Kommunikation in Verteilten Systemen

Unsere Gesellschaft ist immer mehr auf einen effizienten weltweiten Informationsaustausch angewiesen, und die Anforderungen an die Kommunikations- und Informationstechnik steigen laufend: Die Technik soll die individuelle Kommunikation zwischen Menschen in den Kommunikationsarten Sprache, Text, Bild bis hin zum Bewegtbild ermöglichen sowie den Zugang von Menschen zu Informationen, die in Zentralen gespeichert sind; auch der Informationsaustausch zwischen technischen Systemen, z.B. Informationsverarbeitungsanlagen, ist eine Aufgabe der Kommunikationstechnik.

Immer mehr kommunizieren Menschen und Maschinen über öffentliche Vermittlungsnetze. Personenbezogene Daten können dabei sowohl aus den eigentlichen Nutzdaten als auch aus den Vermittlungsdaten, z. B. Ziel- und Herkunftsadresse, Datenumfang und Zeit, gewonnen werden.In digitalen Kommunikationssystemen können die Nutzdaten effizient durch Ende-zu-Ende-Verschlüsselung geschützt werden.Technisch weitaus aufwendiger und bezüglich Fehlertoleranz erheblich schwieriger ist der Schutz der aus den Vermittlungsdaten leicht berechenbaren Verkehrsdaten, wer wann wieviel mit wem kommuniziert.Verkehrsdaten werden wirkungsvoll und für den Netzbenutzer überprüfbar nur dadurch geschützt, daß die Erfassung der Vermittlungsdaten unmöglich gemacht wird. Dies ist in idealer Weise dann der Fall, wenn die Benutzung eines Kommunikationssystems unbeobachtbar durch Unbeteiligte und den Netzbetreiber sowie anonym gegenüber dem Kommunikationspartner erfolgen kann. Um dies näherungsweise zu realisieren, wurden in den letzten Jahren drei Konzepte für Datenschutz gewährende Kommunikationssysteme vorgeschlagen. Alle drei garantieren im fehlerfreien Fall die Anonymität der Netzbenutzer voreinander und vor dem Netzbetreiber, es sei denn, die Netzbenutzer identifizieren sich explizit.Da in einem realen Kommunikationssystem Fehler auftreten, wird untersucht, ob und wie diese unter Erhaltung der Anonymität der Netzbenutzer toleriert werden können. Es gilt, die Diskrepanz zwischen der Fehlertoleranz, die eine globale Sicht des Gesamtsystems erfordern kann, und der Anonymität, die nur eine lokale Sicht des Gesamtsystems durch die Stationen der Netzbenutzer und den Netzbetreiber erlaubt, aufzulösen. Die drei Konzepte werden so erweitert, daß sie fehlertolerant werden, aber weiterhin Anonymität gewähren. Dabei stellt sich heraus, daß entweder zwischen Fehlertoleranz und Anonymität abzuwägen ist oder auf kontinuierliche Nutz-Leistung im Fehlerfall verzichtet werden muß.

Hoechst ist auf allen Gebieten der modernen Chemie tätig und stellt Produkte in 65 Ländern der Erde her. Aus Deutschland exportieren wir in etwa 170 Länder.

Die Anwendung von DFN-Kommunikationsdiensten durch eine spezifische Nutzergruppe, hier „Analytische Chemie im DFN“, wird beschrieben. Ein einfaches Konzept zur Vernetzung eines naturwissenschaftlichen Labors und Erfahrungen mit der Integartion in das DFN werden angegeben. Es werden die im öffentlichen und privaten (chemisches Labor) Bereich genutzten Dienste skizziert und die Notwendigkeit bzw. erste Überlegungen zur Standardisierung einer kommunikationsfähigen, anwendungsspezifischen Datenstruktur dargelegt.

Im folgenden wird ein Verfahren zur automatischen Generierung von Testdaten vorgestellt, das ausgehend von einem endlichen Automaten die für einen Konformitätstest benötigten Testdaten erzeugt. Zusätzlich zu den Testdaten werden durch dieses Verfahren die für die Steuerung des Testablaufs erforderlichen Kommandos generiert.

