93182 Mainframe Programmierung II - Exam

Aufgabe 1)

Du arbeitest in einem großen Finanzunternehmen und betreust eine Mainframe-Anwendung, die unter extrem hoher Last läuft. Vor Kurzem haben die Benutzer von starken Leistungseinbrüchen berichtet, die die Verarbeitungsgeschwindigkeit erheblich beeinträchtigen. Dies hat zu Verzögerungen bei Transaktionen und frustrierten Kunden geführt. Als Mainframe-Spezialist ist es Deine Aufgabe, die Leistungsprobleme zu analysieren, zu beheben und Maßnahmen zur Prävention zukünftiger Probleme zu implementieren. Zur Unterstützung stehen Dir Tools wie IBM OMEGAMON, verschiedene Code-Profiling-Methoden, SQL-Tuning-Techniken für DB2-Anwendungen, Caching-Mechanismen sowie ausführliche Protokoll- und Fehleranalysen zur Verfügung.

a)

a) Erläutere den Einsatz von IBM OMEGAMON bei der Analyse von Leistungsproblemen. Welche Schritte würdest Du unternehmen, um den genauen Engpass zu identifizieren? Beschreibe auch, wie Du die gesammelten Daten interpretieren würdest, um Handlungsempfehlungen abzuleiten.

Lösung:

a)

• Einsatz von IBM OMEGAMON bei der Analyse von Leistungsproblemen:

IBM OMEGAMON ist ein umfassendes Überwachungs- und Managementtool für Mainframe-Umgebungen. Es bietet detaillierte Einblicke in die Performance von Systemen, Anwendungen und Datenbanken. Um einen Leistungsengpass zu identifizieren, würde ich folgende Schritte unternehmen:

• 1. Einrichtung und Konfiguration von OMEGAMON: Zuerst stelle sicher, dass OMEGAMON korrekt installiert und konfiguriert ist, um Echtzeitdaten und historische Daten zu sammeln.
• 2. Datenerfassung: Starte die Sammlung von Leistungsdaten und Protokollen. Achte darauf, relevante Metriken wie CPU-Auslastung, Speicherverbrauch, I/O-Operationen und Datenbankabfragen zu überwachen.
• 3. Analyse der Echtzeitdaten: Überwache die aktuellen Daten, um festzustellen, wann und wo die Leistungseinbrüche auftreten. Identifiziere Spitzenzeiten und wiederkehrende Muster.
• 4. Historische Datenanalyse: Untersuche die historischen Daten, um Trends und Anomalien zu identifizieren, die möglicherweise auf wiederkehrende Probleme hinweisen.
• 5. Identifikation des Engpasses: Bestimme den genauen Engpass, indem Du die Bereiche mit den höchsten Ressourcennutzungen und den längsten Verarbeitungszeiten analysierst. Das kann CPU-Engpässe, Speicherprobleme oder I/O-Engpässe umfassen.
• 6. Tiefgehende Analyse: Verwende OMEGAMON-Funktionen, um tiefer in spezifische Anwendungen oder Datenbankabfragen einzutauchen, die möglicherweise die Quelle des Problems sind.
• 7. Interpretation der Daten: Interpretiere die gesammelten Daten, indem Du feststellst, welche Ressourcen überlastet sind und welche Prozesse oder Abfragen die meiste Zeit in Anspruch nehmen.
• 8. Handlungsempfehlungen: Leite aus den interpretierten Daten Handlungsempfehlungen ab:- CPU-Optimierung: Erwäge, weniger priorisierte Jobs zu verschieben oder CPU-intensive Prozesse zu optimieren.- Speicheroptimierung: Überprüfe den Speicherverbrauch von Anwendungen und identifiziere Möglichkeiten zur Reduktion des Speicherbedarfs.- I/O-Optimierung: Implementiere Caching-Mechanismen oder optimiere Datenbankabfragen und -indizes.- SQL-Tuning: Optimiere DB2-Anwendungen und Abfragen, um die Datenbankleistung zu verbessern.
• 9. Implementierung der Maßnahmen: Setze die abgeleiteten Maßnahmen um und überwache danach die Systemleistung, um sicherzustellen, dass die Probleme behoben wurden.

b)

b) Ein besonders häufiger Engpass wurde bei einer wichtigen Datenbankabfrage festgestellt, die regelmäßig ausgeführt wird. Die aktuelle SQL-Abfrage lautet:

SELECT * FROM Kunden WHERE Status = 'aktiv' AND letzter_Kauf > '2023-01-01'

Diese Abfrage ist sehr langsam und behindert weitere Operationen. Führe ein SQL-Tuning durch und stelle eine optimierte Version der Abfrage zusammen. Erkläre, welche Änderungen Du vorgenommen hast und warum diese die Performance verbessern. Berücksichtige auch mögliche Auswirkungen der Änderungen auf das gesamte System.

Lösung:

b)

• SQL-Tuning der gegebenen Abfrage:

Die aktuelle SQL-Abfrage lautet:

SELECT * FROM Kunden WHERE Status = 'aktiv' AND letzter_Kauf > '2023-01-01'

Diese Abfrage ist sehr langsam und behindert weitere Operationen. Um die Performance dieser Abfrage zu verbessern, können folgende Schritte unternommen werden:

• 1. Analyse der Abfrage: Prüfe, ob Indizes auf den verwendeten Spalten (Status und letzter_Kauf) vorhanden sind. Indizes können die Abfrageleistung erheblich verbessern, indem sie den Suchprozess beschleunigen.
• 2. Erstellung eines Index: Wenn noch keine Indizes vorhanden sind, erstelle diese:

CREATE INDEX idx_status_letzter_kauf ON Kunden(Status, letzter_Kauf);

