大型機(jī)系統(tǒng)疑難問(wèn)題解答

1、大型機(jī)系統(tǒng)1、在大型機(jī)中是以“批處理”方式來(lái)運(yùn)行作業(yè)的。作業(yè)批的設(shè)定又分為按“指定數(shù)量的 作業(yè)”打包和按“指定時(shí)間內(nèi)的作業(yè)”打包兩種方式。請(qǐng)問(wèn)這兩種設(shè)置作業(yè)批的方式分 別適合什么樣的運(yùn)行環(huán)境？ 答：“指定時(shí)間內(nèi)的作業(yè)”是指在規(guī)定時(shí)間內(nèi)對(duì)數(shù)量不限的作業(yè)進(jìn)行批處理， 適合運(yùn)行環(huán)境是對(duì)時(shí)間有一定的要求的系統(tǒng)?！爸付〝?shù)量的作業(yè)”是指在時(shí)間不做限制的情況下對(duì)批處理的作業(yè)數(shù)量 有一定要求，適合運(yùn)行環(huán)境是對(duì)時(shí)間沒(méi)有要求但作業(yè)數(shù)量較大的系統(tǒng)。 2、大型機(jī)為提高數(shù)據(jù) I/O 的速度，采用了并行運(yùn)行的智能化（包含處理器的）通道結(jié)構(gòu) 而不是串行的總線結(jié)構(gòu)。如果一套系統(tǒng)中物理上只有一個(gè)處理器，采用通道結(jié)構(gòu)和總線 結(jié)構(gòu)

2、還有較大的差異嗎？為什么？ 答： 有差異。雖然大型機(jī)采用了并行運(yùn)行的智能化通道結(jié)構(gòu)來(lái)提高數(shù)據(jù) I/O 的速度，但一條大型機(jī)通道某種程度上類似于 PCI 總線，它能將一個(gè)或多個(gè) 控制器連接起來(lái)， 而這些控制器又控制著一個(gè)或更多諸如磁盤驅(qū)動(dòng)器、 終端、 LAN 端口的設(shè)備。大型機(jī)通道和 PCI 總線之間的一個(gè)主要區(qū)別是大型機(jī)通道通過(guò)幾對(duì)大的 “總線和標(biāo)記”并行通道方式的電纜，或者通過(guò)最近常使用的“企業(yè)系統(tǒng)連 接”串行通道方式的光導(dǎo)纖維電纜以及光纖通道來(lái)連接控制器。這些通道因 為其內(nèi)置的盒子從而具有了的超強(qiáng) I/O 處理能力。3、假設(shè)A系統(tǒng)中包含有一個(gè)1000MHZ勺處理器和一個(gè)100MHZ勺通道，

3、B系統(tǒng)中包含有十 個(gè)100M HZ勺處理器和十個(gè)10MHZ勺通道。在其它運(yùn)行環(huán)境相同或相似的情況下，請(qǐng)分析 這兩個(gè)系統(tǒng)在功能上和性能上勺差異。答：兩個(gè)系統(tǒng)配置上都采用 1000MHZ 勺處理器和 100MHZ 勺通道。但 A 系 統(tǒng)是一個(gè)集中單系統(tǒng)，由一個(gè) 1000MHZ 勺處理器和一個(gè) 100MHZ 勺通道組 成。B 系統(tǒng)是一 個(gè)分散勺并行系統(tǒng)， 由 10個(gè) 100MHZ 勺處理器和 10個(gè) MHZ 勺通道組成。兩個(gè)系統(tǒng)各自有各種自勺缺點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，在不同勺場(chǎng)合有相應(yīng)勺 應(yīng)用。性能上，在一些單一， 串行， 需要勺高速勺處理勺任務(wù)勺情況， 很顯示 A 系統(tǒng)能夠充分使用自己勺優(yōu)勢(shì)。相反，在一些多個(gè)，