Elektronische Mitteilungssysteme (Message Handling Systems) sind in vielfältigen Ausprägungen seit längerer Zeit auf dem Markt, teilweise als eigenständige Systeme, teilweise integriert in automatisierte Büroanwendungen. 1984 hat CCITT, das Beratungskomitee der Fernmeldeverwaltüngen, erstmals eine Serie von Empfehlungen (X.400 ff) verabschiedet, die ein allgemeines Modell eines internationalen Elektronischen Mitteilungsdienstes, eine Definition des Leistungsumfanges und die Festlegung von Message Handling Protokollen enthält /CCI400/. Dieses Modell beruht auf dem OSI Referenzmodell für die Kommunikation Offener Systeme /IS07498/: Es wird festgelegt, wie die Anwendungsschicht des Referenzmodells strukturiert ist.

Im Zuge der fortschreitenden Standardisierung von Kommunikationsdiensten und -Protokollen auf der Grundlage des ISO Referenzmodells rücken offene Rechnernetze immer mehr in den Bereich der Realität. Damit wächst auch das Bedürfnis nach standardisierten Werkzeugen, um ein offenes Netz betreiben und verwalten zu können. Dieser Beitrag beschreibt die Anforderungen, die dabei an den Teilbereich des Konfigurationsmanagements gestellt werden müssen. Untersucht werden Aspekte der Netzbeschreibung, der Netzgenerierung und der langfristigen Netzplanung.

Der Einsatz öffentlicher Paketvermittlungsnetze zur Rechnerkommunikation stößt dort auf Probleme, wo kostenpflichtige Leistungen durch einen anonymen Kundenkreis unkontrolliert in Anspruch genommen werden können. Vor einer solchen Situation sehen sich auch die Mitglieder des Deutschen Forschungs-Netzes. Im Rahmen eines DFN-Vorhabens werden Verfahren entwickelt, um mit Hilfe eines Gatewayrechners Rufe in das DATEX-P-Netz auf ihre Zugangsberechtigung zu überprüfen und die anfallenden Kosten benutzerorientiert zu erfassen. Die für Dialogdienste nach X.3/X.28/X.29 sowie für Ebene-7-Dienste in Frage kommenden Methoden werden diskutiert. Über Erfahrungen mit einem Prototyp wird berichtet

Die engen Zusammenhänge zwischen Identif ikationsmechanismen und Abrechnungsstrategien werden aufgezeigt. Dabei werden Fragestellungen zusammengetragen, die in den bisherigen Arbeiten der ISO/ECMA zu den Themen Accounting Management und Security Management keine oder nur unzureichende Berücksichtigung fanden. Für die Beurteilung von Realisierungskonzepten für Identifikationsmechanismen werden Bewertungskriterien diskutiert.

Der ständig zunehmende Einsatz der Siemens-Systeme BS2000, SINIX und TRANSDATA im Verbundbetrieb erfordert zur Überwachung und Steuerung dieser Systeme ein auf einem einheitlichen Architekturprinzip basierendes gemeinsames Systemmanagement. Dieser Beitrag beschreibt die Anforderungen an ein solches gemeinsames Systemmanagement, die Prinzipien der bei Siemens entwickelten System management-Architektur (SMA), den Stand der internationalen Standardisierungsarbeiten im Bereich Systemmanagement und die Zusammenhänge zwischen den Modellvorstellungen bei SMA und der OSI Management Architektur.

Ein Problem, das der Anwender-Ebene von Kommunikationssystemen zugerechnet werden kann, ist die Verteilung der Anwenderprozesse auf die Knoten eines verteilten Rechensystems. Dieser Beitrag diskutiert die anzuwendenden Kriterien für den Spezialfall von verteilten Prozeßrechnersystemen.

Dieser Beitrag beschreibt ein neues Kommunikationskonzept für verteilte Rechnersysteme, bei dem der Informationsaustausch zwischen Prozessen auf sogenannten attributierten Kanälen basiert. Diese können eingesetzt werden, um die unterschiedlichen Anforderungen einer Vielzahl von Kommunikationsanwendungen in flexibler Weise zu unterstützen. Die Verwendung des Konzeptes wird an einigen Beispielen demonstriert, auf eine mögliche Realisierung wird ebenfalls eingegangen.

The Task Setup Service (TSS) offers an interface to the user to run his tasks in a distributed environment composed of several autonomous computers. In this context the notion of ‘task’ comprises interactive sessions as well as batch jobs or more complex applications that have already been existing in one of the single systems or will be developed especially to take advantage of the distribution. While invoking TSS service elements the user may, but need not know about the locations of programs, resources and systems that are able to execute some or all parts of his task. Special service elements support user-controlled migration and replication of tasks and resources to achieve better performance and availability.A prototype of the TSS for a homogeneous case has been implemented. Migration and replication are not yet supported.

