Sistema de gestión de información IBM

El IBM Information Management System (IMS) es una base de datos jerárquica conjunta y un sistema de gestión de información que soporta el procesamiento de transacciones.

Historia

IBM diseñó el IMS con Rockwell y Caterpillar a partir de 1966 para el programa Apollo, donde se utilizó para inventariar la gran lista de materiales (BOM) para el cohete lunar Saturn V y el vehículo espacial Apollo.

El primer "IMS READY" El mensaje apareció en una terminal IBM 2740 en Downey, California, el 14 de agosto de 1968. Mientras tanto, IMS ha experimentado muchos desarrollos a medida que la tecnología IBM System/360 evolucionó hacia las tecnologías actuales z/OS e IBM zEnterprise System. Por ejemplo, IMS ahora soporta el lenguaje de programación Java, JDBC, XML y, desde finales de 2005, servicios web.

Vern Watts fue el arquitecto jefe de IMS durante muchos años. Watts se unió a IBM en 1956 y trabajó en los laboratorios de desarrollo de IBM en Silicon Valley hasta su muerte el 4 de abril de 2009. Había trabajado continuamente en IMS desde la década de 1960.

Base de datos

El componente IMS Database almacena datos utilizando un modelo jerárquico, que es bastante diferente de la base de datos relacional lanzada posteriormente por IBM, IBM Db2. En IMS, el modelo jerárquico se implementa utilizando bloques de datos conocidos como segmentos. Cada segmento puede contener varios datos, que se denominan campos. Por ejemplo, una base de datos de clientes puede tener un segmento raíz (o el segmento en la parte superior de la jerarquía) con campos como teléfono, nombre y edad. Se pueden agregar segmentos secundarios debajo de otro segmento; por ejemplo, un segmento de pedido debajo de cada segmento de cliente representa cada pedido que un cliente ha realizado a una empresa. Asimismo, cada segmento de pedido puede tener muchos segmentos secundarios para cada artículo del pedido.

A diferencia de otras bases de datos, no es necesario definir todos los datos de un segmento en IMS. Se puede definir un segmento con un tamaño de 40 bytes, pero solo defina un campo de seis bytes de longitud como campo clave que puede utilizar para encontrar el segmento al realizar consultas. IMS recuperará y guardará los 40 bytes según las instrucciones de un programa, pero es posible que no comprenda (o no le importe) lo que representan los demás bytes. En la práctica, a menudo todos los datos de un segmento pueden asignarse a un cuaderno COBOL. Además del uso de consultas DL/I, se puede definir un campo en IMS para que los datos puedan ocultarse de ciertas aplicaciones por razones de seguridad. El componente de base de datos de IMS se puede adquirir de forma independiente, sin el componente de administrador de transacciones, y se puede utilizar en sistemas como CICS.

Existen tres formas básicas de bases de datos jerárquicas IMS:

"Full Function " databases

• Desciende directamente de las bases de datos Data Language Interface (DL/I) desarrolladas originalmente para Apollo, las bases de datos de funciones completas pueden tener índices primarios y secundarios, accedidos usando llamadas DL/I desde un programa de aplicación, como SQL llama a IBM Db2 o Oracle.
• Las bases de datos de funciones completas pueden ser accedidas por una variedad de métodos, aunque Hierarchical Direct (HDAM) y Hierarchical Indexed Direct (HIDAM) dominan. Los otros formatos son simples jerárquicos indexados secuencial (SHISAM), secuencial jerárquica (HSAM), y secuencial de índice jerárquico (HISAM).
• Las bases de datos de funciones completas almacenan datos usando VSAM, un método de acceso nativo z/OS, o Overflow Sequential (OSAM), un método de acceso específico de IMS que optimiza el programa de canales I/O para patrones de acceso IMS. En particular, el desempeño de la OSAM se beneficia del acceso secuencial de las bases de datos del IMS (OSAM Sequential Buffering).

"Ruta rápida" bases de datos

• Las bases de datos Fast Path están optimizadas para tasas de transacción extremadamente altas. Data Entry Databases (DEDBs) y Main Storage Databases (MSDBs) son los dos tipos de bases de datos Fast Path. Los DEDB utilizan una técnica de acceso directo (randomizador) similar a Full Function HDAM e IMS V12 proporcionaron una función de índice secundario DEDB. Los MSDB no soportan la indexación secundaria. Opción de almacenamiento virtual (VSO) Los DEDB pueden reemplazar los MSDB en las versiones modernas de IMS, por lo que los MSDB están desapareciendo gradualmente.

El rendimiento de DEDB proviene del uso de métodos de acceso de alto rendimiento (Administrador de medios), escritura asíncrona después de la confirmación y rutas de código optimizadas. El registro se minimiza porque no se actualizan datos en el disco hasta la confirmación, por lo que no es necesario el registro DESHACER (antes de la imagen), ni tampoco una función de restitución. Los cambios no confirmados pueden simplemente descartarse. A partir de IMS Versión 11, los DEDB pueden utilizar almacenamiento z/OS de 64 bits para los buffers de bases de datos. La arquitectura de DEDB incluye un concepto de Unidad de Trabajo (UOW) que hizo que una utilidad de reorganización en línea efectiva fuera fácil de implementar. Esta función está incluida en el producto base.