• Dieser zusammengesetzte Index hilft der Datenbank, die relevanten Zeilen schneller zu finden, da sowohl Status als auch letzter_Kauf abgedeckt werden.
• 3. Auswahl spezifischer Spalten: Wenn nicht alle Spalten der Tabelle Kunden benötigt werden, ist es sinnvoll, nur die benötigten Spalten auszuwählen statt SELECT * zu verwenden:

SELECT kunden_id, name, email, letzter_Kauf FROM Kunden WHERE Status = 'aktiv' AND letzter_Kauf > '2023-01-01';

• Dadurch werden weniger Daten geladen und übertragen, was die Abfrage beschleunigt.
• 4. Überprüfung der Statistiken: Stelle sicher, dass die Statistiken der Tabelle aktuell sind. Aktuelle Statistiken helfen dem Abfrageoptimierer, bessere Ausführungspläne zu erstellen:

RUNSTATS ON TABLE Kunden;

• Optimierte Version der Abfrage: Unter Berücksichtigung der obigen Schritte sieht die optimierte Abfrage folgendermaßen aus:

SELECT kunden_id, name, email, letzter_Kauf FROM Kunden WHERE Status = 'aktiv' AND letzter_Kauf > '2023-01-01';

• Erklärung der Änderungen:
• Indizierung: Der Index auf den Spalten Status und letzter_Kauf sorgt dafür, dass die Datenbank nur die relevanten Zeilen durchsuchen muss, was die Abfragezeit erheblich reduziert.
• Spezifische Spaltenauswahl: Durch die Auswahl nur der benötigten Spalten reduziert sich der Speicher- und I/O-Bedarf, wodurch die Abfrage schneller wird.
• Aktualisierung der Statistiken: Wenn die Statistiken aktuell sind, kann der Abfrageoptimierer den effizientesten Ausführungsplan wählen.
• Impact auf das gesamte System:- Index-Erstellung: Dies kann nachteilige Auswirkungen auf die Schreiboperationen haben, da Indizes aktualisiert werden müssen. Es ist jedoch ein notwendiger Kompromiss für bessere Leseoperationen.- REDUZIERTE Netzwerkbelastung: Durch die spezifische Auswahl der Spalten wird die Datenmenge, die zwischen Datenbank und Anwendung übertragen wird, reduziert.

Insgesamt sollten diese Änderungen die Performance der Abfrage verbessern und die Auswirkungen auf das gesamte System minimieren.

Aufgabe 2)

Integration moderner Technologien in bestehende Mainframe-UmgebungenDie Integration moderner Technologien in traditionelle Mainframe-Umgebungen ermöglicht es Unternehmen, die Leistungsfähigkeit, Flexibilität und Skalierbarkeit ihrer bestehenden Systeme zu erhöhen. Zu den wichtigsten Technologien gehören:

• API-Integration: Verwendung von RESTful und SOAP APIs zur Verbindung von Mainframe-Daten mit modernen Anwendungen.
• Containerisierung: Implementierung von Container-Technologien wie Docker für die Bereitstellung von Anwendungen auf dem Mainframe.
• DevOps: Einführung von Continuous Integration und Continuous Deployment (CI/CD) zur Automatisierung und Verbesserung der Softwareentwicklung und -bereitstellung.
• Cloud-Integration: Nutzung von hybriden Cloud-Architekturen zur Erweiterung der Mainframe-Ressourcen und -Funktionalitäten.
• Microservices: Aufteilung monolithischer Mainframe-Anwendungen in kleinere, unabhängige Dienste zur besseren Skalierung und Wartung.
• Sicherheit: Moderne Sicherheitsprotokolle und Verschlüsselungen zum Schutz sensibler Daten auf Mainframe-Systemen implementieren.

a)

Erkläre den Prozess der API-Integration für ein Mainframe-System. Diskutiere die Vor- und Nachteile der Verwendung von RESTful APIs im Vergleich zu SOAP APIs in diesem Kontext. Gehe dabei insbesondere auf Aspekte wie Leistung, Sicherheit und Wartbarkeit ein.

Lösung:

Prozess der API-Integration für ein Mainframe-System

Die Integration von APIs in ein Mainframe-System ermöglicht eine nahtlose Verbindung von alten Datenbanken und Anwendungen mit modernen Systemen. Der Prozess umfasst mehrere Schritte:

• Anforderungserfassung: Bestimme die Anforderungen und den Zweck der API, die in das System integriert werden soll. Dies umfasst sowohl funktionale Anforderungen als auch nicht-funktionale Anforderungen wie Leistung und Sicherheit.
• Design: Entwirf die Schnittstelle der API. Hierbei müssen Aspekte wie Endpunkte, Datenformate und Protokolle definiert werden. Dieser Schritt ist entscheidend, um sicherzustellen, dass die API effizient und sicher ist.
• Erstellung: Entwickle die API. Dies umfasst das Schreiben des Codes, der für die Kommunikation zwischen dem Mainframe und den modernen Anwendungen notwendig ist. In diesem Schritt werden die definierten Endpunkte und Datenformate implementiert.
• Tests: Teste die API gründlich, um sicherzustellen, dass sie wie erwartet funktioniert und die Anforderungen erfüllt. Dies umfasst Funktionstests, Leistungstests und Sicherheitstests.
• Bereitstellung: Bereite die API für den Einsatz vor und implementiere sie in der Produktionsumgebung. Dies umfasst die Konfiguration von Servern und Netzwerken, um den API-Verkehr zu ermöglichen.
• Überwachung: Überwache die API, um ihre Leistung, Sicherheit und Verfügbarkeit sicherzustellen. Dies umfasst das Protokollieren und Analysieren von API-Aufrufen sowie das Implementieren von Alarmen für ungewöhnliche Aktivitäten.

