期末复习大型机

1、Chapter 11. Mid-level scale Architecture: n Tape drive 磁带机n Console 控制台（服务器的开关机等）n Router 路由器 n Enterprise Storage Server 企业级的存储设备 n Printer2. Key terms in this chapterl Architecture 架构 platform 平台l batch processing 批处理 production control 产品控制l compatibility 兼容性 punched card 打卡l e-Business 电子商务 RAS

2、高（可靠性、可用性、服务性）l EBCDIC 编码有256个 scalability 可扩展性l high availability 高可用性 sever farm 服务器集群l mainframe 主框架l online processing 在线处理主机的角色：System administrator 系统管理员 system operator 操作人员 system programmer 程序员 system processing 交易处理application programmer 应用程序开发人员3. （理解）What is a mainframe.1) 比中小型的服务器有更高的安全

3、性可靠性，同时计算能力很强。A mainframe is a computing system that business use to host the commercial databases, transaction servers, and applications that require a greater degree of security and availability than is commonly found on smaller-scale machines.（划线句：商业数据库，交易服务器，以及各种各样的应用）2) 一台主机就是一个中央的数据 仓库 或者一个 交换

4、机 在一个公司的数据处理中心，用少量的电源驱动的工作站或者终端连接着用户。A mainframe is the central data repository or hub in a corporations data processing center, linked to users through less powerful devices such as workstations or terminals.3) 处理数据很大The power of a mainframe provides computing speed and capacity, enabling it to per

5、form high volumes of processing.4) 可以跑各种负载The mainframe can process a mixed workload of jobs from different time zones and of different types.5) 主机的性能:l 高度兼容性：Compatibility with mainframe operating systems, applications, and data.l 中央的集权控制：Centralized control of resources.l IO处理的密集型（数据吞吐量大，处理能力高）：Ha

6、rdware and operating systems that routinely work with hundreds or thousands of simultaneous I/O operations.l 集群技术（对用户来说就是一个单个的系统）：Clustering technologies(集群) that allow the customer to operate multiple copies of the operating system as a single system.l (Parallel Sysplex ) 并行的系统复合体Additional data an

7、d resource sharing capabilitiesl (Coupling Facility) 耦合设备4. （了解）Who uses mainframes?5. （了解）The history of a mainframe.6. （理解）The station and effect of a mainframe.1）以Z系列为代表的大型计算机这种类型计算机系统主要技术特点： CPU利用率极高，多任务处理水平高，具有秘籍的I/O处理，能很好的处理各种不同类型的工作负载，并且提供非常高的可靠性和可提供性。传统上，该类型计算机系统主要用于大中型企业的商业计算任务。2）以Unix机器为代表

8、的中小型计算机系统这种类型计算机系统主要技术特点： 面向计算，多任务处理水平高，具有中等程度的I/O处理，在相同类型的工作负载下能很好的处理，可靠性和可提供性一般。传统上，该类型计算机系统主要用于工程计算和中小企业的商业处理。3）以PC为代表的微型计算机系统这种类型计算机系统主要技术特点： 面向单个用户，友好的图形界面，多任务处理水平低，I/O处理不密集，可靠性和可提供性较差。传统上，该类型计算机系统主要用于计算机系统的最终用户交互，文字处理，电子表格，游戏等。7. （理解）Factors contributing to mainframe use.1) RASreliability, ava

9、ilability, serviceability 高可靠性，高可用性，高服务性Reliability: Involves the use of high-quality components, extensive self-checking and self-recovery大型机系统内集成了相当高程度的冗余和错误检查（技术），这样就能防止系统发生灾难性的问题。Availability: Is the ability to recover from a failed component without impacting the rest of the running systemServi

10、ceability: Allows for the replacement of elements (hardware and software)当很罕见地出现错误的时候，高可用性、高服务性就用得上了。许多组件都可以在系统运行的同时被更换（热插拔）；甚至微码（microcode）的升级也可以在系统运行的同时进行。对于那些不能被同时更换的部件，如CPU，备用品的存在就保证了能够客户方便的时候安排系统停机。2) Security 高安全性3) Scalability 高扩展性4) Centralized management 扩展的管理5) Partitioning/ virtualization

