z/OS: az IBM nagyszámítógépes operációs rendszerének magyarázata

Gyors betekintő

Az informatika világában számos operációs rendszer létezik, amelyek a legkülönfélébb feladatokat látják el, a személyi számítógépek mindennapi használatától egészen a globális vállalati infrastruktúrák gerincét képező rendszerekig. Ezen utóbbi kategória egyik legkiemelkedőbb és egyben legkevésbé ismert, de annál kritikusabb szereplője az IBM z/OS. Ez az operációs rendszer nem csupán egy szoftver, hanem egy komplex ökoszisztéma, amely a világ legnagyobb bankjainak, biztosítótársaságainak, légitársaságainak és kormányzati szerveinek működését biztosítja nap mint nap. A z/OS a megbízhatóság, a biztonság és a teljesítmény szinonimája, egy olyan platform, amely évtizedek óta bizonyítja létjogosultságát a digitális korban.

A z/OS megértése kulcsfontosságú ahhoz, hogy átfogó képet kapjunk a modern informatikai infrastruktúrákról, különösen a nagyvállalati környezetekben. Ez a rendszer nem a tipikus „szerver operációs rendszer”, amelyet a legtöbb IT-szakember ismer. Sokkal inkább egy nagyszámítógépes (mainframe) operációs rendszer, amely specifikus hardverarchitektúrára épül, és egyedi kihívásokra, valamint hatalmas adatmennyiségek és tranzakciók kezelésére optimalizálták. Célja, hogy rendíthetetlen stabilitást és szinte korlátlan skálázhatóságot biztosítson olyan kritikus üzleti folyamatokhoz, ahol a leállás vagy az adatvesztés elképzelhetetlen.

A z/OS története és fejlődése

A z/OS gyökerei mélyen az IBM nagyszámítógépek történetében keresendők, egészen az 1960-as évekig. Az első jelentős lépés az OS/360 operációs rendszer bevezetése volt 1964-ben, amely az IBM System/360 nagyszámítógép-családhoz készült. Ez forradalmi volt a maga idejében, mivel egységes operációs rendszert biztosított egy hardvercsaládhoz, ami korábban példátlan volt. Az OS/360 számos változatban létezett, a legelterjedtebbek közé tartozott az MVT (Multiprogramming with a Variable number of Tasks) és az MVS (Multiple Virtual Storage).

Az MVS vált az alapjává a későbbi fejlesztéseknek. Az 1970-es években az MVS bevezette a virtuális memória koncepcióját, ami lehetővé tette a programok számára, hogy úgy működjenek, mintha sokkal több memóriájuk lenne, mint amennyi fizikailag rendelkezésre állt. Ez jelentősen növelte a rendszer kapacitását és rugalmasságát. Az MVS folyamatosan fejlődött, új funkciókkal bővült, és az 1990-es években átnevezték OS/390-re, hogy jobban tükrözze a 390-es architektúrára való optimalizáltságát.

A 2000-es évek elején, az IBM z/Architecture bevezetésével – amely 64 bites címzést és egyéb jelentős fejlesztéseket hozott – az OS/390-et továbbfejlesztették, és megszületett a z/OS. Ez a névváltás nem csupán marketingfogás volt, hanem egy új korszak kezdetét is jelentette, amelyben a nagyszámítógépek modernizálódva, de alapvető erősségeiket megőrizve léptek be a 21. századba. A z/OS azóta is folyamatosan fejlődik, integrálva a legújabb technológiákat, mint például a Java, a Linux, a konténerizáció és a felhőalapú megoldások, miközben megőrzi visszamenőleges kompatibilitását és alapvető megbízhatóságát.

A z/OS nem csupán egy operációs rendszer, hanem egy évtizedek alatt csiszolt, folyamatosan fejlődő technológiai örökség, amely a modern üzleti kritikus alkalmazások gerincét adja.

Miért van még mindig szükség a z/OS-re? A nagyszámítógépek szerepe napjainkban

A z/OS megbízhatósága és biztonsága nélkülözhetetlen vállalati környezetben. — A z/OS továbbra is kulcsfontosságú pénzügyi tranzakciók gyors és biztonságos kezelésében világszerte.

Sokan tévesen azt gondolják, hogy a nagyszámítógépek ideje lejárt, és a modern felhőalapú rendszerek teljesen felváltották őket. Ez azonban távol áll az igazságtól. A z/OS alapú nagyszámítógépek továbbra is kulcsszerepet játszanak a globális gazdaságban, köszönhetően egyedülálló tulajdonságaiknak, amelyek a modern elosztott rendszerek számára is kihívást jelentenek. A legfontosabb okok közé tartozik a rendíthetetlen megbízhatóság, a kiemelkedő biztonság, a páratlan teljesítmény és a masszív skálázhatóság.

A nagyszámítógépek tervezésüktől fogva a magas rendelkezésre állásra fókuszálnak. Minden komponens redundánsan épül fel, a processzoroktól a memórián át a tárolórendszerekig. Ez azt jelenti, hogy egyetlen hardverhiba sem okozhatja a rendszer leállását. Ezt a szintű redundanciát és hibatűrést rendkívül nehéz, ha nem lehetetlen, elérni hagyományos szerverparkokban vagy felhőalapú infrastruktúrákban anélkül, hogy az exponenciálisan növelné a költségeket és a komplexitást.

A biztonság egy másik alapvető pillére a z/OS-nek. A rendszer a kezdetektől fogva a legszigorúbb biztonsági követelményeknek megfelelően épült fel. A hardveres titkosítási képességek, a fejlett hozzáférés-vezérlési mechanizmusok (mint például a RACF), valamint a rendkívül részletes naplózási és auditálási funkciók biztosítják, hogy az érzékeny adatok védettek legyenek a külső és belső fenyegetésekkel szemben. Ez különösen fontos a pénzügyi szektorban, ahol az adatok integritása és bizalmassága létfontosságú.

