AWS 针对大型机 Runtime 高级架构进行转型 - AWS 大型机现代化
AWS 为大型机运行时组件进行转换执行环境无状态和会话处理高可用性与无状态

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AWS 针对大型机 Runtime 高级架构进行转型

作为用于 AWS 将传统程序现代化为 Java 的大型机转换解决方案的一部分，大型机运行时的 Tr AWS ansform 通过提供遗留结构和程序代码组织标准化的库，为现代化应用程序提供了统一的、基于 REST 的入口点，并为此类应用程序提供了执行框架。

此类现代化应用程序是大型机 AWS 转型自动重构过程的结果，该过程用于将大型机和中端程序（在以下文档中称为 “旧版”）现代化为基于 Web 的架构。

大型机运行时 AWS 转换的目标是复制遗留程序的行为（等同功能）、性能（在程序执行时间和资源消耗方面），以及Java开发人员易于维护现代化程序，尽管使用熟悉的环境和习语（例如tomcat、Spring、getters/setters）很流利。 APIs

AWS 为大型机运行时组件进行转换

大型机运行时环境的 AWS 转换由两种组件组成：

  • 一组 java 库（jar 文件），通常称为“共享文件夹”，提供遗留结构和语句。

  • 一组 Web 应用程序（war 文件），其中包含基于 Spring 的 Web 应用程序，为现代化程序提供一组通用的框架和服务。

以下部分详细介绍了这两个组件的作用。

AWS 为大型机库进行转型

大型机库的 AWS 转换是一组 jar 文件，存储在添加到标准 tomcat 类路径的shared/子文件夹中，以便所有现代化的 Java 程序都可以使用它们。这类库旨在提供在遗留开发环境中常见但在 Java 编程环境中非原生且不容易实现的特征。这些功能以 Java 开发人员尽可能熟悉的方式公开（getters/setter、基于类、流利）。 APIs一个重要的例子是 Data Simplifier 库，它为 Java 程序提供了传统的内存布局和操作结构（在 COBOL PL1 或 RPG 语言中遇到）。这些 jar 是遗留程序生成的现代化 Java 代码的核心依赖项。有关数据简化器的更多信息，请参阅大型机 AWS 转型中的数据简化器是什么。

Web 应用程序

Web 应用程序档案 (WARs) 是将代码和应用程序部署到 tomcat 应用程序服务器的标准方法。作为大型机 AWS 转换运行时的一部分提供的执行框架旨在提供一组执行框架，再现传统环境和事务监视器（JCL batch、CICS、IMS...）以及相关的必需服务。

最重要的是 gapwalk-application（通常缩写为“Gapwalk”），它提供了一组基于 REST 的统一入口点来触发和控制事务、程序和批处理执行。有关更多信息，请参阅 AWS 为大型机运行时进行转换 APIs。

此 Web 应用程序分配 Java 执行线程和资源，以便在现代化程序所面向的环境中运行这些程序。以下部分通过举例详细介绍了此类重现环境。

其他 Web 应用程序向执行环境（更确切地说，向下文描述的“程序注册表”）中添加了模拟遗留程序可用的和可从遗留程序调用的程序的程序。其中重要的两类为：

  • 操作系统提供的程序仿真：JCL 驱动的批处理特别需要能够调用各种文件和数据库操作程序作为其标准环境的一部分。示例包括 SORT/DFSORT 或 IDCAMS。为此，提供的 Java 程序可以重现此类行为并且可被调用（使用与遗留程序相同的方式）。

  • “驱动程序”，由执行框架或中间件作为入口点提供的专用程序。例如，在 IMS 环境中执行的 COBOL 程序依赖 CBLTDLI 来访问与 IMS 相关的服务（IMS 数据库、通过 MFS 的用户对话等）。

程序注册表

为了参与和利用这些结构、框架和服务，从遗留程序现代化得到的 Java 程序遵循AWS 针对现代化应用程序的大型机结构进行转型中所述的特定结构。启动时，Tr AWS ansform for Mainframe Runtime 会将所有这些程序收集到通用的 “程序注册表” 中，以便之后可以调用（并相互调用）。程序注册表提供了松耦合和分解的可能性（因为相互调用的程序不必同时进行现代化）。

