Каналы ввода-вывода
Каналы Coupling Link
Каналы Coupling Link предназначены для организации соединений между серверами при построении многомашинных комплексов, в том числе кластера Parallel Sysplex (см. раздел 4). Основными типами линий Coupling Link являются (рис. 3.12):
- внутренние каналы IC (Internal Coupling), которые могут использоваться для создания межсистемных связей на уровне LPAR, а также соединений типа канал-канал и каналов HiperSocket;
- каналы со встроенной кластерной шиной ICB (Integrated Cluster Bus);
- межсистемные каналы ISC (InterSystem Channels).
Для функционирования каналов предусмотрены два режима. Режим Peer впервые был использован для моделей z900 и предназначен для объединения серверов этой и последующих моделей. Режим предусматривает передачу и прием информации по одной линии и обеспечивает до семи буферов. Режим Compatibility обеспечивает обмен между серверами z9ХХ, z8ХХ и северами S390 G5/G6.
Внутренние каналы IC обеспечивают высокоскоростной обмен между LPAR, функционирующими в одном сервере. Это "беспроводное" соединение реализуется на уровне милликодов. Обмен через IC-канал выполняется путем пересылок память-память, что обеспечивает более высокую скорость, чем у каналов на основе физических линий. В серверах z9ХХ, z8ХХ канал IC функционирует в режиме Peer и определен как канал ICP. В серверах S390 G5/G6 для внутренних соединений используется два типа каналов: для передающего LPAR - канал ICS, а для принимающего - ICR.
Каналы ICB подключаются к интерфейсу STI (рис. 3.12) и обеспечивают наиболее скоростное физическое соединение серверов. Такие соединения реализуются с использованием следующих типов линий:
- Линия ICB-4 подключается к интерфейсу STI непосредственно на выходе адаптера памяти MBA и обеспечивает скорость обмена 2 Gb/s. Используется для соединения серверов z990, z890.
- Линия ICB-3 подключается к интерфейсу STI на выходе мультиплексора/демультиплексора M/D (z990, z890) или MBA (z900, z800) и позволяет организовать обмен со скоростью 1 Gb/s . Используется для соединения любых серверов моделей z9хх, z8хх.
- Линия ICB-2 подключается аналогично линии ICB-3, но рассчитана на обмен со скоростью 333 Mb/s. Позволяет объединять серверы z990, z890, S390 G5/G6.
Длина линий ICB ограничена параметрами интерфейса STI и не превышает 10 м, а с учетом изгибов - 7 м.
Канал типа CBP функционирует в режиме Peer, встроен в аппаратуру интерфейса STI и реализуется с использованием линий ICB-4 либо ICB-3. Каналы CBS (передающий) и CBR (принимающий) задействуют линию ICB-2 и режим Compatibility.
Межсистемные каналы ISC используют канальную аппаратуру, подобную ESCON и FICON, и оптические линии ISC, рассчитанные на обмен со скоростью 1 Gb/s или 2 Gb/s и на максимальную длину без повторителей до 10 км (до 20 км с дополнительными усилителями). Канал CFP функционирует в режиме Peer, использует линию ISC-3, обеспечивающую скорости 2 Gb/s или 1 Gb/s в зависимости от расстояния, и может быть применен в серверах z9хх, z8хх. Каналы CFS (передающий) и CFR (принимающий) функционируют в режиме Compatibility и используют линии ISC-3(1 Gb/s ) в серверах z9ХХ, z8ХХ либо линии HiPerLink ISC-2 (1 Gb/s ) в серверах S390 G5/G6.
Параметры линий Coupling Link приведены в таблице 3.7 [3.1]. Примеры использования каналов Coupling Link рассмотрены в главе 4.
Адаптеры открытых систем
Адаптеры OSA (Open System Adapter) предназначены для прямого подключения серверов zSeries к сетям, построенным на основе стандартных технологий Ethernet, Token Ring, ATM, FDDI. Разработаны адаптеры двух типов [3.7, 3.8]:
- OSA-2 (канал типа OSA) является более ранней версией адаптера и в моделях серверов z800, z990, z890 не применяется. Данный адаптер предназначен для подключения по технологиям Ethernet 10/100Mb/s, Token Ring 4/16 Mb/s, ATM 155 Mb/s, FDDI 100 Mb/s.
- OSA-Express (каналы типа OSE, OSD) поддерживает стандарты Ethernet 10/100/1000 Mb/s, Token Ring 4/16/100 Mb/s, ATM 155 Mb/s.
Адаптеры OSA реализуются в виде канального устройства с использованием одного из двух вариантов организации:
- Адаптер включает:
- связной контроллер, выполняющий функции драйвера поддерживаемых стандартов сетевых технологий и реализованный как периферийное устройство;
- контроллер CU, управляющий взаимодействием драйвера с каналом;
- канальный процессор, подключаемый к CU через внутренний интерфейс и к интерфейсу STI.
- Адаптер воспринимается в подсистеме ввода-вывода как канал, функционирующий под управлением канальных программ, а для приложений - как периферийное устройство. Данный вариант основан на классическом (non-QDIO) способе взаимодействия с приложениями и используется в каналах типа OSA, OSE.
- Адаптер включает только связной контроллер, микропроцессор которого взаимодействует с памятью в режиме прямого доступа через интерфейс STI. Способ реализован в канале OSD с использованием режима QDIO и позволяет увеличить скорость обмена за счет исключения из тракта обмена канального процессора и связанного с ним внутреннего интерфейса.
Более подробно возможности адаптеров OSA-2, OSA-Express описаны в главе 4. На рис. 3.13 показано быстродействие всех типов физических линий, используемых в серверах zSeries, по сравнению с широко применяемыми сетевыми стандартами.
Гиперсокеты
Гиперсокеты HiperSockets [3.9], как и внутренние IC-каналы Coupling Link, реализуют "беспроводное" соединение на уровне милликодов и предназначены для организации обменов между виртуальными LPAR-серверами, находящимися в одном сервере zSeries. Обмен осуществляется путем пересылок память-память. Основное назначение гиперсокетов - организация высокоскоростных внутрисерверных "логических" сетей TCP/IP. Канал гиперсокет имеет идентификатор CHPID типа IQD и конфигурируется подобно каналу OSA-Express с использованием внутреннего режима QDIO (iQDIO). Более подробно применение гиперсокетов рассмотрено в главе 4.