Transparency is very attractive in a distributed environment. However, supporting transparency in a large scale network composed of thousands of nodes raises new issues which must be addressed. In this paper, we present a solution to very large network name service, a key component of network transparency, and show how it is being integrated into Locus.

Our view of a distributed system is a set of cooperating autonomous nodes interconnected by a fast communication network. Each node has some processing and storage capabilities. There is no physically shared memory between nodes. All communication is accomplished via some network transport service.

BirliX is an operating system kernel being under developement at GMD. It is designed to support recoverable applications in multiprocessor and distributed environments. It provides an object oriented kernel interface to access and use operating system resources. Objects are denominated using pathnames in a single hierarchical name space. One fundamental abstraction, the team, is used to provide objects. The team is based on two abstractions for physical resources, the process and the segment.First, the functionality of the Unix operating system kernel is supported.

Resource management is a central issue in operating systems design; it is even more critical in distributed systems, because of the physical distribution of the resources, and thus the natural redundancy and the possibility of partial failures. In this paper, we study the resource management and sharing problems in distributed systems. We survey the existing distributed systems and present a taxonomy of resource management. Based on this investigation, we propose a new approach to resource management, which we call global object management. A logically centralized system-wide manager acts as a coordinator between different parts of the system, and is responsible for managing the top level, sharable resources in the distributed environment and making them available to the users. We argue that this approach greatly enhances system resource sharing by combining the semantic simplicity of centralized management and the reliability and availability of distributed management, and offers a number of advantages over the existing techniques.

The extension of a local, module-based operating system kernel to a distributed kernel for homogeneous and heterogeneous networks is discussed. This discussion is founded on a widely known software design using Remote Procedure Call. Our purpose is to show how this design can be implemented without any major change of the existing kernel.A module-based communication system supporting Remote Procedure Call is proposed. Its performance in a homogeneous local area network is discussed by use of a distributed file system. After that, it is shown how the methods that are used thereby can be applied to a distributed system in a heterogeneous network. Therefore, all distributed applications of a homogeneous network can be easily extended to a heterogeneous one. Heterogeneous networks, in this context are networks consisting of one type of node, but different kinds of connections between the nodes. Finally, the actual implementation of the proposed methods in a heterogeneous network is discussed.

Für Rechensysteme, die mit räumlich mehr oder weniger verteilten Hardware-Konfigurationen realisiert sind, unterscheiden wir zwischen Funktions- und Zeit-orientierten Bewertungen. Während Funktions-orientierte Bewertungen von der Verteiltheit der Konfiguration abstrahieren, charakterisieren Zeit-orientierte Bewertungen die Verteiltheit. Umgekehrt kann von der Verteiltheit immer dann nicht abstrahiert werden, wenn Benutzer Zeit-orientierte Anforderungen stellen. Zeitorientierte Anforderungen zerfallen in zwei Klassen: Ergebnisse sollen rechtzeitig vorliegen und Ergebnisse sollen aktuell sein. Für Bewertungen nach dem ersten dieser Aspekte ist der zeitliche Abstand zwischen Komponenten eine geeignete Grundlage; die Bedeutung des zweiten Aspekts wird am Aktualitäts-Abstand veranschaulicht. Aussagen über die Aktualität von Ergebnissen erfordern Kenntnisse über das dynamische Verhalten von Komponenten. Wir beschreiben dieses durch stochastische Prozesse und geben Aktualitäts-Funktionen an, mit denen die Aktualität von Ergebnissen berechnet werden kann. Am Beispiel der Ausführung von Aufträgen durch eine entfernte Komponente analysieren wir Strategien der Zusammenarbeit; die Ergebnisse verdeutlichen die Notwendigkeit, Aktualitäts-orientierte Strategien für verteilte Systeme zu entwickeln.