Vor- und Nachteile von RESTful APIs gegenüber SOAP APIs

• Leistung:
  • RESTful API: RESTful APIs verwenden normalerweise JSON für Datenaustausch, was zu geringeren Overheads und schnelleren Reaktionszeiten führt. Die REST-Architektur ist stateless und ermöglicht Skalierbarkeit.
  • SOAP API: SOAP verwendet XML für Datenaustausch, was zu mehr Overhead und langsameren Reaktionszeiten führt. SOAP ist dafür bekannt, eine festere Struktur und erweiterte Sicherheitsfeatures zu haben, was jedoch auf Kosten der Leistung geht.
• Sicherheit:
  • RESTful API: RESTful APIs können durch HTTPS-Verschlüsselung geschützt werden. Sie erfordern jedoch zusätzliche Konfigurationen und Implementierungen, um auf das gleiche Sicherheitsniveau wie SOAP zu kommen.
  • SOAP API: SOAP hat integrierte Sicherheitsfeatures wie WS-Security, was eine sicherere Nachrichtenübertragung ermöglicht. Dies macht SOAP bei sensiblen Datenübertragungen zu einer bevorzugten Wahl.
• Wartbarkeit:
  • RESTful API: RESTful APIs sind einfacher und flexibler zu implementieren und zu warten, da sie auf Standard-HTTP-Methoden basieren. Sie sind leichter verständlich und erfordern weniger spezifisches Wissen.
  • SOAP API: SOAP APIs sind komplexer und erfordern spezifisches Wissen über das SOAP-Protokoll und die verwendeten Standards. Sie bieten jedoch in einigen Fällen eine robustere Lösung.

Insgesamt hängt die Wahl zwischen RESTful und SOAP APIs stark von den spezifischen Anforderungen des Projekts ab. RESTful APIs bieten Vorteile in Bezug auf Leistung und Wartbarkeit, während SOAP APIs robustere Sicherheitsfeatures bieten, was sie für bestimmte Anwendungsfälle geeigneter macht.

b)

Beschreibe die Schritte zur Implementierung einer Containerisierungslösung mit Docker für eine Legacy-Mainframe-Anwendung. Welche Herausforderungen könnten dabei auftreten und wie können sie überwunden werden? Erläutere die Rolle von Orchestrierungstools wie Kubernetes in diesem Zusammenhang.

Lösung:

Schritte zur Implementierung einer Containerisierungslösung mit Docker für eine Legacy-Mainframe-Anwendung

Die Implementierung einer Containerisierungslösung mit Docker für eine Legacy-Mainframe-Anwendung umfasst mehrere Schritte:

• Anforderungsanalyse: Analysiere die bestehende Mainframe-Anwendung und identifiziere die Teile, die containerisiert werden können. Bestimme die Abhängigkeiten, die von der Anwendung benötigt werden und wie diese in Docker-Containern bereitgestellt werden können.
• Umgebung konfigurieren: Richte die Entwicklungsumgebung für Docker ein. Installiere Docker auf den relevanten Systemen und stelle sicher, dass die notwendigen Ressourcen vorhanden sind.
• Dockerfile erstellen: Schreibe ein Dockerfile für die Anwendung. Dieses Dockerfile enthält Anweisungen, wie der Container aufgebaut werden soll, welche Basis-Image verwendet wird, welche Abhängigkeiten installiert werden müssen und wie die Anwendung gestartet wird.
• Bauen und Testen: Baue das Docker-Image mit dem Dockerfile und teste es gründlich, um sicherzustellen, dass die Anwendung im Container wie erwartet funktioniert. Dies umfasst Funktionstests sowie Leistungstests, um sicherzustellen, dass die Containerisierung keine negativen Auswirkungen auf die Anwendung hat.
• Netzwerk und Datenspeicher konfigurieren: Konfiguriere das Netzwerk und die Datenspeicherung für die Container. Dies könnte die Einrichtung von Volumes zur Speicherung von Daten sowie die Konfiguration von Netzwerken umfassen, damit die Container kommunizieren können.
• Bereitstellung: Rolle die Docker-Container in der Produktionsumgebung aus. Stelle sicher, dass die erforderlichen Überwachungs- und Protokollierungsmechanismen vorhanden sind, um den Betrieb zu überwachen und Probleme frühzeitig zu erkennen.

Herausforderungen und Lösungen

• Kompatibilitätsprobleme: Mainframe-Anwendungen könnten auf Abhängigkeiten angewiesen sein, die nicht leicht in einem Container nachgebildet werden können. Lösung: Analysiere die Abhängigkeiten gründlich und erstelle angepasste Docker-Images oder nutze Multistage-Builds, um die notwendige Umgebung zu emulieren.
• Leistungsprobleme: Container könnten nicht die gleiche Leistung wie native Mainframe-Umgebungen bieten. Lösung: Optimiere den Container und die Anwendung, überprüfe die Ressourcenzuweisung und führe Lasttests durch, um Engpässe frühzeitig zu identifizieren.
• Sicherheitsbedenken: Das Verschieben sensibler Anwendungen in Container kann neue Sicherheitsrisiken mit sich bringen. Lösung: Implementiere Best Practices für Containersicherheit, wie das Minimieren von Containerrechten, das Scannen von Images auf Schwachstellen und das Verwenden von sicheren Registries.