11、6) Continuing compatibility 持续的兼容性7) Evolving architecture 不断进化的结构8) Typical mainframe workloads(重点掌握。主机中最典型的两个负载)Batch job（批处理）. 特点：1.大量的数据生成，2.高可靠高安全，3.没有立即的响应时间Online (real time) transaction（在线的事物交易,例如，银行的ATM，网上银行）: 特点：1.实时性好，要求立即的响应时间，2.先发布请求，处理请求，再返回请求。（实时性，处理时间快，响应时间快，多用户，高度安全可靠。）39页有问题！l （理解）

12、Factors influence design transaction processing workload.(在线的事物交易需要考虑的因素) Number of users interacting with the system at any one time.(系统能够支持多少人员同时访问，（如果人员过多会导致瘫痪）) Number of transactions per second(TPS)(每秒的交易量是多少) Availability requirements of the application.(对应用的需求是不是可靠的，安全的。)l （理解）The features of

13、 Online Transactional Processing(OLTP) （在线事物交易的特点） 少量的输入数据，少量的存储记录被访问与处理，输入的数据也很少很短的响应时间，通常小于1秒。 用户数量大，交易数量多。 用户的交易终端需要全天候的可用。 交易安全和与用户数据安全须得到保障。8. （重点掌握）Roles in the mainframe world.（主机中的角色）1） Roles: Application Developer、End User、System Programmer、Production Control Analyst、Operator、System Adminis

14、trator.u Job content of System Programmer规划硬件和软件系统的升级和配置更改工作。令操作自动化。容量规划。运行系统作业和脚本。执行系统指定的客户化任务。执行系统操作员和应用程序开发人员。结合现有的应用程序和用户过程对新产品进行集成测试。进行系统级别的性能调优来满足服务品质需求。u Job content of System Administrator(系统管理员)安装软件。添加和删除用户，维护用户档案。维护安全资源访问列表。管理存储设备和打印机。管理网络连接。监控系统性能。u Who is System Operator.(系统操作员)监控冰控制主机硬件

15、和软件操作的人。操作员也负责启动和关闭主要的子系统，比如交易处理系统，数据库系统和操作系统本身。这些重启操作不像以前那么常用，因为历经数年主机的可用性已经大幅度提高。但是，操作员仍旧要在需要时依顺序关闭和启动系统及其工作负载。u Who are the application designers and programmers.The application designer and application programmer(or developer) design, build, test and deliver mainframe applications for the compan

16、ys end users and customers. Based on requirements gathered from business analysts and end users, the designer creates a design specification from which the programmer constructs an application.根据客户的请求，在主机系统上，进行设计、编码、调试。The process includes many iterations of code changes and compiles, application bu

17、ilds, and unit testing.u Who is the production control analyst? 生产控制分析员负责保证批处理工作负载无错误无延迟地完成的人。2） Mainframe operating systems(主机中的主流操作系统)u z/OS：旗舰性的传递(最可靠的操作系统) The flagship zSeries/Z9 operating system. Utra-high reliability-over 50% of the OS is dedicated to error recovery !(用50%的资源来装loaded)u z/VM (

18、Virtual Machine)：虚拟机z/虚拟机(z/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，如z/OS, Linux for zSeries, z/VSE,和z/TPF，可以在它们各自的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。u VSE（Virtual Strong extended）：虚拟存储扩展Small-to mid-size 390 customers.小规模的中等的架构的390的客户端Most often us

19、ed on very small 390 hardware,u Linux for zSeriesu z/TPF(Transaction Processing Facility) 对事物处理的每秒量很高很高很高 primarily for very high transaction rate, specialized applications (airline scheduling用于航空订票) z/TPF可在松散耦合的环境里使用多台主机，来例行处理每秒上万次的交易。u z/OS (最可靠的操作系统) The flagship zSeries/Z9 operating system. Utra

20、-high reliability-over 50% of the OS is dedicated to error recovery !(用50%的资源来装loaded)u 一般用户使用z/OS需掌握的知识。（掌握。掌握。掌握。）首先申请用户标识和口令，然后需要学习以下知识： 如何登录到MVS系统（多虚拟存储操作系统）； ISPF的主要选项功能及用法； MVS的磁盘数据集的分配方法； ISPF编辑功能的用法； 作业控制语言JCL； 作业的提交方法和输出结果的查看方法； 一些常用的系统实用程序的功能及用法； 所用的编程语言的编译、连接和执行过程； 常用数据文件的建立和存取方法。9. An In

