46214 (Архитектура последних моделей семейства AS/400)

Московский Инженерно Физический Институт

(технический университет)

Реферат

студента группы К9-121

Полякова А.Ю.

“Архитектура последних моделей семейства AS/400”

• 2000 – Москва –

Содержание вступительной части:

Передовая 64-разрядная технология

Безопасность данных и защита от несанкционированного доступа

Масштабируемость

Открытость

Надежность

Простота использования

Высокая репутация

Средства разработки для AS/400

Internet-технологии и AS/400

Концепция сетевых вычислений (Network Computing) и AS/400

Распределенные системы, системное администрирование

Передовая 64-разрядная технология
Компьютерная индустрия в настоящий момент находится на этапе перехода к 64-разрядным технологиям. Ведущие производители аппаратных средств и программного обеспечения для корпоративного рынка анонсировали свои разработки 64-разрядных процессоров архитектуры RISC и планы по переводу системного и прикладного программного обеспечения на 64-разрядные технологии.

Так, 64-разрядные процессоры производятся компаниями HP (PA-RISC), Sun (UltraSPARC), DEC (Alpha), Silicon Graphics (SGI), отделением AS/400 корпорации IBM (PowerPC AS). Компании HP, SUN, SCO, отделение RS/6000 корпорации IBM обнародовали свои планы по выпуску 64-разрядных вариантов своих UNIX-подобных операционных систем в 1998-1999 году.

Однако, при этом не следует упускать из виду тот факт, что компьютерная система состоит как минимум из четырех компонентов: процессор, операционная система, система управления базами данных и, наконец, приложения. Становится ясно, что при достаточном количестве 64-х разрядных процессоров, в настоящий момент 64-разрядные операционные системы имеются только у Digital Equipment Corporation (Digital UNIX), Silicon Graphics (SGI), и IBM (OS/400).

Поднявшись на уровень баз данных, мы увидим всего одну — СУБД DB2/400, являющуюся полностью 64-разрядной. Oracle имеет 64-х разрядную версию для DEC Alpha, однако целый ряд ограничений не позволяет назвать Oracle полностью 64-х разрядной.

Наконец, на высшем уровне — приложений (ради которых и покупается любая вычислительная система) — 64-х разрядные приложения обнаруживаются только для AS/400 (причем все! И независимо от используемых средств разработки). Этот факт объясняется архитектурными особенностями AS/400. Важно также отметить, что даже изменение внутренней архитектуры AS/400 (например, при переходе на новые процессоры) не требует модификации или перекомпиляции прикладных программ — они адаптируются автоматически.

Опыт показывает, что на всех остальных платформах (UNIX, PC) вслед за выпуском нового процессора требуется несколько лет для написания новой версии операционной системы под этот процессор. Затем проходит, по крайней мере, год до появления средств разработки, отвечающих требованиям новой архитектуры процессора, и еще от года до нескольких лет до появления реальных приложений, использующих возможности этого процессора, а также приобретения этими новыми платформами, операционными системами и приложениями промышленной “зрелости”. (В качестве примера можно вспомнить DEC Alpha — 64-х разрядный процессор, появившийся на рынке четыре года назад, для которого до сих пор нет ни полностью 64-х разрядной СУБД, ни приложений). В дополнение, внутренние особенности UNIX-систем при переходе к новой архитектуре (а иногда даже и при смене версии операционной системы) требуют перекомпиляции программ, а зачастую и модификации исходного текста. Так, по оценкам экспертов, до 20% кода нынешних UNIX-приложений должны быть переписаны при переходе на 64-разрядные технологии. Эта процедура полностью исключена при использовании AS/400, где при смене центрального процессора адаптация кода осуществляется единовременно, автоматически, и без ручного вмешательства оператора. После этого все приложения используют в полной мере возможности процессора.

Поскольку внедрение сколь-нибудь приличной системы занимает несколько месяцев, то к моменту сдачи в эксплуатацию система, реализованная на нынешних вариантах UNIX и Windows NT, морально устаревает и требуется трудоемкий процесс модификации только что выпущенного приложения, что означает дополнительные расходы и задержку реализации проекта.

