Mainframe Resource Sharing - Mainframe Resource Sharing
課程正文
大型主機資源共用 模組
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學習檢核
- 能用自己的話說明「Mainframe Resource Sharing」在本 topic 中的用途。
- 能判斷本頁內容應回到哪一個大型主機工作情境中使用。
大型主機資源共享
本模組整理單一 CPC 上多個系統共用大型主機資源的方式，協助學員理解 LPAR、處理器、I/O 與 z/OS 相關共享資源的邊界。
學習重點
- 區分 CPC、LPAR 與 z/OS image 在資源共享中的角色。
- 理解多個 z/OS 系統共用硬體與 I/O 資源時需要的協調觀念。
- 將 resource sharing 的概念連到可用性、擴充性與後續 workload management。
核心術語
- CPC
- LPAR
- z/OS image
- Resource sharing
- Sysplex
課程內容
28內容頁
28靜態圖像頁
2圖像補充說明頁
課程導入
Mainframe Resource Sharing - Objectives
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目標：大型主機資源共用
IBM Z 大型主機可以同時執行多個系統。單一 CPC 可同時執行三個 z/OS 系統。
當執行多個 z/OS 系統時，這些系統常會共用資源，例如資料集、資料庫、安全資訊等。
在本模組中，您將探索多個作業系統如何在單一 CPC 上執行，並介紹多個 z/OS 系統如何共用資源。
完成本模組後，您應該能：
- 說明 IBM Z 大型主機如何支援多系統
- 說明 z/OS 系統如何共用資源。
Data set
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- 能用自己的話說明「Objectives」在本 topic 中的用途。
- 能辨識 Data set 的基本角色。
- 能判斷本頁內容應回到哪一個大型主機工作情境中使用。
單一 CPC、多個系統
Mainframe Resource Sharing - Introduction
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現今，幾乎所有使用 IBM Z 大型主機的機構都不會只執行單一副本的作業系統。它們可能會為生產與開發準備獨立的系統映像，或為不同的業務單位配置不同的系統；也可能為了提高可用性與韌性而採用多個系統。
因此，一台大型主機 CPC 通常會執行多個作業系統映像。這些映像可以是傳統的作業系統，例如 z/OS、z/VM 或 z/TPF，或是較新的技術，例如 Linux on IBM Z、KVM hypervisor 或 Secure Service Container (SSC)。它們也可能承載一個或多個耦合設施。
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- 能用自己的話說明「Introduction」在本 topic 中的用途。
- 能判斷本頁內容應回到哪一個大型主機工作情境中使用。
Mainframe Resource Sharing - Sharing Resources
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這些作業系統映像中的每一個都需要大型主機資源，例如 CPU、記憶體與 I/O 連線。
它們都需要共用 CPC 的資源。
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- 能用自己的話說明「Sharing Resources」在本 topic 中的用途。
- 能判斷本頁內容應回到哪一個大型主機工作情境中使用。
Mainframe Resource Sharing - Introducing PR/SM
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IBM Z 大型主機使用一個稱為 Processor Resource / System Manager (PR/SM) 的功能，讓多個作業系統能共用 CPC 資源。換句話說，PR/SM 是一種 hypervisor，類似 VMWare 與 Microsoft Hyper-V。
PR/SM 已預先安裝在 IBM 大型主機上。
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- 能用自己的話說明「Introducing PR/SM」在本 topic 中的用途。
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Mainframe Resource Sharing - Sharing Resources with PR/SM
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PR/SM 將 CPC 切分為邏輯分割區 (LPAR)，每個分割區對應一個作業系統。一台 z16 大型主機最多可以有 85 個 LPAR。
每個 LPAR 都會被指派 CPC 的部分記憶體與 CPU 資源。例如，如果您的 CPC 有 14 個 CPU 與 500 GB 記憶體，您可以將這些資源在三個 z/OS LPAR 之間分配，如本圖所示。
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- 能用自己的話說明「Sharing Resources with PR/SM」在本 topic 中的用途。
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Mainframe Resource Sharing - PR/SM Physical CPU Sharing
