Menedżer obciążenia

W komputerach mainframe IBM Workload Manager ( WLM ) jest podstawowym komponentem systemu operacyjnego mainframe MVS/ESA i jego następców do systemu z / OS włącznie . Kontroluje dostęp do zasobów systemowych dla pracy wykonywanej w systemie z/OS na podstawie celów zdefiniowanych przez administratora. Komponenty Workload Manager istnieją również dla innych systemów operacyjnych. Na przykład IBM Workload Manager jest również oprogramowaniem dla systemu operacyjnego AIX .

Menedżer obciążenia

Na komputerze typu mainframe jednocześnie wykonuje się wiele różnych aplikacji. Oczekiwania co do wykonania prac to spójne czasy realizacji i przewidywalny dostęp do baz danych. W systemie z/OS komponent Workload Manager (WLM) spełnia te potrzeby, kontrolując dostęp pracy do zasobów systemowych na podstawie zewnętrznych specyfikacji administratora systemu.

Administrator systemu klasyfikuje pracę do klas usług . Mechanizm klasyfikacji wykorzystuje atrybuty pracy, takie jak nazwy transakcji, identyfikatory użytkowników lub nazwy programów, z których korzystają określone aplikacje. Dodatkowo administrator systemu definiuje cele i poziomy ważności dla klas usług reprezentujących pracę aplikacji. Cele określają oczekiwania dotyczące wydajności pracy. Cele można wyrazić jako czasy reakcji , względną prędkość (określaną jako prędkość ) lub jako uznaniowe jeśli nie ma określonego wymagania. Czas odpowiedzi opisuje czas trwania żądań pracy po ich wejściu do systemu i do momentu, gdy aplikacja zasygnalizuje WLM, że wykonanie zostało zakończone. Firma WLM jest teraz zainteresowana upewnieniem się, że średni czas odpowiedzi zestawu żądań pracy kończy się w oczekiwanym czasie lub że odsetek żądań pracy spełnia oczekiwania użytkownika końcowego.

Definicja czasu odpowiedzi wymaga również, aby aplikacje komunikowały się z WLM. Jeśli nie jest to możliwe, do opisania oczekiwań użytkownika końcowego wobec systemu używana jest względna miara szybkości — zwana szybkością wykonania.

Definicja prędkości wykonania
${\ Displaystyle {\ tekst {Prędkość wykonania}} = 100 \ cdot {\ frac {\ tekst {Całkowita liczba próbek}} {{\ text {Całkowita liczba użytych próbek}}+{\text{Całkowita liczba próbek opóźnienia}}}}}$

Pomiar ten opiera się na stanach systemu, które są gromadzone w sposób ciągły. Stany systemu opisują, kiedy żądanie pracy wykorzystuje zasób systemowy, a kiedy musi na niego czekać, ponieważ jest on używany przez inną pracę. Ten ostatni nazywa się stanem opóźnienia. Iloraz wszystkich stanów używania do wszystkich stanów produktywnych (stanów używania i stanów opóźnienia) pomnożony przez 100 to szybkość wykonania. Pomiar ten nie wymaga żadnej komunikacji aplikacji z komponentem WLM, ale jest też bardziej abstrakcyjny niż cel czasu odpowiedzi.

Na koniec administrator systemu przypisuje wagę każdej klasie usług, aby poinformować WLM, które klasy usług powinny uzyskać preferowany dostęp do zasobów systemowych, jeśli obciążenie systemu jest zbyt duże, aby umożliwić wykonanie całej pracy. Klasy usług i definicje celów są zorganizowane w zasadach usług wraz z innymi konstrukcjami do raportowania i dalszej kontroli oraz zapisywane jako definicja usługi w celu uzyskania dostępu do WLM. Definicja aktywnej usługi jest zapisywana w kilku zbiorach danych, co umożliwia wszystkim systemom z/OS w Parallel Sysplex dostęp i wykonywanie tych samych celów wydajnościowych.

WLM to zamknięty mechanizm kontrolny, który na bieżąco gromadzi dane o pracy i zasobach systemowych; porównuje zebrane i zagregowane pomiary z definicjami użytkownika z definicji usługi i dostosowuje dostęp pracy do zasobów systemu, jeśli oczekiwania użytkownika nie zostały spełnione. Mechanizm ten działa w sposób ciągły w określonych z góry odstępach czasu. W celu porównania zebranych danych z definicjami celów obliczany jest wskaźnik wydajności.

