IBM パラレル シスプレックス

コンピューティングにおいて、Parallel Sysplex は、 z/OSを備えた単一のシステム イメージとして連携して動作するIBM メインフレームのクラスターです。災害復旧に使用される Parallel Sysplex は、データ共有と並列コンピューティングを組み合わせて、最大 32 のシステムのクラスターでワークロードを共有し、高パフォーマンスと高可用性を実現します。

1990 年、IBM メインフレーム コンピューターは、 MVS /ESA SPV4.1で、一般にSysplexと呼ばれるシステム コンプレックスの概念を導入しました。これにより、最大 8 つの論理パーティション(LPAR) 内の許可されたコンポーネントが、 XCFプロトコルを使用して相互に通信および連携できるようになりました。

Sysplex のコンポーネントには次のものが含まれます。

• すべてのメンバーシステムのクロックを同期するための共通の時間ソース。これには、Sysplex タイマー (モデル 9037) またはサーバー時間プロトコル (STP) のいずれかが含まれます。
• グローバル リソース シリアル化(GRS) により、複数のシステムが同じリソースに同時にアクセスでき、必要に応じてシリアル化して排他的アクセスを確保できます。
• クロスシステムカップリングファシリティ（XCF）は、システム間のピアツーピア通信を可能にします。
• カップルデータセット (CDS)

(基本) Sysplex のユーザーには以下が含まれます。

• コンソールサービス - Sysplexの異なるメンバーからの複数のMCSコンソールを統合し、運用用の単一のシステムイメージを提供できます。
• 自動再起動マネージャ (ARM) – 同じシステムで失敗したジョブまたは開始されたタスクの自動再起動を指示するポリシー (使用可能な場合)、または Sysplex 内の別の LPAR で実行します。
• Sysplex Failure Manager (SFM) – Sysplexのメンバーの損失やシステムの再構成などの特定の障害が発生したときに実行する自動アクションを指定するポリシー
• ワークロード マネージャー(WLM) – 1 つ以上の z/OS イメージまたは AIX 上の異機種ワークロードのポリシー ベースのパフォーマンス管理
• グローバル リソース シリアライゼーション(GRS) - 通信 - GRS 専用チャネルの代わりに XCF リンクを使用でき、動的 RNL も使用できます。
• Tivoli OPC – コントローラのホットスタンバイサポート
• RACF (IBM のメインフレーム セキュリティ ソフトウェア製品) – シスプレックス全体の RVARY および SETROPTS コマンド
• PDSE ファイル共有
• マルチシステム VLFNOTE、SDUMP、SLIP、DAE
• リソース測定機能(RMF) – シスプレックス全体のレポート
• CICS – トランザクション ルーティングと機能の送信に VTAM を使用するよりも優れたパフォーマンスと応答時間を実現するために XCF を使用します。
• zFS – XCF通信を使用して複数のLPARにまたがるデータにアクセスする

IBMは^1994年4月に、 9674 ^[2] カップリングファシリティ（CF）、新しいS/390モデル、^{[3] [4] [5]}既存モデルのアップグレード、高速通信用のカップリングリンク、MVS/ESA SP V5.1 ^[6]オペレーティングシステムのサポートを追加した並列シスプレックス[1]を導入しました。^[7]

カップリングファシリティ（CF）は、カップリングファシリティ制御コード（CFCC）を実行できるプロセッサで構成された専用のスタンドアロンサーバー上、ICF（内部カップリングファシリティ）として構成されたメインフレーム自体の統合プロセッサ上、またはあまり一般的ではないが通常のLPARとして存在する場合があります。CFには、シリアル化、メッセージパッシング、および複数のLPAR間のバッファの一貫性を支援するロック、リスト、およびキャッシュ構造が含まれています。^[8]

パラレルシスプレックスの主な目的は、データ共有機能を提供し、複数のデータベースが共有データを直接読み書きできるようにすることです。これにより、次のような利点が得られます。