4、并行勺任務(wù)， A 系統(tǒng)處 理能力就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如 B 系統(tǒng)。功能上，由于 A 系統(tǒng)是一個(gè)集中式勺系統(tǒng)，能夠高速有效處理一些單一 勺，串行，工作量大勺任務(wù)。而 B 系統(tǒng)是并行式勺系統(tǒng)，對(duì)于一些并發(fā)勺， 作業(yè)量較小的任務(wù)能夠有效的進(jìn)行處理。4、大型機(jī)內(nèi)部包含有多個(gè)運(yùn)行不同任務(wù)的處理器， 分布式系統(tǒng)中也包含有多個(gè)運(yùn)行不同 任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，兩者都是把工作負(fù)載分?jǐn)傁氯?。?qǐng)問(wèn)這兩種分?jǐn)偡绞降母緟^(qū)別點(diǎn)在 哪里？ 答：根本區(qū)別在于物理的分?jǐn)?。大型機(jī)可以將其內(nèi)部包含的多個(gè)運(yùn)行不同任務(wù)的處理器整合成一個(gè)整 體，進(jìn)而對(duì)其擁有的資源和計(jì)算功能進(jìn)行集中統(tǒng)一控制。并行復(fù)合系統(tǒng)使得 各個(gè)不同的處理器完成各自特定的功能并且高度智

5、能化， 尤其是批量業(yè)務(wù)處 理。分布式系統(tǒng)則是將若干獨(dú)立存在的計(jì)算機(jī)甚至是分布在不同地域的計(jì)算 機(jī)，通過(guò)一些網(wǎng)絡(luò)，協(xié)議和各種接及中間件的支持整合成一個(gè)集合（區(qū)別于 整體）。分布式系統(tǒng)在邏輯上表現(xiàn)為一個(gè)整體，但在物理上表現(xiàn)為通過(guò)網(wǎng)絡(luò) 上的協(xié)議、接口和中間件等連接在一起的計(jì)算機(jī)集群。在分配任務(wù)負(fù)載時(shí)，大型機(jī)由于在物理上是一個(gè)整體，能夠很多對(duì)不同 的處理器進(jìn)行控制和分?jǐn)?。而分布式系統(tǒng)但物理上是分散不同的地方，工作 負(fù)載分?jǐn)傠y以進(jìn)行均勻的進(jìn)行分?jǐn)?，而且各個(gè)不同的地方的同步也難以保 證，控制的復(fù)雜性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于大型機(jī)，而完成的效率更是不如大型機(jī)。5、批處理模式與在線交易模式既有重要差別也有內(nèi)在聯(lián)系， 互為對(duì)方

6、的特例。請(qǐng)問(wèn)能否 設(shè)計(jì)出一種運(yùn)行模式既能作批處理，又能作在線交易？答：首先區(qū)別這兩種模式，批處理是指用戶將一批作業(yè)提交給操作系統(tǒng) 后就不再干預(yù)，由操作系統(tǒng)控制它們自動(dòng)運(yùn)行。處理大量的輸入數(shù)據(jù)、記錄 存儲(chǔ)訪問(wèn)并產(chǎn)生大量輸出，但對(duì)交互響應(yīng)時(shí)間要求不高。在線處理主要在于實(shí)時(shí)性，交互性。小量的數(shù)據(jù)輸入、存儲(chǔ)記錄存取和 處理?？焖俚捻憫?yīng)時(shí)間，通常一秒內(nèi)完成，保證交易和用戶資料安全。既能 作批處理，又能作在線的交易運(yùn)行模式還是存在，如現(xiàn)在的銀行系統(tǒng)，每天 在線的交易數(shù)量相當(dāng)大，瞬間的并發(fā)量能達(dá)到數(shù)十萬(wàn)級(jí)，甚至更大。這種情 況之下，后臺(tái)對(duì)巨大的數(shù)據(jù)進(jìn)行批處理，而前端則進(jìn)行在線交易處理。6、對(duì)一個(gè)批處理系統(tǒng)設(shè)