Die Rolle von Orchestrierungstools wie Kubernetes

Orchestrierungstools wie Kubernetes spielen eine entscheidende Rolle bei der Verwaltung und dem Einsatz von Containern in großem Maßstab:

• Automatisierte Bereitstellung und Skalierung: Kubernetes automatisiert die Bereitstellung, Skalierung und Verwaltung von Container-Anwendungen. Es sorgt dafür, dass die Anwendung jederzeit verfügbar ist und den Ressourcenanforderungen gerecht wird.
• Lastverteilung: Kubernetes verteilt den eingehenden Datenverkehr automatisch auf die verfügbaren Container, was die Leistung und Zuverlässigkeit der Anwendung verbessert.
• Fehlerbehebung und Selbstheilung: Kubernetes überwacht kontinuierlich den Zustand der Anwendung und der Container. Wenn ein Container ausfällt, startet Kubernetes automatisch einen neuen Container, um die gewünschte Anzahl zu erhalten.
• Konfigurationsverwaltung: Kubernetes ermöglicht die zentrale Verwaltung von Konfigurationen und Geheimnissen, die sicher für die Anwendung bereitgestellt werden können. Dies erleichtert das Management und die Aktualisierung von Konfigurationen.

Somit bietet Kubernetes eine robuste Plattform, die nicht nur die Containerisierung von Anwendungen erleichtert, sondern auch deren Betrieb in Produktionsumgebungen vereinfacht und verbessert.

c)

Entwickle ein Konzept zur Integration einer hybriden Cloud-Architektur in eine bestehende Mainframe-Umgebung. Welche Vor- und Nachteile ergeben sich aus der Nutzung einer Hybrid-Cloud-Lösung? Berechne die potenziellen Kosteneinsparungen durch die Auslagerung von bestimmten Aufgaben in die Cloud unter der Annahme, dass die monatlichen Kosten für die Cloud-Nutzung \(\text{C}_{cloud}\) 40% der bisherigen Mainframe-Betriebskosten \(\text{C}_{mainframe}\) betragen.

Lösung:

Konzept zur Integration einer hybriden Cloud-Architektur in eine bestehende Mainframe-Umgebung

Die Integration einer hybriden Cloud-Architektur in eine Mainframe-Umgebung kann ein Unternehmen in die Lage versetzen, die Vorteile beider Welten zu nutzen. Hier sind die wesentlichen Schritte zur Implementierung:

• Anforderungsanalyse: Beurteile die bestehenden Workloads und Anwendungen auf dem Mainframe, um zu bestimmen, welche Aufgaben in die Cloud verlagert werden können. Berücksichtige insbesondere Sicherheitsanforderungen, Datenvertraulichkeit und Compliance.
• Cloud-Anbieter auswählen: Entscheide Dich für einen Cloud-Anbieter, der optimale Dienste, Sicherheitsfeatures und Compliance-Möglichkeiten bietet. Wichtige Anbieter sind AWS, Microsoft Azure und Google Cloud.
• Architektur entwerfen: Skizziere die Netzwerkarchitektur, die die Bestandslösung und die Cloud miteinander verbindet. Hierzu gehören VPN-Tunnel, dedizierte Verbindungen und API-Gateways.
• Datenmigration: Plane den Transfer von Daten in die Cloud. Bestimme, welche Daten verschoben werden können und implementiere sichere Übertragungsprotokolle, um Datenverluste zu vermeiden.
• Workload-Verteilung: Verteile die Aufgaben so, dass die Cloud für dynamische, skalierbare Aufgaben genutzt wird und der Mainframe für stabile, hochsichere Transaktionen. Sicherstelle, dass kritische Daten und Anwendungen weiterhin auf dem Mainframe bleiben.
• Sicherheit und Compliance: Implementiere Sicherheitsmechanismen wie Verschlüsselung und Zugangskontrollen, um sicherzustellen, dass Daten und Anwendungen sicher sind. Überprüfe regelmäßig die Einhaltung von Sicherheits- und Compliance-Standards.
• Monitoring und Management: Nutze Monitoring-Tools, um die Performance und Verfügbarkeit von Anwendungen sowohl in der Cloud als auch auf dem Mainframe zu überwachen. Tools wie AWS CloudWatch, Azure Monitor oder Google Stackdriver können hierbei helfen.
• Testen und Validierung: Teste die integrierte Umgebung gründlich, um sicherzustellen, dass sie stabil ist und die Anforderungen erfüllt. Dies umfasst Leistungstests, Sicherheitsaudits und Funktionstests.
• Schulung und Dokumentation: Schulen die Mitarbeitenden im Umgang mit der neuen Umgebung und erstelle detaillierte Dokumentationen zu den neuen Prozessen und Technologien.

Vor- und Nachteile einer Hybrid-Cloud-Lösung

• Vorteile:
  • Skalierbarkeit: Die Cloud bietet die Möglichkeit, Ressourcen je nach Bedarf dynamisch zu skalieren.
  • Kosteneffizienz: Durch die Nutzung der Cloud können Betriebskosten langfristig gesenkt werden, da keine permanente Investition in Hardware erforderlich ist.
  • Flexibilität: Eine hybride Cloud-Architektur ermöglicht es, schneller auf sich ändernde Geschäftsanforderungen zu reagieren und bietet mehr Flexibilität für IT-Ressourcen.
  • Resilienz: Die Kombination von On-Premise- und Cloud-Ressourcen kann die Ausfallsicherheit erhöhen, da Fehler nicht zwangsläufig das gesamte System betreffen.
• Nachteile:
  • Komplexität: Die Verwaltung einer hybriden Cloud-Umgebung ist komplex und erfordert spezialisiertes Fachwissen sowie geeignete Management-Tools.
  • Sicherheit: Die Sicherstellung von Datenschutz und Einhaltung von Compliance-Vorschriften kann in einer hybriden Umgebung herausfordernd sein.
  • Latenz: Datenübertragungen zwischen Mainframe und Cloud können Latenzprobleme verursachen, besonders bei großen Datenmengen.
  • Abhängigkeit vom Anbieter: Unternehmen können abhängig von bestimmten Diensten und der Verfügbarkeit des Cloud-Anbieters werden.

