IBM 정보 관리 시스템

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1. 개요
2. 역사
- 2.1. 한국에서의 IMS
3. IMS DB (데이터베이스)
- 3.1. IMS 계층형 데이터베이스의 유형
4. IMS TM (트랜잭션 매니저)
5. 응용 프로그램
6. 특징
참조

1. 개요

IBM 정보 관리 시스템(IMS)은 IBM이 개발한 데이터베이스 관리 시스템 및 트랜잭션 처리 시스템이다. 1966년 아폴로 계획을 위해 개발되었으며, 계층형 데이터베이스 모델을 사용하여 데이터를 저장한다. IMS는 한국의 금융 기관 및 제조 기업에서 대규모 시스템 운영에 사용되었으며, 안정적인 금융 서비스 제공에 기여했다. IMS DB는 계층형 모델을 기반으로 하며, 풀 펑션, 패스트 패스, HALDB의 세 가지 유형의 데이터베이스를 제공한다. IMS TM은 트랜잭션 매니저로, 메시징 및 큐잉 방식을 사용하여 고성능 트랜잭션 처리를 지원한다.

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IBM 정보 관리 시스템 - [IT 관련 정보]에 관한 문서
기본 정보
이름	정보 관리 시스템 (Information Management System)
종류	데이터베이스 & 트랜잭션 처리 서브시스템
개발
개발사	IBM
출시
최초 출시	1966년
최신 버전	15.4
최신 버전 출시일	2023년 6월
기술 정보
운영 체제	z/OS V2.2 이상
플랫폼	IBM 시스템 z
라이선스	프로프리에터리 (IPLA)
기타
웹사이트	IMS family

2. 역사

IMS는 1966년 IBM이 아폴로 계획을 위해 로크웰, 캐터필러와 함께 개발을 시작했다.^[2] 새턴 V 로켓과 아폴로 우주선의 방대한 자재 명세서를 관리하기 위한 목적이었다.^[2] 1968년 8월 14일, 캘리포니아주 다우니에서 IBM 2740 터미널에 최초의 "IMS READY" 메시지가 나타나면서 운영 가능한 상태가 되었다.^[2]

이후 IMS는 IBM 시스템/360 기술이 z/OS, 시스템 z9, z10, IBM zEnterprise System 등으로 발전함에 따라 함께 발전해왔다. 현재 IMS는 자바, JDBC, XML, 웹 서비스 등 최신 기술을 지원한다.

번 와츠(Vern Watts)는 IMS의 수석 설계자로, 1956년 IBM에 입사하여 2009년 사망할 때까지 IMS 개발에 기여했다.^[4] 그는 1960년대부터 IMS에 지속적으로 참여했으며,^[3] 1987년에는 IMS의 클러스터링 기능인 Extended Recovery Facility (XRF, 확장 복구 기능)가 등장했다.^[15]

2. 1. 한국에서의 IMS

한국의 금융 기관 및 제조 기업들은 대규모 시스템 운영을 위해 IMS를 도입해왔다. 특히, 대형 은행들은 IMS를 기반으로 계정계 시스템을 구축하여 안정적인 금융 서비스를 제공하고 있다. (자세한 내용은 계정계 시스템#주요 은행의 계정계 시스템 참조) 한국의 경제 발전과 함께, IMS는 대규모 데이터를 안정적으로 처리하는 핵심 시스템으로서 중요한 역할을 수행해왔다.

3. IMS DB (데이터베이스)

IMS DB는 관계형 데이터베이스(RDBMS)인 DB2와 달리, 계층형 모델을 사용하여 데이터를 저장한다. 데이터는 '세그먼트'라는 블록 단위로 구성되며, 각 세그먼트는 여러 개의 필드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 고객 데이터베이스는 고객 정보를 담은 루트 세그먼트(계층의 최상위에 있는 세그먼트) 아래에 주문, 품목 등의 자식 세그먼트를 계층적으로 배치할 수 있다.^[5]

IMS DB는 DL/I 쿼리를 사용하여 데이터에 접근하며, 보안을 위해 특정 응용 프로그램에서 필드를 숨길 수 있다. 세그먼트는 40바이트 크기로 정의할 수 있지만, 하나의 필드에는 키 필드로서 6바이트만 정의하여 쿼리 수행 시 세그먼트를 찾는 데 사용한다. IMS는 지시된 대로 40바이트를 검색하고 저장하지만, 그 밖의 다른 바이트들이 무엇을 나타내는지는 크게 관심을 두지 않는다.

