Gerente de carga de trabalho - Workload Manager

Em mainframes IBM , o Workload Manager ( WLM ) é um componente básico do sistema operacional de mainframe MVS / ESA e seus sucessores até e incluindo z / OS . Ele controla o acesso aos recursos do sistema para o trabalho em execução no z / OS com base nas metas definidas pelo administrador. Os componentes do Workload Manager também existem para outros sistemas operacionais. Por exemplo, um IBM Workload Manager também é um produto de software para o sistema operacional AIX .

Gerente de carga de trabalho

Em um computador mainframe, muitos aplicativos diferentes são executados ao mesmo tempo. As expectativas para a execução do trabalho são tempos de execução consistentes e acesso previsível aos bancos de dados. No z / OS, o componente Workload Manager (WLM) atende a essas necessidades controlando o acesso do trabalho aos recursos do sistema com base nas especificações externas do administrador do sistema.

O administrador do sistema classifica o trabalho em classes de serviço . O mecanismo de classificação usa atributos de trabalho como nomes de transações, identificações de usuários ou nomes de programas que aplicativos específicos usam. Além disso, o administrador do sistema define objetivos e níveis de importância para as classes de serviço que representam o trabalho do aplicativo. As metas definem as expectativas de desempenho para o trabalho. As metas podem ser expressas como tempos de resposta , uma velocidade relativa (denominada velocidade ) ou como discricionária se nenhum requisito específico existir. O tempo de resposta descreve a duração das solicitações de trabalho depois que elas entram no sistema e até que o aplicativo sinalize ao WLM que a execução está concluída. O WLM agora está interessado em garantir que o tempo médio de resposta de um conjunto de solicitações de trabalho termine no tempo esperado ou que uma porcentagem das solicitações de trabalho atenda às expectativas do usuário final.

A definição de um tempo de resposta também requer que os aplicativos se comuniquem com o WLM. Se isso não for possível, uma medida de velocidade relativa - chamada velocidade de execução - é usada para descrever a expectativa do usuário final para o sistema.

Definição de Velocidade de Execução
${\ displaystyle {\ text {Velocidade de execução}} = 100 \ cdot {\ frac {\ text {Total de amostras usando}} {{\ text {Total usando amostras}} + {\ text {Total de amostras de atraso}}}}}$

Essa medição é baseada nos estados do sistema que são coletados continuamente. Os estados do sistema descrevem quando uma solicitação de trabalho usa um recurso do sistema e quando deve esperar por ele porque é usado por outro trabalho. Este último é denominado estado de atraso. O quociente de todos os estados de uso para todos os estados produtivos (estados de uso e atraso) multiplicado por 100 é a velocidade de execução. Essa medição não requer nenhuma comunicação do aplicativo com o componente WLM, mas também é mais abstrata do que uma meta de tempo de resposta.

Finalmente, o administrador do sistema atribui uma importância a cada classe de serviço para informar ao WLM quais classes de serviço devem obter acesso preferencial aos recursos do sistema se a carga do sistema for muito alta para permitir que todo o trabalho seja executado. As classes de serviço e definições de objetivo são organizadas em políticas de serviço junto com outras construções para relatórios e controle adicional e salvas como uma definição de serviço para acesso ao WLM. A definição de serviço ativo é salva em um conjunto de dados duplo que permite que todos os sistemas z / OS de um cluster Parallel Sysplex acessem e executem para os mesmos objetivos de desempenho.

O WLM é um mecanismo de controle fechado que coleta continuamente dados sobre o trabalho e os recursos do sistema; compara as medições coletadas e agregadas com as definições do usuário da definição do serviço e ajusta o acesso do trabalho aos recursos do sistema se as expectativas do usuário não forem alcançadas. Este mecanismo funciona continuamente em intervalos de tempo predefinidos. Para comparar os dados coletados com as definições de objetivo, um índice de desempenho é calculado.

