Mainframe@Home - Cheatsheet

Geschichte und Entwicklung von Mainframes

Definition:

Entwicklung der Mainframes von den frühen Computern bis zu modernen Großrechnern.

Details:

• 1950er: Erste kommerzielle Mainframes (z.B. IBM 701).
• 1960er: System/360-Serie von IBM - Universelle Architektur.
• 1970er: Verbreitung in großen Unternehmen und Forschung - Verbesserungen in Performance und Zuverlässigkeit.
• 1980er: Integration von CMOS-Technologie - Miniaturisierung und Energieeffizienz.
• 1990er: Parallelverarbeitung und Clustering.
• 2000er: Integration in verteilte Netze, Cloud-Computing.
• Heute: Einsatz in kritischen Bereichen wie Banken, Versicherungen, Telekommunikation.

Hauptkomponenten eines Mainframes

Definition:

Aktuelle Großrechner (Mainframes) bestehen aus verschiedenen wichtigen Kernkomponenten.

Details:

• CPU: Eine oder mehrere leistungsstarke Prozessoren zur Ausführung von Befehlen.
• Speicher: Großer und schneller RAM zur Verwaltung großer Datenmengen.
• I/O-Subsysteme: Steuerung und Verarbeitung von Ein- und Ausgaben, insbesondere bei hoher Datenrate.
• Storage: Sehr große und zuverlässige Datenspeicher, oft RAID-konfiguriert.
• Netzwerkkomponenten: Ermöglichen den Anschluss an diverse Netzwerke und den Datentransport.
• Systemsteuerungseinheit: Verwaltung und Überwachung aller Systemressourcen.

Architektur und Struktur von z/OS

Definition:

Struktur und Architektur des z/OS, grundlegendes Betriebssystem für IBM Mainframes; konzipiert für hohe Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit, Skalierbarkeit; unterstützt Batch- und Transaktionsverarbeitung.

Details:

• Job Entry Subsystem (JES): Verarbeitet Eingabe- und Ausgabedaten für Batch-Jobs.
• Supervisor Call (SVC): Schnittstelle zur Betriebssystemfunktionalität.
• Multi-Programming: Unterstützt gleichzeitige Ausführung mehrerer Prozesse.
• Virtual Storage: Nutzt virtuelle Speicherverwaltung, um größere Adressräume bereitzustellen.
• Data Management: ISMF, DFSMS für komplexe Datenverwaltung.
• Sysplex: Cluster-Architektur für hohe Verfügbarkeit und Lastverteilung.
• Security: RACF für Zugriffssteuerung und Sicherheitsmanagement.

Grundlegende Syntax und Struktur von JCL

Definition:

JCL (Job Control Language) zur Steuerung von Jobs im Mainframe erforderlich.

Details:

• JCL-Syntax: Jede Anweisung beginnt mit '//'
• Drei Haupttypen von Anweisungen: JOB, EXEC, DD
• JOB-Anweisung: Definiert den Jobstart
• EXEC-Anweisung: Führt ein Programm oder eine Prozedur aus
• DD-Anweisung: Definiert Input/Output-Resourcen
• Kommentar: '//'*
• Parameter werden mit '=' gesetzt, z.B.: PGM=Programmname
• Beispielcode:

  //JOB1 JOB (ACCOUNT), 'TEST JOB', CLASS=A, MSGCLASS=X//STEP1 EXEC PGM=IEFBR14//DD1   DD   DSN=TEST.DSN, DISP=(NEW,CATLG,DELETE),//         SPACE=(CYL,(1,1)), UNIT=SYSDA

Sicherheitsarchitekturen und -protokolle

Definition:

Modelle und Mechanismen zum Schutz von Daten und Ressourcen in IT-Systemen

Details:

• Vertraulichkeit: AES, RSA, ECC
• Integrität: SHA, HMAC
• Authentizität: Public-Key-Infrastrukturen (PKI), digitale Zertifikate
• Schlüsselmanagement: Diffie-Hellman, Kerberos
• Zugriffskontrolle: ACLs, RBAC, ABAC
• Network-Security-Protokolle: TLS, IPsec
• Angreifer-Modelle berücksichtigen: Man-in-the-Middle, Replay-Angriffe

Integration von Mainframes in hybride und Cloud-Umgebungen

Definition:

Einbindung von Großrechnern in eine kombinierte IT-Infrastruktur aus lokalen, öffentlichen und privaten Cloud-Diensten.

Details:

• Interoperabilität durch APIs und Middleware
• Datenmigration und Replikation
• Sicherheitsaspekte und Compliance
• Performance und Skalierbarkeit
• Kosteneffizienz und Ressourcennutzung
• Nutzung von \texttt{IBM z/OS}, \texttt{AWS Mainframe Modernization}, und anderen Tools

Regulatorische Anforderungen und Compliance

Definition:

Regulatorische Anforderungen und Compliance beschäftigen sich mit der Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und interner Richtlinien zur Gewährleistung der Rechtssicherheit und Integrität von Daten und Prozessen.

Details:

• Einhaltung rechtlicher Vorschriften (z.B. DSGVO, SOX)
• Richtlinien für Datensicherheit und Datenschutz
• Überwachung und Dokumentation von Prozessen
• Regelmäßige Audits und Risikoanalysen
• Schulungen und Sensibilisierung der Mitarbeiter

Erstellung und Verwaltung von Batch-Jobs

Definition:

Erstellung und Verwaltung von Batch-Jobs ermöglicht die automatische Ausführung von Aufgaben auf Großrechnern.

Details:

• Batch-Jobs werden in JCL (Job Control Language) geschrieben.
• Ein Job besteht aus mehreren Steps, die sequenziell oder parallel ablaufen können.
• Einreichung eines Batch-Jobs erfolgt über JES (Job Entry Subsystem).
• Batch-Job-Daten können durch DD-Statements (Dataset Definition) definiert werden.
• Wichtige JCL-Kommandos: JOB, EXEC, DD.
• Abhängigkeiten und Bedingungen können durch RETURN-Codes und IF-Anweisungen verwaltet werden.
• Überwachung und Fehlerbehandlung erfolgen über Protokollanalyse und Systemmeldungen.