21、troduction to the Mainframe-S/3X01) Key terms in this section(主机的常用技术)操作系统版本：S/360、S/370、ESA/390、S/390CTC 通道技术、LIC 授权的微码、DAT 动态地址转换、ESCON 企业系统互联、FICON 光纤的链接CMOS 芯片技术（半导体）、WLM 操作系统的子系统：工作负载管理器、IRD 智能资源导向器LPAR 逻辑分区技术、Parallel Syeplex 并行系统负荷2） S/360（System/360）l 系统360，360表示圆的360度角，表示全方位的应用服务，实际上是IBM提出的

22、一个规范标准，是计算机发展历史上一个重要的里程碑。l 它的意义在于奠定了大、中、小型计算机系统体系结构的标准化。 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，既采用了新的技术（微程序和通道等），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。l 技术特点 二进制编码，地址码24位 指令地址12位，寄存器基地址相结合，形成二级编码 统一指令格式，数据格式 统一I/O接口和中断系统 通道技术（是独立于CPU的，通道执行时通道指令，实现I/O与主机

23、的并行，早起老系统都是串行系统，提出多路通道与I/O结合，提出CTC(channel to channel)） 采用通用寄存器 统一字符编码EBCD编码 采用微程序处理技术（就是一个指令的执行不是靠硬件完成，实际上是靠一段程序完成，（LIC授权的内码，固化在片子上，如果说硬件是肉体的话，那么LIC就是灵魂）3） S/370l 技术特点 S/370的体系结构保持了与S/360的向上兼容性 采用了动态地址转换技术（DAT）（在370的开发研制过程中，认识到内存容量对应用程序运行的影响，因此在370的结构中引入了虚拟存储器的概念。虚拟存储器需要一个地址转换机制去增加应用程序可用的存储空间，它使得计算

24、机系统具有比实际配置的内存大的多的存储空间。），功能上实现了虚拟存储 推出了多处理器技术（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.） 在I/O上推出了字节通道和并行通道-字节通道：低速通道，例如打印机-并行通道：高速通道，例如磁盘、磁柱，速度在1.5-4.5Mb/S4） ESA/390 and ES/9000l 技术特点 保持了与S/360和370的向上兼容性 提出了ESCON技术(ESCON(企业系统连接结构),这是一种新的输入输出结构,应用光缆，利用光通讯而不是传统的电子讯号，传输速度达到17M/S.) 提出了LPAR技术 提出Parallel Syeplex技术

25、System complexSysplex 是指在一个或者多个处理器中运行两个或两个以上的操作系统；XCF(cross-system coupling facility) (耦合设备：不同系统间的资源共享)。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；Sysplex Timer(计时器)同步功能。5） S/390l 技术特点企业系统连接结构加密结构：数字签名、公共密钥,在390中，计算机通过集成密码特征来实现对计算机中的信息进行加密或解密，以防止信息被非法访问子系统存储保护：防止诸如等子系统对存储器的干扰。数据压缩：3

26、90在硬件级上提供数据压缩，其速度是软件压缩的5倍以上。异步数据转移结构（）：利用处理器去更有效地实现中央存储器与扩展存储器之间的信息移动，以空出处理器来完成其它任务。2排序增强：使用硬件完成2种的排序算法。采用CMOS技术6） 大型服务器的特点： 正向兼容所谓正向兼容即指原有S/370的软件可以在S/390中运行。这包括：汇编级用户程序，高级语言开发的软件产品，数据库和操作系统，通信和联网的标准、规范、操作方式等。 向量处理IBM采用了两种方法：一是在通道上加接数组处理器(AP)，和CPU组成松散的协同关系，这种方法已使用近二十年，对处理FFT等问题十分方便。 保密硬件措施在S/370系统中，加密和解密均由系统软件解决，速度慢并增加系统开销，在S/390中则提供了密码特性件(Cryptographic feature) 。 供电系统的改进S/390系列各型号均采用50/60赫兹市电直接供电方式；气冷柜架式的多个机型使用了电池备份供电，