ZSeries

System z9 Typ 2094

System z9 Typ 2094, mit geöffneten Frontüren und ausgeklappter HMC

System z9 Typ 2094, Rückseite

System z9 Typ 2094, Rückseite geöffnet

System z9 Logo

zSeries 800 Typ 2066

System z (früher zSeries) ist die aktuelle Großrechnerarchitektur der Firma IBM. Gegenüber der Vorgängerarchitektur S/390 zeichnet sich System z vor allem durch die 64-Bit-Adressierung aus. Ältere Programme, die noch mit 31-Bit- oder 24-Bit-Adressierung laufen, werden ebenfalls noch unterstützt. Eine 32-Bit-Adressierung wurde in der IBM-Großrechnerarchitektur nie verwendet; das entsprechende Bit wird zur Anzeige des Adressierungsmodus 24/31 Bit verwendet.

Die Hardware ist komplett redundant ausgelegt, so dass Ausfälle sehr unwahrscheinlich sind (das Z in System z steht für "Zero Downtime"). Die aktuellen Modelle sind in der Lage, mit maximal 60 LPARs^[1] verschiedene Betriebssysteme parallel auszuführen.

Derzeitig aktuelle Hardware sind das am 26. Februar 2008 angekündigte IBM System z10 EC^[2] mit einer Leistungsfähigkeit von etwa 1500 Servern auf x86-Basis^[3] und das am 21. Oktober 2008 angekündigte System z10 BC^[4], welches die Leistung von bis zu 232 x86-Servern bei 83% kleinerer Fläche und bis zu 93% geringeren Energieverbrauch besitzen soll. Das Vorgängermodell System z9 mit den Modellreihen BC und EC wird ebenfalls noch angeboten.^[5] BC steht dabei für Business Class und umfasst die kleineren Systeme, EC für Enterprise Class und deckt den oberen Leistungsbereich ab

Die ersten zSeries Rechner waren die Systeme z900 und z800. Danach folgten die die Systeme z990 und z890.

System z Rechner haben keine eingebauten Festplatten, sondern sind über ESCON oder FICON (Fibre Channel) mit Storage-Servern oder einem SAN verbunden.

Die Vorgeschichte des System z begann am 7. April 1964 mit der Einführung des System/360 von IBM. Dieses wurde am 30. Juni 1970 durch das S/370 abgelöst. Die 31 Bit-Architektur wurde 1981 mit dem System 370/XA eingeführt. Im Jahr 1988 erfolgte die Einführung der 370/ESA Architektur. Im September 1990 wurde das System/390 vorgestellt.

Architektur

Die Entwicklung der z/Architektur führte von S/360 und S/370 über viele Zwischenschritte, stets wurden die Funktionen der vorhergehenden Systeme beibehalten und erweitert. So wurden beim Schritt von ESA/390 zur z/Architektur folgende wichtige Erweiterungen vorgenommen:

• General- und Control-Register haben eine Länge von 64 Bit
• Es gibt einen 64-Bit-, einen 31-Bit- und einen 24-Bit-Adressierungsmodus
• Tabellen für die dynamische Übersetzung von 64-Bit-Adressen werden durch 3 Ebenen erweitert

Ein wesentlicher Unterschied zwischen ESA/390 und z/Architektur ist der von z/OS im 64-Bit-Modus nicht mehr nutzbare Expanded Storage. Dieser wurde zusammen mit der S/370 XA-Architektur wegen der damals auf 2 GB begrenzten Adressierbarkeit eingeführt. Damals stellte dies einen günstigen Weg dar, den Hauptspeicher zu erweitern.

Je nach Modell kann der verfügbare Hauptspeicher 64 GB (z9 BC), 512 GB (z9 EC) bzw. 1,5 TB (z10 EC) betragen.

Ein weiteres interessantes Entwicklungsmerkmal stellt das Channel-Subsystem dar. Die Übertragungsgeschwindigkeit stieg von zuerst 4.5 MB/s über 17 MB/s bei den ESCON-Kanälen auf mittlerweile über 100 MB/s bei den Glasfaserkanälen (FICON).

Die CPU

System z Systeme stellen ein oder mehrere Prozessoren auf Basis einer CISC-Prozessorarchitektur zur Verfügung. Prozessoren können als reguläre (general purpose) Prozessoren konfiguriert sein oder als Assist Processors. Assist Processors stehen nur für bestimmte Workloads wie z.B. Java, DB2 oder auch XML zur Verfügung. Assist Processors unterscheiden sich hardwareseitig nicht von regulären Prozessoren, sind aber durch ihren Microcode, oder durch das Betriebssystem auf die Ausführung bestimmter Workloads beschränkt.

