Читать онлайн «Основы AS/400». Страница 93

Автор Фрэнк Солтис

Конечно, одной мощности процессора недостаточно для высокой производительности компьютера. Мы в Рочестере — сторонники сбалансированных систем. Возможности памяти, дисков и ввода-вывода будут возрастать так же быстро, как и процессора. В главе 12 я познакомлю Вас с тестами, используемыми для оценки сегодняшней и будущей производительности. Мы также сравним серии AS/400е с некоторыми другими компьютерами по этому параметру.

Для сбалансированного роста производительности мы предусматриваем также улучшение процедур резервного копирования, IPL и восстановления после сбоев. Наконец, чтобы защитить вложения наших заказчиков в аппаратуру, мы обеспечили поддержку всех только что обсуждавшихся расширений вновь разработанными корпусами серии AS/400е. Прирост аппаратной производительности достигается простой заменой платы процессора.

Ушло в прошлое время, когда немногочисленные разработчики архитектуры AS/ 400 мечтали о процессорах класса суперкомпьютеров, сотнях гигабайтах памяти и терабайтах дискового пространства. Бывало, что над нашими идеями архитектуры, которая будет соответствовать таким невообразимым возможностям, смеялись. Нам говорили, что никто и никогда не создаст таких больших систем. И вот, это «никогда» наступило.

Кластеры и постоянная готовность

Если всех описанных расширений одиночных систем Вам мало, то можете объединить до 32 систем AS/400 в кластер. Кластер AS/400, несомненно, позволяет повысить производительность и емкость, но, что гораздо важнее, обеспечивает готовность вычислительной системы к работе 24 часа в день 7 дней в неделю. Одиночные системы таких гарантий дать не могут.

Кластеры были впервые использованы Digital Equipment Corporation как средство масштабируемости систем VAX. С течением времени кластеры завоевали популярность на рынках Unix и MVS, как средство обеспечения повышенной готовности. Появившиеся в последнее время заявления о поддержке кластеров в новых системах, таких как Windows NT, снова привлекли внимание к этой технологии. С перемещением деятельности большинства организаций в сетевой мир, который не спит никогда, требования к постоянной работе серверов обычны.

Впервые IBM предоставила самым крупным заказчикам AS/400 кластерную технологию OptiConnect в середине 1994 года. В главе 3 мы говорили, что сфера применения этого оптоволоконного продукта значительно расширилась за последние несколько лет. Например, поддержка параллельных слабо связанных баз данных позволила эксплуатировать такие приложения, как хранилища данных и сильно загруженные среды OLTP на очень больших системах. Сегодня в мире работает немало огромных конфигураций AS/400 с OptiConnect. Существует пример использования технологии OptiConnect для кластера AS/400, к которому подключено более 20 000 терминалов. Этот кластер обрабатывает почти миллион транзакций в час. Вот какими большими стали сейчас системы!

Как мы уже отмечали, кластеры OptiConnect служат не только для увеличения размеров системы, но и для поддержания постоянной готовности. Наши бизнес-партнеры легко добиваются высоких коэффициентов готовности системы, устанавливая на кластере AS/400 свои пакеты зеркалирования (репликации). Эти пакеты реплицируют данные и транзакции DB2/400 на несколько AS/400. AS/400 могут быть связаны с помощью OptiConnect или любой другой линии.

В случае аппаратного или программного сбоя одной системы кластера, обработка автоматически переключается на другую. Такой механизм автоматического переключения позволяет предотвратить общее снижение производительности и уменьшить время, когда доступ пользователя к системе невозможен. Подобные системы также обеспечивают круглосуточную работу на производстве, так как резервное копирование может выполняться с зеркального компьютера в кластере.

Недостаток кластера AS/400 — им нельзя управлять как единой системой, в то время как кластеры других производителей предоставляют программисту и системному администратору такую возможность. Задача AS/400е — обеспечить для кластера иллюзию единой системы, что даст пользователю возможность управлять всем кластером из одной точки. Это и некоторые другие расширения поддержки кластеров будут вводиться в версию 4 постепенно.

В дополнение к новым кластерным расширениям в версии 4 будут улучшены параметры готовности одиночной системы, а именно: значительно сократится время IPL и повысится производительность операций создания — восстановления резервных копий.