Definicja wskaźnika wydajności
${\ displaystyle {\ tekst {dla czasu reakcji:}} PI = {\ frac {\ tekst {rzeczywisty osiągnięty czas reakcji}} {\ tekst {docelowy czas reakcji} }}}$ ${\ Displaystyle {\ tekst {dla prędkości wykonania:}} PI = {\ frac {\ tekst {cel prędkości wykonania}}} {\ text {osiągnięta prędkość wykonania}}} }$

Indeks wydajności dla klasy usług to pojedyncza liczba, która mówi, czy cel został osiągnięty, został przekroczony lub został pominięty. WLM modyfikuje dostęp do klas usług na podstawie osiągniętego wskaźnika wydajności i ważności. W tym celu wykorzystuje zebrane dane do prognozowania możliwości i skutków zmiany. Zmiana jest wykonywana, jeśli prognoza okaże się korzystna dla pracy opartej na zdefiniowanych oczekiwaniach klienta. WLM wykorzystuje bazę danych z zakresu od 20 sekund do 20 minut, aby zawierała statystycznie istotną podstawę próbek do swoich obliczeń. Również w jednym przedziale decyzyjnym dokonywana jest zmiana na korzyść jednej klasy usług w celu utrzymania kontrolowanego i przewidywalnego systemu.

WLM kontroluje dostęp pracy do procesorów systemowych, jednostek we/wy, pamięci systemowej oraz uruchamia i zatrzymuje procesy wykonywania pracy. Na przykład dostęp do procesorów systemowych jest kontrolowany przez priorytet wysyłania, który określa względny ranking między jednostkami pracy, które chcą wykonać. Ten sam priorytet wysyłki jest przypisywany wszystkim jednostkom pracy, które zostały zaklasyfikowane do tej samej klasy usług. Jak już stwierdzono, priorytet wysyłki nie jest ustalony i nie wynika po prostu ze znaczenia klasy usługi. Zmienia się w zależności od osiągnięcia celu, wykorzystania systemu i zapotrzebowania na pracę procesorów systemowych. Istnieją podobne mechanizmy kontrolowania wszystkich innych zasobów systemowych. Ten sposób kontrolowania dostępu pracy do zasobów systemowych przez Menedżera obciążeń systemowych jest nazywany zarządzaniem obciążenia zorientowanym na cel i różni się od zarządzania obciążeniem opartego na uprawnieniach do zasobów, które definiuje znacznie bardziej statyczną relację, w jaki sposób praca może uzyskać dostęp do zasobów systemowych. Zarządzanie obciążeniem oparte na uprawnieniach do zasobów znajduje się w większym Na przykład systemy operacyjne UNIX .

Główną różnicą w stosunku do komponentów do zarządzania obciążeniem w innych systemach operacyjnych jest ścisła współpraca między produktem z/OS Workload Manager a głównymi aplikacjami; oprogramowanie pośredniczące i podsystemy działające w systemie z/OS. WLM oferuje interfejsy, które pozwalają podsystemom informować WLM o rozpoczęciu i zakończeniu jednostki pracy w systemie oraz przekazywać atrybuty klasyfikacji, które mogą być używane przez administratora systemu do klasyfikowania pracy w systemie. Ponadto WLM oferuje interfejsy, które umożliwiają komponentom równoważenia obciążenia umieszczanie żądań pracy w najlepiej dopasowanym systemie w równoległym klastrze sysplex. Istnieje dodatkowe oprzyrządowanie, które pomaga menedżerom baz danych i zasobów sygnalizować WLM sytuacje rywalizacji, tak aby WLM mógł pomóc opóźnionej pracy poprzez promowanie posiadacza zamków i zatrzasków zasobów.

Z czasem z/OS Workload Manager stał się centralnym komponentem sterującym wszystkimi aspektami związanymi z wydajnością w systemie operacyjnym az/OS. W klastrze Parallel Sysplex komponenty z/OS Workload Manager współpracują ze sobą, zapewniając pojedynczy widok obrazu dla działających aplikacji w klastrze. W systemie z z wieloma partycjami wirtualnymi z/OS WLM umożliwia współpracę z LPAR Hypervisor w celu wpływania na ważenie partycji z/OS i kontrolowania ilości mocy obliczeniowej procesora, która może być wykorzystywana przez partycje logiczne.

Literatura

Paola Bari i wsp .: Przewodnik programisty systemu do: Zarządzanie obciążeniem. IBM Redbook, SG24-6472

Linki zewnętrzne

Oficjalna strona główna z/OS WLM

Zobacz też

Unit Control Block , aby zapoznać się z opisem, w jaki sposób WLM kontroluje dynamiczne woluminy dostępu równoległego (PAV)