IBM Parallel Sysplex

En informática, un Parallel Sysplex es un clúster de mainframes de IBM que funcionan conjuntamente como una única imagen de sistema con z/OS . Utilizado para la recuperación ante desastres, Parallel Sysplex combina el intercambio de datos y la computación paralela para permitir que un clúster de hasta 32 sistemas comparta una carga de trabajo, logrando así un alto rendimiento y una alta disponibilidad .

En 1990, los ordenadores centrales de IBM introdujeron el concepto de Complejo de Sistemas , comúnmente llamado Sysplex , con MVS /ESA SPV4.1. Esto permite que los componentes autorizados en hasta ocho particiones lógicas ( LPAR ) se comuniquen y cooperen entre sí utilizando el protocolo XCF .

Los componentes de un Sysplex incluyen:

• Una fuente de tiempo común para sincronizar los relojes de todos los sistemas miembros. Esto puede implicar un temporizador Sysplex (modelo 9037) o el Protocolo de Tiempo del Servidor (STP).
• La serialización global de recursos (GRS) permite que varios sistemas accedan a los mismos recursos simultáneamente, serializándolos cuando sea necesario para garantizar el acceso exclusivo.
• Mecanismo de acoplamiento entre sistemas ( XCF ), que permite que los sistemas se comuniquen entre sí.
• Conjuntos de datos de pareja (CDS)

Entre los usuarios de un Sysplex (base) se incluyen:

• Servicios de consola: permiten fusionar varias consolas MCS de los diferentes miembros del Sysplex, proporcionando una única imagen del sistema para las operaciones.
• Administrador de reinicio automático (ARM): política para dirigir el reinicio automático de trabajos fallidos o tareas iniciadas en el mismo sistema, si está disponible, o en otra partición lógica (LPAR) en el Sysplex.
• Administrador de fallos de Sysplex (SFM): política que especifica las acciones automatizadas que deben realizarse cuando se producen ciertos fallos, como la pérdida de un miembro de un Sysplex o cuando se reconfiguran los sistemas.
• Gestor de cargas de trabajo (WLM): gestión del rendimiento basada en políticas para cargas de trabajo heterogéneas en una o más imágenes de z/OS o incluso en AIX.
• Serialización global de recursos (GRS) - Comunicación - permite el uso de enlaces XCF en lugar de canales dedicados para GRS y RNL dinámicos.
• Tivoli OPC: compatibilidad con el modo de espera en caliente para el controlador.
• RACF (software de seguridad para mainframes de IBM): comandos RVARY y SETROPTS para todo el Sysplex.
• Compartir archivos PDSE
• Multisistema VLFNOTE, SDUMP, SLIP, DAE
• Sistema de medición de recursos (RMF): informes a nivel de todo el Sysplex
• CICS utiliza XCF para proporcionar un mejor rendimiento y tiempo de respuesta que el que ofrece VTAM para el enrutamiento de transacciones y el envío de funciones.
• zFS : uso de la comunicación XCF para acceder a datos en múltiples LPAR.

IBM introdujo ^{[ 1 ]} el Parallel Sysplex con la adición del 9674 ^{[ 2 ]} Coupling Facility (CF), nuevos modelos S/390, ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]} actualizaciones a los modelos existentes, enlaces de acoplamiento para comunicación de alta velocidad y soporte para el sistema operativo MVS/ESA SP V5.1 ^{[ 6 ]} en abril de 1994. ^{[ 7 ]}

La Instalación de Acoplamiento (CF) puede residir en un servidor independiente dedicado configurado con procesadores que pueden ejecutar el código de control de la Instalación de Acoplamiento (CFCC), como procesadores integrados en los propios mainframes configurados como ICF (Instalaciones de Acoplamiento Internas), o, menos común, como LPAR normales. La CF contiene estructuras de Bloqueo, Lista y Caché para ayudar con la serialización, el paso de mensajes y la consistencia del búfer entre múltiples LPAR. ^{[ 8 ]}

El objetivo principal de un Sysplex paralelo es proporcionar capacidades de intercambio de datos, permitiendo que múltiples bases de datos realicen lecturas y escrituras directas en datos compartidos. Esto puede proporcionar beneficios de

