Каналы ввода-вывода
Для подключения периферийных устройств к серверам zSeries используются различные типы каналов, включающие аппаратуру канальной подсистемы сервера (channel feature), интерфейсы ввода-вывода для передачи информации и контроллеры периферийных устройств CU. В настоящее время используются следующие типы каналов (табл. 3.1), которые отличаются скоростью обмена, количеством подключаемых CU, длиной интерфейса и другими характеристиками [3.1]:
- параллельный канал;
- последовательные каналы ESCON (Enterprise Systems Connection) и FICON (Fibre Connection);
- каналы Coupling Links;
- адаптер открытых систем OSA (Open System Adapter);
- гиперсокеты (Hipersockets).
Максимально допустимое число каналов каждого типа зависит от числа используемых каналов других типов. Допустимое количество каналов, распределенных по группам с учетом взаимного влияния, для различных моделей серверов приводится в таблице 3.2 [3.1].
Параллельный канал
Параллельный канал был разработан для систем S/360, S/370 и адаптирован для использования в последующих генерациях серверов zSeries, включая z900, z800. В серверах z990, z890 параллельный канал не используется, а подключение периферийных устройств с интерфейсом параллельного канала выполняется через другие типы каналов с помощью специальных конверторов.
В интерфейсе параллельного канала используются две шины:
- информационная шина (BUS), состоящая из двух байтных шин, одна из которых используется для передачи данных, адресов и приказов в периферийные устройства, а вторая - для передачи данных, адресов и состояний в канальную систему;
- шина идентификации (Tag), состоящая из линий для передачи управляющих сигналов, необходимых для процедур занятия интерфейса и управления передачей информации, а также для идентификации передаваемой по шине BUS информации.
Для реализации каждой из шин используется медный кабель и разъемы на 48 контактов (включая сигнальные и заземление). Линии кабеля реализуются отдельными коаксиальными кабелями с заземленным экраном. Максимальная длина интерфейса не превышает 122 м.
Подключение контроллеров периферийных устройств в параллельном интерфейсе выполняется по цепочечной схеме (Daisy Chaining) (рис. 3.1). При одновременной активности нескольких CU выбор CU осуществляется каналом путем выдачи сигнала выборки в одну из цепочечных линий шины Tag. Приоритетом обладает контроллер CU, расположенный в интерфейсе ближе к серверу. Предусмотрена адресация до 256 периферийных устройств, подключаемых к одному параллельному каналу, однако на практике это число обычно не превышает восьми. Контроллеры CU могут быть подключены по схеме с единственным каналом или с использованием нескольких каналов (рис. 3.1). В любой момент CU может задействовать только один из этих каналов.
Предусмотрено использование двух типов параллельного канала: байт-мультиплексный и блок-мультиплексный. Байт-мультиплексный канал функционирует в байт-мультиплексном режиме и предназначен для подключения медленных периферийных устройств с небольшими объемами передаваемой информации (принтеры, сканеры и др.). Блок-мультиплексный канал функционирует в блок-мультиплексном режиме и рассчитан на подключение периферийных устройств с большими объемами передаваемой информации (диски, ленты и др.). Блок-мультиплексный режим реализуется с использованием одного из двух протоколов:
- Direct-Coupled Interlock (DCI), предусматривающий применение пары квитирующих сигналов и блокировку передачи очередного байта до получения ответной квитанции.
- Data Streaming protocol исключает блокировку, используемую в DCI, и обеспечивает большую скорость обмена.
Максимальная скорость обмена, достигаемая в параллельном канале с протоколом Data Streaming, не превышает 4,5 MB/s.
Каналы ввода-вывода могут служить для организации обмена информацией как между разными управляющими программами внутри одного сервера, так и между разными серверами многомашинного комплекса. С этой целью предусматривается соединение канал-канал (channel-to-channel - CTC). Для параллельных каналов CTC реализуется с использованием дополнительного канального устройства IBM 3088 Multisystem Channel Communication Unit (MCCU). Для каждого из объединяемых каналов MCCU представляет собой одиночный контроллер CU, осуществляющий обмен с другими CU через внутренние каналы MCCU. В зависимости от модели MCCU возможно объединение от двух до восьми параллельных каналов.