مدير عبء العمل

في الحواسيب المركزية من IBM ، يُعدّ مدير أحمال العمل ( WLM ) مكونًا أساسيًا لنظام التشغيل MVS /ESA ، والأنظمة اللاحقة له حتى z/OS . يتحكم هذا المدير في الوصول إلى موارد النظام لتنفيذ المهام على z/OS بناءً على أهداف يحددها المسؤول. كما توجد مكونات لمدير أحمال العمل لأنظمة تشغيل أخرى، فعلى سبيل المثال، يُعدّ مدير أحمال العمل من IBM منتجًا برمجيًا لنظام التشغيل AIX .

في الحواسيب المركزية، تُنفَّذ العديد من التطبيقات المختلفة في الوقت نفسه. ومن المتوقع أن يكون تنفيذ العمل متسقًا من حيث أوقات التنفيذ، وأن يكون الوصول إلى قواعد البيانات متوقعًا. في نظام التشغيل z/OS، يُلبي مُكوِّن إدارة أحمال العمل (WLM) هذه الاحتياجات من خلال التحكم في وصول العمل إلى موارد النظام بناءً على مواصفات خارجية يحددها مسؤول النظام .

يُصنّف مسؤول النظام المهام إلى فئات خدمات . وتستخدم آلية التصنيف سمات المهام، مثل أسماء المعاملات، ومعرّفات المستخدمين، أو أسماء البرامج التي تستخدمها تطبيقات محددة. بالإضافة إلى ذلك، يُحدّد مسؤول النظام أهدافًا ومستويات أهمية لفئات الخدمات التي تُمثّل مهام التطبيق. وتُحدّد الأهداف توقعات الأداء لهذه المهام. ويمكن التعبير عن الأهداف بأوقات استجابة ، أو سرعة نسبية (تُسمى السرعة القصوى )، أو بشكل اختياري في حال عدم وجود متطلبات مُحدّدة. ويصف وقت الاستجابة المدة الزمنية اللازمة لتنفيذ طلبات العمل بعد دخولها إلى النظام وحتى يُشير التطبيق إلى إدارة دورة حياة العمل (WLM) باكتمال التنفيذ. ويهتم نظام إدارة دورة حياة العمل (WLM) الآن بضمان أن متوسط ​​وقت استجابة مجموعة من طلبات العمل ينتهي في الوقت المُتوقّع، أو أن نسبة مُحدّدة من طلبات العمل تُلبّي توقعات المستخدم النهائي .

يتطلب تعريف زمن الاستجابة أيضًا أن تتواصل التطبيقات مع نظام إدارة دورة حياة التطبيقات (WLM). إذا لم يكن ذلك ممكنًا، يُستخدم مقياس سرعة نسبي - يُسمى سرعة التنفيذ - لوصف توقعات المستخدم النهائي من النظام.

تعريف سرعة التنفيذ
${\displaystyle {\text{سرعة التنفيذ}}=100\cdot {\frac {\text{إجمالي عدد العينات المستخدمة}}{{\text{إجمالي عدد العينات المستخدمة}}+{\text{إجمالي عدد عينات التأخير}}}}}$

يعتمد هذا القياس على حالات النظام التي تُجمع باستمرار. تُحدد حالات النظام متى يستخدم طلب عمل أحد موارد النظام، ومتى يجب عليه الانتظار لاستخدامه من قِبل عمل آخر. تُسمى الحالة الأخيرة حالة تأخير. يُحسب معدل التنفيذ بقسمة مجموع حالات الاستخدام على مجموع حالات الإنتاج (حالات الاستخدام والتأخير) مضروبًا في 100. لا يتطلب هذا القياس أي اتصال بين التطبيق ومكون إدارة دورة حياة العمل (WLM)، ولكنه في الوقت نفسه أكثر تجريدًا من هدف زمن الاستجابة.

أخيرًا، يُحدد مسؤول النظام أهمية كل فئة خدمة لإبلاغ إدارة دورة حياة التطبيقات (WLM) بفئات الخدمات التي يجب أن تُمنح أولوية الوصول إلى موارد النظام في حال كان حمل النظام مرتفعًا جدًا بحيث لا يسمح بتنفيذ جميع العمليات. تُنظم فئات الخدمة وتعريفات الأهداف في سياسات خدمة، إلى جانب عناصر أخرى لإعداد التقارير والتحكم، وتُحفظ كتعريف خدمة للوصول إلى إدارة دورة حياة التطبيقات (WLM). يُحفظ تعريف الخدمة النشط في مجموعة بيانات مزدوجة، مما يسمح لجميع أنظمة z/OS في مجموعة Parallel Sysplex بالوصول إلى نفس أهداف الأداء وتنفيذها.

نظام إدارة موارد العمل (WLM) هو آلية تحكم مغلقة تجمع باستمرار بيانات حول العمل وموارد النظام؛ وتقارن القياسات المجمعة مع تعريفات المستخدم الواردة في تعريف الخدمة، وتُعدّل وصول العمل إلى موارد النظام إذا لم تتحقق توقعات المستخدم. تعمل هذه الآلية باستمرار على فترات زمنية محددة مسبقًا. ولغرض مقارنة البيانات المجمعة مع تعريفات الأهداف، يتم حساب مؤشر أداء.

