9.Ағындарды posix стандарттары бойынша синхронизациялау құралдары

POSIX - Portable Operating System Interface (Операциялық Жүйенің Көшірмелі Интерфейсі)аббревиатурасы. Бұл операциялық жүйелер интерфейсіне ұсынылған, танымал UNIX операциялық жүйесіне негізделген, стандард. Оның негізгі мақсаты – қосымшаның көшірімділігін бастапқа текст деңгейінде қолдау. Қазіргі кезде ол ІЕЕЕ институтының Компьтерлік Қоғамымен Р1003 ІЕЕЕ стандарты ретінде, және ИСО/МЭК-пен ISO/IEC-9945 стандарты ретінде қабылдау кезеңінде (1994 ж-ң қыркүйегінде ресми қабылданған).

POSIX СТАНДАРТТАРЫ

POSIX – бұл дамып келе жатқан стандарттар жиынтығы, оның әрбірі опрециялық жүйенің әртүрлі аспектісін қамтиды. Олардың кейбірі мақұлданған болса, басқалары әліде өндірілу кезеңінде. Оларды үш топқа бөлуге болады:

1. Базалық Стандарттар. Бұнда операциялық жүйелердің әр түрлі жақтарымен байланысты жүйелік интерфейсі анықталады.

2. Тілдік интерфейс. Бұл стандарттар басқа программалау тілдерінің ағымдағы интерфейсін қамтамасыз етеді. Қазіргі кезде бұған СИ, АДА, ФОРТРАН 77 және ФОРТРАН 90 енеді. Келесі кестеде қазіргі уақыттағы программалау тілдерінің интерфейсіне арналған POSIX стандарттары берілген:

3. Ашық жүйелердің операциялық ортасы. Бұл стандарттарға POSIX операциялық ортасының басқармасымен қолданбалы профилдар енеді. Қолданбалы профиль–бұл нақты қолданбалы ортаға қажетті POSIX стандарттары және олардың опциялары мен параметрлері. Келесі кестеде осы группаның қазіргі уақытта қолданылып жүрген стандарттары:

POSIX Pthreads –POSIX стандарттары бойынша спецификацияланған және POSIX-қосымшаларында қолданылатын ағындар

Синхронизация потоков. Ағындар да процесстер сияқты ортақ ресурстарды қолдана алатындықтан және ортақ жағдайларға жауап бере алатындықтан оларды синхрондау құралдары қажет.

POSIX ағындары (Pthreads)

POSIX - Portable Operating Systems Interface of uniX kind –UNIX ОЖне арналған стандарт.

Стандарт POSIX стандарты ағындар үшін деректердің екі негізгі типін анықтайды: pthread_t – ағын дескрипторы; pthread_attr_t – ағын атрибуттарының жиынтығы.

Имеются следующие примитивы синхронизации POSIX-ағындардың с помощьюмюьтексов (mutexes) – семафорлар аналогы – жәнешартты айнымалылар (conditional variables) көмегімен синхрондаудың келесідей қарапайымдары бар.

- pthread_mutex_init() – мюьтекстің құрылуы;

• - pthread_mutex_destroy() – мьютекстің жойылуы;

• - pthread_mutex_lock() – мьютекстің жабылуы;

• - pthread_mutex_trylock() –мьютекстің сыналатын жабылуы (егер ол жабылып қойған болса, онда шақырту еленбейді, және ағынғы тосқауыл қойылмайды);

• - pthread_mutex_unlock() – мьютекстің ашылуы;

• - pthread_cond_init() – шартты айнымалының құрылуы;

• - pthread_cond_signal() – шартты айнамалының босатылуы;

• - pthread_cond_wait() – шаррты айнымалы бойынша күту.

10.Дайындығы жоғары туж-лерге қойылатын талаптар

Жоғарғы қол жетімділік ағылшынша. high availability ) –бұл ағымдағы қандай да бір уақыт аралығында жүйені қол жетімділігінің жоғарғы деңгейіне жетуге мүмкіндік беретін жүйенiң жобалауының әдiсi. Қол жетімділік топтағы қолданушыларға жүйені қолданудағы мүмкіндіктерді көрсетеді. High Availability PI System High Availability (HA)– ағылшын тілінен аударғанда «жоғарғы қол жетімділік» - жүйенiң пайдалануы мерзiм бойы қорғаныштық және мәлiметтердiң қол жетімділігінің түбегейлi үлкеюiн қамтамасыз ететiн PI Systemнiң программалық технологиясы болып табылады. MES жүйесінде мәліметтердің жоғалуына немесе оларға рұқсат ету шарттардың пайда болу ықтималдылығы әрдайым бар болады. Маңызды мәлiмет болатын мәлiметке қол жеткiзулерді жоғалту, тiптi үнемі осы мәліметтерге тәуелді қызметтер PI-серверінiң қысқа мерзiмдi жоспарлы тоқтаулары уақытында қолданушылар үшін де рұқсат етілмеуі мүмкін.HA-ның қолдануында ықтималдылық едәуiр азаяды, жүйенiң қолданушыларының рұқсаты жоғалады. HA қажеттi мәлiметтер жиналған және барлық қолданушылар үнемi осы мәлiметтермен жұмыс iстеуге үздiксiз рұқсат алатын сенімділікті көрсетеді.HA платформасы кез келген техникалық шарттарға иiлгiштiкке және күйге келтiруге оңайлықпен ие болады.