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與記憶體類似，PR/SM 可以將實體中央處理器 (CPUs，或稱 CPs) 指派給 LPAR。
問題是，如果某個 LPAR 不需要使用整個 CPU，該 CPU 的未使用部分對其他 LPAR 就不可用。可以透過設定 PR/SM 來解決此問題。
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Mainframe Resource Sharing - PR/SM Logical CPU Sharing
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PR/SM 將記憶體在 LPAR 之間劃分。每個 LPAR 擁有自己的記憶體區域。
PR/SM 以更進階的方式共享 CPU。PR/SM 並非將每個實體處理器指定給某個 LPAR，而是共享 CPU，使得如果某個 LPAR 不需要 CPU，其他 LPAR 就可以使用。它甚至可以設定，使某些 LPAR 比其他 LPAR 獲得較多的 CPU。
按 Next 以檢視其運作方式。
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Mainframe Resource Sharing - PR/SM and CPU Types
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PR/SM 處理器共享適用於大型主機上所有不同類型的處理器。這包括下列 CPU 類型：
- 一般用途 (GP) 處理器，有時也稱為中央處理器 (CP)
- zIIP — 將工作從 GP 處理器卸載
- IFL — Linux on IBM Z
- ICF — 用於耦合設施
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Mainframe Resource Sharing - System Recovery Boost
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自 z15 大型主機 發行以來，新增了 System Recovery Boost 功能，作為一項可選功能，使得在停機期間或系統執行 IPL 時可以臨時使用 zIIP 容量，以加速復原時間並將停機時間降到最低。
這些額外的 zIIP 容量會依據 PR/SM 的管理控制在 LPAR 之間共享。LPAR 必須在其 PR/SM 映像設定檔中預先定義保留的邏輯 zIIP 容量，作業系統才能在 System Recovery Boost 期間使用這些容量。
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- 能用自己的話說明「System Recovery Boost」在本 topic 中的用途。
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Mainframe Resource Sharing - Channel Sharing
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PR/SM LPARs 也可以透過 Multiple Image Facility (MIF) 共享通道。這可減少連接至外部裝置的實體通道數量。
每個 LPAR 的運作就像擁有對每一個通道的專屬存取權。然而，PR/SM 會執行處理，使這些系統實際上共享這些通道。
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- 能用自己的話說明「Channel Sharing」在本 topic 中的用途。
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Mainframe Resource Sharing - Open System Adapter Sharing
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如同通道，Open System Adapters (OSAs) 可以在 LPARs 之間共用。每個 LPAR 仍然認為自己對該 OSA 擁有專屬存取權。
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- 能用自己的話說明「Open System Adapter Sharing」在本 topic 中的用途。
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Mainframe Resource Sharing - Introducing z/VM
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z/VM 是 IBM 的作業系統，可用作虛擬機監控程式。它像其他作業系統一樣，在 PR/SM 底下的 LPAR 中運作；但是，它可以當主機來承載其他作業系統。
許多人使用 z/VM 在 IBM Z 的 LPAR 上執行 Linux。
z/VM 提供許多與 PR/SM 相同的功能，包括在來賓作業系統之間共用 CPU、記憶體、通道 與 OSA。
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Mainframe Resource Sharing - Summary
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在本節中，您已看到一個 CPC 可以同時執行多個作業系統映像。大型主機的功能 PR/SM 允許每個 LPAR 共用資源，包括 CPU、記憶體、通道和 OSA 連線。