Безопасность данных и защита от несанкционированного доступа
AS/400 обеспечивает беспрецедентный в компьютерной индустрии уровень защиты всех имеющихся в системе ресурсов. Объясняется это тем, что в отличие от всех остальных компьютеров, защита в AS/400 реализована аппаратно, распространяет свое действие на все объекты системы и принципиально не может быть взломана (по крайней мере, таких случаев не зафиксировано).

Сертификат безопасности класса С2, полученный AS/400, распространяет свое действие на все компоненты системы (включая и СУБД). Других подобных систем на рынке не известно.

Такая степень защищенности стимулирует процесс перехода на AS/400 предприятий ранее работавших на UNIX-подобных системах (особенно финансовых структур, потерпевших большие убытки из-за порчи и утечки информации и, в результате, купленных другими компаниями. Последний пример — знаменитый Chase Manhattan Bank).

Масштабируемость
AS/400 обладает удивительной масштабируемостью — на сегодняшний день самая младшая и самая старшая модели отличаются по производительности почти в 170 раз.

Причем, именно по общей производительности системы, а не по мегагерцам, числу процессоров, объему памяти и т.д. Такие характеристики масштабируемости достигаются за счет того, что можно наращивать ВСЕ имеющиеся в системе ресурсы (например, в системе может быть до 19 — девятнадцати — системных шин! Сами шины оптические, скорость каждой более 1Gb/sec).

Уже сейчас в России есть примеры того, что на одной AS/400 работают (именно работают, а не просто подключены) от 1500 до 2000 пользователей. На другом конце шкалы производительности находятся младшие модели, рассчитанные на 10-20 пользователей и имеющие стоимость среднего ПК-сервера (до 10 тысяч долларов).

Масштабируемость AS/400 позволяет заказчикам начинать пилотные установки на сравнительно недорогих моделях, а затем наращивать производительность по мере необходимости, оставаясь при этом в рамках одной платформы и сохраняя капиталовложения в обучение персонала, аппаратные средства и прикладное ПО. Это также позволяет строить двух- и трехуровневые распределенные системы (центр - регион - район или штаб-квартира - филиал - отделение) на единой платформе.

Следует также упомянуть тот факт, что все модели AS/400 абсолютно совместимы между собой: любая программа (или другой объект) может быть перенесена с любой модели AS/400 на любую другую со стопроцентной гарантией. При этом ее не требуется даже перекомпилировать, что является обычным явлением в мире UNIX (по крайней мере для HP и DEC).

Открытость
Никакие два слова в компьютерной индустрии не вызывают больше беспокойства и замешательства чем “открытые системы”. Эксперты до сих пор не могут договориться о том, что такое “открытость”, и концепция продолжает развиваться каждый год. Открытость –– понятие без строгого определения. Продавцы аппаратных или программных средств, такие как Microsoft, Novell, или Oracle, предлагают свою собственную интерпретацию понятия “открытость”, что приводит к еще большей путанице. Ярким примером, насколько не определено и запутано понятие “открытые системы”, является тот факт, что каждая страна может принимать собственный стандарт “открытых систем”. В Канаде, в частности, объявлено, что система AS/400 удовлетворяет требованиям, предъявляемым к “открытым системам”.

Это отсутствие согласованных и принятых определений приводит ко многим неправильным представлениям о том, какие системы можно считать “открытыми”, и полному отождествлению понятия “открытые системы” с UNIX. В настоящее время ведется работа по принятию спецификации 1170 в качестве стандарта, один из вариантов переработанной спецификации 1170 –– SUS (Single UNIX Specification) – претендует стать таким стандартом. До тех пор, пока такой стандарт не будет принят в компьютерной индустрии, путаница будет продолжаться.

В отношении AS/400 IBM было принято решение о том, что эта система будет совместима со спецификацией 1170. Начиная с версии 3 операционной системы, OS/400 поддерживала многие из 1170 стандартов, перечисленных в спецификации (ни один из поставщиков не поддерживает их все). Сегодня AS/400 поддерживает около 90% интерфейсов, определенных спецификацией SUS, что полностью покрывает область деловых вычислений, занимаемую AS/400.

