2R7
V2R8
V2R9
V2R10
V1R1
V1R2
V1R3
V1R4
V1R5
V1R1
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
V1R2
-
-
+
+
+
+
+
-
-
-
V1R3
-
-
-
+
+
+
+
+
-
-
V1R4
-
-
-
-
+
+
+
+
+
-
V1R5
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
Архитектура z/OS, новые компоненты
• Менеджер ресурсов
Intelligent Resource
Director (IRD)
• Мастер по установке и
конфигурированию
• Менеджер лицензий
IBM License Manager
(ILM),
• z/OS.e – IP, Websphere
Application Server и DB2
Элементы z/OS
Компоненты z/OS
эксклюзивные
Неэксклюзивные
(HLASM, GDDM и др)
Базовые
Оптиональные
Интегрированные
(динамическое
включение)
Неинтегрированные
(отдельным
заказом)
Функциональная структура z/OS
Системные сервисы
Взаимодействие базовых элементов системных сервисов z/OS
Системные сервисы
Взаимодействие базовых элементов системных сервисов z/OS
Системные сервисы
Взаимодействие базовых элементов системных сервисов z/OS
Сервисы администрирования и
управления системой
Базовые:
• Конфигуратор
оборудования HCD
(Hardware Configuration
Definition)
• Программа модификации
системы SMP/E
• Мастер настройки
параметров msys for Setup
(Managed System
Infrastructure for Setup)
• Подсистема управления
данными DFSMS
Дополнительные:
• Подсистема контроля
текущего состояния
заданий SDSF (System
Display and Search Facility)
• Менеджер сбора данных о
ресурсах RMF (Resource
Measurement Facility)
Подсистема управления
данными DFSMS
Представлена четырьмя опциональными
компонентами:
• DFSMSdss (data set service) - средства
администрирования данных и устройств внешней
памяти на магнитных дисках;
• DFSMShsm (hierarchical storage manager) - средства
оптимизации хранения наборов данных на различных
носителях;
• DFSMSrmm (removable media manager) - средства
управления сменными ленточными и оптическими
носителями;
• DFSMStvs (transactional VSAM service) - поддержка
параллельной обработки наборов данных VSAM для
пакетных заданий и транзакций CICS.
Системные сервисы UNIX
• Базовые
• компонент UNIX
System Services
включает
– системное ядро UNIX
(UNIX System
Services Kernel) и
– прикладные сервисы
(UNIX Application
Services).
– интегрировано в
базовую
управляющую
программу z/OS
Сервисы для разработки и
поддержки приложений
• Базовое программное обеспечение
• компиляторы C, C++, COBOL, Fortran и PL/1
• два редактора связей Linkage Editor и Binder
• IBM Visual Age
• Языковая среда LE (Language Environment)
• Высокоуровневый ассемблер HLASM (High
Level Assembler)
• Библиотеки классов C++
• Менеджер отображения графических данных
GDDM (Graphical Data Display Manager)
Коммуникационные сервисы
Базовые:
• IP-сервис:
– взаимодействие на базе
TCP/IP, Telnet, FTP, SMTP,
RPC и др.
– CICS, IMS, Websphere и
др.
• SNA (System Network
Architecture) = VTAM
– APPN (Advanced Peer-toPeer Networking),
– AnyNet (MPTN multiprotocol transport
networking)
• Встроенные средства
шифрования данных 56-разрядный алгоритм
DES, 64-разрядные
ключи и алгоритм TDES
Коммуникационные сервисы
Базовые:
• управления сетевой
печатью
(Communications
Server NPF (Network
Print Facility)),
• сетевой защиты на
базе технологии
Firewall,
• Средство
поддержки OSA
(OSA Support Facility
(OSA/SF))
• на базе различных
протоколов (Gigabit,
Token Ring,
Ethernet/Fast
Ethernet, ATM, FDDI
и др.).
Сервисы поддержки
распределенных вычислений
Базовые службы DCE (DCE Base Services):
• вызова удаленных процедур (RPC, Remote
Procedure Call) ;
• каталога (Directory Services);
• времени (Distributed Time Services);
• безопасности (Security Services).
• Служба поддержки распределенных
файлов DFS (Distributed File Service)
• Сетевая файловая система NFS (Network
File System)
Службы безопасности
• Сервер защиты
(Security Server)
• Средства управления
доступом к ресурсам
RACF (Resource Access
Control Facility)
• Средства сетевой
защиты (Firewall
Technologies)
• Сервер LDAP
• Служба сетевой
аутентификации
(Network Authentication
Service)
• Сервер защиты DCE
(DCE Security Server)
• Служба PKI (Public Key
Infrastructure Services)
• Дополнительные
криптографические
модули OCEP (Open
Cryptographic Enhanced
Plug-ins)
• Криптографические
сервисы (Cryptographic
Services)
• и др.
Сервисы поддержки
электронного бизнеса
• Ядро информационных систем в
сфере электронного бизнеса строится
на основе Web-технологий
• IBM HTTP Server
•
•
•
•
протокол SSL
динамический кэш страниц,
proxy-сервер,
статистика
• поисковая машина NetQuestion Solution
Сервис печати
• Форматы представления документов,
PostScript, PCL, ASCII, а при установке
дополнительных расширителей - PDF,
XML и SAP OTF.
• Сервер печати Infoprint Server:
– Print Interface
– Windows Client
– IP Printway
– NetSpool
Сервис электронных публикаций
• BookManager полный комплект
электронной документации, а также три
компонента для работы с ней:
• BookManager BUILD;
• BookManager READ;
• BookManager BookServer.
MVS/ESA SP V4 (Multiple Virtual
Storage/Enterprise System Architecture,
System Product Version 4)
MVS/ESA SP V5 (Multiple Virtual
Storage/Enterprise System Architecture,
System Product Version 5)
Переход на z/OS
Распределение
адресного
пространства
в z/OS