Über die Jahre hinweg haben sich eine Reihe von Architekturen für Rechnernetze entwickelt, deren verschiedenartige Protokolle das direkte Kooperieren zwischen diesen Netzen verhindert. Zur Abhilfe wurden in der Vergangenheit direkte Umsetzer entwickelt, die in der Lage waren eine begrenzte Kooperation zwischen zwei Netzen zu ermöglichen. Nach der Verabschiedung der ersten Standards für „Open System Interconnection(OSI)“, bietet sich nun die Möglichkeit über diese neutralen Protokolle eine allgemeine, umfassende Kooperation zwischen verschiedenen Rechnernetzen zu erzielen. Vorraussetzung ist, daß für jedes Netz Umsetzer entwickelt werden, die die Anpassung der internen Netzprotokolle an OSI erledigen.Nach einer kurzen Einführung in den Status von SNA und OSI, werden die Notwendigkeit für Umsetzungen erläutert, verschiedene Methoden beschrieben, einige Probleme diskutiert, und Beispiele der Umsetzung zwischen SNA und OSI gegeben.

There is a myriad of OSI standards, all of which are developed for the sake of the applications that sit at the seventh layer. One such application is a new international standard for full-text data base publishing, the Standard Generalized Markup Language or SGML. This paper gives details of its pedigree and potential value to the publishing community, where many documents start life in an office environment.Suitable for traditional publishing and in-house publishing, it can be used for a multiplicity of products including reports, manuals, books, and directories. Updating the documents held in the data base can lead to subsequent editions, and secondary publications can be produced by retrieval of selected parts from a family of documents. An example of the use of SGML is given, this being the design of a basic document type.

Der Beitrag untersucht die Problematik der Abbildung von Dokumenten existierender Textsysteme auf ODA-Dokumente und umgekehrt.Nach einem kurzen Überblick über das ODA/ODIF-Modell wird zunächst beschrieben, wie Dokumente existierender Textsysteme mit FTAM datentyperhaltend übertragen werden können. Voraussetzung einer Übertragung mit FTAM ist die Abbildung des realen Dokuments auf ein Dokument im ODA-Format, wofür ein Algorithmus am Beispiel von TOMDOC-Dokumenten vorgestellt wird. Abschließend werden in allgemeiner Form Probleme beschrieben, wie sie bei einer solchen Abbildung auftreten.

Trotz des immer weiter fortschreitenden Einsatzes von Rechnern in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen haben sich diese bis vor einigen Jahren noch kaum in der textorientierten Arbeit betrieblicher und öffentlicher Verwaltungen durchgesetzt.

This report describes the Remote File Access (RFA) component of the network operating system, which is being implemented in the joint project “Distributed Academic Computing” (DAC) of the University of Karlsruhe and IBM’s European Networking Center at Heidelberg. The DAC project and the RFA component put major emphasis on the bridging of the boundaries of heterogeneity and of remoteness transparent to the user. Accordingly, this report investigates common concepts of the file systems of VM/CMS, VAX VMS, PC DOS and Unix.RFA implements a global homogeneous file system on the base of the heterogeneous nodes. The file naming structure of RFA is hierarchical; the file structure is sequential. Sets of global files are bound explicitly into the users environment. The file name translator of RFA associates local aliases to global file names. Thus, global files can be accessed transparently by their local name in the same way as local files. The conversion among the different data representations and the conversion from record oriented to byte oriented file structures is done by the presentation services of the DAC kernel; this kernel is also used for the communication between RFA entities (i.e. nodes) [1].

Der Fernaufruf (remote procedure call) ist als Kommunikationsmechanismus für heterogene Netze ebenso wie für homogene Netze geeignet. Da er sich auf Lokalnetzen besonders effizient realisieren läßt, bietet er sich als Basismechanismus für lokal verteilte Anwendungssysteme an. Ziel des Projekts DAPHNE ist die Schaffung einer Umgebung, in der ungeachtet der Heterogenität verteilte Anwendungsprogramme weitgehend netztransparent entwickelt werden können. DAPHNE verfolgt einen programmiersprachlich orientierten Zugang; alle sprachspezifischen Probleme werden im Kontext von Modula-2 gelöst. Wir beschreiben die wesentlichen Entwurfsentscheidungen für das Kommunikationssystem und gehen besonders auf die Konsequenzen der Heterogenität ein.

In diesem Beitrag wird ein RPC-Protokoll beschrieben, das im Zusammenhang mit dem Projekt PROFEMO entworfen und implementiert wurde. Das Protokoll berücksichtigt die besonderen Bedürfnisse einer objektorientierten verteilten Umgebung. Die ersten Messungen zeigen, daß das Protokoll diesen Bedürfnissen gerecht wird und mit üblichen Implementierungen in seiner Leistungsfähigkeit vergleichbar ist.

