System z and z/OS unique Characteristics

Many people still associate mainframes with obsolete technology. Surprisingly, the opposite is true. Mainframes feature many hardware, software, and system integration technologies, that are either not at all, or only in an elementary form, available on other server platforms. On the other hand, we know of no advanced server features which are not available on mainframes. This paper lists some 40 advanced mainframe technologies. There is a short description of each item together with a literature reference for more information

Problematik und Lösungsansätze für Transaktionssicherheit und Stabilität bei J2EE-Systemen

Die Java Plattform, Enterprise Edition (Java EE, frühere Bezeichnung: J2EE) wurde entwickelt, um den Einsatz von Java in unternehmenskritischen Transaktionsanwendungen zu ermöglichen. Die Stabilität und Zuverlässigkeit einer J2EE-Anwendung, sowie die unbedingte Gewährleistung von Transaktionssicherheit bei parallel laufenden Transaktionen ist jedoch als problematisch einzustufen. Der vorliegende Beitrag analysiert die existierenden Schwierigkeiten und beschreibt einen neuartigen Lösungsansatz. Dieser ist geeignet um sowohl J2EE-Implementierungen, als auch ganze J2EE-Anwendungssysteme auf Transaktionssicherheit, Stabilität und Zuverlässigkeit hin zu prüfen. Darüber hinaus lassen sich durch die gesammelten Testdaten und Auswertungen früh Fehlerquellen reduzieren sowie Optimierungspotentiale aufzeigen

Eigenschaften einer modernen Ein-/Ausgabe-Architektur

Das Leistungsverhalten moderner kommerzieller Großrechner wird in ganz besonderem Maße durch die eingesetzte Ein-/Ausgabe (E/A)-Architektur mitbestimmt. Auf diesem Gebiet haben die S/390- und zSeries-Rechner eine Führungsposition mit inne, die auf einer ganzen Reihe von Einrichtungen beruht, die in anderen Rechnerarchitekturen (zum Teil noch) nicht verfügbar sind. Hierzu gehören neben Anderem ein getrenntes E/A-Kanal-Subsystem, das parallel zur CPU arbeitet, die Möglichkeit, über unterschiedliche Pfade dynamisch auf den gleichen Plattenspeicher zuzugreifen, oder eine Prioritätssteuerung, die über einen Work Load Manager eine kontinuierliche Anpassung der E/A-Ressourcen an sich dynamisch ändernde Belastungsprofile ermöglicht. Der vorliegende Beitrag enthält eine Übersicht über moderne E/A-Einrichtungen am Beispiel der S/390- und zSeries-Rechner und ihre Zuordnung in dem kommenden InfiniBand-Standard

Anwendungs- und Transaktionsisolation unter Java

Die Java Platform, Enterprise Edition (Java EE, frühere Bezeichnung: J2EE) wurde entwickelt, um den Einsatz von Java in unternehmenskritischen Transaktionsanwendungen, wie etwa Finanzbuchhaltungs- oder Warenwirtschaftssystemen, zu ermöglichen. Die Programmierung ist jedoch immer noch sehr aufwendig, wenn es darum geht, die Isolation parallel laufender Transaktionen zu gewährleisten. Die Einhaltung der Transaktionsisolation ist eine Grundvoraussetzung, um die zugrunde liegenden Daten in einem konsistenten Zustand zu halten. Der vorliegende Beitrag analysiert die existierenden Probleme und gibt einen Überblick über die derzeitig verfügbaren oder diskutierten Lösungsansätze

Forschungs- und Entwicklungsprojekte: Virtuelle Maschinen: zSeries- und S/390-Partitionierung

Der gleichzeitige Betrieb mehrerer Gast-Betriebssysteme auf einem einzigen physischen Rechner unter einem Host-Betriebssystem ist eine leistungsfähige moderne Entwicklung. Bekannte Beispiele sind VMware für die IA32-Architektur sowie das Betriebssystem z/VM und die PR/SM-LPAR Einrichtungen der zSeries-Architektur. Die Nutzung eines Betriebssystems als Gast bedingt einen Leistungsverlust. Die als Partitionierung bezeichnete Zuordnung von Systemressourcen zu den einzelnen Gast-Betriebssysteme ist schwierig, wenn eine dynamische Anpassung an sich ändernde Lastprofile erforderlich ist. Diese Probleme lassen sich mittels Erweiterungen der Hardwarearchitektur adressieren, sowie durch Softwarestrukturen, welche diese Erweiterungen nutzen. Die Erweiterungen der Hardwarearchitektur gehen über das hinaus, was auf heutigen Rechnerarchitekturen wie IA32 oder Mips verfügbar ist. Der vorliegende Beitrag erläutert den optimalen Betrieb von Gast-Betriebssystemen und die begleitenden Partitionierungsmöglichkeiten auf der zSeries-Plattform und beschreibt die zusätzlichen Hardware und Software-Einrichtungen, welche dies ermöglichen.The capability to run multiple guest operating systems simultaneously on a single hardware platform is a powerful feature in a modern computer system.Well-known examples are VMware for the IA32-architecture and the z/VM operating system and the PR/SM-LPAR facilities of the zSeries architecture. Running an operating system as a guest results in a performance degradation. Partitioning of system resources and assigning them to individual guests may be difficult, if a dynamic adaptation to an ever changing load profile is required. Extensions of the hardware architecture and their exploitation by software permit to address these problems. Such extensions have not been available on existing architectures like IA32 or Mips. The following paper discusses the operation of guest operating systems and associated partitioning capabilities available in zSeries systems and describes supporting hardware and software facilities