IMS DB는 트랜잭션 매니저 구성 요소 없이 별개로 구매가 가능하며 CICS와 같은 시스템에 사용할 수 있다. DL/I 데이터베이스는 VSAM, OSAM 모두 위에 생성할 수 있다. 어떤 액세스 방식으로 데이터베이스를 생성할 수 있는지는 데이터베이스의 구성 방식에 따라 결정된다. 2005년 현재 z/OS의 VSAM 데이터 세트 크기는 최대 128테라바이트이지만, IMS가 처리할 수 있는 VSAM 데이터 세트 크기는 4기가바이트, OSAM 데이터 세트는 8기가바이트로 제한되어 있다.

3. 1. IMS 계층형 데이터베이스의 유형

IMS 계층형 데이터베이스는 크게 풀 펑션(Full Function) 데이터베이스, 패스트 패스(Fast Path) 데이터베이스, HALDB(High Availability Large Databases)의 세 가지 유형으로 나뉜다. 각 유형에 대한 자세한 내용은 해당 하위 섹션을 참조하면 된다.

3. 1. 1. 풀 펑션 (Full Function) 데이터베이스

풀 펑션 (Full Function) 데이터베이스는 아폴로 계획을 위해 개발된 DL/I (Data Language Interface) 데이터베이스에서 시작되었다. 기본 및 보조 인덱스를 지원하며, DB2나 Oracle의 SQL 호출과는 다른 DL/I 호출을 통해 데이터에 접근한다.^[6]

이 데이터베이스는 다양한 액세스 방식을 제공한다. 주요 방식으로는 HDAM (Hierarchical Direct Access Method)과 HIDAM (Hierarchical Indexed Direct Access Method)이 있다.^[6] 그 외에도 SHISAM (Simple Hierarchical Indexed Sequential Access Method), HSAM (Hierarchical Sequential Access Method), HISAM (Hierarchical Indexed Sequential Access Method) 등이 있다.^[6]

데이터는 z/OS 네이티브 액세스 방식인 VSAM 또는 IMS에 최적화된 OSAM (Overflow Sequential Access Method)을 사용하여 저장된다. 특히 OSAM은 순차적 액세스에서 성능상의 이점을 제공한다.^[6]

3. 1. 2. 패스트 패스 (Fast Path) 데이터베이스

패스트 패스(Fast Path) 데이터베이스는 트랜잭션을 고속으로 처리하기 위해 개발된 데이터베이스 유형이다. 여기에는 DEDB(Data Entry Databases)와 MSDB(Main Storage Databases) 두 가지 유형이 있다.^[7]

DEDB (Data Entry Databases): 인덱스 대신 런더마이저(randomizer)라고 불리는 프로그램을 사용하여 키로부터 레코드 위치를 특정한다. DEDB는 전체 기능 데이터베이스의 HDAM과 유사한 직접(랜덤화기) 액세스를 사용하며, 커밋 후 비동기식 쓰기를 통해 성능을 향상시킨다.^[8] 최신 IMS 버전에서는 VSO(Virtual Storage Option) 기능을 통해 DB를 메모리에 상주시키는 것도 가능하다. DEDB는 VSAM 위에만 생성할 수 있다.
MSDB (Main Storage Databases): 레코드를 모두 메모리에 상주시키는 DB이며, 소규모이고 특히 액세스 빈도가 높은 DB에 적합하다. 그러나 MSDB는 SYSPLEX 환경에서 공유가 불가능하기 때문에 점차 사라지고 있다.

