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sexta-feira, 28 de setembro de 2018

IBM Mainframe Discovery : Capítulo IX — A Federação das Naves Invisíveis

Bellacosa Mainframe apresenta ibm mainframe parte ix

☕ Um Café no Bellacosa Mainframe

Capítulo IX — A Federação das Naves Invisíveis

PR/SM, LPARs e Virtualização: Como Um Único Computador se Transformou em uma Galáxia Inteira

SEXTA REGRA DAS GRANDES CIVILIZAÇÕES

Nunca compre uma nave espacial apenas porque ela é enorme.

Pergunte primeiro:

Quantas civilizações diferentes conseguem viver dentro dela sem começar uma guerra?

Parece uma pergunta estranha.

Mas foi exatamente essa pergunta que a IBM respondeu décadas atrás.

Imagine uma nave gigantesca.

Dentro dela vivem:

uma federação de banqueiros;
um grupo de cientistas;
uma academia militar;
uma universidade;
um hospital;
uma estação meteorológica;
uma fábrica de robôs.

Todos utilizam o mesmo casco.

A mesma energia.

Os mesmos motores.

Mas nenhum deles sabe que os outros existem.

Parece magia.

Não é.

É virtualização.

O Grande Apartamento Cósmico

Imagine um prédio com cem apartamentos.

Todos compartilham:

fundação;
elevadores;
telhado;
energia elétrica;
encanamento.

Mas cada morador acredita possuir sua própria casa.

O IBM Z faz exatamente isso.

Só que em escala planetária.

Antes da Virtualização

Voltemos algumas décadas.

Você precisava de um servidor para:

Banco.

Outro para RH.

Outro para folha.

Outro para testes.

Outro para desenvolvimento.

Outro para homologação.

Resultado?

Salas inteiras cheias de computadores.

Baixa utilização.

Muito calor.

Muito desperdício.

Então Surgiu Uma Ideia Revolucionária

Um engenheiro olhou para aquele enorme computador e perguntou:

"Por que não dividir essa nave em várias menores?"

Hoje isso parece óbvio.

Na década de 1970 era praticamente ficção científica.

A Grande Mágica

Imagine um teatro.

Existe apenas um palco.

Mas cinco peças diferentes acontecem simultaneamente.

Cada plateia acredita que ocupa o teatro inteiro.

Como isso seria possível?

No IBM Z isso acontece todos os dias.

Cada ambiente acredita possuir:

sua própria CPU.

sua própria memória.

seus próprios discos.

seu próprio sistema operacional.

Na realidade...

todos compartilham o mesmo hardware.

Conheça o PR/SM

Nos bastidores existe um personagem extremamente discreto.

Seu nome é:

PR/SM

Processor Resource/System Manager.

Pense nele como o administrador da estação espacial.

Ele decide:

quem recebe CPU.

quem recebe memória.

quem recebe canais de I/O.

quem pode utilizar determinado recurso.

Segundo Wilhelm G. Spruth, o PR/SM é responsável por particionar logicamente um único sistema físico em ambientes completamente independentes, oferecendo isolamento em nível de hardware.

As LPARs — Pequenos Universos

Agora chegamos às estrelas principais deste capítulo.

As famosas:

LPARs

(Logical Partitions).

Imagine uma gigantesca nave.

Agora coloque dentro dela:

USS Alpha.

USS Beta.

USS Gamma.

USS Delta.

Cada nave possui:

tripulação.

missões.

comandante.

computadores.

sistemas.

Elas dividem o mesmo casco.

Mas vivem vidas completamente independentes.

Cada LPAR acredita ser um computador completo.

E, do ponto de vista do sistema operacional...

ela realmente é.

Um Hotel de Luxo

Imagine um hotel.

Cada hóspede possui:

quarto.

banheiro.

telefone.

televisão.

Wi-Fi.

Ar-condicionado.

Nenhum hóspede invade o quarto do outro.

As LPARs seguem exatamente esse princípio.

Cada uma recebe recursos exclusivos.