执行环境

经常遇到的遗留环境和编排如下：

  • JCL 驱动的批处理一旦现代化为 Java 程序和 Groovy 脚本，即可以同步（阻塞）或异步（分离）的方式启动。在后一种情况下，可以通过 REST 端点监控其执行情况。

  • 大型机 AWS 转换子系统通过以下方式提供类似于 CICS 的执行环境：

    • 一个入口点，用于启动 CICS 事务和运行相关程序，同时遵循 CICS 的“运行级别”编排；

    • 资源定义的外部存储；

    • 一组同质的 Java 流畅 APIs 复制语句EXEC CICS，

    • 一组可重现 CICS 服务的可插拔类，例如临时存储队列、临时数据队列或文件访问（通常有多种实现可用，例如适用于 Apache Flink 的亚马逊托管服务、Amazon Simple Queue Service 或适用于 TD 队列的 RabbitMQ）；

    • 对于面向用户的应用程序，BMS 屏幕描述格式已现代化为 Angular Web 应用程序，并支持相应的“伪对话”对话框。

  • 同样，另一个子系统提供基于 IMS 消息的编排，并支持采用 MFS 格式的 UI 屏幕现代化。

  • 此外，第三个子系统允许在类似 iSeries 的环境中执行程序，包括对 DSPF（显示文件）指定的屏幕进行现代化。

所有这些环境都建立在常见的操作系统级服务之上，例如：

  • 仿真遗留内存分配和布局（数据简化器）；

  • 基于 Java 线程重现 COBOL“运行单元”执行和参数传递机制（CALL 语句）；

  • 模拟平面连接 VSAM（通过 Blusam 库集）和 GDG 数据集组织，

  • 访问数据存储，例如 RDBMS（EXEC SQL 语句）。

无状态和会话处理

大型机运行时 AWS 转换的一个重要功能是在执行现代化程序时启用高可用性 (HA) 和水平可扩展性方案。

该特征基于无状态，其重要的示例是 HTTP 会话处理。

会话处理

Tomcat 是基于 Web 的，实现这一点的一个重要机制是 HTTP 会话处理（由 tomcat 和 Spring 提供）和无状态设计。这类无状态设计基于以下几点：

  • 用户通过 HTTPS 进行连接；

  • 应用程序服务器部署在负载均衡器后面；

  • 当用户首次连接到应用程序时，将对其进行身份验证，并且应用程序服务器会创建一个标识符（通常在 Cookie 中）；

  • 此标识符将用作在用户上下文中保存和检索 to/from 外部缓存（数据存储）的密钥。

Cookie 管理由 Tr AWS ansform for 大型机框架和底层 tomcat 服务器自动完成，这对用户是透明的。用户的互联网浏览器将自动对此进行管理。

Gapwalk Web 应用程序可以将会话状态（上下文）存储在各种数据存储中：

  • 亚马逊 ElastiCache （Redis OSS）

  • Redis 集群

  • 内存映射（仅适用于开发和独立环境，不适用于 HA）。

高可用性与无状态

更笼统地说，Trans AWS form for 大型机框架的设计原则是无状态性：重现遗留程序行为所需的大多数非临时状态都不存储在应用程序服务器中，而是通过外部常见的 “单一事实来源” 共享。

此类状态的示例有 CICS 的临时存储队列或资源定义，而这些状态的典型外部存储是与 Redis 兼容的服务器或关系数据库。

这种设计与负载均衡和共享会话相结合，使大多数面向用户的对话（OLTP，“在线事务处理”）都可以在多个“节点”（此处为 tomcat 实例）之间分发。

实际上，用户可以在任何服务器上执行事务，无需关注下一个事务调用是否在另一台服务器上执行。然后，当生成新服务器时（由于自动扩缩或者为了替换运行不正常的服务器），我们可以保证任何可访问且运行良好的服务器都能按预期运行事务，并获得正确的结果（预期的返回值、数据库中的预期数据更改等）。