3. 1. 3. HALDB (High Availability Large Databases)

HALDB (High Availability Large Databases)는 IMS V7부터 도입된 형태로, 풀 펑션 데이터베이스의 기능을 확장하여 가용성을 높이고 대용량 데이터를 효율적으로 처리한다.^[9] IMS V9부터는 HALDB에 대한 온라인 재구성을 지원하여 지속적인 가용성을 제공하고 40테라바이트 이상의 데이터 볼륨을 수용할 수 있게 되었다.

4. IMS TM (트랜잭션 매니저)

IMS TM (또는 IMS DC)은 트랜잭션 매니저이다. CICS, 턱시도(현재는 오라클 소유)와 함께 전통적인 3대 트랜잭션 매니저 중 하나로 꼽힌다.^[10] 3270 터미널이나 웹 사용자 인터페이스 등 최종 사용자나 다른 응용 프로그램과 상호 작용하여 은행 계좌 인출 같은 비즈니스 명령을 처리하고, 프로세스 상태를 관리하여 데이터 저장소에 정확하게 기록한다.

IMS TM은 메시징 및 큐잉 패러다임을 사용한다. 입력된 트랜잭션을 메시지 큐에 저장하고, 스케줄러를 호출하여 메시지 처리 영역에서 비즈니스 응용 프로그램을 시작한다. 응용 프로그램은 메시지 큐에서 트랜잭션을 처리하고 IMS DB 또는 DB2를 읽고 업데이트하며, 처리 결과를 응답 메시지로 반환한다.

IMS TM은 초당 수천, 수만 건의 트랜잭션을 처리할 수 있다. 2013년 IBM은 단일 IMS 시스템에서 초당 100,000건의 트랜잭션을 처리하는 벤치마크를 완료했다.^[10]

5. 응용 프로그램

IMS는 기업과 정부가 자체 트랜잭션 처리 환경을 구축해야 했던 시절, 고성능 트랜잭션 실행을 위한 표준 환경을 제공하였다. IMS TM은 직관적이고 사용하기 쉬우며 신뢰할 만한 표준 환경을 제공하여 고성능 트랜잭션을 실행할 수 있도록 돕는다.^[11]

오늘날 IMS는 금융 산업에서 널리 사용되고 있다. 전 세계 은행, 미국의 연방 준비 제도, 중국의 여러 은행 등이 IMS를 사용하여 안정적인 금융 서비스를 제공하고 있다. 특히, 현금 자동 입출금기(ATM)에서의 예금 인출 요청은 IMS 트랜잭션의 대표적인 예이다.^[11]

IMS는 IBM의 관계형 데이터베이스 시스템인 DB2를 보완한다. 일반적인 작업에서는 IMS가 DB2보다 더 빠르게 수행되지만, 특정 목적 외의 용도로는 설계 및 유지 보수에 더 많은 프로그래밍 노력이 필요할 수 있다. 관계형 데이터 웨어하우스는 IMS 데이터베이스를 보완하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, IMS는 ATM 트랜잭션과 같이 빠른 처리 속도가 필요한 작업에 사용될 수 있다.

6. 특징

IMS는 상업용으로 처음 등장한 본격적인 데이터 관리 시스템으로, 높은 신뢰성, 가용성, 처리 속도, 용량이 요구되는 데이터 처리에 사용된다.

IMS는 다음 두 가지 주요 기능으로 구성된다.

IMS 트랜잭션 서버: 트랜잭션 모니터 트랜잭션 처리 시스템이다. IMS Transaction Manager (IMS TM)에 의해 실현되며, 이전에는 IMS Data Communication (IMS DC)라고 불렸다.
IMS 데이터베이스 서버: 계층형 데이터 모델의 데이터베이스 관리 시스템이다. IMS Database Manager (IMS DB)에 의해 실현된다.

