Bellacosa Mainframe Storage e DASD 3390

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💽 Tracks, Cilindros e DASD no IBM Mainframe

Arquitetura, não nostalgia

“O mainframe não mede storage em tracks e cilindros porque é antigo.
Ele faz isso porque sabe exatamente o que está fazendo.”

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1️⃣ A origem da filosofia: quando hardware importava (e ainda importa)

Desde os primórdios do IBM System/360 (1964), o mainframe foi projetado com um princípio inegociável:

👉 Controle total do I/O

Naquela época:

• Disco era caro

• CPU era valiosa

• I/O era o gargalo

💡 Conclusão da IBM:

“Se o gargalo é I/O, precisamos dominar o disco até o último detalhe físico.”

Assim nascem os conceitos de:

• Track

• Cilindro

• Bloco

• Extent

Nada disso é acaso. É engenharia.

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2️⃣ O que é um TRACK (pista) – o átomo do DASD

📀 Track é:

• Uma circunferência física no platter do disco

• Unidade mínima de alocação real

• Otimizada para leitura e escrita sequencial

Características importantes:

• Contém um ou mais blocos

• O tamanho em bytes não é fixo

• Depende de:

  • Dataset (PS, PO, VSAM)

  • BLKSIZE

  • Tipo de acesso

📏 Referência clássica (3390):

• ≈ 56 KB por track (didático, não absoluto)

🧪 Easter egg técnico:

Mesmo quando você pede espaço em MB,
o DFSMS converte tudo para tracks internamente 😎

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3️⃣ O que é um CILINDRO – o segredo da performance

🛢️ Cilindro =
Conjunto de tracks alinhados verticalmente em todos os pratos do disco.

Por que isso é genial?

• O braço do disco não precisa se mover

• Menos seek

• Mais throughput

• Menos latência

📌 Em mainframe:

Performance não é pico, é constância.

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IBM HD 3390

4️⃣ Modelos clássicos de DASD IBM (história viva)

📦 IBM 2311 / 2314

• Anos 60 / 70

• Discos removíveis

• Origem dos conceitos de cilindro

📦 IBM 3330 – “Merlin”

• Gigante físico

• Primeiro “big storage”

📦 IBM 3380

• Alta densidade

• Base para sistemas bancários dos anos 80

📦 IBM 3390 (o eterno)

• Padrão até hoje (logicamente)

• Modelos:

  • 3390-3 (~2,8 GB)

  • 3390-9 (~8,4 GB)

• Referência de cálculo de tracks/cilindros

📦 DS8000 (atual)

• Storage virtualizado

• Cache massivo

• Flash

• Mas… emula 3390
  😏

O mainframe moderniza sem quebrar o passado.

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5️⃣ Evolução: do ferro ao virtual (sem perder o controle)

Hoje:

• Não existe mais “disco girando” como antes

• Temos:

  • Cache

  • Flash

  • Virtualização

  • Striping interno

Mas o z/OS continua falando em:

• Track

• Cilindro

• Extent

💡 Por quê?

Porque:

• SMF mede I/O em tracks

• WLM calcula impacto por volume

• SMS aloca espaço físico previsível

• Batch depende disso

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6️⃣ Alocação no dia a dia (JCL raiz)

Exemplo clássico:

//ARQ1 DD DSN=MEU.ARQUIVO,
//         DISP=(NEW,CATLG,DELETE),
//         SPACE=(CYL,(10,5),RLSE),
//         DCB=(RECFM=FB,LRECL=80,BLKSIZE=0)

📌 Tradução para o padawan:

• 10 cilindros primários

• 5 cilindros secundários

• Espaço real

• Custo previsível

• Impacto conhecido

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7️⃣ Performance: onde o mainframe humilha

Linux / Unix:

• Você pede “10 GB”

• O filesystem decide tudo

• Fragmentação invisível

• Latência variável

Mainframe:

• Você define:

  • Onde

  • Quanto

  • Como cresce

• O sistema sabe:

  • Quantos seeks

  • Quantos tracks

  • Quanto I/O será gerado

📊 Resultado:

• SLA calculável

• Batch que termina no horário

• Sistema que envelhece bem

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8️⃣ Uso prático: quem realmente se beneficia disso?