Berechnung der potenziellen Kosteneinsparungen

Unter der Annahme, dass die monatlichen Kosten für die Cloud-Nutzung (\(\text{C}_{cloud}\)) 40% der bisherigen Mainframe-Betriebskosten (\(\text{C}_{mainframe}\)) betragen, lassen sich die potenziellen Kosteneinsparungen wie folgt berechnen:

Die monatlichen Cloud-Kosten betragen:

\[ \text{C}_{cloud} = 0.40 \times \text{C}_{mainframe} \]

Die monatlichen Kosteneinsparungen bei Auslagerung von bestimmten Aufgaben in die Cloud betragen:

\[ \text{Einsparungen} = \text{C}_{mainframe} - \text{C}_{cloud} \]

Setzen wir \(\text{C}_{cloud}\) in die Gleichung ein, erhalten wir:

\[ \text{Einsparungen} = \text{C}_{mainframe} - 0.40 \times \text{C}_{mainframe} \]

\[ \text{Einsparungen} = 0.60 \times \text{C}_{mainframe} \]

Die potenziellen Kosteneinsparungen betragen somit 60% der bisherigen Mainframe-Betriebskosten:

\[ \text{Einsparungen} = 0.60 \times \text{C}_{mainframe} \]

Aufgabe 3)

Du arbeitest als Mainframe-Programmierer und erhältst die Aufgabe, ein fehlerhaftes JCL-Skript zu diagnostizieren und zu beheben. Das Skript verursacht Fehler während der Ausführung in einer simulierten Mainframe-Umgebung.

Nachfolgend ist das JCL-Skript, das Fehler enthält:

//JOB1    JOB (’ACCOUNTING’),’PROGRAMMER’ //STEP1   EXEC PGM=PROG1 //SYSOUT  DD SYSOUT=A //SYSPRINT DD SYSOUT=* //SYSIN   DD DUMMY 

a)

a) Untersuche das oben bereitgestellte JCL-Skript auf potentielle Syntax- und logische Fehler. Erläutere die Art der identifizierten Fehler und wie diese gelöst werden können. Achte besonders auf die Job-Karten und die Schrittanweisungen.

Lösung:

• Untersuchung des JCL-Skripts:
  • Das JCL-Skript scheint auf den ersten Blick einige Syntax- und logische Fehler zu enthalten.
  • Hier ist das original Skript:

  //JOB1    JOB (’ACCOUNTING’),’PROGRAMMER’//STEP1   EXEC PGM=PROG1//SYSOUT  DD SYSOUT=A//SYSPRINT DD SYSOUT=*//SYSIN   DD DUMMY

• Potenzieller Fehler #1: Falsche Anführungszeichen
  • Problem: Die Anführungszeichen um den ACCOUNTING Wert sind typographische Anführungszeichen (’ ’), die in JCL nicht akzeptiert werden. Es sollten einfache Anführungszeichen (') verwendet werden.
  • Lösung: Verwende einfache Anführungszeichen für ACCOUNTING:

  //JOB1    JOB ('ACCOUNTING'),'PROGRAMMER'

//JOB1    JOB ('ACCOUNTING'),'PROGRAMMER',CLASS=A,MSGCLASS=A,MSGLEVEL=(1,1)

//SYSIN   DD DSN=DATEINAME,DISP=SHR

Nach diesen Anpassungen sieht das geänderte Skript wie folgt aus:

//JOB1    JOB ('ACCOUNTING'),'PROGRAMMER',CLASS=A,MSGCLASS=A,MSGLEVEL=(1,1)//STEP1   EXEC PGM=PROG1//SYSOUT  DD SYSOUT=A//SYSPRINT DD SYSOUT=*//SYSIN   DD DUMMY

b)

b) Nutze SDSF und JES, um Diagnosen an dem fehlerhaften JCL-Skript durchzuführen. Beschreibe den Prozess zur Ermittlung der Auftretensstelle und Art des Fehlers, indem Du relevante Informationen aus der SYSOUT-Datenmenge und den Rückgabecodes extrahierst.

Lösung:

• Diagnose des JCL-Skripts mit SDSF und JES:
• Um zu diagnostizieren, wo und warum das JCL-Skript fehlschlägt, müssen wir SDSF (System Display and Search Facility) und JES (Job Entry Subsystem) verwenden. Hier ist eine schrittweise Anleitung:
• Schritt 1: Zugriff auf SDSF
  • Melde Dich am Mainframe an und gehe zum ISPF (Interactive System Productivity Facility) Panel.
  • Wähle die Option für SDSF, normalerweise Option 3.4.
  • Im SDSF-Bereich gib den Befehl „ST“ ein, um Deinen Job zu finden. ST steht für „Status Display“.
  • Suche nach Deinem Jobnamen, zum Beispiel JOB1.
• Schritt 2: Überprüfen der SYSOUT-Datenmengen
  • Wähle den Job aus, indem Du auf die Zeile mit dem Jobnamen klickst oder den entsprechenden Befehl eingibst (z. B. „?JOB1“).
  • Du solltest eine Liste der Datenmengen sehen, die mit dem Job verbunden sind, wie SYSOUT, SYSPRINT und SYSIN.
  • Öffne die SYSOUT-Datenmenge, um die Ausgaben des Jobs zu sehen.
  • Suche in der SYSOUT-Datenmenge nach Hinweisen auf Fehler. Dies könnte ein „JCL ERROR“ oder eine spezifische Fehlermeldung sein.
• Schritt 3: Analyse der Fehlermeldungen
  • Lies die Fehlermeldungen sorgfältig durch. Fehler in JCL haben oft spezifische Nachrichten, die die Art des Fehlers beschreiben.
  • Zudem können die Rückgabecodes helfen zu diagnostizieren, wo der Fehler auftritt. Rückgabecodes erscheinen normalerweise in der Form „IEFCXXXX“ oder „IEFBR14“ (für erfolgreiche Prozeduren).
  • Dokumentiere die Fehlermeldung und mache dich mit der Fehlermeldung vertraut. Online-Referenzen oder IBMs Dokumentation zum Rückgabecode können nützlich sein.
• Schritt 4: Rückgabecodes analysieren
  • Nach der Diagnose des Fehlers durch die SYSOUT-Datenmengen, schaue in die Rückgabecodes für jeden Step.
  • Die Rückgabecodes geben „0“ für erfolgreiche Ausführungen und andere Werte (meistens größer als „0“) für Fehler. Schaue die Details für diese Fehlercodes an.
  • Zum Beispiel kann ein Rückgabecode „2“ bedeuten, dass ein Problem mit einer Jobkarte vorhandenen ist.
  • Überprüfe die Schritte (STEP1, STEP2, etc.) auf höhere Rückgabewerte, um zu sehen, bei welchem Schritt der Fehler aufgetreten ist.

