Сцепное устройство - Coupling Facility - Wikipedia

В IBM мэйнфреймы, а Сцепное устройство или же CF это часть компьютерное железо что позволяет нескольким процессорам получать доступ к одним и тем же данным.

А Параллельный сисплекс^[1] полагается на одно или несколько средств связи (CF). Средство сопряжения - это процессор мэйнфрейма (работает в собственном LPAR, с выделенным физическим CP, определенным через HMC), с памятью и специальными каналами (CF Links) и специализированной операционной системой, называемой кодом управления средством сопряжения (CFCC). У него нет устройств ввода-вывода, кроме каналов CF. Информация в CF полностью хранится в памяти, поскольку CFCC не является виртуальная память Операционная система. CF обычно имеет большой объем памяти - порядка нескольких гигабайт. На CF нет прикладного программного обеспечения.

Первоначально CFCC выполнялся в отдельном блоке мэйнфрейма 9674, который по сути представлял собой процессор без средств ввода-вывода, кроме каналов CF. Потом^[а] IBM разрешила использование внутреннего средства связи, при котором CFCC работает в логическом разделе (LPAR ) определена в стандартном комплексном процессоре и обменивается данными по внутренним каналам в аппаратном обеспечении этого комплексного процессора. Связь с другим процессором осуществляется через медные кабели. В кластере Sysplex обычно настраивается более одного CF для обеспечения надежности и доступности. Поддержка восстановления в z / OS Операционная система позволяет перестраивать структуры в альтернативном CF в случае сбоя.

Поддерживаемый CF, кластер Sysplex очень хорошо масштабируется до нескольких сотен процессоров (до 32 членов, каждый с до 64 процессоров), выполняющих транзакции и приложения базы данных. Используя связи CF, можно напрямую обмениваться данными между памятью CF и памятью подключенных систем, используя прямой доступ к памяти как механизм, не прерывая работающую программу. Системы в кластере Sysplex хранят информацию CF в локальной памяти в области, называемой битовым вектором. Это позволяет им локально запрашивать информацию о критическом состоянии других систем в Sysplex без необходимости отправлять запросы к CF. Архитектура System z включает 18 специальных машинных инструкций и дополнительные аппаратные функции, поддерживающие работу CF.

Сцепление сооружений объекта

CF используется для трех целей:

Информация о блокировке, которая используется всеми подключенными системами
Информация кэша (например, для базы данных), которая используется всеми подключенными системами (или поддерживает согласованность между локальными пулами буферов в каждой системе).
Информация о списке данных, которая используется всеми подключенными системами

Эти три цели обслуживаются тремя типами структуры:

Замок
Кеш
Список (и вариант Сериализованный список)

Структура - это выделенная часть CF-памяти. Говорят, что он связан с конкретными приложениями, использующими CF на соединенном z / OS системы. Типичный Parallel Sysplex содержит несколько структур каждого типа. Каждый программный эксплуататор может использовать несколько структур каждого типа. Например, каждый DB2 Группа обмена данными использует одну структуру блокировки, одну структуру списка и несколько структур кеша (по одной для каждого пула буферов группы (GBP)).

Структурный дуплекс

Структуры могут быть дуплексный через разные CF, позволяющие синхронизировать две копии одной и той же структуры. Дуплексирование часто используется как часть привода установки для устранения единичных точек отказа с целью снижения частоты и продолжительности простоев приложений. В случае отказа одного CF используется другая копия структуры для удовлетворения всех запросов.

Запросы на установку связи

Запрос к структуре CF бывает двух видов:

Синхронный (синхронизация) запросов. Когда z / OS Система выдает запрос, который она ожидает завершения запроса, активно вращаясь на одном из своих собственных процессоров. Запросы на синхронизацию выполняются быстро, но время отклика такое же, как и потеря ЦП связанной системы. Таким образом, запросы синхронизации являются относительно дорогостоящими с точки зрения ЦП - с точки зрения связанной системы.
Асинхронный (асинхронные) запросы. Когда z / OS система выдает запрос, который не дожидается его завершения. Асинхронные запросы медленнее, чем запросы синхронизации (так как они имеют более низкий приоритет в CF), но не приводят к вращению процессора связанной системы.

Использование приложений z / OS явно выдает запросы CF как синхронизирующие или асинхронные.

Динамическое преобразование запроса

В z / OS В версии 2 был представлен эвристический алгоритм динамического преобразования запросов. При этом используется примерное время отклика, чтобы решить, преобразовывать ли запросы синхронизации в асинхронный режим или нет. Эти решения основаны на таком критерии, как скорость сопряженного процессора. Чем больше расстояние между спаренными z / OS system и CF, тем больше вероятность того, что запросы будут преобразованы в Async из Sync.

Асинхронные запросы никогда не преобразуются в синхронизацию.

Этот эвристический алгоритм дополняет ранее существовавший алгоритм, который автоматически (но не эвристически) преобразовывал запросы на основе таких условий, как занятость пути и размер данных запроса. Разница в том, что новый алгоритм динамически определяет время отклика.

CF являются уникальными для мэйнфреймов S / 390, zSeries и System z. Они являются ключом к технологии Parallel Sysplex.

Сопряжение уровней объекта и использование уровней программного обеспечения

Код CFCC выпускается как уровни, обычно обозначаемые их CFLEVEL. Например, CFLEVEL 15 был анонсирован в апреле 2007 года. Каждый уровень приносит новые функции, а иногда и повышение производительности. В большинстве случаев для новой функции или улучшения производительности требуется обязательный выпуск z / OS и, возможно, новая функция в какой-либо подсистеме (например, DB2 ). Одним из таких примеров является дуплексирование конструкции объекта связи. (Иногда поддержка со стороны операционной системы и подсистем доступна через ПТФ а не полный выпуск.)

Примечания

^
на
- Процессор IBM zSeries модель 900
- IBM 9672 S / 390 Parallel Enterprise Server G3 или выше
- все последующие процессоры z