Segurança.

Isolamento.

Previsibilidade.

O Vizinho Barulhento Não Existe

Você já morou perto de alguém que fazia festa às três da manhã?

No IBM Z isso seria inaceitável.

Uma LPAR não pode consumir recursos pertencentes à outra.

O PR/SM garante essa separação.

Mesmo que uma aplicação apresente problemas...

as demais continuam funcionando normalmente.

Compartilhar Não Significa Misturar

Essa é uma lição importante.

Compartilhar hardware não significa compartilhar tudo.

Imagine um prédio.

Os apartamentos compartilham:

estrutura.

água.

energia.

Mas ninguém compartilha:

escova de dentes.

geladeira.

conta bancária.

O isolamento permanece absoluto.

CPU Compartilhada ou Dedicada?

Agora imagine uma frota espacial.

Algumas naves possuem pilotos exclusivos.

Outras utilizam pilotos compartilhados.

No IBM Z acontece exatamente isso.

Uma LPAR pode receber:

CPUs dedicadas

CPUs compartilhadas.

O administrador escolhe conforme a necessidade.

O Maestro Continua Trabalhando

Lembra do Supervisor?

Agora ele ganhou um chefe.

O PR/SM coordena as LPARs.

Dentro de cada LPAR...

o Supervisor organiza seus próprios programas.

É uma hierarquia elegante.

Como uma federação.

Cada planeta governa seus habitantes.

Mas existe um conselho superior distribuindo recursos entre todos.

E Se Uma LPAR Travar?

Imagine um apartamento.

O morador derruba uma estante.

Os outros apartamentos continuam intactos.

O mesmo ocorre aqui.

Uma LPAR pode sofrer problemas.

As demais continuam operando normalmente.

Esse isolamento é um dos pilares da confiabilidade do IBM Z.

O Grande Restaurante Galáctico

Imagine um restaurante gigantesco.

Existem:

clientes VIP.

turistas.

tripulações.

embaixadores.

Todos utilizam a mesma cozinha.

Mas recebem atendimento diferente.

O PR/SM faz algo semelhante.

Distribui recursos conforme prioridades.

Sem desperdício.

Dynamic LPAR

Agora imagine algo curioso.

Enquanto a nave está viajando...

você aumenta o tamanho de um dos apartamentos.

Sem parar a nave.

Sem desligar motores.

Sem evacuar passageiros.

Isso existe.

Chama-se:

Dynamic LPAR.

Processadores, memória e alguns recursos podem ser adicionados ou removidos dinamicamente, reduzindo drasticamente interrupções operacionais.

O Universo Está Vivo

As necessidades mudam.

Às nove da manhã:

Banco precisa de mais CPU.

À meia-noite:

Batch precisa crescer.

Domingo:

Homologação precisa de recursos.

Segunda-feira:

Desenvolvimento aumenta.

Tudo isso pode acontecer dinamicamente.

WLM Entra em Cena

Agora surge outro personagem.

O famoso:

Workload Manager.

Imagine um gerente de aeroporto.

Ele percebe:

"A pista internacional está lotada."

Então redistribui equipes.

Abre novos portões.

Prioriza determinados voos.

O WLM faz exatamente isso com cargas de trabalho.

Ele conversa continuamente com o PR/SM para ajustar a distribuição dos recursos conforme os objetivos definidos pela instalação.

A Grande Ilusão

Curiosamente...

o sistema operacional nunca percebe toda essa complexidade.

O z/OS acredita possuir um computador inteiro.

Linux acredita possuir outro.

z/VM acredita possuir outro.

Todos vivem felizes.

Enquanto o PR/SM coordena silenciosamente tudo nos bastidores.

A Virtualização Não Nasceu Ontem

Existe um mito curioso.

Muita gente acredita que virtualização começou com VMware.

Ou Hyper-V.

Ou KVM.

Na realidade...

o universo Mainframe experimentava esses conceitos décadas antes.