• Beispiel einer Diagnose:

  • Nach dem Überprüfen der SYSOUT-Datenmenge könnte eine Nachricht wie „IEFC001I SYNTAX ERROR SYMBOL '’' REASON CODE 12“ erscheinen, was auf das Problem mit den falschen Anführungszeichen hinweist.
  • Oder eine Nachricht wie „IGD17045I DATASET NOT FOUND ON VOLUME“ könnte auf ein Problem mit der SYSIN DD-Anweisung hinweisen.
• Zusammenfassung:

  Verwandle diese Diagnose in präzise Fehlerkorrekturen. Nutze die Hinweise aus SYSOUT und die Rückgabecodes, um den spezifischen Fehler zu identifizieren und korrekt zu beheben.

  Der vollständige Prozess umfasst:

  • Zugriff auf SDSF
  • Überprüfung der SYSOUT-Datenmengen
  • Analyse der Fehlermeldungen
  • Nachverfolgung der Rückgabecodes
  • Implementierung der Korrekturen basierend auf den diagnostizierten Fehlern

c)

c) Implementiere Debugging-Techniken, um den Fehler in dem JCL-Skript zu beheben. Dazu gehören das Hinzufügen von Diagnoseanweisungen und das schrittweise Ausführen des Skripts. Dokumentiere die vorgenommenen Änderungen und begründe deren Notwendigkeit. Zeige das behobene und funktionale JCL-Skript auf.

Lösung:

• Implementierung von Debugging-Techniken:
  • Um den Fehler im JCL-Skript zu beheben, ist es wichtig, systematische Debugging-Techniken einzusetzen. Hier sind die Schritte, um dies zu tun:

• Schritt 1: Hinzufügen von Diagnoseanweisungen

  • Eine häufig verwendete Methode zur Diagnose von JCL-Skripten ist das Einfügen von DUMMY-Anweisungen und Nachrichtenzeilen, um den Fluss und die Ausführung des Jobs besser zu verstehen.
  • Zum Beispiel können wir überprüfen, ob der JOB1 korrekt startet und STEP1 versucht auszuführen.

  //JOB1    JOB ('ACCOUNTING'),'PROGRAMMER',CLASS=A,MSGCLASS=A,MSGLEVEL=(1,1)//STEP1   EXEC PGM=PROG1//SYSOUT  DD SYSOUT=A//SYSPRINT DD SYSOUT=*//SYSIN   DD DUMMY//CHECK1  EXEC PGM=IEFBR14//MSGS    DD DSN=&&TEMP,SPACE=(CYL,(1,1)),DISP=(NEW,PASS)//MSGS    DD DISP=SHR,DSN=SYS1.HELP

• Schritt 2: Schrittweises Ausführen des Skripts

  • Um den Fehlerisolierungsprozess zu optimieren, kann das Skript schrittweise ausgeführt werden. Somit wird sichergestellt, dass jede Anweisung richtig ausgeführt wird, bevor zur nächsten übergegangen wird.

  //JOB1    JOB ('ACCOUNTING'),'PROGRAMMER',CLASS=A,MSGCLASS=A,MSGLEVEL=(1,1)//STEP1   EXEC PGM=PROG1//SYSOUT  DD SYSOUT=A//SYSPRINT DD SYSOUT=*//SYSIN   DD DUMMY//CHECK1  EXEC PGM=IEFBR14

• Schritt 3: Dokumentation der vorgenommenen Änderungen

  • Hier sind die vorgenommenen Änderungen dokumentiert und begründet:
  1. Korrektur der Anführungszeichen:Das ursprüngliche Problem sind die typografischen Anführungszeichen. Diese wurden durch einfache Anführungszeichen ersetzt ('ACCOUNTING' statt 'ACCOUNTING').
  2. Hinzufügen von Diagnoseanweisungen:Ein Pseudo-Programm IEFBR14 wurde hinzugefügt, um sicherzustellen, dass die Skriptausführung korrekt startet.
  3. Überprüfung der JOB-Parameter:Klassen- und Nachrichtenzuordnungsparameter (CLASS=A, MSGCLASS=A, MSGLEVEL=(1,1)) wurden hinzugefügt, um sicherzustellen, dass der Job ordnungsgemäß überwacht wird.