A teljesítmény és a skálázhatóság terén a z/OS rendszerek szintén verhetetlenek. Képesek másodpercenként több tízezer, sőt százezer tranzakciót feldolgozni, miközben több ezer, vagy akár több tízezer egyidejű felhasználót szolgálnak ki. A dinamikus erőforrás-allokáció és a Workload Manager (WLM) intelligens feladatütemezése biztosítja, hogy a legfontosabb üzleti alkalmazások mindig megkapják a szükséges erőforrásokat, még extrém terhelés esetén is. Ez a képesség teszi őket ideálissá olyan alkalmazásokhoz, mint a valós idejű banki tranzakciók, a légitársaságok foglalási rendszerei vagy a nagyvállalati ERP rendszerek.

A Total Cost of Ownership (TCO) szempontjából is érdemes megvizsgálni a nagyszámítógépeket. Bár a kezdeti beruházás magasnak tűnhet, a hosszú távú üzemeltetési költségek, az energiafogyasztás, a karbantartás és a helyigény gyakran kedvezőbb, mint egy hasonló kapacitású, elosztott szerverpark esetében. A nagyszámítógépek konszolidációs képessége, azaz, hogy egyetlen fizikai gépen rengeteg logikai partíciót (LPAR-t) futtathatunk, jelentős megtakarítást eredményezhet.

A z/OS architektúrája és kulcsfontosságú komponensei

A z/OS egy rendkívül összetett operációs rendszer, amely számos komponensből épül fel, szorosan együttműködve a z/Architecture hardverrel. A megértéséhez érdemes áttekinteni a főbb építőelemeket és azok funkcióit.

A z/Architecture alapjai

A z/OS az IBM z/Architecture hardveren fut, amely egy 64 bites utasításkészlet-architektúra. Ez az architektúra a legmagasabb szintű megbízhatóságot, rendelkezésre állást és biztonságot nyújtja. A fizikai nagyszámítógép több Central Processor Complex (CPC)-ből áll, amelyek mindegyike tartalmazhat több processzor egységet (CPU). Ezek a processzorok speciálisan tervezettek a nagy volumenű tranzakciók és I/O műveletek hatékony kezelésére.

Logikai partíciók (LPAR-ok) és PR/SM

A z/Architecture egyik alapvető jellemzője a logikai partícionálás (LPAR). A PR/SM (Processor Resource/Systems Manager) firmware lehetővé teszi, hogy egyetlen fizikai nagyszámítógépet több, egymástól teljesen elszigetelt logikai partícióra osszunk. Minden LPAR úgy viselkedik, mintha egy önálló nagyszámítógép lenne, saját dedikált processzorokkal, memóriával és I/O erőforrásokkal. Ez a technológia biztosítja a maximális izolációt és a rugalmasságot, lehetővé téve különböző z/OS rendszerek, vagy akár Linux on Z rendszerek futtatását ugyanazon a hardveren, anélkül, hogy egymást befolyásolnák.

A z/OS kernel és a címterek

A z/OS operációs rendszer magja a kernel, amely kezeli az alapvető rendszerfunkciókat, mint például a memória, a processzor és az I/O erőforrások elosztását. A z/OS egy címteres (address space) architektúrát használ. Minden futó program, alrendszer vagy felhasználói feladat egy saját, 2 GB-os (vagy 64 bites rendszereken nagyobb) virtuális címtérben fut. Ez az elszigeteltség kritikus a stabilitás és a biztonság szempontjából, mivel egyetlen alkalmazás hibája sem befolyásolhatja közvetlenül más alkalmazásokat vagy magát az operációs rendszert.

A Workload Manager (WLM)

A Workload Manager (WLM) a z/OS egyik legfontosabb komponense. Feladata az erőforrások dinamikus elosztása a rendszeren futó különböző munkaterhek (workload) között, az előre definiált üzleti prioritások alapján. A WLM folyamatosan figyeli a rendszer teljesítményét, és automatikusan beállítja az erőforrás-elosztást (CPU, memória, I/O), hogy biztosítsa a szolgáltatási szintek (Service Level Agreements, SLA) betartását. Ez azt jelenti, hogy a kritikus banki tranzakciók mindig előnyt élveznek egy kevésbé fontos batch feldolgozással szemben, még extrém terhelés esetén is.

Job Entry Subsystem (JES)

A Job Entry Subsystem (JES) felelős a batch feladatok (jobok) kezeléséért. A JES fogadja a felhasználók által beküldött jobokat, ütemezi és futtatja azokat, kezeli a kimeneteket (print spooling) és naplózza a feladatok állapotát. Két fő változata van: a JES2 (gyakori single-system vagy kisebb Parallel Sysplex környezetekben) és a JES3 (komplexebb, többszörös rendszeres környezetekben, fejlettebb erőforrás-kezeléssel).

Alrendszerek és adathozzáférés

A z/OS számos alrendszerrel (subsystem) dolgozik együtt, amelyek specifikus funkciókat látnak el. Ezek közül a legfontosabbak:

CICS (Customer Information Control System): Egy tranzakciókezelő monitor, amely a magas volumenű online tranzakciók (például banki átutalások, légitársasági foglalások) feldolgozására specializálódott. Extrém sebességet és megbízhatóságot kínál.
DB2 for z/OS: Az IBM relációs adatbázis-kezelő rendszere, amelyet kifejezetten a nagyszámítógépes környezetre optimalizáltak. Képes hatalmas adatmennyiségek kezelésére és rendkívül gyors lekérdezések végrehajtására.
IMS (Information Management System): Egy hierarchikus adatbázis-kezelő és tranzakciókezelő rendszer, amely még a CICS-nél is régebbi gyökerekkel rendelkezik. Bár régebbi technológia, számos kritikus örökölt rendszer még mindig az IMS-re épül, köszönhetően a páratlan teljesítményének és megbízhatóságának.
MQSeries (IBM MQ): Egy üzenetsor-kezelő rendszer, amely lehetővé teszi az alkalmazások aszinkron kommunikációját, biztosítva az üzenetek megbízható kézbesítését még hálózati hibák esetén is.

