Архитектура и средства поддержки информационных сетей

Гиперсокеты (Hiper Sockets)

Гиперсокеты определены в серверах zSeries как тип канала внутреннего обмена в режиме прямого буферизированного доступа с идентификатором канального устройства IQD (Internet Quenued Direct). Реализация гиперсокетов основана на протоколе OSA-Express QDIO конкретно в форме внутреннего QDIO (iQDIO). Микрокод LIC эмулирует канальный уровень интерфейса OSA-Express QDIO, гиперсокет является функцией сервера zSeries; он осуществляет коммуникации через системную память. Гиперсокеты создают до четырех независимых интегрированных TCP/IP виртуальных локальных вычислительных сетей, доступных в комбинациях логических разделов и виртуальных серверов внутри одного физического сервера zSeries (рис. 4.13).

Рис. 4.13. Сервер zSeries с несколькими LPAR и виртуальными серверами

Гиперсокеты используются для связи:

• FC - собственных Linux-логических разделов LPARs 2, 3 и 4;
• FD - Linux LPARs, z/VM гостевых машин и шести различных LPARs-частей двух Sysplex-сред;
• FE - LPARs 5, 6 и 7, принадлежащих Sysplex A;
• FF - LPARs 8, 9 и 10, принадлежащих Sysplex B.

Виртуальные серверы, соединенные таким образом, формируют виртуальную LAN, где гиперсокеты обеспечивают передачу трафика между виртуальными серверами. Поскольку отсутствует необходимость включения физического каблирования или внешних сетевых соединений между этими серверами, можно создавать конфигурации серверных групп, отличающихся высоким уровнем сетевой готовности, безопасности, управляемости, производительности и низкой стоимостью.

Гиперсокеты, являясь LIC-функцией сервера zSeries, поддерживаются операционными системами: z/OS V1R2, z/OS.e, z/VM V4R2, Linux for zSeries (64-битовый режим) и Linux for S/390 (31-битовый режим).

Другими преимуществами использования гиперсокетов являются:

• возможность доступа консолидированных в системе серверов к резидентным корпоративным данным на скорости, соизмеримой со скоростью работы памяти;
• возможность существенных вариаций в форматах передаваемого трафика, в то время как максимальные размеры кадров в LAN ограничены существующими стандартами. Максимальный размер кадра для гиперсокета устанавливается при определении его идентификатора CHPID. По умолчанию он составляет 16 Кбайт, но может варьироваться в пределах от 16 до 64 Кбайт.

Средства LIC сервера zSeries поддерживают просмотровую таблицу IP-адресов (lookup table) для каждого гиперсокета. Эта таблица представляет виртуальную локальную сеть. При активации TCP/IP-стека устройство гиперсокета регистрируется в таблице со своим IP-адресом и указателями очередей (по входу и выходу). Устройства гиперсокет TCP/IP конфигурируются подобно устройствам OSA-Express, каждый гиперсокет определяется CHPID подобно другим интерфейсам ввода-вывода и эти числа должны быть выбраны из диапазона 00-FF. Никакой другой I/O-интерфейс эти номера использовать не может.

На рис. 4.14 показаны основные этапы работы гиперсокетов:

1. Каждая копия TCP/IP стека регистрирует свой IP-адрес в просмотровой таблице гиперсокета. Для каждой виртуальной сети гиперсокета ведется своя таблица.
2. Адреса приемных буферов стека добавляются в очереди гиперсокетов.
3. Перед передачей данных гиперсокеты выполняют просмотр таблицы для определения адресов передающего и принимающего стеков и их буферов.
4. Процессор-отправитель копирует данные из своих буферов в приемные буферы процессора-получателя (память сервера zSeries).
5. Посылающий процессор выдает (опционально) сигнал прерывания на приемный стек в режиме функции <тонкого прерывания> (thin interrupt), имеющегося в сервере zSeries.

Рис. 4.14. Иллюстрация работы гиперсокетов