이 두 가지 기능은 각각 독립적으로 사용될 수도 있고, 함께 사용될 수도 있다. IMS TM/DB (이전 명칭 IMS DB/DC)는 두 기능을 모두 포함한다. IMS DB는 CICS 등 다른 트랜잭션 처리 시스템과 함께 사용될 수도 있다. 관계형 데이터베이스 관리 시스템(RDBMS)인 DB2는 IMS에 탑재되는 DBMS로 개발되었다.^[14]

IMS는 IBM 메인프레임의 전용 운영 체제인 MVS, OS/390, z/OS에서만 작동한다. 같은 IBM 메인프레임 전용 OS인 VM이나 VSE에서는 작동하지 않는데, 이는 MVS 계열 운영체제의 복수 주소 공간 기능을 사용하기 때문이다.

IMS는 다음과 같은 특징으로 인해 대규모 정보 시스템에 사용된다.

데이터베이스가 계층형 데이터 모델이므로 응답 시간(응답 속도)을 예측하기 쉽다.
참조 빈도가 높은 DB(테이블)는 메모리에 전개하여 빠르게 처리할 수 있다.
XRF (Extended Recovery Facility)라는 고기능 클러스터를 통해 시스템 장애 시에도 빠른 복구를 지원한다. (전용 네트워크 장비와 연동하여 인계 시 순간적인 단절이 거의 없다)
(IMS에 한정되지 않지만) 수정 프로그램(FIX) 등을 단독으로 입수하여 적용할 수 있다.

그러나 다음과 같은 전용 지식(기술)이 필요하다.

프로그램 개발에는 데이터 조회 언어 DL/I를 사용한다.
운용 관리에는 메인프레임에 대한 지식과 비용이 필요하다.

대규모 시스템에서는 IMS/ESA에 금융기관용 패키지 "SAIL/ESA" ('''S'''ystem Development '''A'''id for '''I'''MS/ESA On-'''L'''ine Applications)를 조합하여, SAIL/ESA가 제공하는 API (매크로)로 애플리케이션을 구축하는 경우가 많다.^[14]

참조

_[1] 웹사이트 IMS (Information Management System) - Mainframes.com https://www.mainfram[...] 2024-06-07
_[2] 웹사이트 History of IMS: Beginnings at NASA https://www.ibm.com/[...] IBM 2005-09-02
_[3] Youtube The Tale of Vern Watts https://www.youtube.[...] International Business Machines Corporation 2008-10
_[4] 간행물 Volume 902 http://publib.boulde[...] IBM IMS Newsletter
_[5] 웹사이트 The segment – IBM IMS 15.3.0 Documentation https://www.ibm.com/[...]
_[6] 웹사이트 Full-function database types – IBM IMS 15.3.0 Documentation https://www.ibm.com/[...]
_[7] 웹사이트 Processing Fast Path databases https://www.ibm.com/[...] 2024-10-29
_[8] 문서 IBM’s Information Management System (IMS) http://idcp.marist.e[...]
_[9] 서적 The Complete IMS HALDB Guide All You Need to Know to Manage HALDBs http://www.redbooks.[...] International Business Machines Corporation 2003-06
_[10] 웹사이트 IMS 13 Enhancements Achieve Performance Benchmark http://ibmsystemsmag[...] MSP Communications 2018-02-07
_[11] 웹사이트 Information Management System – Icons of Progress – IBM at 100 https://www.ibm.com/[...] 2012-03-07
_[12] 웹사이트 IBM Information Management System 15.4 brings further enhancements to support application modernization, performance, and serviceability https://www.ibm.com/[...]
_[13] 웹사이트 IBM 情報管理システム (IMS) https://www.ibm.com/[...]
_[14] 웹사이트 日本IBM SAIL/ESA 概説書 http://www.elink.ibm[...]
_[15] 문서 IMS XRF and Parallel Sysplex: A Positioning Paper http://www-01.ibm.co[...]
_[16] 웹인용 IMS and the Apollo program http://www-01.ibm.co[...] IBM 2015-05-29
_[17] 간행물 Volume 902 http://publib.boulde[...] IBM IMS Newsletter
_[18] Youtube The Tale of Vern Watts https://www.youtube.[...] International Business Machines Corporation 2008-10

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