Definição de Índice de Desempenho
${\ displaystyle {\ text {para tempo de resposta:}} PI = {\ frac {\ text {Tempo de resposta real alcançado}} {\ text {Objetivo de tempo de resposta}}}}$ ${\ displaystyle {\ text {para Velocidade de Execução:}} PI = {\ frac {\ text {Meta de Velocidade de Execução}} {\ text {Velocidade de Execução Alcançada}}}}$

O índice de desempenho para uma classe de serviço é um número único que indica se a definição do objetivo pode ser cumprida, se foi superada ou se foi perdida. O WLM modifica o acesso das classes de serviço com base no índice de desempenho alcançado e na importância. Para isso, utiliza os dados coletados para projetar a possibilidade e o resultado de uma mudança. A mudança é executada se a previsão chegar a ser benéfica para o trabalho com base nas expectativas definidas do cliente. O WLM usa uma base de dados que varia de 20 segundos a 20 minutos para conter uma base de amostras estatisticamente relevante para seus cálculos. Além disso, em um intervalo de decisão, uma mudança é realizada para o benefício de uma classe de serviço para manter um sistema controlado e previsível.

O WLM controla o acesso da obra aos processadores do sistema, às unidades de E / S, ao armazenamento do sistema e inicia e interrompe os processos de execução da obra. O acesso aos processadores do sistema, por exemplo, é controlado por uma prioridade de despacho que define uma classificação relativa entre as unidades de trabalho que se deseja executar. A mesma prioridade de despacho é atribuída a todas as unidades de trabalho que foram classificadas na mesma classe de serviço. Como já foi dito, a prioridade de despacho não é fixa e não simplesmente derivada da importância da classe de serviço. Ele muda com base no cumprimento da meta, utilização do sistema e demanda do trabalho para os processadores do sistema. Existem mecanismos semelhantes para controlar todos os outros recursos do sistema. Esta maneira de z / OS Workload Manager controlar o acesso de trabalho aos recursos do sistema é chamada de gerenciamento de carga de trabalho orientado a objetivos e está em contraste com o gerenciamento de carga de trabalho baseado em autorização de recursos, que define um relacionamento muito mais estático como o trabalho pode acessar os recursos do sistema. O gerenciamento de carga de trabalho baseado em autorização de recursos é encontrado em sistemas operacionais UNIX maiores , por exemplo.

Uma diferença importante para os componentes de gerenciamento de carga de trabalho em outros sistemas operacionais é a estreita cooperação entre oz / OS Workload Manager e os principais aplicativos; middleware e subsistemas em execução no z / OS. O WLM oferece interfaces que permitem aos subsistemas informar ao WLM quando uma unidade de trabalho inicia e termina no sistema e para passar atributos de classificação que podem ser usados ​​pelo administrador do sistema para classificar o trabalho no sistema. Além disso, o WLM oferece interfaces que permitem que os componentes de balanceamento de carga coloquem solicitações de trabalho no sistema mais adequado em um cluster sysplex paralelo. Existe instrumentação adicional que ajuda os gerenciadores de banco de dados e recursos a sinalizarem situações de contenção para o WLM para que o WLM possa ajudar no trabalho atrasado, promovendo o detentor de bloqueios e travas de recursos.

Com o tempo, o z / OS Workload Manager se tornou o componente de controle central para todos os aspectos relacionados ao desempenho em um sistema operacional z / OS. Em um cluster Parallel Sysplex, os componentes do z / OS Workload Manager trabalham juntos para fornecer uma visualização de imagem única para os aplicativos em execução no cluster. Em um System z com várias partições virtuais, o z / OS WLM permite interoperar com o hipervisor LPAR para influenciar o peso das partições z / OS e controlar a quantidade de capacidade da CPU que pode ser consumida pelas partições lógicas.

Literatura

• Paola Bari et al .: Guia do Programador de Sistema para: Gerenciamento de Carga de Trabalho. IBM Redbook, SG24-6472

links externos

• Página oficial do z / OS WLM

Veja também

• Bloco de controle da unidade , para uma descrição de como o WLM controla os volumes de acesso paralelo dinâmico (PAVs)