Dem Programmierer stehen auf einer System z Maschine folgende Hardware Features zur Verfügung:

• 16 General-Purpose-Register
• 16 Gleitkomma-Register
• 16 Access-Register
• 16 Control-Register
• 1 Floating-Point-Control-Register
• 1 Program-Status-Word

Modelle

Die Rechner des System z sind bereits in mehreren Generationen weiterentwickelt worden.

System	Machine Type	Modelle	Prozessoren	Ankündigung	Bemerkung
System z10™ Business Class (z10 BC)	2098	E10	1-5	21. Oktober 2008[4]	Nachfolger der z9
System z10™ Enterprise Class (z10 EC)	2097	E12, E26, E40, E56 und E64	1-64	26. Februar 2008[3]	Nachfolger der z9
System z9™ Business Class (z9 BC)	2096	R07 und S07	1-7	27. April 2006[6]	Nachfolger der z890
System z9™ Enterprise Class (z9 EC)	2094	S08, S18, S28, S38 und S54	1-54	27. Juli 2005[7]	ursprünglich z9-109
eServer zSeries 890 (z890)	2086	A04	1-4	7. April 2004[8]	Nachfolger der z800 und der kleineren Modelle der z900
eServer zSeries 990 (z990)	2084	A08, B16, C24 und D32	1-32	13. Mai 2003[9]	Nachfolger der größeren Modelle der z900
eServer zSeries 800 (z800)	2066	0E1, 0A1, 0B1, 0C1, 0X2, 001, 0A2, 002, 003, 004[10]		19. Februar 2002[11]
eServer zSeries 900 (z900)	2064	101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 1C!, 1C2, 1C3, 1C4, 1C5, 1C6, 1C7, 1C8, 1C9, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 2C1, 2C2, 2C3, 2C4, 2C5, 2C6, 2C9, 210, 211, 212, 213, 214, 215, 216[12]		3. Oktober 2000[13]

Software

Auf System z Rechnern werden üblicherweise die Betriebssysteme z/OS, z/VM, z/VSE, zTPF, Linux und Open Solaris^[14] eingesetzt. Die Architektur zeichnet sich auch durch eine eigene Begriffswelt aus, so wird zum Beispiel der Bootprozess als IPL (Initial Program Load) bezeichnet. Den Neustart des kompletten Servers (einschalten) nennt man auch POR (Power On Reset).

Emulatoren

Mit Hercules ist ein Emulator erhältlich, der es ermöglicht, ein zSeries-System unter Windows oder Linux zu emulieren.

Als kommerzielle Emulations-Platform ist FLEX-ES verfügbar. Das Produkt ermöglicht den Betrieb vieler aktueller und auch bereits abgelöster S/390 Betriebssysteme auf einem Intel Rechner. Im Gegensatz zu Hercules lizenziert IBM viele S/390-Betriebssysteme für den Einsatz unter FLEX-ES.

Weblinks

• Web-Angebot zur Produktserie bei IBM (englisch)
• zSeries Principles of Operation (englisch)
• MVS 3.8 Freeware (englisch)

Einzelnachweise

1. ↑ IBM: z9 EC Data sheet Abgerufen: 28. März 2008
2. ↑ IBM: Ankündigung System z10 EC Abgerufen: 28. März 2008
3. ↑ ^{a b} IBM: IBM launches New “System z10” Mainframe Abgerufen: 18. Oktober 2008
4. ↑ ^{a b} IBM: IBM Launches Next-Generation Mainframe for Midsize Customers Abgerufen: 28. Oktober 2008
5. ↑ IBM: System z Hardware Abgerufen: 28. März 2008
6. ↑ IBM: IBM Unveils Breakthrough Business Class Mainframe; Targets Growth of SOA Transactions and Data Abgerufen: 18. Oktober 2008
7. ↑ IBM: IBM System z9 109 — The server built to protect and grow with your on demand enterprise Abgerufen: 18. Oktober 2008
8. ↑ IBM: IBM eServer zSeries 890 — A multipurpose server for an on demand world Abgerufen: 18. Oktober 2008
9. ↑ IBM: z990 Announcement Abgerufen: 18. Oktober 2008
10. ↑ IBM: "zSeries 800 System Overview" Abgerufen: 29. Oktober 2008
11. ↑ IBM: IBM Introduces Nine New Models of the IBM eServer z800 Family of Servers Abgerufen: 18. Oktober 2008
12. ↑ IBM: "zSeries 900 System Overview" Abgerufen: 29. Oktober 2008
13. ↑ IBM: z900 Announcement Abgerufen: 18. Oktober 2008
14. ↑ IBM: Integrated Facility for Linux (IFL) authorization is expanded to include the OpenSolaris operating system Abgerufen: 19. November 2008