Rendszerfelügyelet és teljesítményfigyelés

A z/OS rendszerek felügyeletéhez és teljesítményének elemzéséhez is számos eszköz áll rendelkezésre:

SMF (System Management Facilities): Egy alapvető komponens, amely részletes teljesítmény- és auditálási adatokat gyűjt a rendszerről. Gyakorlatilag minden eseményt rögzít, a CPU-használattól a I/O műveleteken át a biztonsági eseményekig.
RMF (Resource Measurement Facility): Az SMF adatai alapján részletes teljesítményjelentéseket generál, segítve a rendszergazdákat a szűk keresztmetszetek azonosításában és a rendszer optimalizálásában.

A z/OS erőforrás-kezelése: CPU, memória és I/O optimalizáció

A z/OS dinamikusan optimalizálja CPU, memória és I/O kihasználtságot. — A z/OS fejlett CPU, memória és I/O erőforrás-kezelése párhuzamos feldolgozást és magas rendszerhatékonyságot biztosít.

A z/OS kiemelkedő teljesítményének és megbízhatóságának egyik kulcsa a kifinomult erőforrás-kezelési képességeiben rejlik. A rendszer optimalizáltan kezeli a processzoridőt, a memóriát és az I/O műveleteket, biztosítva, hogy a kritikus alkalmazások mindig a legmagasabb prioritással fussanak.

Processzor erőforrások kezelése

A z/OS a multiprocesszoros rendszerek teljesítményét maximálisan kihasználja. A Workload Manager (WLM) dinamikusan osztja el a CPU erőforrásokat a különböző munkaterhek között, figyelembe véve azok fontosságát és a szolgáltatási célokat. Emellett a z/Architecture speciális processzorokat is tartalmazhat, mint például az zAAP (z Application Assist Processor) a Java-munkaterhekhez, vagy a zIIP (z Integrated Information Processor) az adatbázis- és hálózati munkaterhekhez. Ezek a speciális processzorok lehetővé teszik bizonyos típusú feladatok futtatását alacsonyabb költséggel, mivel nem számítanak bele a hagyományos CPU licencdíjakba.

Memóriakezelés és virtuális tárolás

A z/OS a virtuális memória koncepciójára épül, amely lehetővé teszi a programok számára, hogy sokkal több memóriát használjanak, mint amennyi fizikailag rendelkezésre áll. A rendszer intelligensen kezeli a lapozást (paging) a lemez és a fizikai memória között. A 64 bites z/Architecture lehetővé teszi a hatalmas méretű virtuális címterek használatát, ami kritikus a nagy adatbázisok és memóriaigényes alkalmazások hatékony futtatásához. Az Expanded Storage (ES) egy régebbi, gyorsabb, de nem közvetlenül címezhető memória típus volt, amelyet a lapozási teljesítmény javítására használtak, bár a modern rendszerekben a nagy mennyiségű valós memória miatt kevésbé releváns.

I/O alrendszer és optimalizáció

Az I/O (Input/Output) műveletek kezelése a z/OS egyik legkomplexebb és legoptimalizáltabb területe. A nagyszámítógépek rendkívül nagy I/O sávszélességgel rendelkeznek, és képesek egyszerre több ezer I/O műveletet kezelni. Ezt a Channel I/O architektúra teszi lehetővé, ahol speciális processzorok (I/O processzorok vagy csatornák) kezelik az adatátvitelt a memória és a külső tárolóeszközök között, tehermentesítve a fő CPU-t. A Storage Area Network (SAN) technológiák és a fejlett tárolóvezérlők további optimalizációt biztosítanak, lehetővé téve a gyors adat hozzáférést és a magas rendelkezésre állást.

A Shared DASD (Direct Access Storage Device) technológia lehetővé teszi, hogy több z/OS rendszer is hozzáférjen ugyanazokhoz az adatokhoz, ami kritikus a Parallel Sysplex környezetekben és a katasztrófa-helyreállítási stratégiákban.

Adatkezelés a z/OS alatt: VSAM, DB2, IMS és egyéb megoldások

Az adatok a modern üzlet alapkövei, és a z/OS rendszerek a világ legkritikusabb adatkészleteinek tárolására és kezelésére szolgálnak. Az operációs rendszer számos adatkezelési technológiát támogat, a hagyományos fájlrendszerektől a fejlett relációs és hierarchikus adatbázisokig.

VSAM (Virtual Storage Access Method)

A VSAM a z/OS alapvető fájlkezelési módszere, amelyet nagy teljesítményű, szervezett adathozzáférésre terveztek. Három fő típusát különböztetjük meg:

KSDS (Key-Sequenced Data Set): Kulcs alapú hozzáférést biztosít, ahol az adatok egyedi kulcsok alapján rendezettek. Ideális indexelt fájlokhoz.
ESDS (Entry-Sequenced Data Set): Az adatok beviteli sorrendben tárolódnak, és csak szekvenciálisan vagy relatív bájtcím alapján érhetők el.
RRDS (Relative Record Data Set): Rekordok rögzített hosszúságúak, és relatív rekordszám alapján érhetők el.

A VSAM fájlokat széles körben használják a batch feldolgozásokban és az alrendszerek (például CICS) adatainak tárolására.

DB2 for z/OS

Mint korábban említettük, a DB2 for z/OS az IBM relációs adatbázis-kezelő rendszere, amely a nagyszámítógépes környezetre optimalizált. Kiemelkedő teljesítményt, skálázhatóságot és megbízhatóságot nyújt. Támogatja az SQL szabványt, és fejlett funkciókkal rendelkezik a magas rendelkezésre állás (pl. Data Sharing a Parallel Sysplexben), a biztonság és a teljesítmény-finomhangolás érdekében. A DB2 for z/OS kezeli a világ pénzügyi tranzakcióinak jelentős részét.

