КаталогИндекс раздела

Анализ путей поддержки информационно-обучающих систем и их интеграции на базе IBM ES/9000

А.С.Деревянко, М.Н.Солощук, Харьков, Украина,
Х.Штир, Боеблинген, Германия


Опубликовано в: "Информационные технологии: наука, техника,технология, образование, здоровье", Тр. междунар.НТК, Ч.5 - Харьков, Мишкольц, Магдебург, 1997.
Within the frames of the Joint Study Agreement the world-famous corporation IBM provided to Kharkov State Polytechnic University the mainframe ES/9000 to use it in the educational process. The characteristics of this system are given. The possibilities of the upgrade of "mainframes" produced in the former USSR are being discussed. The advantages of IBM mainframes in comparison with previous Soviet mainframes are illustrated on the example of the simple model - P/390. The models of the integration of traditional local university educational systems into heterogeneous areas, which will unit universities and research laboratory in regional information space, are proposed.

В 1996 г. фирма IBM передала ХГПУ для использования в учебном процессе вычислительную систему ES/9000 на базе процессора 421. Это семейство - Enterprise System (ES), именуемое также System/390 (S/390), является новым поколением мэйнфреймов (универсальных ЭВМ общего назначения), предшественниками которого были S/360 и S/370. Аналоги этих семейств - ЭВМ Единой Системы (ЕС ЭВМ) - широко использовались в Советском Союзе. Например, в ХПИ длительное время эксплуатировались ЭВМ ЕС-1022, ЕС-1033, ЕС-1061 (Рис. 1). В 80-е годы бум персональных компьютеров породил у некоторых пользоателей ЭВМ ошибочное впечатление о "гибели" мэйнфреймов, а также интегрировал в компьютерную сферу большое число полупрофессиональных пользователей, не имеющих представления ни об истинных возможностях вычислительной техники, ни о задачах промышленной обработки информации, для решения которых такие возможности могут потребоваться. В Западной Европе и США, однако, пользователи быстро осознали, что полный переход на персональную технику ведет к ограничению возможностей в их бизнесе. В постсоветских государствах в силу объективных экономических причин процесс такого осознания несколько затянулся. В то же время, даже сейчас в Харькове более чем на 30 предприятиях продолжается эксплуатация ЭВМ ЕС, возраст которых превысил 10 лет. И хотя состояние этой техники близко к критическому, замена ее на персональные ЭВМ не представляется возможной без существенных потерь, потому что, во-первых, на этих ЭВМ ЕС эксплуатируется уникальное наукоемкое программное обеспечение (ПО), которое накапливалось годами, а во-вторых, удельная стоимость вычислений при централизованной обработке существенно ниже, чем при распределенной.



Рис. 2. Сравнение мэйнфреймов IBM и ЕС ЭВМ.

Семейство ES/9000 по сравнению с известными в Украине своими предшественниками помимо значительного увеличения вычислительной мощности (в 10-50 раз), сокращения энергопотребления (более чем в 30 раз) и уменьшения занимаемой площади (до 1-3 кв.метра) обладает целым рядом дополнительных принципиально новых возможностей. Центральное процессорное устройство (ЦПУ) S/390 построено на базе КМОП-технологии, причем допускает симметричную многопроцессорную конфигурацию. Встроенное средство Processor Resource/System Manager позволяет представлять всю систему в виде нескольких "разделов", причем каждый такой раздел выглядит как отдельный мэйнфрейм меньшей мощности. В каждом разделе может выполняться своя операционная система (ОС). Некоторые разделы при этом могут работать в режиме S/370, что позволяет запускать в них ПО, разработанное для предшествующего поколения систем, в т.ч. и для ЕС ЭВМ с архитектурой S/370. В старших моделях ES/9000 ЦПУ может быть дополнено специализированным процессором векторной обработки или криптографическим процессором.

Компьютеры S/390 поддерживают до 2 Гбайт оперативной и 8 Гбайт расширенной памяти. Последняя строится на менее быстродействующих элементах и выполняет роль кэша в дисковых операциях, прежде всего при страничном обмене. Подсистема ввода/вывода включает в себя два типа каналов: параллельные - известные по S/370, используют двойные многожильные кабели и обеспечивают передачу данных со скоростью от 40 Кбайт/сек до 4,5 Мбайт/сек - и ESCON ( Enterprise System CONnection architecture) - каналы, которые впервые появились в S/390. В них используются фибероптические кабели, обеспечивающие скорость передачи от 10 до 17 Мбайт/сек. Оба типа каналов позволяют иметь множественные пути доступа к устройству, причем, в ESCON-каналах эти пути устанавливаются динамически самой подсистемой ввода/вывода.