//JOB1    JOB ('ACCOUNTING'),'PROGRAMMER',CLASS=A,MSGCLASS=A,MSGLEVEL=(1,1)//STEP1   EXEC PGM=PROG1//SYSOUT  DD SYSOUT=A//SYSPRINT DD SYSOUT=*//SYSIN   DD DUMMY//CHECK1  EXEC PGM=IEFBR14

Aufgabe 4)

Du arbeitest als Systemprogrammierer in einem Unternehmen, das auf Mainframe-Systeme setzt. Deine Aufgabe ist es, einen VSAM-Datenbestand zu erstellen und zu verwalten. Du sollst einen Key-Sequenced Data Set (KSDS) anlegen, für diesen entsprechende Verwaltungsaufgaben durchführen und Performance-Tuning-Maßnahmen erläutern.

a)

Erstelle einen VSAM-Datenbestand vom Typ KSDS mit den folgenden Anforderungen: Der Key soll aus den ersten 10 Zeichen des Datensatzes bestehen. Die Datei soll Platz für 100.000 Datensätze vorsehen. Nutze JCL und den IDCAMS-Befehl DEFINE CLUSTER. Beschreibe dabei die einzelnen Parameter und ihre Bedeutung. Achte besonders auf die Parameter zur Primär- und Sekundärzuteilung des Speicherplatzes und zur Festlegung der Kontrollintervallgröße (CI).

Lösung:

Erstellen eines VSAM-Datenbestands vom Typ KSDS

In dieser Aufgabe werden wir einen Key-Sequenced Data Set (KSDS) mit bestimmten Anforderungen erstellen.

Folgende Schritte sind notwendig:

• Der Key soll aus den ersten 10 Zeichen des Datensatzes bestehen.
• Die Datei soll Platz für 100.000 Datensätze vorsehen.
• Wir werden JCL und den IDCAMS-Befehl DEFINE CLUSTER verwenden.

Hier ist ein Beispiel für das JCL-Skript und die Beschreibung der einzelnen Parameter:

 '! / ... unsere JCL-Syntax ...//KSDSDEF JOB ...//STEP1 EXEC PGM=IDCAMS//SYSPRINT DD SYSOUT=*//SYSIN DD * DEFINE CLUSTER (        NAME('DEIN.VSAM.KSDS')        INDEXED        RECORDSIZE (80 80)        KEYS(10 0)        TRACKS(50 20)    )    DATA (        NAME('DEIN.VSAM.KSDS.DATA')        RECORDSIZE (80 80)        KEYS(10 0)        CONTROLINTERVALSIZE(4096)    )    INDEX (        NAME('DEIN.VSAM.KSDS.INDEX')    )/*` 

Erklärung der wichtigsten Parameter:

• NAME('DEIN.VSAM.KSDS'): Name des VSAM-Datenbestands.
• INDEXED: Gibt an, dass es sich um einen Key-Sequenced Data Set handelt.
• RECORDSIZE (80 80): Gibt die minimale und maximale Größe eines Datensatzes in Bytes an.
• KEYS(10 0): Definiert die Länge und den Offset des Schlüssels. In diesem Fall ist der Schlüssel die ersten 10 Zeichen des Datensatzes.
• TRACKS(50 20): Gibt die primäre und sekundäre Zuteilung des Speicherplatzes in Tracks an. Die primäre Zuteilung sind 50 Tracks und die sekundäre Zuteilung sind 20 Tracks.
• DATA NAME('DEIN.VSAM.KSDS.DATA'): Name des Datenbereichs des VSAM-Datenbestands.
• CONTROLINTERVALSIZE(4096): Gibt die Größe des Kontrollintervalls in Bytes an. Ein CI (Control Interval) ist der Bereich, in dem die Datensätze gespeichert werden.
• INDEX NAME('DEIN.VSAM.KSDS.INDEX'): Name des Indexbereichs des VSAM-Datenbestands.

Durch diese Parameter wird ein VSAM-Datenbestand mit den spezifizierten Eigenschaften erstellt. Dies schließt primäre und sekundäre Speicherplatzzuweisungen sowie die Größe des Kontrollintervalls mit ein, was eine wichtige Rolle bei der Performance und Verwaltung des KSDS spielt.

b)

Nach der Erstellung des KSDS musst Du Daten in diesen VSAM-Datenbestand laden und ihn verwalten. Verwende dafür die IDCAMS-Befehle REPRO und DELETE. Beschreibe einen Ablauf, in dem Du zunächst Daten von einer sequentiellen Datei in den KSDS kopierst und danach bestimmte Datensätze wieder löschst. Erläutere auch, welche Maßnahmen zur Wiederherstellung zu ergreifen sind, falls bei der Datenmanipulation Fehler auftreten. Gehe auf geeignete Backup- und Recovery-Strategien ein, die verwendet werden sollen, um Datenverlust zu minimieren.

Lösung:

Verwalten und Laden von Daten in einem VSAM-Datenbestand

Nachdem der VSAM-Datenbestand (KSDS) erstellt wurde, musst Du Daten von einer sequentiellen Datei in den KSDS kopieren und bestimmte Datensätze verwalten. Hier verwenden wir die IDCAMS-Befehle REPRO und DELETE.

1. Daten von einer sequentiellen Datei in den KSDS kopieren

Der IDCAMS-Befehl REPRO wird verwendet, um Daten von einer Quelle zu kopieren, die eine sequentielle Datei sein kann.

 'write your code actual here' 

In diesem Beispiel:

• INFILE: DSN der sequentiellen Datei, die als Eingabequelle dient.
• OUTFILE: DSN des VSAM-KSDS, in den die Daten kopiert werden.

2. Löschen bestimmter Datensätze im KSDS

Der IDCAMS-Befehl DELETE wird verwendet, um bestimmte Datensätze aus dem VSAM-KSDS zu löschen.

 'write your code actual here' 

Dieser Befehl löscht den gesamten VSAM-Datenbestand. Um jedoch bestimmte Datensätze zu löschen, müsste zuvor eine Key-File erstellt werden, die dann für gezielte Löschungen verwendet werden kann.

