1 Логическое разделение ресурсов сервера LPAR Лекция 6 Курс « zArchitecture»

2 Partitioning and Virtualization Purpose – Run more than one operating system on a CEC Method – Make each operating system think it owns a whole machine Comes in two flavors – LPAR (logical partitioning) – z/VM (virtual machine)

3 Логическое разделение ресурсов сервера LPAR Сервер zSeries обеспечивает три уровня конфигурирования и может функционировать с использованием одного, двух или трех уровней управления: 1.Базовая система 2.Логический раздел (logical partition - LPAR) 3. Виртуальная система STORE SYSTEM INFORMATION (STSI)

4 Управление системой и partitioning

5 Логический раздел LPAR LPAR – это совокупность логических ресурсов, реализуемых выделенными для него физическими ресурсами (процессор, память и каналы ввода-вывода) LPAR – это логический сервер, в котором обеспечивается изолированное от других LPAR исполнение собственной операционной системы (z/OS, OS/390, z/VM, Linux, VSE/ESA или Coupling Facility Control Code (CFCC). LPAR всегда соотнесен с одной из логических канальных подсистем LCSS, допускающей подключение до 15 LPAR (сейчас – до 30-ти)

6 Логический раздел LPAR Логический раздел может быть активирован или деактивирован в любой момент "на ходу" Для создания нового или удаления ранее созданного раздела необходима остановка системы с использованием процедуры сброса по питанию POR.

7 Особенности LPARs LPAR – эквивалент отдельной мейнфрейм для большинства практических целей Каждый LPAR имеет свою собственную ОС Каждый LPAR - независим Периферийные устройства могут быть общими для нескольких LPARs Процессоры могут быть постоянно закрепленные либо общие для всех В случае «shared» каждый LPAR определяется числом логических процессоров (до максимального числа физических процессоров) и взвешивание (весовые коэффициенты) «weighting»

8 Параметры LPAR: Задаются в процессе его открытия: количество выделяемых для раздела ресурсов сервера: логических процессоров, памяти и каналов ввода-вывода; весовой коэффициент, присваиваемый разделу для его соотношения с другими разделами в составе одного сервера при использовании общих разделяемых ресурсов; ограничение на использование разделом процессоров в большем количестве, чем допускается весовым коэффициентом (LPAR capping); безопасность и другие параметры

9 Параметры LPAR: Параметры и информация о выделенных для раздела ресурсах формируются через консоль управления (HMC) и сохраняются в дисковой памяти элемента поддержки SE в виде профиля раздела (logical partition Image Profile).

10 Путаница в терминологии

11 Процессоры (PU) Современные процессоры могут быть специальными процессорами различного типа, причем типов таких много. Большинство из них нельзя считать полными процессорами для software charging –Central Processor (CP) - A full z/OS processor –System Assistance Processor (SAP) – Используется для подсистемы ввода-вывода (I/O subsystem) – каждая машина имеет как минимум один такой –Integrated Facility for Linux (IFL) – Специальный процессор для Linux - дополнительно –zAAP – Используется для JAVA программирования– дополнительно –Integrated Coupling Facility (ICF) – для коммуникационных целей –Spares -запасной

12 Процессоры в LPAR: В логический раздел могут быть выделены процессоры разных типов: CP, ICF, IFL или zAAP. Каждый из процессоров может быть: 1. постоянно закреплен (dedicated) за одним разделом либо 2.являться общим (shared) ресурсом для всех LPAR (более эффективный вариант).

13 Распределение памяти в LPAR: Распределение основной и расширенной памяти между разделами - в процессе создания LPAR и предусматривает выделение каждому из разделов части адресного пространства памяти. Максимальный объем памяти, выделяемой для одного раздела, ограничен объемом используемой в сервере памяти (для z/Architecture GB, в режиме ESA/ GB) без учета области системной памяти HSA. Использование общих фрагментов основной или расширенной памяти разными LPAR не допускается. Объем памяти, выделяемой для раздела LPAR, измеряется блоками, размер которых зависит от объема инсталлированной в сервере памяти (см. след. слайд).

14 Соотношение объема установленной памяти и размера LPAR Объем установленной памяти (GB) Размер блока для LPAR (MB) 5 ÷ ÷ ÷ ÷ 64128

15 z/VM A control program (CP) creates a virtual machine for each user – Each virtual machine has an own address space starting at 0 – This is virtual storage managed by CP (subject to paging) – Each virtual machine has its own architecture mode (ESA/390 or z/Architecture) – CP simulates one or multiple (virtual) CPUs per virtual machine – CP simulates an I/O configuration for each virtual machine Dedicated devices, e. g., console Shared devices, e. g. minidisks (disks that are partitioned for many virtual machines), printers (spooling devices) – CP simulates communication paths between virtual machines channel-to-channel adapter Inter-user communication vehicle (IUCV) Virtual LANs

16 Interpretive Execution (SIE) Both LPAR and z/VM use the instruction START INTERPRETIVE EXECUTION (SIE) to run a logical partition or virtual machine, respectively The program issuing SIE is called host The program running under SIE is called guest The operand of the SIE instruction is a state description, it describes the guest One level of nesting (SIE under SIE) is supported, used when z/VM runs in a logical partition

17 History of SIE The SIE instruction was introduced with the 370/XA architecture (early 1980s) Invented based on the experiences with VM/370 on S/370 systems Not documented in the Principles of Operation Partially documented in SA (public, 1985) Updated for z/Architecture

18 SIE State Description: Guest PSW Guest CPU timer, clock comparator Guest epoch difference (for guest TOD clock) Guest control registers Guest general registers 14 and 15 Guest prefix register

19 Host Program Responsibilities On SIE entry – Load guest general registers 0 – 13 – Load guest floating-point registers, floating-point-control register – Load guest access registers On SIE exit – Handle interception

20 Programmable SIE Exit Conditions Interception controls – Certain instructions – SVCs by SVC number – LCTL for any set of control registers PSW enabled for I/O interrupts (PSW.6 = 1) PSW enabled for external interrupts (PSW.7 = 1) Stop request (triggered from another CPU)

21 SIE Exit Conditions An interception – The state descriptor is updated, an interception code is stored and the host program resumes after the SIE instruction. Example: SSCH instruction A host interrupt – e.g. an external or I/O interrupt, or a translation exception. In this case, the unit of operation is nullified, the old PSW points to the SIE instruction. No interception code is stored.

22 Guest Storage LPAR: Region-relocation mode (RRF mode) – Guest storage is described by zone parameters, the state descriptor refers to a zone number. z/VM: Pageable storage mode – The primary address space describes guest storage (host CR 1). In addition, main storage origin and limit may restrict this storage further.

23

24