IMS (Information Management System)

Az IMS, az IBM legrégebbi adatkezelő rendszere, még mindig kritikus fontosságú számos nagyvállalat számára. Két fő részből áll:

IMS DB (Database Manager): Egy hierarchikus adatbázis-kezelő, amely rendkívül gyors hozzáférést biztosít az adatokhoz, különösen olyan esetekben, ahol az adatok közötti kapcsolatok hierarchikus jellegűek.
IMS TM (Transaction Manager): Egy tranzakciókezelő monitor, hasonlóan a CICS-hez, de a hierarchikus adatbázisokra optimalizálva.

Az IMS továbbra is elengedhetetlen a legacy alkalmazások és a rendkívül magas tranzakciós volumenű rendszerek számára.

Egyéb adatkezelési megoldások

A z/OS környezetben számos más adatkezelési technológia is létezik, mint például a Sequential Access Method (SAM) a szekvenciális fájlokhoz, vagy a Partitioned Data Set (PDS) a könyvtárszerű tároláshoz (pl. programkönyvtárak). Emellett a modern z/OS rendszerek támogatják a hierarchikus fájlrendszert (HFS) és a zFS (z/OS File System) fájlrendszereket is, amelyek UNIX System Services (USS) környezetben biztosítanak POSIX-kompatibilis fájlkezelést, lehetővé téve a nyílt forráskódú eszközök és alkalmazások könnyebb integrációját.

Biztonság és integritás a z/OS környezetben: RACF és a z/OS biztonsági modellje

A RACF biztosítja a z/OS adatainak átfogó biztonsági védelmét. — A RACF a z/OS biztonsági modelljének alapja, amely hozzáférés-vezérlést és adatvédelemet biztosít nagyszámítógépeken.

A z/OS rendszerek által kezelt adatok és alkalmazások kritikus jellege miatt a biztonság nem csupán egy opció, hanem alapvető követelmény. A z/OS biztonsági modellje rétegzett és rendkívül kifinomult, a hardveres titkosítástól a fejlett hozzáférés-vezérlésig terjed.

RACF (Resource Access Control Facility)

A RACF az IBM elsődleges külső biztonsági menedzsere (External Security Manager, ESM) a z/OS-hez. Feladata a felhasználói azonosítás (authentication) és a jogosultságkezelés (authorization) a rendszeren. A RACF kezeli a felhasználói azonosítókat (USERID), jelszavakat, csoportokat (GROUP) és a hozzáférési profilokat (PROFILE), amelyek meghatározzák, hogy ki milyen erőforráshoz (fájlok, adatkészletek, programok, tranzakciók) férhet hozzá és milyen módon.

A RACF funkciói:

Felhasználói azonosítás: Ellenőrzi a felhasználók identitását.
Erőforrás hozzáférés-vezérlés: Meghatározza, hogy mely felhasználók vagy csoportok férhetnek hozzá a rendszer erőforrásaihoz.
Auditálás és naplózás: Rögzíti a hozzáférési kísérleteket és a biztonsági eseményeket, ami elengedhetetlen a szabályozási megfelelőséghez.
Titkosítási kulcsok kezelése: Segít a titkosítási kulcsok biztonságos tárolásában és kezelésében.

A z/OS biztonsági modellje

A z/OS biztonsági modellje több szinten működik:

Hardveres biztonság: A z/Architecture beépített titkosítási képességeket kínál, például a CP Assist for Cryptographic Functions (CPACF) és a Cryptographic Express kártyák, amelyek lehetővé teszik a gyors és biztonságos adat titkosítást és visszafejtést.
Operációs rendszer szintű biztonság: A z/OS kernel szigorú memória- és processzor-izolációt biztosít a címterek között, megakadályozva, hogy egy hibás alkalmazás más alkalmazásokat vagy a rendszermagot veszélyeztesse.
Alrendszer szintű biztonság: Az olyan alrendszerek, mint a CICS, DB2, IMS, mind saját biztonsági réteggel rendelkeznek, amely integrálódik a RACF-fel, lehetővé téve a tranzakciók, adatbázis-táblák és egyéb specifikus erőforrások finomhangolt hozzáférés-vezérlését.
Hálózati biztonság: A z/OS támogatja a modern hálózati biztonsági protokollokat, mint az SSL/TLS, IPsec, és a tűzfalak integrálását a hálózati forgalom védelmére.
Auditálás és megfelelőség: Az SMF és a RACF részletes naplókat generál minden biztonsági eseményről, ami elengedhetetlen a szabályozási követelményeknek való megfeleléshez (pl. GDPR, HIPAA, PCI-DSS).

A z/OS biztonsága nem egy utólagos gondolat, hanem a rendszer tervezésének alapvető része, amely évtizedek óta biztosítja a legérzékenyebb adatok védelmét.

Hálózatkezelés a z/OS-en: TCP/IP és SNA

A nagyszámítógépek nem elszigetelt rendszerek; szorosan integrálódnak a szélesebb vállalati hálózatba és az internetbe. A z/OS támogatja mind a hagyományos nagyszámítógépes hálózati protokollokat, mind a modern TCP/IP alapú kommunikációt.

SNA (Systems Network Architecture)

Az SNA az IBM saját hálózati architektúrája, amelyet az 1970-es években fejlesztettek ki a nagyszámítógépek és a terminálok közötti megbízható kommunikáció biztosítására. Bár a TCP/IP ma már domináns, számos örökölt alkalmazás továbbra is SNA-n keresztül kommunikál. Az SNA egy rendkívül robusztus és biztonságos protokoll, amelyet kifejezetten a nagy volumenű, kritikus adatátvitelre terveztek. A VTAM (Virtual Telecommunications Access Method) a z/OS komponense, amely az SNA hálózati kommunikációt kezeli.