• Ayuda a eliminar los puntos únicos de fallo dentro del servidor, LPAR o subsistemas.
• Disponibilidad de la aplicación
• Imagen de sistema único
• Balanceo dinámico de sesiones
• Enrutamiento dinámico de transacciones
• Capacidad escalable

Las bases de datos que se ejecutan en el servidor System z y que pueden aprovechar esta función incluyen:

• IBM Db2
• Sistema de Gestión de la Información (IMS) de IBM.
• VSAM (VSARM/RLS)
• Sistemas de gestión de identidades
• Adabas
• DataCom
• Oráculo

Otros componentes pueden utilizar la función de acoplamiento para facilitar la gestión del sistema, mejorar el rendimiento o reducir los requisitos de hardware. Esta función, denominada "Compartición de recursos", incluye los siguientes usos:

• Catálogo: catálogos compartidos para mejorar el rendimiento reduciendo las operaciones de entrada/salida en un conjunto de datos de catálogo en disco.
• CICS: Utilizar el CF para proporcionar capacidades de uso compartido y recuperación para contadores con nombre, tablas de datos o datos transitorios.
• DFSMShsm – Balanceo de carga para la migración de datos
• GRS Star: Reducción del rendimiento de la CPU y del tiempo de respuesta para la asignación de conjuntos de datos.

La conmutación de cintas utiliza la estructura GRS para permitir el uso compartido de unidades de cinta entre imágenes de z/OS.

• Gestión dinámica de CHPID (DCM) y gestión de prioridad de E/S
• Punto de control JES2 : proporciona un acceso mejorado a un punto de control multisistema.
• Operlog / Logrec: Registros multisistema combinados para la gestión del sistema.
• RACF: conjunto de datos compartido para simplificar la gestión de la seguridad en todo el Parallel Sysplex.
• WebSphere MQ: colas de mensajes compartidas para mayor disponibilidad y flexibilidad.
• WLM proporciona soporte para Intelligent Resource Director (IRD) para extender z/OS Workload Manager y ayudar a administrar los recursos de CPU y E/S en múltiples LPAR dentro del Parallel Sysplex. Las funciones incluyen administración de CPU de LPAR e IRD.

Gestión de enclaves multisistema para un rendimiento mejorado

• XCF Star: Requisitos de hardware reducidos y gestión simplificada de las rutas de comunicación XCF.

Los componentes principales de un Sysplex paralelo incluyen:

• Hardware de acoplamiento (CF o ICF), que permite que varios procesadores compartan, almacenen en caché, actualicen y equilibren el acceso a los datos;
• Temporizadores Sysplex (más recientemente, Protocolo de Tiempo del Servidor) para sincronizar los relojes de todos los sistemas miembros;
• Cableado redundante de alta velocidad y alta calidad;
• Software ( servicios del sistema operativo y, por lo general, middleware como IBM Db2 ).

La Instalación de Acoplamiento puede ser un sistema externo dedicado (un pequeño mainframe, como un System z9 BC, configurado especialmente con solo procesadores de instalación de acoplamiento) o procesadores integrales en los propios mainframes configurados como ICF (Instalaciones de Acoplamiento Internas). ^{[ 9 ]} Se recomienda que se utilice al menos un CF externo en un sysplex paralelo. ^{[ 10 ]} Se recomienda que un Sysplex Paralelo tenga al menos dos CF y/o ICF para redundancia, especialmente en un entorno de compartición de datos de producción. El Protocolo de Tiempo del Servidor (STP) reemplazó a los Temporizadores del Sysplex a partir de 2005 para los modelos de mainframe System z z990 y posteriores. ^{[ 11 ]} Un Temporizador del Sysplex es una pieza de hardware físicamente separada del mainframe, ^{[ 12 ]} mientras que STP es una instalación integral dentro del microcódigo del mainframe. ^{[ 13 ]} Con STP e ICF es posible construir una instalación completa de Sysplex Paralelo con dos mainframes conectados. Además, un único mainframe puede contener el equivalente interno de un Sysplex Paralelo físico completo, útil para fines de prueba y desarrollo de aplicaciones. ^{[ 14 ]}

La revista IBM Systems Journal dedicó un número completo a todos los componentes tecnológicos. ^{[ 15 ]}

