Менеджер рабочей нагрузки

В мэйнфреймах IBM Workload Manager ( WLM ) является базовым компонентом MVS/ESA мэйнфреймов операционной системы и ее преемников, включая z/OS . Он контролирует доступ к системным ресурсам для выполнения работы в z/OS на основе целей, определенных администратором. Компоненты Workload Manager также существуют для других операционных систем. Например, IBM Workload Manager также является программным продуктом для операционной системы AIX .

Менеджер рабочей нагрузки

На мэйнфрейме одновременно выполняется множество различных приложений. Ожидания от выполнения работы — согласованное время выполнения и предсказуемый доступ к базам данных. В z/OS компонент Workload Manager (WLM) удовлетворяет эти потребности, контролируя доступ работы к системным ресурсам на основе внешних спецификаций системного администратора.

Системный администратор классифицирует работу по классам обслуживания . Механизм классификации использует рабочие атрибуты, такие как имена транзакций, идентификаторы пользователей или имена программ, которые, как известно, используют конкретные приложения. Кроме того, системный администратор определяет цели и уровни важности для классов обслуживания, представляющих работу приложения. Цели определяют ожидаемые результаты работы. Цели могут быть выражены как время отклика , относительная скорость (называемая скоростью ) или как произвольные, если не существует конкретных требований. Время ответа описывает продолжительность рабочих запросов после их поступления в систему и до тех пор, пока приложение не сообщит WLM о завершении выполнения. Теперь WLM заинтересована в том, чтобы среднее время ответа набора рабочих запросов заканчивалось в ожидаемое время или чтобы определенный процент рабочих запросов соответствовал ожиданиям конечного пользователя.

Определение времени ответа также требует, чтобы приложения взаимодействовали с WLM. Если это невозможно, для описания ожиданий конечного пользователя от системы используется относительная мера скорости, называемая скоростью выполнения.

Определение скорости выполнения
${\text{Execution Velocity}}=100\cdot {\frac {\text{Total Using Samples}}{{\text{Total Using Samples}}+{\text{Total Delay Samples}}}}$

Это измерение основано на состояниях системы, которые постоянно собираются. Состояния системы описывают, когда рабочий запрос использует системный ресурс и когда он должен его ждать, поскольку он используется другой работой. Последнее называется состоянием задержки. Отношение всех состояний использования ко всем продуктивным состояниям (состояниям использования и задержки), умноженное на 100, является скоростью выполнения. Это измерение не требует какой-либо связи приложения с компонентом WLM, но оно также более абстрактно, чем целевое время отклика.

Наконец, системный администратор назначает важность каждому классу обслуживания, чтобы сообщить WLM, какие классы обслуживания должны получить предпочтительный доступ к системным ресурсам, если нагрузка на систему слишком высока, чтобы позволить выполнить всю работу. Классы обслуживания и определения целей организованы в политики обслуживания вместе с другими конструкциями для отчетности и дальнейшего управления и сохраняются как определение сервиса для доступа к WLM. Определение активной службы сохраняется в парном наборе данных, что позволяет всем системам z/OS кластера Parallel Sysplex получать доступ и выполнять работу для достижения одних и тех же целей производительности.

WLM — закрытый механизм управления, который непрерывно собирает данные о работе и ресурсах системы; сравнивает собранные и агрегированные измерения с определениями пользователей из определения сервиса и корректирует доступ работы к системным ресурсам, если ожидания пользователя не были достигнуты. Этот механизм работает непрерывно в заранее определенные промежутки времени. Для сравнения собранных данных с определениями целей рассчитывается индекс эффективности.

Определение индекса производительности
${\text{for Response Time: }}PI={\frac {\text{Actual Achieved Response Time}}{\text{Response Time Goal}}}$ ${\text{for Execution Velocity: }}PI={\frac {\text{Execution Velocity Goal}}{\text{Achieved Execution Velocity}}}$

Индекс производительности для класса обслуживания представляет собой одно число, которое показывает, может ли определение цели быть достигнуто, было ли оно перевыполнено или не выполнено. WLM изменяет доступ к классам обслуживания на основе достигнутого индекса производительности и важности. Для этого он использует собранные данные, чтобы спрогнозировать возможность и результат изменения. Изменение выполняется, если прогноз приходит к результату, который выгоден для работы на основе определенных ожиданий клиента. WLM использует базу данных продолжительностью от 20 секунд до 20 минут, чтобы содержать статистически значимую основу выборок для своих расчетов. Также за один интервал принятия решения выполняется изменение в пользу одного класса обслуживания для поддержания управляемой и предсказуемой системы.

WLM контролирует доступ работы к системным процессорам, блокам ввода-вывода, системному хранилищу, а также запускает и останавливает процессы выполнения работы. Например, доступ к системным процессорам контролируется приоритетом диспетчеризации, который определяет относительный ранг между единицами работы, которые необходимо выполнить. Один и тот же приоритет диспетчеризации назначается всем единицам работы, которые были отнесены к одному и тому же классу обслуживания. Как уже говорилось, приоритет отправки не является фиксированным и не просто выводится из важности класса обслуживания. Он меняется в зависимости от достижения цели, загрузки системы и потребности в работе системных процессоров. Аналогичные механизмы существуют для управления всеми остальными системными ресурсами. Этот способ управления рабочей нагрузкой z/OS Workload Manager называется целеориентированным управлением рабочей нагрузкой и отличается от управления рабочей нагрузкой на основе прав на ресурсы, которое определяет гораздо более статичные отношения того, как работа может получить доступ к системным ресурсам. Управление рабочей нагрузкой на основе прав на ресурсы встречается в более крупных UNIX Например, операционные системы .

Основным отличием от компонентов управления рабочей нагрузкой в других операционных системах является тесное взаимодействие между z/OS Workload Manager и основными приложениями; промежуточное программное обеспечение и подсистемы, работающие в z/OS. WLM предлагает интерфейсы, которые позволяют подсистемам сообщать WLM, когда в системе начинается и заканчивается единица работы, а также передавать атрибуты классификации, которые могут использоваться системным администратором для классификации работы в системе. Кроме того, WLM предлагает интерфейсы, которые позволяют компонентам балансировки нагрузки размещать рабочие запросы в наиболее подходящей системе в параллельном сисплексном кластере. Существуют дополнительные инструменты, которые помогают менеджерам баз данных и ресурсов сигнализировать WLM о конфликтных ситуациях, чтобы WLM мог помочь в отложенной работе, назначая владельца блокировок ресурсов.

Со временем z/OS Workload Manager стал центральным компонентом управления всеми аспектами, связанными с производительностью, в операционной системе z/OS. В кластере Parallel Sysplex компоненты z/OS Workload Manager работают вместе, обеспечивая единое представление образа для выполняющихся приложений в кластере. В системе System z с несколькими виртуальными разделами z/OS WLM позволяет взаимодействовать с LPAR гипервизором , чтобы влиять на вес разделов z/OS и контролировать объем мощности ЦП, который может потребляться логическими разделами.

Литература

Паола Бари и др.: Руководство системного программиста по управлению рабочей нагрузкой. IBM Redbook, SG24-6472

Внешние ссылки

Официальная домашняя страница z/OS WLM

См. также

Unit Control Block , для описания того, как WLM управляет динамическими томами параллельного доступа (PAV).