TCP/IP a z/OS-en

A modern z/OS rendszerek teljes mértékben támogatják a TCP/IP protokollt, lehetővé téve a z/OS alkalmazások számára, hogy kommunikáljanak az internettel és más TCP/IP alapú rendszerekkel. A z/OS TCP/IP stackje rendkívül nagy teljesítményű, és képes kezelni a hatalmas hálózati forgalmat. Ez a támogatás kritikus a webes alkalmazások, mobil appok és felhőszolgáltatások integrálásához a nagyszámítógépes háttérrendszerekkel.

A z/OS TCP/IP implementációja olyan fejlett funkciókat is tartalmaz, mint:

Policy-based networking: Lehetővé teszi a hálózati forgalom priorizálását és szabályozását.
IPsec és SSL/TLS támogatás: Biztonságos, titkosított kommunikációt biztosít.
IPv6 támogatás: Készen áll a következő generációs internet protokollra.
z/OS Connect EE: Lehetővé teszi a RESTful API-k létrehozását a z/OS alkalmazásokhoz, megkönnyítve az integrációt a modern webes és mobil platformokkal.

Fejlesztés és alkalmazások a z/OS platformon

A z/OS fejlesztése támogatja a modern felhőalapú alkalmazásokat. — A z/OS platform támogatja a modern felhőalapú alkalmazásokat és a mesterséges intelligencia integrációját nagyvállalati környezetben.

Sokan úgy gondolják, hogy a nagyszámítógépeken csak régi, COBOL alapú programok futnak. Bár a COBOL és a PL/I továbbra is kulcsfontosságú nyelvek a z/OS-en, a platform támogatja a modern programozási nyelveket és fejlesztési paradigmákat is, lehetővé téve az új alkalmazások fejlesztését és a meglévők modernizálását.

Hagyományos programozási nyelvek

COBOL (Common Business-Oriented Language): A COBOL a nagyszámítógépes alkalmazások gerincét képezi. Rendkívül hatékony a nagy mennyiségű adat feldolgozásában és az üzleti logika implementálásában. Az IBM folyamatosan fejleszti a COBOL fordítóját, integrálva a modern nyelvi elemeket és a teljesítményoptimalizációkat.
PL/I (Programming Language One): Egy másik erős nyelv, amely a COBOL üzleti fókuszát és a Fortran tudományos számítási képességeit ötvözi. Széles körben használják összetett, rendszerszintű alkalmazásokhoz.
Assembler: A legalacsonyabb szintű programozási nyelv, amelyet a rendkívül teljesítménykritikus vagy hardverközelibb feladatokhoz használnak.

Modern programozási nyelvek és eszközök

Java: A z/OS teljes körű Java Virtual Machine (JVM) támogatást nyújt, lehetővé téve a Java alkalmazások futtatását a nagyszámítógépen. Ez különösen hasznos a meglévő Java alapú vállalati alkalmazások nagyszámítógépes környezetbe való kiterjesztéséhez vagy a mikro szolgáltatások futtatásához.
C/C++: A C és C++ fordítók is elérhetők z/OS-en, amelyek lehetővé teszik a rendszerszintű programozást és a nyílt forráskódú szoftverek portolását.
Python: A z/OS Unix System Services (USS) környezetben a Python is futtatható, ami egyre népszerűbbé válik az automatizálás, adatfeldolgozás és modern alkalmazásfejlesztés területén.
Node.js: A JavaScript futásidejű környezet is támogatott, lehetővé téve a modern webes backendek fejlesztését a z/OS-en.

Fejlesztési eszközök és környezetek

IBM Developer for z/OS (IDz): Egy Eclipse alapú integrált fejlesztői környezet (IDE), amely modern eszközöket biztosít a COBOL, PL/I, Java, C/C++ és egyéb nyelveken írt z/OS alkalmazások fejlesztéséhez, hibakereséséhez és teszteléséhez.
z/OS Connect EE: Lehetővé teszi a meglévő z/OS alkalmazások (CICS, IMS, DB2) kiterjesztését RESTful API-kkal, megkönnyítve az integrációt a mobil, webes és felhőalapú alkalmazásokkal.
Git és DevOps: A z/OS egyre inkább integrálódik a modern DevOps eszközláncokba, támogatva a Git verziókezelést, a folyamatos integrációt (CI) és a folyamatos szállítási (CD) folyamatokat.

A z/OS üzemeltetése és felügyelete

A z/OS rendszerek üzemeltetése és felügyelete speciális ismereteket és eszközöket igényel. A nagyszámítógépes környezetben a stabilitás és a rendelkezésre állás kulcsfontosságú, ezért a rendszergazdák számos eszközzel rendelkeznek a feladatok kezelésére, a rendszer állapotának monitorozására és az automatizálásra.

JCL (Job Control Language)

A JCL a z/OS batch feladatok vezérlőnyelve. Bár szintaktikája régimódinak tűnhet, rendkívül pontosan leírja, hogy egy feladat milyen programokat futtasson, milyen adatkészleteket használjon, és milyen paraméterekkel. A JCL masterezése elengedhetetlen a nagyszámítógépes batch környezetben dolgozó szakemberek számára. A JCL-en keresztül lehet például programokat futtatni, fájlokat másolni, vagy adatbázisokat frissíteni.

ISPF (Interactive System Productivity Facility)

Az ISPF egy menüvezérelt, karakteres felület, amely a z/OS felhasználók és rendszergazdák elsődleges interakciós pontja. Az ISPF-en keresztül lehet fájlokat szerkeszteni, jobokat beküldeni, rendszerinformációkat lekérdezni és számos más adminisztrációs feladatot elvégezni. Bár nem grafikus felület, rendkívül hatékony és testreszabható.