在下一節中，您將探索其他可能的資源共用方式。
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- 能用自己的話說明「Summary」在本 topic 中的用途。
- 能判斷本頁內容應回到哪一個大型主機工作情境中使用。
單元摘要
Mainframe Resource Sharing - Summary
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摘要：大型主機資源共用
IBM Z 大型主機可以同時執行多個系統。單一 CPC 可能會執行三個 z/OS 系統。
當同時執行多個 z/OS 系統時，這些系統經常會共用資源，例如資料集、資料庫、安全資訊等。
在本單元中，您已探討多個作業系統如何在單一 CPC 上執行，並且介紹了多個 z/OS 系統如何共用資源。
您現在應該能夠：
- 描述 IBM Z 大型主機如何執行多個系統
- 描述 z/OS 系統如何共用資源。
Data set
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- 能用自己的話說明「Summary」在本 topic 中的用途。
- 能辨識 Data set 的基本角色。
- 能判斷本頁內容應回到哪一個大型主機工作情境中使用。
z/OS 之間的資源共享
Mainframe Resource Sharing - Introduction
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許多大型主機使用者會執行多個 z/OS 系統。這些系統可能位於相同的 CPC，或分散在不同的 CPC 上。這樣可以提高可用的處理能力，並在某一系統發生故障時提供容錯能力。
通常，這些 z/OS 系統還需要分享除 CPC 記憶體、通道與 CPU 以外的資源。
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- 能用自己的話說明「Introduction」在本 topic 中的用途。
- 能判斷本頁內容應回到哪一個大型主機工作情境中使用。
Mainframe Resource Sharing - Sysplex
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需要共用資源的多個 z/OS 系統使用 IBM sysplex 技術。這種叢集技術使用通道，通常也使用 coupling facilities，連接最多 32 個 z/OS 映像以進行通訊。
某些站點可能會有多個 sysplex，例如一個用於生產系統，另一個用於開發系統。
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- 能用自己的話說明「Sysplex」在本 topic 中的用途。
- 能判斷本頁內容應回到哪一個大型主機工作情境中使用。
Mainframe Resource Sharing - XCF
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在 sysplex 中使用的基本工具之一是 Cross-System Coupling Facility (XCF)。它提供服務，讓 z/OS 系統中的任務能與其他任務通訊，無論是在相同的 z/OS 系統內，或是在相同 sysplex 中的另一台 z/OS 系統。
許多系統仰賴此種通訊來提供共享與其他 sysplex 服務。
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- 能用自己的話說明「XCF」在本 topic 中的用途。
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Mainframe Resource Sharing - Time
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在 sysplex 中，每個 z/OS 系統的時間必須相同。如果 ZOS1 認為現在是 12:00、ZOS2 認為是 12:02，而 ZOS3 認為是 11:58，則在共用資源、顯示共同日誌以及其他內部功能上可能會發生問題。
為了解決此問題，IBM Z 大型主機會彼此通訊並就正確時間達成共識。這是透過通道連結使用稱為 Server Time Protocol (STP) 的協定來完成。
STP 同步 IBM Z 大型主機的硬體時鐘。它也可以與外部時鐘同步，使大型主機能與非大型主機的伺服器協調時間。
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- 能用自己的話說明「Time」在本 topic 中的用途。
- 能判斷本頁內容應回到哪一個大型主機工作情境中使用。
Mainframe Resource Sharing - Coupling Facility
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基本 sysplex 指多個 z/OS 系統只使用通道進行通訊。
大多數 sysplex 會有一個或多個 coupling facilities，供 z/OS 及相關子系統當作共用記憶體來進行資源共享。這類稱為 Parallel Sysplexes。
不同子系統可以用多種方式使用這些 coupling facilities，以協助資源共享。稍後你會看到其中一些用法。
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- 能用自己的話說明「Coupling Facility」在本 topic 中的用途。
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Mainframe Resource Sharing - Serialization
