IBM zIIP процессоры: арналуғы мен мүмкіндіктері

Кіріспе

IBM System z9 және одан кейінгі мейнфреймдерде System z Integrated Information Processor (zIIP) – арнайы мақсаттағы процессор. Ол бастапқыда жалпы орталық процессорларды (CP) Db2 өңдеу жүктемелерінен босату үшін енгізілді, бірақ қазіргі уақытта төменде сипатталғандай, басқа z/OS жұмыс жүктемелерін жүктеу үшін де қолданылады. Бұл идея бұрынғы арнайы мақсаттағы процессорлардан – Java өңдеуін жүктемейтін zAAP және Linux пен z/VM-ді іске қосатын, бірақ z/OS, DOS/VSE және TPF сияқты басқа IBM операциялық жүйелерін іске қоспайтын IFL-ден бастау алды. System z PU (процессорлық бөлім) осы процессор түрлерінің бірі, CP (Орталық процессор) немесе SAP (Жүйелік көмекші процессор) ретінде сипатталады. Бұл процессорларда микрокод немесе олардың арналған жұмыс жүктемесін үдетуге мүмкіндік беретін аппараттық мүмкіндіктер жоқ. Керісінше, олар белгілі бір жұмыс жүктемелерінен CP-ны босату арқылы, көбінесе лицензиялық төлемдерді төмендету есебінен жұмыс жүктемесінің өнімділігін арттырады. z/OS V8 үшін DB2 – zIIP-ті пайдаланған алғашқы қолданба болды, бірақ қазір zIIP-ті пайдаланатын бірнеше IBM және IBM емес өнімдер мен технологиялар бар. zIIP үшін System z9 немесе одан жаңа мейнфрейм қажет. z/OS 1.8 және DB2 9 z/OS zIIP-ті қолдайды. IBM zIIP пайдалануды қосу үшін z/OS 1.6, z/OS 1.7 және DB2 V8 үшін PTF ұсынады. (z/OS үшін DB2 9 – DB2 қолдауын қамтитын алғашқы шығарылым.) IBM zIIP технологиясы туралы ақпаратты 2006 жылдың 24 қаңтарында жариялады. zIIP аппараттық құралы (яғни микрокод, себебі процессорлардың аппараттық құралы қазіргі уақытта жалпы мақсаттағы CPU-дан ерекшеленбейді) 2006 жылдың мамыр айында жалпы қолжетімділікке ие болды. zIIP аппараттық құралын пайдалану үшін z/OS және DB2 PTF-тері 2006 жылдың маусым айының соңында жалпы қолжетімділікке ие болды. zIIP төрт түрлі DB2 жұмысы үшін арзан қуаттылықты ұсынады: TCP/IP арқылы қашықтан DRDA қолжетімділігі. Бұл санатқа JDBC және ODBC арқылы DB2-ге қолжетімділік кіреді, соның ішінде LPAR-ға HiperSockets арқылы қолжетімділік, мысалы, Linux жүйесі IBM Z-де. Ерекшелік – DB2 V8 сақталған процедураларына қолжетімділік, олар жұмыстың шағын бөлігін қайта бағыттайды. DB2 9 қашықтағы SQL процедуралары zIIP-ті пайдаланады. Параллель сұраныс операциялары. DB2 9 параллель өңдеу көлемін арттыра алады, соның салдарынан zIIP-ті көбірек пайдаланады. DB2-дегі XML талдау zIIP процессорларын немесе zAAP процессорларын пайдалана алады. Белгілі бір DB2 құралдары.