AS/400 часто называют “закрытой” системой, но во многих смыслах она является более “открытой”, чем другие платформы. Поясним эту мысль на основе нашего понимания понятия “открытости”.

Важной характеристикой современных вычислительных платформ является открытость, понимаемая нами как совокупность:

возможности переноса (портирования) программного обеспечения с других платформ (portability);

поддержки стандартов сетевого обмена (connectivity);

способности платформы к взаимодействию и интеграции с другими (interoperability).

Платформа AS/400 поддерживает практически все утвержденные промышленные стандарты в области деловых вычислений, доступа к данным в среде клиент/сервер, сетевого взаимодействия, а именно:

сетевые протоколы TCP/IP, SNA, IPX, OSI…;

стандарты распределенных баз данных DRDA;

стандарты SQL и спецификации ODBC;

а также множество других.

В качестве операционной системы клиента может быть использована практически любая из известных на рынке операционных систем — DOS, Windows 3.x/95/NT, OS/2, Apple, UNIX. Это позволяет говорить о том, что AS/400 великолепно вписывается в существующие системы и сети, взаимодействует и интегрируется с другими платформами. В частности, легко реализуется доступ к данным на AS/400 из пользовательских приложений и средств разработки на платформе IBM PC (MSExcel, MSAccess, Delphi, Clarion, Clipper, FoxPro и т.д.).

Эта возможность используется для оперативного анализа данных привычными для пользователей средствами, создания отчетов, а также при переносе приложений написанных на FoxPro, Clipper, Clarion в архитектуру “клиент/сервер”.

Таким образом, перенос деловых приложений на AS/400 не сложнее, чем на любую из UNIX-платформ. Этот факт иллюстрируется недавним переносом на платформу AS/400 таких популярных приложений, как система R/3 компании SAP и интегрированного пакета компании People Soft.

Надежность
Надежность — одно из самых привлекательных свойств AS/400. Согласно оценкам независимых консалтинговых компаний надежность одиночной системы AS/400 — 99.8 % — гораздо выше не только, чем у традиционного UNIX (98.5%), но и кластера UNIX-систем (99.5%).

Известно, что идея кластеров впервые появилась и была реализована в UNIX именно потому, что без применения этой технологии использовать UNIX-системы было весьма затруднительно. Применение кластеров для AS/400 долгое время было просто не нужно, однако, с ростом требований потребителей, появились и кластеры AS/400, что позволило повысить показатели надежности до 99.98% (на сегодня чуть лучшие показатели можно получить только на Parallel Sysplex фирмы IBM). Важно отметить, что в кластере AS/400 нет общих ресурсов — все, что есть как минимум задублировано (в UNIX-кластере обычно разделяемым ресурсом являются диски. Известно, что диски — самая ненадежная часть вычислительной системы и, как следствие, при выходе из строя дисковой подсистемы весь кластер теряет работоспособность).

Приведем данные Gartner Group и Datamation:

Простота использования
Системы, реализованные на операционных системах UNIX и Windows NT, требуют больше внимания со стороны обслуживающего персонала по причине относительно низкой надежности аппаратных средств (см. раздел “Надежность”) и необходимости ручной интеграции программных компонентов. Особенно остра проблема интеграции в среде UNIX. Это легко объяснимо — как правило, необходимые компоненты системы (операционная система, СУБД, средства управления системой, средства управления сетями, телемонитор, система разграничения доступа и т.д.) покупаются у разных поставщиков, каждый из которых писал свой программный пакет, исходя из своих представлений о том, “что такое хорошо и что такое плохо”.

В результате системные администраторы довольно долго пытаются интегрировать в единое целое компоненты будущей системы — операционную систему, СУБД, средства защиты данных и разграничения доступа, коммуникационные средства и т.п. При этом требуется персонал очень высокой квалификации. Полезно помнить и то, что при переходе на новую версию одного из перечисленных выше пакетов, всю процедуру зачастую приходится проходить заново. Все это увеличивает “скрытую” стоимость системы.