• サーバー、LPAR、またはサブシステム内の単一障害点の除去に役立ちます
• アプリケーションの可用性
• 単一システムイメージ
• 動的セッションバランス
• 動的トランザクションルーティング
• 拡張可能な容量

System z サーバー上で実行され、この機能を活用できるデータベースには、次のものがあります。

• IBM DB2 について
• IBM 情報管理システム(IMS)。
• VSAM (VSARM/RLS)
• IDMS
• アダバス
• データコム
• オラクル

他のコンポーネントは、カップリング ファシリティを使用して、システム管理、パフォーマンス、またはハードウェア要件の削減を支援できます。これは「リソース共有」と呼ばれ、次のような用途に使用されます。

• カタログ – ディスク上のカタログデータセットへのI/Oを削減することでパフォーマンスを向上させる共有カタログ
• CICS – CF を使用して、名前付きカウンタ、データ テーブル、または一時データの共有および回復機能を提供します。
• DFSMShsm – データ移行ワークロードのワークロードバランス
• GRS Star – データ セット割り当ての CPU と応答時間のパフォーマンスが低下します。

テープ スイッチングは、GRS 構造を使用して、z/OS イメージ間でテープ ユニットを共有します。

• 動的CHPID管理（DCM）、およびI/O優先度管理
• JES2 チェックポイント – マルチシステム チェックポイントへのアクセスを改善
• Operlog / Logrec – システム管理用の統合されたマルチシステムログ
• RACF – Parallel Sysplex 全体のセキュリティ管理を簡素化する共有データセット
• WebSphere MQ – 可用性と柔軟性を実現する共有メッセージ キュー
• WLM - Intelligent Resource Director (IRD) のサポートを提供し、z/OS Workload Manager を拡張して、Parallel Sysplex 内の複数の LPAR にわたる CPU および I/O リソースの管理を支援します。機能には、LPAR CPU 管理、IRD が含まれます。

パフォーマンス向上のためのマルチシステムエンクレーブ管理

• XCF Star – ハードウェア要件の削減とXCF通信パスの管理の簡素化

Parallel Sysplex の主なコンポーネントは次のとおりです。

• 複数のプロセッサがデータ アクセスを共有、キャッシュ、更新、および分散できるようにする、カップリング ファシリティ(CF または ICF) ハードウェア。
• すべてのメンバー システムのクロックを同期するための Sysplex タイマー (最近では Server Time Protocol)。
• 高速、高品質、冗長ケーブル。
• ソフトウェア (オペレーティング システムサービスと、通常はIBM Db2などのミドルウェア)。

カップリング ファシリティーは、専用の外部システム ( System z9 BCなどのカップリング ファシリティー プロセッサのみで特別に構成された小型メインフレーム) か、ICF (内部カップリング ファシリティー) として構成されたメインフレーム自体の統合プロセッサのいずれかです。 ^[9]並列シスプレックスでは、少なくとも 1 つの外部 CF を使用することをお勧めします。^[10] 並列シスプレックスには、特に実動データ共有環境での冗長性のために、少なくとも 2 つの CF および/または ICF を持たせることが推奨されます。2005 年以降、System z メインフレーム モデル z990 以降では、Sysplex Timer に代わって Server Time Protocol (STP) が導入されました。^[11] Sysplex Timer はメインフレームとは物理的に独立したハードウェアですが、^[12] STP はメインフレームのマイクロコード内の統合機能です。^[13] STP と ICF を使用すると、2 つのメインフレームを接続して完全な Parallel Sysplex インストールを構築できます。さらに、単一のメインフレームには、アプリケーションのテストや開発に役立つ、完全な物理的な並列シスプレックスと同等の内部構造を含めることができます。^[14]

IBM Systems Journalは、すべての技術コンポーネントを特集した号を刊行しました。^[15]