SDSF (System Display and Search Facility)

Az SDSF egy ISPF alapú eszköz, amely valós idejű információkat szolgáltat a z/OS rendszerekről. Lehetővé teszi a rendszergazdák számára, hogy megtekintsék a futó jobokat, a rendszer logjait, a spooled outputokat, a processzor- és memória-használatot, valamint számos más rendszermetrikát. Az SDSF kritikus fontosságú a rendszerfelügyelet és a hibakeresés szempontjából.

z/OS Management Facility (z/OSMF)

A z/OSMF egy modern, web alapú kezelőfelület, amely célja, hogy egyszerűsítse és modernizálja a z/OS rendszerek adminisztrációját. A z/OSMF számos funkciót egyesít, mint például a rendszerek konfigurálása, szoftver telepítése, teljesítményfigyelés, automatizálás és a RESTful API-k kezelése. Ez az eszköz segíti a fiatalabb generációk belépését a nagyszámítógépes üzemeltetésbe, csökkentve a meredek tanulási görbét.

Automatizálás és ütemezés

A nagyszámítógépes környezetekben az automatizálás kulcsfontosságú a stabilitás és a hatékonyság fenntartásához. Az olyan termékek, mint az IBM System Automation for z/OS, lehetővé teszik a rendszeres feladatok, hibaelhárítási lépések és katasztrófa-helyreállítási folyamatok automatizálását. Az ütemező szoftverek (pl. IBM Workload Scheduler for z/OS) biztosítják a batch jobok és online tranzakciók pontos és időzített futását.

A z/OS és a modern IT-világ: felhő, konténerek és nyílt forráskód

A z/OS integrálja a felhő és konténer technológiákat nyílt forráskóddal. — A z/OS integrálja a felhő és konténer technológiákat, lehetővé téve nyílt forráskódú alkalmazások futtatását.

A z/OS nem egy statikus, elszigetelt technológia, hanem folyamatosan fejlődik, hogy megfeleljen a modern IT-világ kihívásainak. Az IBM aktívan integrálja a z/OS-t a felhőalapú, konténerizált és nyílt forráskódú ökoszisztémákba.

Hibrid felhő stratégia

Az IBM nagyszámítógépes stratégiájának központi eleme a hibrid felhő. Ez azt jelenti, hogy a z/OS rendszerek zökkenőmentesen tudnak együttműködni a privát és publikus felhőkörnyezetekkel. A z/OS Connect EE-n keresztül a nagyszámítógépes alkalmazások API-kon keresztül exponálhatók a felhőalapú szolgáltatások számára, míg a felhőalapú alkalmazások könnyedén hozzáférhetnek a z/OS-en tárolt kritikus adatokhoz.

Az IBM Cloud Pak for Data on Z például lehetővé teszi az adatintelligencia és AI/ML munkaterhek futtatását a nagyszámítógépen, kihasználva annak teljesítményét és biztonságát, miközben integrálódik a szélesebb hibrid felhő platformokkal.

Linux on Z és konténerizáció

A Linux on Z lehetővé teszi a Linux disztribúciók futtatását az LPAR-okon, kihasználva a z/Architecture teljesítményét és megbízhatóságát. Ez a megközelítés lehetővé teszi a nyílt forráskódú alkalmazások és a modern fejlesztési paradigmák (mikro szolgáltatások, konténerek) bevezetését a nagyszámítógépes környezetbe. A Linux on Z ideális platform a webes alkalmazások, adatbázisok és más elosztott rendszerek futtatására, amelyek szoros adatkapcsolatban állnak a z/OS-en futó kritikus alkalmazásokkal.

Az IBM a z/OS Container Extensions (zCX) révén bevezette a Docker konténerizációs technológiát közvetlenül a z/OS alá. Ez lehetővé teszi a Linux alapú Docker konténerek futtatását a z/OS LPAR-okon, szorosan integrálva a z/OS ökoszisztémába. Ez forradalmasítja a fejlesztést és a telepítést, lehetővé téve a modern DevOps gyakorlatok alkalmazását a nagyszámítógépen.

Nyílt forráskódú eszközök és integráció

A z/OS egyre inkább nyit a nyílt forráskódú világ felé. A z/OS Unix System Services (USS) környezet támogatja a POSIX szabványt, lehetővé téve a népszerű nyílt forráskódú eszközök, mint például a Git, Maven, Jenkins, Python, Node.js futtatását. Ez megkönnyíti a fejlesztők számára, hogy a megszokott eszközeikkel dolgozzanak, és integrálják a z/OS-t a modern szoftverfejlesztési életciklusba.

Katasztrófavédelem és magas rendelkezésre állás a z/OS-en

A z/OS rendszerek által kezelt kritikus üzleti adatok és alkalmazások miatt a magas rendelkezésre állás és a katasztrófa-helyreállítás (Disaster Recovery, DR) kiemelt fontosságú. A z/OS architektúra és az IBM által kínált megoldások páratlan szintű védelmet nyújtanak a leállások ellen.

Parallel Sysplex

A Parallel Sysplex az IBM egyik leginnovatívabb technológiája a magas rendelkezésre állás és a skálázhatóság biztosítására. Lehetővé teszi több z/OS rendszer (LPAR) számára, hogy egyetlen logikai egységként működjenek, és megosszák az adatokat, erőforrásokat és munkaterheket. A Parallel Sysplex kulcsfontosságú komponensei:

Coupling Facility (CF): Egy speciális hardvereszköz, amely gyors, alacsony késleltetésű kommunikációt és adatmegosztást biztosít a sysplex tagjai között. Kezeli a zárakat, gyorsítótárakat és üzenetsorokat.
Global Resource Serialization (GRS): Biztosítja az adatok integritását azáltal, hogy kezeli az erőforrásokhoz való hozzáférést a sysplex összes tagja között.
Shared DASD: A sysplex összes tagja hozzáfér ugyanazokhoz a tárolóeszközökhöz, lehetővé téve az adatok zökkenőmentes megosztását.