A new inhouse communication system is suggested, integrating circuit switched services with variable bandwidth and packet switched services with variable throughput rate. The concept is based on the existing subscriber lines for ISDN services, and extended by small LANs and new PBXes, which are interconnected through broad-band links. LANs, PBXes and broad-band links are appropriate for integrated circuit switching and packet switching. In the first part of this paper, integration principles within the PBX as well as implementation aspects are outlined. The second part compares performance results of several strategies to achieve the integration of both switching principles on a ring system and presents a pilot implementation.

Einen wesentlichen Nachteil großer Ringnetze bildet ihre Unzuver1ässigkeit. Dieser kann durch eine hierarchische Struktur behoben werden. Einerseits lassen sich Hierarchien. von Ringnetzen aufgrund ihrer Nodular ität ohne gravierende Störung des laufenden Betriebs erweitern und warten. Andererseits verkürzt ihre Gliederung drastisch die Weglängen und ermöglicht darüber hinaus die Anpassung an vorgegebene räumliche und organisatorisehe Strukturen. Die Autonomie der einzelnen Subsysteme impliziert die gleichzeitige Übertragung mehrerer Nachrichten im Gesamtsystem. Diese Parallelität bewirkt zusammen mit der Weglängenreduktion eine enormen Leistungssteigerung. In dieser Arbeit werden Kriterien für die Architektur hierarchischer Ringnetze hergeleitet, die ein Optimum an Zuverlässigkeit bieten. Ferner wird gezeigt, daß diese Topologie eine wesentlich größere Leistungsfähigkeit besitzt als einzelne Ringe gleicher Größe und Technologie.

This paper outlines the architecture for office communication being developed by ESPRIT Project 237, Communication Systems Architecture (CSA).Starting from a particular sociological model of the office environment, CSA is developed around the concept of a domain, which is a set of intensively interacting systems and resources, typically belonging to the same organisation.The architectural model of a domain is a layered abstract machine hierarchy. Each layer solves a specific problem to gain a unique single system image for the application programmer independent from heterogeneity, distribution or different architectures outside a domain.The general unifying concept within this architecture is the CSA object model, which is implemented by an abstract machine hierarchy.

This paper examines several of the problems associated with multicast communications between networks. As part of this study, some of the different kinds of multicast gateway that have been described in thè literature over the past several years will be discussed. In addition, a particular type of multicast gateway developed at the Computing Laboratory will be discussed in detail. Finally, some of the benefits of the different designs will be considered.

In einem heterogenen verteilten System ergibt sich bei der Übertragung von Daten zwischen Knoten verschiedenen Rechnertyps die Problematik der unterschiedlichen internen Darstellung von Datentypen.Zur Realisierung der Datentransformation in jedem Knoten sind lokal anzusiedelnde Komponenten notwendig, die das Transformationssystem bilden. Dazu gehört die Bereitstellung einer Sprache zur Beschreibung der Syntax, die den zu übertragenden Daten unterliegt, sowie Codier-Decodierregeln, die das Datenformat definieren, in dem die Daten übertragen werden. Die Transformation der Daten aus der lokalen Darstellung in das Übertragungsformat bzw. umgekehrt erfordert einen Transformationsalgorithmus, der z.T. von den Protokollen, die die Verwaltung der Datenbeschreibungen realisieren, (bei ISO/OSI das Presentation Protocol) abhängt.Nach einer kurzen Beschreibung der Implementierungsumgebung des realisierten Transformationssystems werden die aufgezeigten Komponenten vorgestellt und abschliessend seine Schwächen und Stärken aufgezeigt.

Die im Klinikum der RWTH Aachen vorhandenen dezentralen Rechner-Systeme wurden ergänzt urn einen Datenbank-Rechner und ein lokales Netzwerk zur leistungsfähigen UnterstUtzung des Informationssystems. Aus dieser Ergänzung wird logisch gesehen eine Zentrale Auskunfts-Komponente gebildet, die allgemein benötigte Daten zentral hält, pflegt und zusammen mit einem Nachrichten-System zur Verfügung stellt. Der so gewählte Entwurf nimmt Rücksicht auf die weitgehende Autonomie der einzelnen Abteilungen bei Auswahl und Betrieb inrer Hard- und Software. Über eine Lösung des wartungsproblems bei verteilter Software wird berichtet. Das Fehlen der höheren ISO-OSI-Protkolle in den heute verfügbaren Betriebssystemen konnte teilweise wettgemacht werden durch die Einfachheit des Schnittstellen-Protokolls.