В главе 6 мы отмечали, что один из новых способов соединения компьютеров в кластер — OptiConnect — реализован как последовательная оптическая шина SPD. В будущем потребуется более быстрое и более безотказное соединение. Мы считаем, что этим требованиям вполне удовлетворяет соединение SAN. Компьютеры в кластере, использующем SAN, будут объединены в отказоустойчивую кольцевую конфигурацию. Два порта SAN непосредственно свяжут каждую систему со следующей системой кольца. Безотказную связь между системами обеспечит резервное соединение, которое будет работать при отказе основного. Протокол SAN аппаратно поддерживает обнаружение ошибок, повторную пересылку пакетов и переключение на альтернативное соединение.

Средством соединения в петле SAN может быть либо медный провод, либо оптоволокно, в зависимости от расстояния между компьютерами. Оптоволокно оптимально на больших расстояниях. Очень большие скорости соединения SAN могут быть достигнуты, когда вместо последовательных оптических соединений станут использоваться параллельные. Разработчики Рочестера уже продемонстрировали параллельное оптико-волоконное соединение с 32 волокнами, работающее на частоте 500 МГц. Даже когда половина волокон используется для дублирования, производительность этого соединения равна 1 ГБ в секунду, что в 8 раз быстрее, чем производительность в 1 гигабит самой быстрой реализации OptiConnect. Конечно, так как SAN имеется только на самых новых системах и серверах AS/400е, OptiConnect еще несколько лет будет оставаться единственным средством объединения систем в кластер.

Можно с достаточной степенью вероятности предсказать этапы расширений поддержки кластеров с высокими параметрами готовности.

Сначала будет улучшена система удаленного журналирования и репликации объектов между системами для устранения всех единичных точек сбоя. Это повысит производительность и функциональные возможности пакетов зеркалирования и репликации наших бизнес-партнеров.

Следующим логическим шагом будет поддержка переключения дисков между системами. Тогда при сбое основной системы диски, содержащие базу данных, можно будет переключить на резервный компьютер. Это позволит избежать затрат на дублирование базы данных, но также исключит и возможность выполнения резервного копирования с вторичной системы. По этой причине некоторые заказчики могут предпочесть прежнее зеркалирование систем.

Третьим шагом будет обеспечение разделения базы данных между системами. В настоящее время IBM использует такую модель в System/390 Parallel Sysplex.

Механизм, поддерживающий как переключение, так и разделение дисков — независимые пулы вспомогательной памяти ASP (IASP), описанные в главе 8. ASP представляет собой набор дисковых устройств, в котором вся память пула выглядит одной непрерывной областью. ASP содержат различные системные объекты и применяются для оптимизации восстановления при сбоях дисков, изолируя эти сбои. Существуют один системный и до 15 пользовательских ASP.

IASP — специальная форма пользовательского ASP. Каждый IASP автономен, то есть, например, при выполнении загрузки системы IASP можно не подключать. Кроме того, IASP можно отключать, не останавливая всю систему. Задача в системе получает исключение, если пытается обратиться к объекту, находящемуся в отключенном IASP. IASP может быть подключен к одной или нескольким системам. IASP, подключенный к нескольким системам, рассматривается как ресурс кластера и может переключаться или разделяться между компьютерами кластера.

Идея создания IASP появилась в результате одной работы, проведенной возглавляемым мною отделом вскоре после объявления о выходе AS/400. Именно тогда Джим Рэнуайлер (Jim Ranweiler) исследовал способы создания кластеров AS/400 высокой готовности и пришел к концепции IASP. Мы положили эту работу на полку, пока она нам не понадобилась. Теперь, когда в наших планах — создание кластеров постоянной готовности, мы можем стряхнуть с этой работы пыль и использовать ее в AS/400.

Улучшения соотношения цена-производительность в серии AS/400е

Последняя тема этой главы — разработки аппаратных средств, предпринимаемые нами для дальнейшего улучшения соотношения цена — производительность (Ц — П) моделей серии AS/400е. За последние несколько лет наши клиенты стали свидетелями существенных улучшений в этой области. В е-серии это соотношение улучшилось примерно на 60 процентов по всем моделям, а для некоторых серверов — даже значительнее. В прошлом производительность и емкость системы улучшали без снижения цен, но чем дальше, тем больше соотношение Ц—П выходило на первый план. Сейчас цены быстро падают.