HA-ның негiзгi артықшылықтары

PI-нiң серверлерiнiң (репликация ) қайталауы HA PI Systemнiң архитектурасымен сәйкес PI-нiң бiр алғашқы серверi және жеке физикалық серверлерге орнатылатын PI-нiң бiр немесе бiрнеше екiншi серверлерi болады. Бұл серверлердiң жиыны (collective ) ұжымға бiрiгедi. Кескiндегi өзгерiстерiн тек қана алғашқы серверде, және арнайы қызметпен апарады ұжымның екiншi серверлерiне автоматты таратып жiбередi.

РІ-дің жоғары жетімділігін қаматамасыз ететін – Архитектура. Сонымен, барлық клиенттік қосымшалар «коллективке» қосылады және бастапқының қол жетімсіздік кезінде автоматты түрде «пайдаланушыға білдіртпей» екінші бір сервермен қосылады (және керісінше). Сонымен қатар, пайдаланушылардың көп санының бір мезетте қосылуына байланысты (немесе интеграциондық сервистер), жүктеу «коллектив» серверлері арасында теңгеріледі.

Серверлердің аппаратты түрде істен шығуынан қорғаныс: РІ кластерге орнату. Кластер деп бірігіп бірыңғай жүйе ретінде жұмыс жасайтын, кідіріссіз біреуінің бас тартуы кезінде бір біріне өзара сақтауды қамтамасыз ететін тәуілсіз серверлер тобын айтамыз. Кластер дәл PI HA сияқты, клиеттердің қосымшаларына қызмет көрсету кезінде бас тарту немесе жоспарланған сөндіру секілді ситуациялардың пайда болуына жоғары даярлықты қамтамасыз етуге қызмет етеді. Егер кластердің бір сервері қандай да бір себеппен қол жетімсіз болса, онда есеп жүктемесі кластердің басқа түйініне ауыстырылады.

Жан – жақты зерттелетін ақаулардың түрлері:

• Дискілік жинақтауыштардың ақаулары. Дискілік жинақтауыштардың технологиясы неғұрлым жетілдірілді, бірақ олар бұрыңғыдай механикалық құрылғы болып қалды сондықтан олар тозуға ұшырайды.

• Құралдардың ақаулары. Құралдардың ақаулары тозудан және оның компоненттерінің бұзылуынан болуы мүмкін, көбінесе ысып кетуінен болады. Уақыт өте келе ең жоғарғы сападағы компьютерлердің де аппаратуралары ақауға ұшырауы мүмкін.

• Программалық қамсыздандыру компонентінің ақауы. Құралдардың программалық қамсыздандыруының қателері кей жағдайларда ғана көрінеді. Кейбір шарттардың бұзылуы проблемалардың пайда болуына әкеп соқпайынша, сіздің жүйеңіз көптеген айлар немесе жылдар бойы жұмыс істейді. Сонымен қатар, жұмыс істеп тұрған ортаға қосымшаларды қосқан жағдайда файлдар немесе библиотекалар өзгеріске ұшырауы мүмкін. Бұлар маңызды болғандықтан, өзгеріс нәтижесінде проблемалар пайда болады. OSIsoft компаниясы MSCS технологиясы бойынша ортақ “корзинасы” бар екі түйіннен (two-node, single quorum Microsoft Cluster) тұратын кластерларға деген PI System програмалық қамсыздандырудың қондырылуын қолдайды.

MSCS кластеріне PI серверді орнату жоғары дайындықты қамтамасыз етеді және келесі функцияларды атқарады:

• Жоғары дайындық.Діскілік жинақтауыштар және IP-адрестер сияқты жүйелік ресурстар автоматты түрде қабылдамаған серверден іс жүзіндегіге жіберіледі.Бұл құбылыс қабылдамаудан өту деп аталады.Кластердегі қосымша қабылданбаған жағдайда,MSCS автоматты түрде оны іс жүзіндегі серверге жібереді немесе қабылдамаған сервердің жұмысын басқа қалған кластерлердің түйіндеріне береді.Қабылдамаудан өту тез болғандықтан қолданушыға ол тек қабылдаудың сәті ғана болып көрінеді.

• Қалпына келуден кейінгі кластердің бастапқы түйініне қайта оралу. Қабылдамаған сервер жөнделіп өайтадан жұмысқа кіріскеннен кейін MSCS автоматты түрде кластердегі жүкті қайта жібереді. Бұл құбылыс кластердің бастапқы түйңнңне қайта оралу деп аталады.