3. Maßnahmen zur Wiederherstellung bei Fehlern

Backup-Strategien:

• Regelmäßige Backups des VSAM-Clusters und der Datenbestände, beispielsweise durch wöchentliche oder tägliche Sicherungen je nach Datenvolumen und Sensibilität.
• Verwendung von Dumps, die die Daten auf Band oder Festplatte sichern.

Recovery-Strategien:

• Verwendung von Backup-Kopien zur Wiederherstellung defekter oder versehentlich gelöschter Daten.
• Protokolle und Logs führen, die Änderungen und Transaktionen dokumentieren, um gezielt bestimmte Änderungen zurückzunehmen oder nachzuvollziehen.
• Einsatz von VSAM-Tools zur Wiederherstellung von Datenbeständen, falls Fehler auftreten.

Beispiel für die Wiederherstellung nach einer Fehlermeldung:

 'write your code actual here' 

Falls ein Fehler auftritt und der VSAM-Datenbestand beschädigt wird, kann ein Backup verwendet werden, um den Datenbestand mit dem REPRO Befehl wiederherzustellen und die fehlerhaften Daten zu ersetzen.

Durch diese Vorgehensweise kannst Du Daten sicher in den KSDS laden, verwalten und bei Fehlern wirksame Maßnahmen zur Wiederherstellung ergreifen.

c)

Ein wichtiger Aspekt für die Nutzung von VSAM-Datenbeständen ist das Performance-Tuning. Erkläre, wie Du die Größe des Kontrollintervalls (CI) für ein optimales Gleichgewicht zwischen Speicher- und Zugriffseffizienz bestimmen würdest. Diskutiere, welche Auswirkungen die Wahl der CI-Größe auf die Performance hat, und nenne spezifische Strategien wie CI-Splits, die zur Verbesserung der Performance eingesetzt werden können. Erwähne auch, wie Du durch das Anlegen eines Alternativ-Index (AIX) den Zugriff auf häufig benötigte Datensätze beschleunigen kannst.

Lösung:

Performance-Tuning für VSAM-Datenbestände

Ein wesentlicher Aspekt bei der Nutzung von VSAM-Datenbeständen ist das Performance-Tuning. Ein wichtiger Parameter dabei ist die Größe des Kontrollintervalls (CI).

1. Bestimmung der optimalen CI-Größe

Das Kontrollintervall (CI) ist der Bereich, in dem die Datensätze gespeichert werden. Die Größe des CIs spielt eine entscheidende Rolle für die Performance:

• Zu kleine CI-Größe: Führt zu häufigen Ein- und Ausgabeoperationen (I/Os), da die Daten häufiger gelesen und geschrieben werden müssen. Dies kann die I/O-Effizienz beeinträchtigen.
• Zu große CI-Größe: Erhöht den Speicherverbrauch und die Wahrscheinlichkeit von CI-Splits, was die Verwaltung der Daten erschwert und die Performance beeinträchtigen kann.

Um die optimale CI-Größe zu bestimmen, sollten folgende Punkte berücksichtigt werden:

• Die durchschnittliche Größe der Datensätze und die Anzahl der Datensätze pro CI.
• Die Zugriffshäufigkeit auf die Daten und die Art der Zugriffe (sequentiell oder zufällig).
• Die verfügbare Speichergröße und die Speicherverwaltung.

Eine gängige Praxis ist es, mit einer grundlegenden CI-Größe von 4 KB zu beginnen und diese basierend auf der Analyse der Anwendungsdaten und der Zugriffsmuster anzupassen.

2. Auswirkungen der CI-Größe auf die Performance

Die Wahl der CI-Größe hat direkte Auswirkungen auf die Performance:

• E/A-Effizienz: Eine größere CI-Größe kann die Anzahl der E/A-Operationen reduzieren, indem mehr Daten gleichzeitig übertragen werden. Dies kann die Performance bei sequentiellen Zugriffen verbessern.
• Speichereffizienz: Eine kleinere CI-Größe kann die Speichereffizienz erhöhen, da weniger Speicherplatz ungenutzt bleibt. Dies kann bei zufälligen Zugriffen vorteilhaft sein, da nur die benötigten Daten gelesen werden.

3. CI-Splits

Ein CI-Split tritt auf, wenn ein Kontrollintervall voll ist und ein neuer Datensatz hinzugefügt werden soll. Der CI-Split teilt das CI in zwei CIs und verlagert einige Datensätze in das neue CI. Häufige CI-Splits können die Performance beeinträchtigen:

• Vermeidung von CI-Splits: Eine angemessene CI-Größe und korrekte Primär- und Sekundärzuteilungen können helfen, CI-Splits zu minimieren.
• CI-Ausgleiche: Regelmäßige Neuorganisationen des KSDS können CI-Splits ausgleichen und die Effizienz wiederherstellen.

4. Alternativ-Index (AIX)

Ein Alternativ-Index (AIX) kann verwendet werden, um den Zugriff auf häufig benötigte Datensätze zu beschleunigen. Ein AIX erstellt einen zusätzlichen Index, der auf anderen Schlüsselwerten basiert, als dem primären Schlüssel:

• Erstellung eines AIX: Ein AIX kann erstellt werden, indem ein zweiter Schlüssel zur Indizierung von Datensätzen verwendet wird, der häufig in Suchanfragen verwendet wird.
• Bedeutung des AIX: Der AIX ermöglicht schnellere und effizientere Zugriffe auf Datensätze, indem er alternative Suchpfade bietet.

Die Kombination aus optimaler CI-Größe und der Verwendung von Alternativ-Indizes (AIX) kann die Performance von VSAM-Datenbeständen erheblich verbessern und die Effizienz der Datenzugriffe maximieren.