Bei lose gekoppelten Mehrrechner-Datenbanksystemen können auf verschiedenen Rechnern ablaufende Komponenten nur über Nachrichten miteinander kommunizieren. Das bedingt die Einführung von Puffern auf den Rechnern des Datenbanksystems und bringt damit die Gefahr des Veralterns von Einträgen in den Puffern mit sich. Weiterhin dürfen die Laufzeiten der rechnerübergreifend ausgetauschten Nachrichten, die sich jeweils zu den reinen Bearbeitungszeiten in den einzelnen Komponenten addieren, nicht vernachlässigt werden. Auch bei der Prototypimplementierung eines Datenbankkernsystems mit einer lose gekoppelten Mehrrechnerarchitektur müssen diese Randbedingungen berücksichtigt werden. Das hier vorgestellte Verfahren zur Serialisierung von Transaktionen auf Seitenebene erlaubt zum einen die Integration der Lösung des Veralterungsproblems bei der Systempufferverwaltung und nutzt zum anderen lokales Verhalten beim Zugriff auf Seiten zur Senkung des Nachrichtenaufwands aus.

In this paper we evaluate the merits of a range of access mechanisms (AMs) in the context of HSLANs. Performance measures and qualitative criteria are stated. A selection of AMs is made and a comparative performance analysis of DAMA, the Cambridge ring and FDDI protocols is given. Attention is paid in particular to system efficiency.

This paper presents a new approach to the modelling and analysis of the multiple token ring. The application of diffusion approximation allows the calculation of mean value and p percentile of the number of packets waiting for transmission. Since it provides good results for heavy traffic, diffusion approximation may help the network designer in buffer dimensioning. A sensitivity analysis shows that the impact of the variation coefficient of packet length may be ignored. However, the assumption of Poisson arrivals which is often used in network analysis has far-reaching consequences.

Die zeitliche Koordination von Aufträgen oder die Bestimmung einer Ereignisfolge in verteilten Systemen, beispielsweise zur Fehlerdiagnose, setzt eine eindeutige gemeinsame Zeitachse im Gesamtsystem voraus. Im folgenden werden Software-Verfahren zur zeitlichen Synchronisation vorgestellt, sowie anschließend untersucht und bewertet. Bewertungsmaßstab für die aufgeführten Algorithmen ist die erreichbare Zeitgenauigkeit in einem Netzwerk miteinander verbundener Rechner. Zwei ausgewählte und von den Autoren modifizierte Verfahren, die im folgenden näher beschrieben werden, wurden einer Simulation unterzogen und die Ergebnisse in einem realen Rechnernetzwerk validiert.

Ausgehend von der gegenwärtigen Realisierung eines 0SI-Transportsystems an der Universität Karlsruhe werden Architektur, Komponenten und Implementierung eines simulativen Modellierungssystems zur Evaluierung von OSI-Transportsystemen mit gekoppelten lokalen Netzen vorgestellt. Es folgen erste Untersuchungsergebnisse zur MAC-Layer-Kopplung von Tokenringen und zur Ende-zu-Ende-Flußkontrolle im verlustbehafteten gekoppelten Netz bei Verwendung des IS0/0SI-Transportprotokolls, Klasse 4 für Fehlererkennung und Korrektur. Abschließend wird ein verteiltes Monitorsystem zur Vermessung verteilter Systeme mit Komponenten zur Lastgenerierung und Meßdatenerfassung beschrieben, daß zur Leistungsbewertung der realen Implementierung in Karlsruhe verwendet wird.

Stochastische oder auf Simulation gestützte Analyseergebnisse des Leistungsverhaltens Lokaler Netze sind ein wertvolles Hilfsmittel für den Entwurf von Netzen. Diese Analysen müssen durch Messungen in realen Systemen ergänzt werden, um Aussagen über das tatsächliche Leistungsverhalten von Implementierungen machen zu können. In der vorliegenden Arbeit wird die Konzeption eines Meßsystems erläutert, das die praktische Messung der Netzleistung ermöglicht. Meßergebnisse werden vorgestellt und unter ausgewählten Leistungsaspekten diskutiert.