7、定了相應(yīng)的安全策略。當(dāng)硬件和上層應(yīng)用軟件都不變的情況下， 只把基礎(chǔ)系統(tǒng)軟件（如操作系統(tǒng)）改為聯(lián)機(jī)運(yùn)行模式。請(qǐng)問(wèn)原來(lái)的安全策略還適用嗎？答：不適用。因?yàn)樵诼?lián)機(jī)運(yùn)行的模式下，這時(shí)有新的威脅出現(xiàn)，需要對(duì) 聯(lián)機(jī)進(jìn)行新的安全策略。如對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳遞信息，防止發(fā)送者或接收者否認(rèn)、偽 造、篡改和冒充來(lái)確定聯(lián)機(jī)數(shù)據(jù)的安全性、完整性和正確性，防止非法用戶 的訪問(wèn)和黑客的攻擊故需對(duì)原有的安全策略進(jìn)行相應(yīng)的修改。7、主要由閃存芯片構(gòu)成的固態(tài)盤（SSD越來(lái)越多地用在智能設(shè)備（如手機(jī)）中直接替代原來(lái)內(nèi)存條和外存硬盤的功能，省去了在內(nèi)外存之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的麻煩。如果把固 態(tài)盤用在大型機(jī)系統(tǒng)中，請(qǐng)問(wèn)對(duì)現(xiàn)有的大型機(jī)體系結(jié)構(gòu)可能會(huì)帶

8、來(lái)哪些方面的變化？ 答：固態(tài)硬盤不存在機(jī)械結(jié)構(gòu)，完全的半導(dǎo)體化，不存在數(shù)據(jù)查找時(shí)間、 延遲時(shí)間和磁盤尋道時(shí)間、數(shù)據(jù)存取速度快、數(shù)據(jù)存取速度快、經(jīng)久耐用、 抗震防摔、少噪音、重量輕等特點(diǎn)，而這些特點(diǎn)決定了固態(tài)硬盤在存儲(chǔ)的耗 電、散熱和性能方面具有很好的前景。如果在大型機(jī)系統(tǒng)中，使用固態(tài)盤， 由于它的經(jīng)久耐用，抗震摔，而且數(shù)據(jù)存取速度快。這樣可以代替大型機(jī)長(zhǎng) 期使用磁帶來(lái)存在數(shù)據(jù)， 這樣使用的大型機(jī)結(jié)構(gòu)沒(méi)有必要使用大量的插槽和 磁帶進(jìn)行數(shù)據(jù)的存取，而且速度更好，效率更好。8、使用大型機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)通常都是包含三個(gè)層次的結(jié)構(gòu)：第一層為 PC機(jī)加Windows的 客戶端；第二層為中小型機(jī)加 UNIX的應(yīng)

9、用服務(wù)層；第三層為大型機(jī)加z/OS的數(shù)據(jù)（庫(kù)） 服務(wù)層，各層之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接。 現(xiàn)在最新型的大型機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)能夠在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)把 z/OS 批處理系統(tǒng)、UNIX系統(tǒng)和Windows系統(tǒng)都集成在一起了。請(qǐng)問(wèn)這是否意味著將來(lái)只用這 類大型機(jī)就能取代傳統(tǒng)的多層次的 Client/Server 結(jié)構(gòu)了？答：多層 C/S 結(jié)構(gòu)多為三層或四層結(jié)構(gòu)，即將兩層 C/S 的應(yīng)用功能分成 表示層、應(yīng)用邏輯層和數(shù)據(jù)層等。 一般是由于 PC 機(jī)前端，中小型機(jī)加 UNIX 的應(yīng)用服務(wù)層以及大型機(jī)加 z/OS 的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)層。雖然現(xiàn)在最新型的大型機(jī)系統(tǒng)能夠在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)把三個(gè)層都集成在一 起，但因?yàn)榇笮椭饕峭瓿纱罅康呐幚砣?/p>

10、務(wù)，并不擅長(zhǎng)交互式的任務(wù)，且 體積龐大笨重、一體化及價(jià)格昂貴，所以并不能說(shuō)大型機(jī)能夠取代傳統(tǒng)的多 層次的C/S。如第一層的PC機(jī)加windows的客戶端，雖然一臺(tái)大型機(jī)可以 分配大量的 PC 機(jī)客戶端，但這么 PC 機(jī)客戶端都集中在一臺(tái)大型機(jī)上，而 雖然PC機(jī)客戶端并不能全部集中在一臺(tái)大型機(jī)上，它們需要分散不同的地 方。 總之，現(xiàn)在最新的大型機(jī)能夠在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)能分出這三個(gè)層次結(jié)構(gòu)， 但這不并能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的多層次的 Clie nt/Server結(jié)構(gòu)。9、對(duì)一個(gè)較為大型復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)其安全策略時(shí)，在哪些情況下應(yīng)盡量采用技 術(shù)手段，在哪些情況下應(yīng)多采用管理手段來(lái)維護(hù)系統(tǒng)的安全？答：首先介紹技術(shù)