Новая технология внешней памяти на магнитных дисках - RAMAC - позволяет довести объем внешней памяти в отдельной системе до 180 Гбайт, причем обеспечивает автоматический контроль и восстановление данных при сбоях, а также кэширование в контроллере дисковода.

Современные мэйнфреймы IBM - это не только большие ЭВМ. В последние годы IBM при сохранении значительной вычислительной мощности, малого энергопотребления и небольшого объема вышла на рынок вычислительной техники с гибридными серверами P/390 (Рис.2) и R/390, объединяющими возможности мэйнфрейма с возможностями PC-сервера с Pentium-процессором и UNIX-системой IBM RISC/6000 соответственно, стоимость которых лежит в диапазоне 50-100 тыс.американских долларов. В 1996 г. IBM аннонсировала также семейство мэйнфреймов S/390 Multiprise 2000, базовая стоимость которых в одностоечном варианте лежит в пределах 200-300 тыс.американских долларов. Такая стоимость этих ЭВМ делает их доступными для преобретения в качестве корпоративного сервера нашими украинскими банками и предприятиями.


Рис. 2. Сравнение основных технических характеристик ЭВМ ЕС и P/390.

Для компьютеров c ES-Architecture (ESA) IBM предлагает три ОС общего назначения:

Основные характеристики ES/9000, установленной в ХГПУ:

В 1997 г. IBM планирует передать ХГПУ еще одну такую же ЭВМ, доведя общий объем RAMAC-памяти до 90 Гбайт. На сегодня эта вычислительная система является самым мощным компьютером в Украине. Ее производительность примерно в 15 раз превышает производительность эксплуатировавшейся в ХПИ ЭВМ ЕС-1061 и дает возможность (а в известном смысле и обязывает) поднять учебный процесс в университете на качественно новый уровень.

Совершенно очевидным направлением обучения, в котором применение ES/9000 может дать быстрый и значительный эффект, является подготовка специалистов информационного профиля, прежде всего, на базе бакалавратов Computer Science и Computer Engineering. Система ES/9000 может быть использована в качестве базы для лабораторного практикума, учебного и учебно-производственного проектирования, при изучении языков программирования высокого и низкого уровней, систем управления реляционными базами данных,системного программирования и системного программного обеспечения. Уникальные свойства ОС VM/ESA делают ее удобной базой для обучения и безопасного для системы тренинга будущих системных программистов. Для этих целей доступ с системе может производиться через терминалы или по локальной сети, причем клиент (им может быть OS/2, MS DOS, Windows 3.1, Windows'95, UNIX, AIX и пр.) работает в режиме эмуляции терминала [ 1 ].

Подготовка специалистов некомпьютерного профиля может быть также значительно продвинута с использованием новых вычислительных мощностей. Речь идет прежде всего о создании учебных САПР и технологических баз данных, ориентированных на предметные области. Доступ к вычислительным возможностям ES/9000 в таких приложениях предпочтителен в режиме клиент/сервер с использованием вычислительных и презентационных возможностей клиента.

Названные выше применения продолжают в значительной степени оставаться в традиционной для ХГПУ модели локальных обучающих систем, хотя и используют большие вычислительные мощности. Не следует, однако, забывать и о том, что S/390 - могучее средство сетевой интеграции. Компьютеры S/390 могут легко интегрироваться в системы, содержащие наряду с мэйнфреймами другие аппаратно-программные средства как самой фирмы IBM - PC (OS/2), RISC/6000 (AIX), AS/400 (OS/400), - так и большинства известных фирм-производителей - Digital, Hewlett-Packard, Sun, Compaq, Microsoft и других, осуществляя поддержку сетей Token Ring, Ethernet, Internet и превращая такие системы в гетерогенные среды. В настоящее время система ES/9000 полностью интегрирована в локальную сеть ХГПУ и - через Internet - доступна для удаленных пользователей, что открывает широкие перспективы для реализации концепции Открытого Университета.

Список литературы: 1. Youg J. Exploring IBM's New Age Mainframes.// Maximus Press. 1996. P. 481.


КаталогИндекс раздела