A Parallel Sysplex architektúra garantálja, hogy ha egy z/OS rendszer meghibásodik, a munkaterhek automatikusan átveszik a többi sysplex tagja, minimális vagy nulla leállási idővel.

Adatreplikáció és GDPS

A katasztrófa-helyreállítási stratégiák részeként a z/OS rendszerek fejlett adatreplikációs technológiákat alkalmaznak. Az IBM Geographically Dispersed Parallel Sysplex (GDPS) egy átfogó megoldás, amely lehetővé teszi a kritikus adatok és alkalmazások replikálását távoli helyszínekre. A GDPS képes a teljes rendszer automatikus átkapcsolására (failover) egy katasztrófa esetén, minimalizálva az üzleti hatásokat. Ez magában foglalja a szinkron és aszinkron replikációt, valamint a tárolószintű replikációs technológiákat.

Backup és helyreállítás

A z/OS rendszerek robusztus mentési és helyreállítási képességekkel rendelkeznek. Az olyan eszközök, mint az ADSM (Adstar Distributed Storage Manager), ma már IBM Spectrum Protect néven ismertek, lehetővé teszik a nagyszámú adatállomány hatékony mentését és gyors helyreállítását. A rendszeres mentések és a részletes helyreállítási tervek alapvetőek a z/OS környezetben, biztosítva az adatok integritását és elérhetőségét.

A z/OS jövője: innováció és a következő generáció

A z/OS folyamatosan integrálja a mesterséges intelligenciát és felhőt. — A z/OS folyamatosan fejlődik, mesterséges intelligenciával és felhőintegrációval támogatva a következő generációs vállalati megoldásokat.

A z/OS folyamatosan fejlődik, és az IBM jelentős beruházásokat tesz a platform jövőjébe. A hangsúly az innováción, a modern technológiák integrálásán és a következő generációs szakemberek képzésén van.

AI és gépi tanulás a z/OS-en

Az AI (mesterséges intelligencia) és a gépi tanulás (Machine Learning, ML) egyre inkább beépül a z/OS ökoszisztémába. Az IBM a nagyszámítógéphez optimalizált AI képességeket kínál, amelyek lehetővé teszik a kritikus üzleti adatok valós idejű elemzését, anomáliák felismerését és prediktív analitikát. Az olyan megoldások, mint az IBM z/OS Platform for Apache Spark, lehetővé teszik a nagy adathalmazok elemzését közvetlenül a forrásnál, csökkentve az adatok mozgatásának szükségességét és növelve a biztonságot.

Kvantumszámítástechnika és a z/OS

Bár a kvantumszámítástechnika még gyerekcipőben jár, az IBM már vizsgálja annak lehetséges hatásait a nagyszámítógépes biztonságra és teljesítményre. A z/OS platformnak fel kell készülnie a jövőbeli kihívásokra, beleértve a kvantumrezisztens kriptográfia bevezetését is, hogy továbbra is biztosítsa az adatok védelmét egy kvantumkorszakban.

A z/OS szakemberhiány és a képzés

A nagyszámítógépes iparág egyik legnagyobb kihívása a szakemberhiány. Sok tapasztalt z/OS szakember vonul nyugdíjba, és nehéz pótolni őket. Az IBM és partnerei aktívan dolgoznak azon, hogy vonzóvá tegyék a nagyszámítógépes karriert a fiatalabb generációk számára. Ez magában foglalja az egyetemi programokat, online képzéseket (pl. IBM Z Xplore), és a modern fejlesztési eszközök (pl. z/OSMF, IDz) bevezetését, amelyek csökkentik a belépési küszöböt.

A z/OS jövője fényesnek ígérkezik, mivel továbbra is alapvető szerepet játszik a globális gazdaságban. Az innováció, a modernizáció és a folyamatos fejlesztés biztosítja, hogy ez a robusztus operációs rendszer továbbra is megfeleljen a legszigorúbb üzleti és technológiai követelményeknek.

Költséghatékonyság és TCO a z/OS rendszerek esetében

A nagyszámítógépekkel kapcsolatos egyik leggyakoribb tévhit, hogy rendkívül drágák. Bár a kezdeti beruházás jelentős lehet, a Total Cost of Ownership (TCO) elemzése során gyakran kiderül, hogy a z/OS rendszerek hosszú távon rendkívül költséghatékonyak lehetnek, különösen nagy volumenű, kritikus munkaterhek esetén.

Licencköltségek és Capacity Planning

A z/OS szoftverek licencelése általában a processzorhasználaton alapul, gyakran a MSU (Millions of Service Units) metrikával mérve. Az IBM fejlett licencelési modelljei, mint például a Tailored Fit Pricing, rugalmasabbá teszik a költségeket, és jobban igazodnak a valós felhasználáshoz, különösen a hibrid felhő környezetekben. A gondos Capacity Planning kulcsfontosságú a költségek optimalizálásához, biztosítva, hogy a rendszer mindig a megfelelő erőforrásokkal rendelkezzen, anélkül, hogy feleslegesen magas licencdíjakat fizetne.

Energiafogyasztás és helyigény

A modern IBM zSystems nagyszámítógépek rendkívül energiahatékonyak. Egyetlen fizikai gép képes több száz vagy akár több ezer hagyományos szerver munkaterhét konszolidálni, jelentősen csökkentve az energiafogyasztást és a hűtési igényeket. Ez nemcsak a működési költségeket csökkenti, hanem a szénlábnyomot is, ami egyre fontosabb szempont a vállalatok számára. A konszolidáció a helyigényt is minimalizálja az adatközpontban, ami szintén jelentős megtakarítást eredményezhet.

Üzemeltetési és munkaerő költségek

Bár a z/OS rendszerek üzemeltetése speciális tudást igényel, a magas automatizáltsági szint és a rendszer stabilitása gyakran kevesebb emberi beavatkozást igényel, mint egy hasonló méretű elosztott rendszer. Az egyetlen pontról történő felügyelet és az integrált eszközök csökkentik a hibák kockázatát és az üzemeltetési költségeket. A munkaerő költségek optimalizálására az IBM és partnerei sokat tesznek a modernizált eszközökkel és a képzési programokkal.