正確な時間を維持することは、コンピュータ システムでは重要です。たとえば、トランザクション処理システムでは、リカバリ プロセスによってログ ファイルからトランザクション データが再構築されます。トランザクション データのロギングにタイム スタンプが使用され、2 つの関連トランザクションのタイム スタンプが実際のシーケンスから転置されると、トランザクション データベースの再構築がリカバリ プロセス前の状態と一致しない場合があります。サーバー タイム プロトコル (STP) を使用すると、複数のサーバー間で単一のタイム ソースを提供できます。ネットワーク タイム プロトコルの概念に基づいて、System z サーバーの 1 つが HMC によってプライマリ タイム ソース (Stratum 1) として指定されます。次に、結合リンクを使用してタイミング シグナルが Stratum 2 サーバーに送信されます。次に、Stratum 2 サーバーがタイミング シグナルを Stratum 3 サーバーに送信します。可用性を確保するために、サーバーの 1 つをバックアップ タイム ソースとして指定し、3 番目のサーバーをアービターとして指定して、例外条件時にプライマリの役割を果たす必要があるかどうかをバックアップ タイム サーバーが判断できるようにすることができます。

STP は 2005 年から System z サーバーで利用可能になりました。

STPの詳細については、「サーバータイムプロトコル計画ガイド」を参照してください。^[16]

地理的に分散した並列シスプレックス（GDPS）は、異なる都市に分散したメインフレームの並列シスプレックスの拡張です。GDPSには、単一サイトまたは複数サイトの構成が含まれます。^[17]

• GDPS HyperSwap Manager: これは、単一のデータ センター内で使用する同期ピア ツー ピア リモート コピー(PPRC) テクノロジに基づいています。データは、プライマリ ストレージ デバイスからセカンダリ ストレージ デバイスにコピーされます。プライマリ ストレージ デバイスに障害が発生した場合、システムは通常、実行中のアプリケーションを中断することなく、セカンダリ ストレージ デバイスを自動的にプライマリにします。
• GDPS Metro: これは、200 キロメートル (120 マイル) 離れたメインフレームで使用できる同期データ ミラーリング テクノロジ (PPRC) に基づいています。2 システム モデルでは、両方のサイトを 1 つのシステムであるかのように管理できます。システムまたはストレージ デバイスに障害が発生した場合、データ損失を最小限に抑えるか、まったく損失することなく、自動的に回復できます。
• GDPS Global - XRC: これは、距離の制限のない非同期拡張リモート コピー(XRC) テクノロジに基づいています。XRC は、障害が発生した場合に数秒分のデータのみが失われるように、2 つのサイト間でストレージ デバイス上のデータをコピーします。障害が発生した場合、ユーザーは回復プロセスを開始する必要があります。開始すると、プロセスは自動的にセカンダリ ストレージ デバイスから回復し、システムを再構成します。
• GDPS Global - GM: これは、距離の制限のない非同期IBM Global Mirrorテクノロジーに基づいています。これは、1 つのサイトでの完全な障害からの回復を目的として設計されています。セカンダリ ストレージ デバイスとバックアップ システムをアクティブ化します。
• GDPS Metro Global - GM: これは、災害復旧を目的とした、2 つ以上のシステム/サイトを持つシステム用の構成です。これは、GDPS Metro と GDPS Global - GM に基づいています。
• GDPS Metro Global - XRC: これは、災害復旧を目的とした 2 つ以上のシステム/サイトを持つシステムの構成です。これは、GDPS Metro と GDPS Global - XRC に基づいています。
• GDPS 継続的可用性: これは、無制限の距離で隔てられ、同じアプリケーションを実行し、同じデータを持つ 2 つ以上のサイトに基づく災害復旧/継続的可用性ソリューションであり、サイト間のワークロード バランシングを実現します。IBM Multi-site Workload Lifeline は、その監視とワークロード ルーティングを通じて、GDPS 継続的可用性ソリューションに不可欠な役割を果たします。

• システムz
• LPAR

• IBM Parallel Sysplex サイト
• IBM GDPS ページ