Untersuchungen zur effizienten Kommunikation in EJB-Systemen

Enterprise JavaBeans (EJB) ermöglichen die Erstellung von leistungsfähigen, mehrschichtigen Client/Server-Anwendungen auf Basis der Programmiersprache Java. Eine grundlegende und wichtige Entscheidung, die häufig unterschätzt wird, ist die Art und Weise, wie Daten zwischen komplexen Java-Clients (Fat-Clients) und Servern transportiert werden sollen. Während der Implementierung kann ein fehlendes Konzept zur Übertragung von Daten dazu führen, daß Entwickler unterschiedliche Verfahren wählen, die verschiedenen Anforderungen an die Anwendung, wie z.B. ein möglichst gutes Leistungsverhalten, widersprechen und evtl. unter hohem Aufwand rückgängig zu machen sind. Verschiedene Übertragungsverfahren erschweren außerdem die Erweiterung und Wartung des Systems, da zu analysieren ist, wie in verschiedenen Fällen die Datenübertragung gelöst wird. In diesem Beitrag werden deshalb neue Vorgehensweisen vorgestellt, um Daten zwischen einer objektorientierten Applikationsschicht, die sich auf dem Server befindet, und den Clients zu übertragen. Aktive Daten-Container (ADCs) stellen einen einheitlichen Transportmechanismus bereit, der zusätzliche Funktionalität besitzt, um die Datenübertragung zu optimieren. Dazu gehört z.B. der automatische Datenaustausch mit Geschäftsobjekten, um das manuelle Beschreiben und Auslesen des Daten-Containers durch den Anwendungsentwickler einzusparen. Zusätzlich wird die Optimierung des Datenübertragungsvorgangs im Sinne des Leistungsverhaltens angestrebt. ADCs sind sehr flexibel und können in der Anwendungsentwicklung als universelles und zentral zur Verfügung gestelltes Datenübertragungskonzept dienen. Eine Untersuchung des Leistungsverhaltens zeigt, daß mit den vorliegenden Konzepten der Transaktionsdurchsatz hinsichtlich der Kommunikation bis zum Faktor 8 gesteigert werden kann. Im Rahmen eines Industrieprojekts konnte mit Hilfe der Konzepte Entwicklungsaufwand im Umfang von ca. 18% der erforderlichen Codezeilen einer komplexen Anwendung eingespart werden

Self-Learning Prediciton System for Optimisation of Workload Managememt in a Mainframe Operating System

We present a framework for extraction and prediction of online workload data from a workload manager of a mainframe operating system. To boost overall system performance, the prediction will be corporated into the workload manager to take preventive action before a bottleneck develops. Model and feature selection automatically create a prediction model based on given training data, thereby keeping the system flexible. We tailor data extraction, preprocessing and training to this specific task, keeping in mind the nonstationarity of business processes. Using error measures suited to our task, we show that our approach is promising. To conclude, we discuss our first results and give an outlook on future work

Zwischenbericht zur Arbeit im DFG-Projekt 'Partitionierungsalgorithmen für Modelldatenstrukturen zur parallelen compilergesteuerten Logiksimulation

Unser Forschungsvorhaben hat die Entwicklung, Analyse und Implementierung von Partitionierungsalgorithmen für industrierelevante Modelle kompletter Prozessorstrukturen mit mehreren Millionen Elementen auf der Gate-Ebene in Vorbereitung der parallelen zyklusbasierten Logiksimulation zum Ziel. Dabei verkörpern die von uns auf Basis der sequentiellen Simulatoren TEXSIM und MVLSIM entwickelten Simulatoren parallelTEXSIM, parallelMVLSIM und der im Berichtszeitraum realisierte dlbSIM das unmittelbare Anwendungsfeld. Aufbauend auf dem im bisherigen Projektverlauf entstandenen formalen Modell der parallelen Simulation, der hierarchichen Partitionierungsstrategie sowie den in diesem Rahmen entwickelten Partitionierungsalgorithmen konzentrierten wir uns in der laufenden Arbeit auf die Erweiterung des Parametrisierungskonzepts für Partitionierungsalgorithmen und die Beschleunigung der Partitionierung durch deren Parallelisierung