Biztonság és megfelelőség költségei

A z/OS beépített biztonsági képességei és a szabályozási megfelelőség (pl. GDPR, HIPAA, PCI-DSS) egyszerűbbé és költséghatékonyabbá teszik a vállalatok számára, hogy megfeleljenek a szigorú előírásoknak. A beépített auditálási és naplózási funkciók csökkentik a külső biztonsági megoldások szükségességét és a megfelelőségi auditok terheit, ami hosszú távon jelentős megtakarítást jelent.

A leállások elkerülésének értéke

Talán a legfontosabb költségtényező, amelyet gyakran figyelmen kívül hagynak, a leállások költsége. Egy kritikus rendszer leállása óriási pénzügyi veszteséget okozhat (elmaradt bevétel, büntetések, reputációs károk). A z/OS rendszerek páratlan megbízhatósága és rendelkezésre állása minimalizálja ezt a kockázatot, ami önmagában is felbecsülhetetlen értékű. Egy perc leállás egy nagy banknál dollármilliókba kerülhet, így a z/OS által nyújtott „öt kilences” (99.999%) rendelkezésre állás hatalmas megtakarítást jelent.

Összességében a z/OS rendszerek TCO-ja a hatalmas skálázhatóság, a megbízhatóság, a biztonság és a konszolidációs képességek révén gyakran kedvezőbb, mint az elosztott rendszereké, különösen a legkritikusabb üzleti alkalmazások esetében.

A z/OS és a szabályozási megfelelőség

A z/OS kiemelten támogatja a pénzügyi szektor szabályozási megfelelőségét. — A z/OS kiemelkedő biztonsági funkciói segítik a szabályozási megfelelőség szigorú követelményeinek teljesítését vállalati környezetben.

A mai digitális korban a vállalatoknak számos szigorú szabályozási követelménynek kell megfelelniük, különösen az adatvédelem, az adatbiztonság és az auditálás terén. A z/OS rendszerek kivételesen jól felkészültek ezekre a kihívásokra, beépített funkcióikkal és architektúrájukkal támogatva a megfelelőséget.

Az Európai Unió által bevezetett GDPR az adatvédelem egyik legátfogóbb szabályozása. A z/OS rendszerek számos módon támogatják a GDPR-nak való megfelelést:

Adatbiztonság: A RACF és a hardveres titkosítási képességek biztosítják az adatok védelmét a jogosulatlan hozzáférés és a megsértések ellen.
Adatintegritás: A z/OS robusztus adatkezelési rendszerei (DB2, IMS) garantálják az adatok pontosságát és sértetlenségét.
Auditálás: Az SMF és a RACF részletes naplókat generál az adatokhoz való hozzáférésről és a rendszereseményekről, ami elengedhetetlen a nyomon követhetőséghez és az auditáláshoz.
Adatmegőrzés és törlés: A z/OS képes kezelni az adatok életciklusát, beleértve a biztonságos törlést is, a GDPR „felejtéshez való jog” elvének támogatására.

HIPAA (Health Insurance Portability and Accountability Act)

Az Egyesült Államokban a HIPAA szabályozza az egészségügyi adatok védelmét. A z/OS rendszerek ideálisak az érzékeny egészségügyi adatok tárolására és feldolgozására, mivel:

Kiemelkedő biztonsági funkciókkal rendelkeznek, amelyek védik a betegadatokat.
Részletes auditálási nyomvonalat biztosítanak minden adathozzáférésről.
Képesek a magas rendelkezésre állásra, biztosítva, hogy az egészségügyi rendszerek mindig elérhetőek legyenek.

PCI-DSS (Payment Card Industry Data Security Standard)

A PCI-DSS a bankkártya-adatok védelmére vonatkozó szabvány. A z/OS rendszerek széles körben használatosak a pénzügyi szektorban, és a PCI-DSS megfelelőség biztosításában is kulcsszerepet játszanak:

Titkosítás: A hardveres titkosítási képességek védik a kártyaadatokat tárolás és átvitel során.
Hozzáférési kontroll: A RACF szigorúan szabályozza, hogy kik férhetnek hozzá a kártyaadatokhoz.
Hálózati biztonság: A z/OS TCP/IP stackje és a beépített biztonsági protokollok védik a hálózati forgalmat.
Folyamatos felügyelet: Az SMF és RMF folyamatosan figyeli a rendszert a biztonsági incidensek azonosítása érdekében.

Egyéb szabályozások

A z/OS számos más iparági és kormányzati szabályozásnak is megfelel, mint például a Sarbanes-Oxley Act (SOX) vagy a különböző pénzügyi felügyeleti előírások. A rendszer alapvető tervezési elvei – a megbízhatóság, az integritás, a biztonság és az auditálhatóság – teszik lehetővé, hogy a vállalatok magabiztosan üzemeltessék kritikus rendszereiket a z/OS platformon, miközben megfelelnek a legszigorúbb szabályozási elvárásoknak is.

A z/OS tehát nem csupán egy operációs rendszer, hanem egy átfogó platform, amely a modern üzleti világ legkritikusabb igényeit szolgálja ki. A folyamatos innováció, a robusztus architektúra és a páratlan megbízhatóság biztosítja, hogy az IBM nagyszámítógépes operációs rendszere továbbra is a digitális gazdaság egyik legfontosabb, bár gyakran láthatatlan pillére maradjon.

html

A z/OS története és fejlődése

A z/OS nem csupán egy operációs rendszer, hanem egy évtizedek alatt csiszolt, folyamatosan fejlődő technológiai örökség, amely a modern üzleti kritikus alkalmazások gerincét adja.

Miért van még mindig szükség a z/OS-re? A nagyszámítógépek szerepe napjainkban