z/OS

z/OS ist ein Betriebssystem für IBM-Großrechner, das seit 2001 vertrieben wird. Seine Wurzeln reichen bis in die 1950er Jahre zurück. Erst die dritte Generation der damaligen IBM-Großrechnerbetriebssysteme aus den 1960er Jahren konnte sowohl für wissenschaftliche als auch für geschäftliche Zwecke eingesetzt werden und wurde ob ihrer vielseitigen Verwendbarkeit in Assoziation zu den 360 Grad der Kompassrose OS/360 genannt.

Eigenschaften

S/360, S/370, ESA/390 etc. waren eigentlich eher die Hardware-Komponenten, auf denen verschiedene Betriebssysteme (MVT, MVS, MVS/ESA, OS/390, VM, …) laufen konnten. Die wichtigsten Entwicklungsstationen im Bereich der Software waren sicherlich die Einführung von MVS in den 1970er Jahren (24 Bit) und MVS/XA in den 1980er Jahren (31 Bit – das 32. Bit wurde für die Abwärtskompatibilität verwendet) sowie der Nachfolger OS/390. Etwa um die Jahrtausendwende wurde mit z/OS die 64-Bit-Architektur eingeführt. Als jüngste Generation einer über 40-jährigen Entwicklungsgeschichte nimmt z/OS noch heute eine dominante Position unter den Großrechnerbetriebssystemen ein.

Im Parallel Sysplex Verbund, einem nahe gekoppeltem Cluster aus IBM-Großrechnern, übertrifft z/OS noch die für die Vorgänger-Generation OS/390 angegebene Verfügbarkeitsrate von 99,999 % (sog. five-nines, was einer Downtime von fünf Minuten pro Jahr entspricht): Das z im Namen steht für zero downtime. Nach Definition von IBM ist eine Downtime immer eine geplante Downtime.

Skalierbarkeit

Das Betriebssystem unterstützt die stufenlose Skalierbarkeit eines Großrechners mit bis zu 640 64-Bit-IBM-Prozessoren und so gut wie alle höheren Programmiersprachen. Verschiedene Subsysteme ermöglichen den gleichzeitigen Betrieb im Dialog und im Batch (Stapelverarbeitung). Durch Unix System Services und die Möglichkeit, Linux zu installieren, wird der Anschluss an die Unix-Welt und die Open-Systems-Welt gewährleistet. Die Verbindung zu anderen Rechnern oder zum Internet erfolgt sowohl über proprietäre Protokolle als auch über TCP/IP. Umfangreiche Kryptographiefunktionalität mit Unterstützung nicht nur für Standards wie TLS, SET, VPNs, und Hardwareisolation erlauben die Erstellung sicherer Anwendungssysteme.

Das Zusammenspiel von z/OS mit der System z-Hardware ist optimiert für sehr hohes I/O-Aufkommen (siehe Eingaben und Ausgaben, Transaktionen) bei sehr vielen Nutzern und unter größtmöglicher Sicherheit (Datenintegrität, Zugriffsschutz). Im Banken- und Versicherungsumfeld, aber auch im öffentlichen Sektor (Staat, Militär, Dienste) sind der Großrechner und sein Betriebssystem nicht mehr wegzudenken. Das liegt auch daran, dass viele unentbehrliche Altprogramme etwa in COBOL oder Assemblersprache für z/OS geschrieben wurden und nicht oder nur sehr schwer nach Unix oder Windows portierbar sind.

Komponenten bzw. Standardsoftware, die unter z/OS häufig eingesetzt wird

System zur Eingabe von Programmaufrufen und zur Ablaufsteuerung
- JES (Job Entry Subsystem) zur Ausführung von JCL-Skripten
  - JCL (Job Control Language), eine Steuersprache für Stapelverarbeitungen
- OPC (Operation Planning and Control), ein Werkzeug für die Systemsteuerung

Zugriffskontrolle
- RACF (Resource Access Control Facility) für Authentifizierung, Autorisierung und Auditing
- Alternative: ACF2

Datenbanken und Transaktionsmonitore
- CICS (Customer Information Control System), ein Transaktionssystem
- DB2, ein relationales Datenbanksystem
- IMS (Information Management System), ein Informationssystem, das unter anderem einen Transaktionsmonitor (IMS/DC) enthält

Interaktiver Zugang mit Kommandozeilen- bzw. Menüzugriffen
- TSO (Time-Sharing Option), ein interaktiver Kommandozeileninterpreter
  - ISPF (Interactive System Productivity Facility), eine menügesteuerte Benutzerschnittstelle zur Nutzung unter TSO

Weitere Komponenten
- WLM (Workload Manager) und SRM (Systems Resource Manager) für die Verwaltung von Betriebsmitteln
- RMF (Resource Measurement Facility) und SMF (System Management Facility) für die Sammlung und Auswertung von Betriebsdaten
- SMP/E (System Modification Program/Extended) für die Installation und Wartung des Betriebssystems und der Komponenten

Spezielle Hardware
- Assist Processors, Spezialprozessoren für die Ausführung von Teilaufgaben (z. B. Java VM)

Literatur

Mike Ebbers, Bill O’Brien, Bill Ogden: Introduction to the New Mainframe. z/OS Basics. IBM, International Technical Support Organization, Poughkeepsie NY 2006, ISBN 0-7384-9597-2, (IBM redbooks, SG 24-6366-00).
Wolfram Greis: Die IBM Mainframe Architektur. Open Source Press, München 2005, ISBN 3-937514-05-8, (Eine praxisorientierte und kompakte Einführung).
Paul Herrmann, Wilhelm Gustav Spruth: Einführung in z/OS und OS/390. Web-Services und Internet-Anwendungen für Mainframes. 3. Auflage, Oldenbourg, München 2012, ISBN 978-3-486-70428-0.
Michael Teuffel, Robert Vaupel: Das Betriebssystem z/OS und die zSeries, Oldenbourg Verlag, München 2004, ISBN 3-486-27528-3.

Weblinks