11、手段安全策略，技術(shù)手段包含軟件安全性和數(shù)據(jù)安全，軟件安全性主要是保證大型主機(jī)軟件的完整性，堵塞軟件中存在的漏洞，防止軟件的非法復(fù)制、泄漏和修改。數(shù)據(jù)安全主要是保證存儲(chǔ)在大型計(jì)算機(jī)系 統(tǒng)與其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不受非法刪改或意外事件的破壞， 保證敏 感信息的機(jī)密性。而管理手段指運(yùn)行安全性，即有效的安全組織管理機(jī)構(gòu)，嚴(yán)格可操作的 管理制度，人的安全意識(shí)、職業(yè)道德和維護(hù)技巧，對(duì)大型復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)的 安全有重大作用。綜合其特點(diǎn)，在一些商業(yè)類的環(huán)境下，操作人員技術(shù)性不高的情況下可 以采用技術(shù)手段。而在一下要求比較高如軍事環(huán)境等，要求技術(shù)人員有非常 高的素養(yǎng)的情況下應(yīng)采取管理手段來(lái)維護(hù)系統(tǒng)的安全。10

12、、高端計(jì)算機(jī)功能部件的一種發(fā)展趨勢(shì)是朝著復(fù)合型、智能型方向發(fā)展，例如存儲(chǔ)處 理（即帶存儲(chǔ)功能的處理器）和智能存儲(chǔ)（即帶處理能力的存儲(chǔ)器）等。請(qǐng)問(wèn)這可能給 計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)帶來(lái)哪些變化？答：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展， 高端計(jì)算機(jī) （大型機(jī) ）功能部件朝著復(fù)合 型，智能型方向發(fā)展，如存儲(chǔ)處理 （即帶存儲(chǔ)功能的處理器 ），智能存儲(chǔ) （即帶 處理能力的存儲(chǔ)器 ）。甚至移動(dòng)設(shè)備也朝著這個(gè)方向發(fā)展。而隨著這種發(fā)展趨勢(shì)，這使得在將來(lái)計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變 化，計(jì)算機(jī)中的每個(gè)功能部件不在只是單一的功能，而是一個(gè)功能部件能夠 更的的功能，而每個(gè)功能更加智能，使計(jì)算機(jī)更加方便和高效。11、請(qǐng)比較大型主機(jī)系

13、統(tǒng)和云計(jì)算系統(tǒng)在體系結(jié)構(gòu)上有哪些相同和不同的地方 .答：大型機(jī)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)中要采用通道結(jié)構(gòu)而不是總線結(jié)構(gòu) .以 IBM 公 司的 SNA 為例，其最大的特色就是它的封閉性。 SNA 在互連的主機(jī)之間提 供了靜態(tài)路由選擇，所以用戶在一個(gè)終端上可以訪問(wèn)其它任何互連的主機(jī)。 SNA 要在其它主機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用，需在網(wǎng)絡(luò)的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)增加支持 SNA 的軟 件和硬件。但也有其缺點(diǎn)和不足， SNA 的安全機(jī)制并不嚴(yán)密。由于 SNA 協(xié) 議的非開(kāi)放性及開(kāi)發(fā)的復(fù)雜性，在 SNA 環(huán)境下開(kāi)發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)比較復(fù)雜，而 且系統(tǒng)的遷移性比較弱，這不符合業(yè)界開(kāi)放的潮流。維持一大批專家來(lái)支持 SNA 網(wǎng)絡(luò)也日趨困難。而且 SNA 只是針對(duì)集中化的 IBM 主機(jī)計(jì)算環(huán)境設(shè)計(jì) 的，所以它不適合于現(xiàn)在對(duì)等、客戶機(jī) / 服務(wù)器、多供應(yīng)商產(chǎn)品和多協(xié)議的 環(huán)境。而云計(jì)