Mantener una hora precisa es fundamental en los sistemas informáticos. Por ejemplo, en un sistema de procesamiento de transacciones, el proceso de recuperación reconstruye los datos de las transacciones a partir de archivos de registro. Si se utilizan marcas de tiempo para el registro de datos de transacciones y las marcas de tiempo de dos transacciones relacionadas se transponen de la secuencia real, la reconstrucción de la base de datos de transacciones podría no coincidir con el estado anterior al proceso de recuperación. El Protocolo de Tiempo del Servidor (STP) se puede utilizar para proporcionar una única fuente de tiempo entre varios servidores. Basándose en los conceptos del Protocolo de Tiempo de Red (NTP), uno de los servidores del Sistema z es designado por la HMC como la fuente de tiempo principal (Estrato 1). Este servidor envía señales de sincronización a los servidores del Estrato 2 mediante enlaces de acoplamiento. Los servidores del Estrato 2, a su vez, envían señales de sincronización a los servidores del Estrato 3. Para garantizar la disponibilidad, uno de los servidores puede designarse como fuente de tiempo de respaldo y un tercer servidor puede designarse como árbitro para ayudar al servidor de tiempo de respaldo a determinar si debe asumir el rol de principal en caso de excepciones.

STP está disponible en los servidores System z desde 2005.

Encontrará más información sobre STP en la “Guía de planificación del protocolo de tiempo del servidor”. ^{[ 16 ]}

El Sysplex Paralelo Geográficamente Disperso ( GDPS ) es una extensión del Sysplex Paralelo de mainframes ubicados, potencialmente, en diferentes ciudades. GDPS incluye configuraciones para configuraciones de un solo sitio o de múltiples sitios: ^{[ 17 ]}

• GDPS HyperSwap Manager: Se basa en la tecnología de copia remota punto a punto síncrona (PPRC) para su uso dentro de un único centro de datos. Los datos se copian del dispositivo de almacenamiento principal a un dispositivo de almacenamiento secundario. En caso de fallo del dispositivo de almacenamiento principal, el sistema convierte automáticamente el dispositivo de almacenamiento secundario en el principal, generalmente sin interrumpir las aplicaciones en ejecución.
• GDPS Metro: Se basa en la tecnología de duplicación de datos síncrona (PPRC) que se puede utilizar en mainframes separados por 200 kilómetros (120 millas) . En un modelo de dos sistemas, ambos sitios se pueden administrar como si fueran un solo sistema. En caso de fallo de un sistema o dispositivo de almacenamiento, la recuperación se produce automáticamente, con una pérdida de datos mínima o nula . 
• GDPS Global - XRC: Se basa en la tecnología asíncrona de copia remota extendida (XRC) sin restricciones de distancia. XRC copia los datos de los dispositivos de almacenamiento entre dos sitios, de modo que, en caso de fallo, solo se pierden unos segundos de datos. Si se produce un fallo, el usuario debe iniciar el proceso de recuperación. Una vez iniciado, el proceso se realiza automáticamente para recuperar los datos de los dispositivos de almacenamiento secundarios y reconfigurar los sistemas.
• GDPS Global - GM: Se basa en la tecnología asíncrona IBM Global Mirror, sin restricciones de distancia. Está diseñado para la recuperación ante un fallo total en una ubicación. Activará dispositivos de almacenamiento secundarios y sistemas de respaldo.
• GDPS Metro Global - GM: Esta es una configuración para sistemas con más de dos sistemas/sitios, con fines de recuperación ante desastres. Se basa en GDPS Metro junto con GDPS Global - GM.
• GDPS Metro Global - XRC: Esta es una configuración para sistemas con más de dos sistemas/sitios con fines de recuperación ante desastres. Se basa en GDPS Metro junto con GDPS Global - XRC.
• Disponibilidad continua de GDPS: Esta es una solución de recuperación ante desastres/disponibilidad continua, basada en dos o más sitios, separados por distancias ilimitadas, que ejecutan las mismas aplicaciones y comparten los mismos datos para proporcionar equilibrio de carga de trabajo entre sitios. IBM Multi-site Workload Lifeline, a través de su monitorización y enrutamiento de carga de trabajo, desempeña un papel fundamental en la solución de disponibilidad continua de GDPS.

• Sistema z
• LPAR

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• Página de IBM GDPS