🏦 Bancos
✈️ Companhias aéreas
🏛️ Governos
💳 Clearing e pagamentos
📊 BI batch massivo

Onde:

• Erro não é opção

• Retry não existe

• Previsibilidade é rei

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9️⃣ Curiosidades e Easter Eggs de mainframer

🧠 Você sabia?

• SPACE=(TRK,…) ainda é usado em sistemas críticos

• VSAM define espaço em CI/CA, mas mapeia para tracks

• SMF Type 42 mede EXCP por dataset

• EAV permite volumes gigantes, mas o cálculo continua físico

• O termo DASD é mais velho que “storage” 😄

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🔚 Conclusão Bellacosa Mainframe ☕

Falar de tracks e cilindros não é nostalgia.
É respeito à física, engenharia de verdade e responsabilidade operacional.

“Mainframe não abstrai o problema.
Ele encara o problema de frente.”

E é por isso que, décadas depois,
ele ainda roda o mundo.

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O que é Blockagem em Dataset QSAM?

Quando começamos a estudar datasets no mainframe, rapidamente aparecem termos como:

• RECFM;

• LRECL;

• BLKSIZE;

• blockagem.

No começo parece algo extremamente técnico.

Mas a ideia é mais simples do que parece.

E entender blockagem é fundamental para:

• performance;

• uso de disco;

• processamento batch;

• COBOL;

• SORT;

• QSAM.

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Primeiro: o que é QSAM?

QSAM significa:

Queued Sequential Access Method

É um método de acesso usado no z/OS para trabalhar com arquivos sequenciais.

Ele é muito utilizado em:

• COBOL;

• JCL;

• relatórios batch;

• processamento financeiro.

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O que é um registro?

Antes da blockagem, precisamos entender:

registro.

Um registro representa:

uma linha de dados.

Exemplo:

JOAO      0001500
MARIA     0003200
CARLOS    0009800

Cada linha é um registro.

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O problema sem blockagem

Imagine um dataset com:

• milhões de registros;

• cada registro com 80 bytes.

Se o disco gravasse:

• 1 registro por vez,

o sistema faria milhões de operações de I/O.

Isso seria:

• lento;

• caro;

• ineficiente.

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Então nasceu a blockagem

A ideia é simples:

agrupar vários registros em um único bloco físico.

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Analogia fácil

Imagine transportar livros.

Sem blockagem:

• 1 livro por viagem.

Com blockagem:

• vários livros dentro de uma caixa.

Resultado:

• menos viagens;

• mais eficiência.

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O que é um bloco?

Bloco é:

um conjunto de registros gravados juntos no disco.

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Exemplo simples

Imagine:

• registro = 80 bytes

• bloco = 800 bytes

O sistema consegue armazenar:

10 registros dentro do mesmo bloco

Porque:

10 × 80 = 800

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Onde isso aparece?

Na definição do dataset:

RECFM=FB
LRECL=80
BLKSIZE=800

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Entendendo os parâmetros

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RECFM=FB

Formato:

Fixed Block

Registros fixos com blockagem.

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LRECL=80

Cada registro possui:
80 bytes.

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BLKSIZE=800

Cada bloco possui:
800 bytes.

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Resultado

O sistema grava:

10 registros por bloco.

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Por que isso melhora performance?

Porque o disco trabalha melhor lendo:

• grandes blocos;
  do que:

• registros individuais.

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Benefícios da blockagem

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1. Menos I/O

Reduz acessos físicos ao disco.

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2. Mais velocidade

Leitura e gravação mais rápidas.

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3. Melhor uso do disco

Menos desperdício.