In IBM System z9 and successor mainframes, the System z Integrated Information Processor (zIIP) is a special purpose processor. It was initially introduced to relieve the general mainframe central processors (CPs) of specific Db2 processing loads, but currently is used to offload other z/OS workloads as described below. The idea originated with previous special purpose processors, the zAAP, which offloads Java processing, and the IFL, which runs Linux and z/VM but not other IBM operating systems such as z/OS, DOS/VSE and TPF. A System z PU (processor unit) is "characterized" as one of these processor types, or as a CP (Central Processor), or SAP (System Assist Processor). These processors do not contain microcode or hardware features that accelerate their designated workloads. Instead, by relieving the general CP of particular workloads, they often lead to a higher workload throughput at reduced license fees. DB2 for z/OS V8 was the first application to exploit the zIIP, but now there are several IBM and non IBM products and technologies that exploit zIIP. The zIIP requires a System z9 or newer mainframe. The z/OS 1.8 and DB2 9 for z/OS support zIIPs. IBM also offers PTFs for z/OS 1.6, z/OS 1.7, and DB2 V8 to enable zIIP usage. (DB2 9 for z/OS is the first release of DB2 that has support built in.) IBM publicly disclosed information about zIIP technology on January 24, 2006. The zIIP hardware (i. e. microcode, as the processors hardware does not currently differ from general purpose CPUs) became generally available in May, 2006. The z/OS and DB2 PTFs to take advantage of the zIIP hardware became generally available in late June, 2006.

zIIPs add lower cost capacity for four types of DB2 work:

Remote DRDA access via TCP/IP. This category includes JDBC and ODBC access to DB2, including access across LPARs via HiperSockets, such as Linux on IBM Z. The exception is access to DB2 V8 stored procedures, which redirect a small portion of the work. DB2 9 native remote SQL procedures do use the zIIP. Parallel query operations. DB2 9 can increase the amount of parallel processing and thus use the zIIP more. XML parsing in DB2 can use zIIP processors or zAAP processors. Certain DB2 utilities processing.

ЗИИП-терді қолдау

Db2 for z/OS zIIP процессорларын қолданған алғашқы өнім болғанымен, ол тек Db2 немесе IBM өнімдерімен шектелмейді. zIIP арнайы процессорын TCP/IP-де IPSec өңдеуге, белгілі бір жалпы XML өңдеуге және IBM-нің қаржылық есеп беруге арналған кеңейтілген архитектурасына пайдалануға болады. 2007 жылдың тамызында Rocket Software компаниясына қазір тиесілі Shadow мейнфреймдік аралық бағдарламалық өнімі, DB2-ден өзге орталар үшін алғашқы zIIP-ге қабілетті интеграцияны ұсынды, бұл арнайы процессорлардың мүмкіндіктерін кеңейтіп, Adabas, CICS, IMS, IDMS және VSAM жүйелерін қамтыды. Басқа да үшінші тарап тәуелсіз бағдарламалық қамтамасыз ету жеткізушілері (ISV) өз өнімдерін zIIP-де орындауды қолдауды енгізді. Осы ISV-ге Software AG, Compuware, CA Technologies, BMC Software, GT Software, Inc. және Phoenix Software International кіреді. Мысалы, CA NetMaster Network Management for TCP/IP өнімінің негізгі міндеті мен пакет талдаушысының қосалқы міндетін zIIP-де орындауға болады. Rocket Software өздерінің Shadow сервері интеграциялық өңдеудің 99%-ына, мысалы, SQL сұраныстарын реляциялық емес деректерге және веб-қызметтер/SOA жүктемелеріне zIIP-ге қабілетті болуға және жалпы мақсаттағы процессордан тыс жұмыс істеуге мүмкіндік береді деп мәлімдейді. GT Software, Inc. компаниясының z/OS үшін Ivory Server XML талдау, XML жүктемесін құрастыру және деректерді түрлендіру өңдеуі үшін zIIP қолдауын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, Ivory Server IBM z/OS XML Services және IBM Z-дегі Linux-пен IFL процессорын қолданатын zAAP процессорын қолдайды. Ivory Server және Ivory Studio (Ivory IDE) клиенттерге zIIP арнайы процессорына GP процессордан жүктелген жұмыс жүктемесін басқаруға мүмкіндік беретін опцияларды ұсынады. Коммерциялық бағдарламалық жасақтаманы әзірлеушілер, белгілі бір біліктілік шарттарына сәйкес келіп, zIIP-ті пайдалану туралы техникалық мәліметтерді IBM-ден құпиялылық туралы келісім бойынша ала алады. IBM z13 zAAP функционалдығын zIIP-пен біріктіреді, сондықтан zAAP-қа қабілетті жұмыс енді zIIP-де орындалады. Сонымен қатар, IBM z13-тегі IFL және zIIP процессорлары z13 микропроцессорын пайдаланатындықтан, бірнеше жіпті (SMT) өңдеу мүмкіндігіне ие.