High Availability Large Databases (LADBs)

• IMS V7 introdujo HALDBs, una extensión de bases de datos de funciones completas de IMS para proporcionar una mejor disponibilidad, un mejor manejo de volúmenes de datos extremadamente grandes, y, con IMS V9, reorganización en línea para apoyar la disponibilidad continua. (Terceras herramientas de fiesta siempre exclusivamente en reorganización en línea antes de IMS V9.) Un HALDB puede almacenar más de 40 terabytes de datos.

Los DEDB de ruta rápida solo se pueden construir sobre VSAM. Las bases de datos DL/I se pueden crear sobre VSAM u OSAM, con algunas restricciones según la organización de la base de datos. Aunque el tamaño máximo de un conjunto de datos VSAM de z/OS aumentó a 128 TB hace unos años, IMS todavía limita un conjunto de datos VSAM a 4 GB (y OSAM a 8 GB). Esta "limitación" simplemente significa que los clientes de IMS utilizarán múltiples conjuntos de datos para grandes cantidades de datos. VSAM y OSAM generalmente se denominan métodos de acceso, y el IMS "lógico" La vista de la base de datos se denomina base de datos "organización" (HDAM, HIDAM, HISAM, etc.) Internamente los datos se vinculan mediante punteros o direcciones de 4 bytes. En los conjuntos de datos de bases de datos (DBDS), los punteros se denominan RBA (direcciones de bytes relativas).

En conjunto, las capacidades IMS relacionadas con bases de datos a menudo se denominan IMS DB. IMS DB ha crecido y evolucionado durante casi cuatro décadas para respaldar innumerables necesidades comerciales. IMS, con la ayuda del hardware z/OS (el Coupling Facility), admite el intercambio de bases de datos entre IMS de N vías. Muchas configuraciones grandes involucran múltiples sistemas IMS que administran bases de datos comunes, una técnica que proporciona crecimiento escalable y redundancia del sistema en caso de fallas de hardware o software.

Administrador de transacciones

IMS también es un sólido administrador de transacciones (IMS TM, también conocido como IMS DC), uno de los "tres grandes" gestores de transacciones clásicos junto con CICS y BEA (ahora Oracle) Tuxedo. Un administrador de transacciones interactúa con un usuario final (conectado a través de VTAM o TCP/IP, incluidas 3270 y interfaces de usuario web) u otra aplicación, procesa una función comercial (como un retiro de una cuenta bancaria) y mantiene el estado durante todo el proceso, asegurándose de que que el sistema registre la función empresarial correctamente en un almacén de datos. Por lo tanto, IMS TM es bastante parecido a una aplicación web, que funciona a través de un programa CGI (por ejemplo), para proporcionar una interfaz para consultar o actualizar una base de datos. IMS TM normalmente utiliza IMS DB o Db2 como base de datos de fondo. Cuando se utiliza solo con Db2, el componente IMS TM se puede adquirir sin el componente IMS DB.

IMS TM utiliza un paradigma de mensajería y colas. Un programa de control IMS recibe una transacción ingresada desde una terminal (o navegador web u otra aplicación) y luego almacena la transacción en una cola de mensajes (en la memoria o en un conjunto de datos). Luego, IMS invoca su planificador en la transacción en cola para iniciar el programa de aplicación empresarial en una región de procesamiento de mensajes. La región de procesamiento de mensajes recupera la transacción de la cola de mensajes IMS y la procesa, leyendo y actualizando las bases de datos IMS y/o Db2, asegurando el registro adecuado de la transacción. Luego, si es necesario, IMS vuelve a poner en cola un mensaje de respuesta en la cola de mensajes de IMS. Una vez que el mensaje de salida está completo y disponible, el programa de control IMS lo envía de regreso al terminal de origen. IMS TM puede manejar todo este proceso miles (o incluso decenas de miles) de veces por segundo. En 2013, IBM completó una prueba comparativa en IMS Versión 13 que demuestra la capacidad de procesar 100.000 transacciones por segundo en un solo sistema IMS.

Aplicación

Antes de IMS, las empresas y los gobiernos tenían que crear sus propios entornos de procesamiento de transacciones. IMS TM proporciona un entorno estándar sencillo, fácil de usar y confiable para la ejecución de transacciones de alto rendimiento. De hecho, gran parte de la industria bancaria mundial depende del IMS, incluida la Reserva Federal de Estados Unidos. Por ejemplo, es probable que retirar dinero de un cajero automático (ATM) active una transacción IMS. A finales de la década de 2000, varios bancos chinos compraron IMS para respaldar la floreciente industria financiera de ese país.

Hoy en día, IMS complementa IBM Db2, el sistema de base de datos relacional de IBM, introducido en 1982. En general, IMS funciona más rápido que Db2 para las tareas comunes, pero puede requerir más esfuerzo de programación para diseñar y mantener tareas no primarias. Las bases de datos relacionales generalmente han demostrado ser superiores en los casos en que los requisitos, especialmente los de generación de informes, cambian con frecuencia o requieren una variedad de "ángulos" de puntos de vista. fuera de la función primaria u original.

Un "almacén de datos" puede utilizarse para complementar una base de datos IMS. Por ejemplo, IMS puede proporcionar transacciones primarias en cajeros automáticos porque funciona bien para una tarea tan específica. Sin embargo, se pueden copiar copias nocturnas de los datos del IMS a sistemas relacionales de modo que se puedan realizar una variedad de informes y tareas de procesamiento sobre los datos. Esto permite que cada tipo de base de datos se centre mejor en su solidez relativa.