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4. Melhor performance batch

Especialmente em:

• SORT;

• COBOL;

• grandes arquivos.

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O que acontece sem blockagem?

Exemplo:

RECFM=F
LRECL=80

Aqui:

• registros fixos;

• sem blocagem.

Cada registro é gravado separadamente.

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Isso é ruim?

Nem sempre.

Mas normalmente:

• FB é mais eficiente que F.

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Blockagem em VB

Também existe em datasets variáveis.

Exemplo:

RECFM=VB

Nesse caso:

• registros possuem tamanhos diferentes;

• mas continuam agrupados em blocos.

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O que é BLKSIZE?

BLKSIZE significa:

Block Size

Define:

o tamanho físico do bloco.

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Exemplo visual

Sem blockagem:

[REG]
[REG]
[REG]
[REG]

Com blockagem:

[BLOCO: REG REG REG REG]

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Quem define a blockagem?

Pode ser:

• programador;

• JCL;

• sistema;

• SMS do z/OS.

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O sistema pode calcular sozinho?

Sim.

Hoje muitos ambientes usam:

BLKSIZE=0

O z/OS calcula automaticamente o melhor tamanho.

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Isso é muito usado atualmente

Porque:

• reduz erros;

• otimiza performance;

• simplifica configuração.

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Exemplo de JCL

//ARQ DD DSN=USUARIO.TESTE,
//    DISP=(NEW,CATLG),
//    RECFM=FB,
//    LRECL=80,
//    BLKSIZE=800

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O que isso cria?

Dataset:

• registros fixos;

• 80 bytes;

• 10 registros por bloco.

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Como COBOL lê isso?

O COBOL normalmente não “vê” a blockagem diretamente.

O QSAM e o z/OS fazem isso automaticamente.

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O programador trabalha com registros

O sistema operacional cuida dos blocos.

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O que é blocking factor?

Também chamado:

fator de blockagem.

Indica:
quantos registros cabem no bloco.

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Exemplo

LRECL = 80
BLKSIZE = 800

Fator:

800 ÷ 80 = 10

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Então:

blocking factor = 10

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Erros comuns de iniciantes

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1. Confundir bloco com registro

Registro = linha lógica
Bloco = agrupamento físico

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2. Ignorar BLKSIZE

Isso pode afetar performance.

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3. Pensar que COBOL controla tudo

Quem gerencia blockagem é:

• QSAM;

• z/OS.

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4. Definir BLKSIZE errado

Pode gerar desperdício ou erros.

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Curiosidades incríveis

1. Blockagem existe desde os primeiros mainframes

Porque I/O sempre foi crítico.

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2. Grandes bancos dependem fortemente disso

Performance batch seria inviável sem blockagem.

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3. O conceito influenciou vários sistemas modernos

Mesmo hoje muitos bancos de dados usam ideias parecidas.

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4. Um bom BLKSIZE pode melhorar muito performance

Principalmente em arquivos gigantes.

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Como visualizar atributos do dataset?

No ISPF 3.4:

• digite I;

• veja:

  • RECFM;

  • LRECL;

  • BLKSIZE.

Ou via comando:

LISTDS 'USUARIO.ARQ'

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Resumo rápido

Conceito	Significado
Registro	Linha lógica
Bloco	Grupo de registros
Blockagem	Agrupar registros
BLKSIZE	Tamanho do bloco
LRECL	Tamanho do registro
FB	Fixo com bloco
VB	Variável com bloco

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Conclusão

A blockagem em datasets QSAM é uma técnica usada pelo z/OS para melhorar eficiência e performance no acesso aos dados.

Em vez de gravar registros individualmente, o sistema agrupa vários registros em blocos físicos, reduzindo operações de I/O e acelerando o processamento batch.

Entender blockagem é um passo essencial para dominar:

• datasets;

• COBOL;

• JCL;

• SORT;

• arquitetura interna do mainframe IBM Z.