Although Db2 for z/OS was the first product released that exploited zIIP processors, it is not limited to just Db2 or IBM products. The zIIP speciality CPU can also be used for IPSec processing in TCP/IP, certain general XML processing, and IBM's Scalable Architecture for Financial Reporting. In August, 2007, Shadow, a mainframe middleware product, now owned by Rocket Software, introduced the first zIIP eligible integration for environments other than DB2, expanding the benefit of specialty engines to include Adabas, CICS, IMS, IDMS and VSAM. Other third party independent software vendors ("ISVs") have introduced support for execution of their products on zIIPs. Those ISVs include, among others, Software AG, Compuware, CA Technologies, BMC Software, GT Software, Inc., and Phoenix Software International. For example; the CA NetMaster Network Management for TCP/IP product can run both its main task and packet analyzer subtask on a zIIP. Rocket Software claims that their Shadow server will allow 99% of the integration processing, such as SQL to non relational data queries and Web services/SOA workloads, to be zIIP eligible and run outside of the General Purpose Processor. Ivory Server for z/OS from GT Software, Inc. provides zIIP support for XML parsing, XML payload construction and data conversion processing. Additionally Ivory Server supports the zAAP processor using the optional IBM z/OS XML Services and the IFL processor with Linux on IBM Z. Ivory Server and Ivory Studio (the Ivory IDE) provide options that allow clients to manage the workload offloaded to the zIIP Specialty CPU from the GP CPU. Commercial software developers, subject to certain qualification rules, may obtain technical details from IBM on how to take advantage of zIIP under a Non Disclosure Agreement. The IBM z13 merges the zAAP functionality with zIIPs so that zAAP eligible work now uses zIIP instead. Furthermore, IFL and zIIP processors on the IBM z13, as they use the z13 microprocessor, have simultaneous multithreading (SMT) capability.

zIIP-терді пайдалану

zIIP-терді пайдалану IBM Z операциялық журналы мен деректер аналитикасында және IBM Z аномалиялық аналитикасында Watson-мен қолдалады. IBM Z операциялық журналы мен деректер аналитикасы – бұл z/OS жүйелерінен ақпараттық технологиялардың операциялық деректерін жинап, оларды пайдалануға ыңғайлы форматқа түрлендіретін және оларды аналитикалық платформаларға немесе кіріктірілген операциялық деректерді талдау платформасына жіберетін бағдарламалық құрал. Бұл платформа операциялық деректерді визуализациялауға және іздеуге көмектесетін түсініктер ұсынады, соның арқасында операциялық мәселелердің себебін анықтауға болады. IBM Z аномалиялық аналитикасы – бұл z/OS жүйелерінен ақпараттық технологиялардың операциялық деректерін жинап, содан кейін тарихи IBM Z метрикалары мен журналдарын пайдаланып қалыпты операциялық мінез-құлықтың моделін құратын бағдарламалық құрал. Содан кейін ол қалыпты операциялар моделімен салыстыру арқылы операциялық деректерді нақты уақытта талдайды, аномальды мінез-құлықты анықтап, ақпараттық технологиялар операцияларына ескерту жібереді. IBM Z операциялық журналы мен деректер аналитикасында және IBM Z аномалиялық аналитикасында Watson-мен қолданылатын Z Common Data Provider операциялық деректерді жіберу үшін пайдаланылса, zIIP жүктеу функциясын қосуға болады. Содан кейін Z Common Data Provider-дің System Data Engine компоненті жарамды жұмысты жалпы мақсаттағы процессорлардан zIIP процессорларына жүктеуге мүмкіндік береді. Бұл жалпы процессорлардағы (GCP) MIPS тұтынуын азайтады және меншік құнының жалпы сомасын төмендетеді. Дегенмен, бұл жүктеме процессор уақытында қосымша жүктеме тудыруы мүмкін. Егер zIIP процессорларында жеткілікті қуат болмаса, z/OS барлық zIIP процессорлары бос болған кезде zIIP-ге жарамды жұмысты жалпы процессорларға қайта бағыттауы мүмкін. zIIP процессорларын пайдалану үшін қажетті қосымша процессор уақыты zIIP процессорларына жүктелген процессор уақытын асып түсуі мүмкін. Тіпті жалпы процессордың пайдалану деңгейі де артуы мүмкін.