تعريف مؤشر الأداء
${\displaystyle {\text{لوقت الاستجابة: }}PI={\frac {\text{وقت الاستجابة الفعلي المحقق}}{\text{هدف وقت الاستجابة}}}}$ ${\displaystyle {\text{لسرعة التنفيذ: }}PI={\frac {\text{هدف سرعة التنفيذ}}{\text{سرعة التنفيذ المحققة}}}}$

مؤشر الأداء لفئة الخدمة هو رقم واحد يُحدد ما إذا كان بالإمكان تحقيق الهدف المحدد، أو تجاوزه، أو لم يتم تحقيقه. يقوم نظام إدارة دورة حياة العمل (WLM) بتعديل صلاحيات الوصول لفئات الخدمة بناءً على مؤشر الأداء المُحقق وأهميته. ولتحقيق ذلك، يستخدم النظام البيانات المُجمعة لتوقع إمكانية التغيير ونتائجه. يُنفذ التغيير إذا أظهرت التوقعات أنه يُفيد العمل بناءً على توقعات العملاء المُحددة. يستخدم نظام إدارة دورة حياة العمل قاعدة بيانات تتراوح مدتها من 20 ثانية إلى 20 دقيقة لتوفير أساس إحصائي ذي دلالة إحصائية للعينات اللازمة لحساباته. كما يُجرى تغيير واحد في كل فترة زمنية مُحددة لصالح فئة خدمة واحدة، وذلك للحفاظ على نظام مُتحكم فيه وقابل للتنبؤ.

يتحكم مدير أحمال العمل (WLM) في وصول العمل إلى معالجات النظام، ووحدات الإدخال/الإخراج، ووحدة تخزين النظام، كما يبدأ ويوقف عمليات تنفيذ العمل. على سبيل المثال، يُتحكم في الوصول إلى معالجات النظام من خلال أولوية التوزيع التي تحدد ترتيبًا نسبيًا بين وحدات العمل المراد تنفيذها. تُخصص أولوية التوزيع نفسها لجميع وحدات العمل المصنفة ضمن فئة الخدمة نفسها. وكما ذُكر سابقًا، فإن أولوية التوزيع ليست ثابتة ولا تُستمد ببساطة من أهمية فئة الخدمة، بل تتغير بناءً على تحقيق الهدف، واستخدام النظام، ومتطلبات العمل لمعالجات النظام. توجد آليات مماثلة للتحكم في جميع موارد النظام الأخرى. تُسمى هذه الطريقة التي يتحكم بها مدير أحمال العمل في z/OS في وصول العمل إلى موارد النظام بإدارة أحمال العمل الموجهة نحو الهدف، وهي تختلف عن إدارة أحمال العمل القائمة على استحقاق الموارد، والتي تحدد علاقة أكثر ثباتًا لكيفية وصول العمل إلى موارد النظام. توجد إدارة أحمال العمل القائمة على استحقاق الموارد في أنظمة تشغيل UNIX الأكبر حجمًا، على سبيل المثال.

يتمثل أحد الاختلافات الرئيسية بين مكونات إدارة أحمال العمل في z/OS ومكونات إدارة أحمال العمل في أنظمة التشغيل الأخرى في التعاون الوثيق بين مدير أحمال العمل في z/OS والتطبيقات الرئيسية، والبرمجيات الوسيطة ، والأنظمة الفرعية التي تعمل على z/OS. يوفر مدير أحمال العمل واجهات تسمح للأنظمة الفرعية بإبلاغه ببدء وانتهاء وحدة عمل في النظام، وتمرير سمات التصنيف التي يمكن لمسؤول النظام استخدامها لتصنيف العمل على النظام. بالإضافة إلى ذلك، يوفر مدير أحمال العمل واجهات تسمح لمكونات موازنة الأحمال بوضع طلبات العمل على النظام الأنسب في مجموعة خوادم متوازية. كما توجد أدوات إضافية تساعد مديري قواعد البيانات والموارد على الإشارة إلى حالات التنازع إلى مدير أحمال العمل، مما يُمكّنه من المساعدة في إنجاز العمل المتأخر عن طريق تعزيز حامل أقفال ومزالج الموارد.

بمرور الوقت، أصبح مدير أحمال العمل z/OS المكون المركزي للتحكم في جميع جوانب الأداء في نظام التشغيل z/OS. في مجموعة Parallel Sysplex، تعمل مكونات مدير أحمال العمل z/OS معًا لتوفير عرض صورة موحد للتطبيقات قيد التشغيل على المجموعة. في نظام z ذي أقسام افتراضية متعددة، يسمح مدير أحمال العمل z/OS بالتفاعل مع برنامج LPAR Hypervisor للتأثير على وزن أقسام z/OS والتحكم في مقدار سعة وحدة المعالجة المركزية التي يمكن أن تستهلكها الأقسام المنطقية.

• باولا باري وآخرون: دليل مبرمج النظام لإدارة أعباء العمل. كتاب IBM الأحمر، SG24-6472

• الصفحة الرئيسية الرسمية لنظام التشغيل z/OS WLM

• انظر إلى كتلة التحكم في الوحدة ، للحصول على وصف لكيفية تحكم WLM في وحدات الوصول المتوازية الديناميكية (PAVs).