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透過 XCF、STP 與 coupling facilities，z/OS 能為必須共享資源或在 sysplex 中進行通訊的工作，提供額外的服務。
最常使用的機制之一是 enqueue (ENQ)，由工作用來將對資源的存取序列化。
在 sysplex 中，ENQ 可被所有 z/OS 系統看到。
按 Next 檢視 ENQ 的運作方式。
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- 能用自己的話說明「Serialization」在本 topic 中的用途。
- 能判斷本頁內容應回到哪一個大型主機工作情境中使用。
Mainframe Resource Sharing - z/OS Sharing Facilities
圖像補充說明
資料集
資料集可以在不同 z/OS 系統的工作之間共享。z/OS 使用 enqueues 來序列化對這些資料集的存取。資料集可以定義為一次只允許一個工作存取，或允許多個工作同時存取。例如，資料集可以定義為一次只允許一個工作更新，但可以被多個工作同時讀取。
課程正文
z/OS 元件建立在 STP、coupling facilities、XCF 與 ENQs 之上，提供更多的共享選項與功能。以下列出其中一些。
將滑鼠移到每個資源上方以瞭解更多資訊。
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- 能用自己的話說明「z/OS Sharing Facilities」在本 topic 中的用途。
- 能把互動圖像中的元件改寫成前後順序清楚的流程說明。
- 能判斷本頁內容應回到哪一個大型主機工作情境中使用。
Mainframe Resource Sharing - Other Sharing Facilities
圖像補充說明
CICS
CICS 區域可以共用資源。您已經看到不同工作如何使用 VSAM RLS 共用 VSAM 資料集。CICS 也提供共用暫存儲存佇列、稱為 coupling facility data sets 的資料空間，以及稱為 named counters 的計數器的功能。在 CICSPlex 中，CICS 區域也可以共用進入的工作負載，並在它們之間分配進入的工作。
課程正文
不只 z/OS 使用 sysplex 的共用功能。其他系統，包括資料庫伺服器、交易管理器與訊息系統，也會使用 sysplex 的共用功能。
將滑鼠移到各資源上方以取得更多資訊。
學習檢核
- 能用自己的話說明「Other Sharing Facilities」在本 topic 中的用途。
- 能把互動圖像中的元件改寫成前後順序清楚的流程說明。
- 能判斷本頁內容應回到哪一個大型主機工作情境中使用。
Mainframe Resource Sharing - VTAM Logical Unit Sharing
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z/OS 任務也可以共用網路資源。例如，它們可以共用 VTAM 邏輯單元 (LUs)。
按一下 Next 以檢視這如何運作。
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- 能用自己的話說明「VTAM Logical Unit Sharing」在本 topic 中的用途。
- 能判斷本頁內容應回到哪一個大型主機工作情境中使用。
Mainframe Resource Sharing - Share TCP/IP
課程正文
z/OS 應用程式可以像 VTAM 的一般資源那樣共用 TCP/IP 埠。
按「Next」以檢視其運作方式。
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- 能用自己的話說明「Share TCP/IP」在本 topic 中的用途。
- 能判斷本頁內容應回到哪一個大型主機工作情境中使用。
Mainframe Resource Sharing - Sharing Across Sysplexes
課程正文
到目前為止所介紹的大多數工具與機制，允許 z/OS 系統中的工作共用資源，但僅限於位於同一個 sysplex 時。這些機制均無法跨不同 sysplex 運作。
若要在不同 sysplex 間通訊，通常會使用網路通訊。
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- 能用自己的話說明「Sharing Across Sysplexes」在本 topic 中的用途。
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Mainframe Resource Sharing - Summary
課程正文
在本節中，您已看到 z/OS 服務和 sysplexes 如何讓不同 z/OS 系統中的工作共享資源，並提升系統的韌性。
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模組完成
Mainframe Resource Sharing - Module Complete
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模組完成：大型主機資源共用
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練習與評量
本模組的練習測驗與 Module Test 題目已納入「練習與評量」，可依題型或來源篩選練習。本站以非計分模式提供 12 題練習；正式分數、attempt、completion 與憑證仍以 YourLearnings / InterSkill 為準。
- 練習測驗：6 題
- Module Test：6 題