Spruth destaca a virtualização por hardware como uma das características distintivas do System z, muito antes de ela se tornar comum em servidores distribuídos.

Isso não diminui a importância das plataformas modernas.

Mas mostra como muitas ideias consideradas "novas" possuem raízes muito mais antigas.

Hipersockets — O Teletransporte

Imagine duas naves estacionadas lado a lado.

Tradicionalmente...

elas conversariam usando rádio.

No IBM Z surgiu outra ideia.

Por que usar cabos...

...se ambas vivem dentro da mesma nave?

Assim nasceram os:

Hipersockets.

Eles permitem comunicação extremamente rápida entre LPARs, utilizando memória em vez de redes físicas.

É quase um teletransporte de mensagens.

Spruth apresenta os Hipersockets como um mecanismo de comunicação interna de altíssimo desempenho entre partições lógicas.

Uma Cidade Dentro de Outra Cidade

Imagine uma metrópole.

Dentro dela existe outra cidade.

Dentro dessa cidade...

outra.

Parece impossível.

Mas no IBM Z isso também acontece.

Uma LPAR pode executar:

z/VM.

Dentro do z/VM surgem:

centenas.

milhares.

de máquinas virtuais Linux.

Uma verdadeira galáxia de computadores vivendo dentro de outro computador.

O Que Mudou Desde 2010?

Desde que Spruth escreveu seu relatório, a virtualização evoluiu ainda mais.

Hoje encontramos:

dezenas de TB de memória por sistema;
milhares de máquinas Linux simultâneas;
OpenShift nativo;
Kubernetes;
containers;
Secure Execution;
integração híbrida com nuvem;
LinuxONE;
IA embarcada.

Mas o conceito permanece idêntico.

Um único computador.

Múltos mundos.

Perfeitamente isolados.

Uma Lição Para a Vida

Existe uma filosofia escondida neste capítulo.

Uma grande cidade não precisa eliminar diferenças.

Ela precisa organizá-las.

Cada LPAR possui sua missão.

Seu ritmo.

Sua prioridade.

Seu sistema operacional.

Sua cultura.

Mesmo assim...

todas cooperam utilizando a mesma infraestrutura.

Talvez essa seja uma das metáforas mais bonitas da engenharia.

Curiosidades do Diário de Bordo

🚀 O PR/SM é certificado em altos níveis de segurança e isolamento, permitindo que ambientes com diferentes requisitos coexistam no mesmo hardware físico.

🛰️ Hipersockets eliminam boa parte da latência de comunicação entre LPARs ao manter o tráfego inteiramente dentro do sistema.

🖥️ Um único IBM Z pode hospedar simultaneamente z/OS, Linux, z/VM e outros ambientes, cada um acreditando possuir sua própria máquina.

🌌 A virtualização em hardware do IBM Z antecedeu em muitos anos a popularização da virtualização em servidores x86.

Diário de Bordo do Padawan COBOL

Antes de deixar a Federação das LPARs, registre estas coordenadas no seu Holocron Técnico:

✅ Virtualização não significa apenas dividir recursos; significa criar ambientes independentes, seguros e previsíveis.

✅ O PR/SM atua como o grande administrador da nave, distribuindo CPU, memória e I/O entre diferentes partições.

✅ As LPARs permitem consolidar múltiplos sistemas em um único hardware sem sacrificar isolamento ou desempenho.

✅ Muitas tecnologias modernas de consolidação e computação em nuvem seguem princípios que o IBM Z já aplicava décadas antes.

Missão Seguinte

No próximo capítulo faremos um salto para uma das tecnologias mais impressionantes do universo IBM Z: o Parallel Sysplex e a Coupling Facility.

Descobriremos como várias naves conseguem pensar como uma só, compartilhar dados em tempo real e continuar operando mesmo quando uma delas sai de combate. Se as LPARs transformaram um computador em vários mundos, o Parallel Sysplex transformará vários computadores em uma única civilização galáctica.

☕ Um Café no Bellacosa Mainframe

O Guia Galáctico do IBM Z

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