Verschiedene Anwendungsumgebungen mit unterschiedlichen Characteristiken und Anforderungen an ein Kommunikationssystem stehen auch in Zukunft einem breiten Angebot von LAN-Konzeptionen gegenüber. Diese Entwicklung stützen auch Standardisierungsgremien wie IEEE und ECMA. Die Leistungsbewertung geeigneter Netzkonzepte hängt entscheidend von diesen Merkmalen ab, die durch die Workload der Anwendungsumgebung spezifiziert werden können. Dieser Beitrag beschreibt die Analyse einer technisch-wissenschaftlichen Programmentwicklungsumgebung als eines dieser „User-Scenarios“ durch die Entwicklung geeigneter Modelle zur Darstellung des Benutzerverhaltens. Die Modellparameter werden durch Lastmessungen quantifiziert und liefern die dedizierte Workload dieser speziellen Umgebung. Weiterhin werden die Problematik und Zielsetzung von Lastmessungen diskutiert und Resultate von Messungen an einem Hochschulrechenzentrum vorgestellt und analysiert.

Look ahead methods represent the means for cost efficient use of satellite channels in case of repeated short message transfers. The investigation of such methods has been object of the SENS-project1 and is based on the SENS backchannel architecture as described in [BH 86]. This paper provides results for the optimum size of a cache which is generated on a host computer by its network counterpart in order to reduce the number of subsequent record transfers. The case of concurrent accesses is treated by queueing theoretical methods. Results designate advantages and limits of successful employment of look ahead methods.

The paper presents the architecture of a multi-network communication system and its major rationales. The different qualities of service of the traffic required by the envisaged different types of applications can be only satisfied in an efficient way by communication via networks of different technologies.SENS is an uniform system architecture based on the ISO-OSI model and its related standards for a multi-network communication environment (satellite and X25 network).The SENS project is sponsored by the German Science Foundation (DFG).

Dieses Papier beschreibt Probleme und Ergebnisse der Untersuchung der Interaktion von End-zu-End und Leitungssicherungskontrolle in Konfigurationen mit Satellitenstrecken.

MAP (Manufacturing Automation Protocol) as a standard for communication and data transfer in manufacturing automation. GM (General Motors) has made a plan to get in five steps an homogeneous MAP net in 1988–1990.Until this target will be reached, the gateway is important for the integration of the ‘islands of automation’.In order to save money, some ‘islands of automation’ will exist a long time, therefore the gateway will be needed longer in the structure of manufacturing than until 1990.In this paper the functions and interfaces for the gateways will be studied. An example for the realisation of a gateway on IBM Series/1 is following

Unter Berücksichtigung der bestehenden Kommunikationsanforderungen in Fertigungsumgebungen und der Schwachstellen des Token-Bus- und CSMA/CD-Protokolls wird ein neues, hybrides Medienzugangsverfahren vorgestellt. Kern dieses hybriden Protokolls ist eine heuristische, partiell selbstlernende Umschaltstrategie. Die Analyse des neuen Protokolls weist Leistungsverbesserungen gegenüber dem in der MAP-Protokoll-Hierarchie eingesetzten Token-Bus-Protokoll nach. Diese Leistungsverbesserungen betreffen vorrangig die für Fertigungsumgebungen wichtigen Leistungsparameter maximale Wartezeiten, Durchsatz und Übertragungsgarantie. In Kombination mit der bestehenden Breitband-Eignung des neuen Protokolls kann das Leistungsverhalten des MAP-Backbones verbessert werden.

Der Beitrag beschreibt Funktion und Ubermittlungstechniken eines digital übertragenden Multihop-Kommunikationssystems mit intelligenten, dezentral gesteuerten, mobilen Stationen. Anhand bisher bekannter Leistungsaussagen über Teilaspekte des Systems wird deutlich, daß derartige Systeme weitgehend unerforscht sind; einige ungelöste Probleme werden im Ansatz vorgestellt.

In a distributed mobile packet radio network (DMPRN), terminals (radio units) are scattered over plane, movable, and the network is distributedly controlled. Having minimal spanning trees of the terminals is useful since the communication between terminals can be carried through the channels on the spanning tree, and the management of the network is flexible. Besides, when one terminal wishes to broadcast packets to other terminals, the packets can be broadcasted along the channels of the spanning tree such that the communication cost is as less as possible.Since the terminals in a DMPRN are movable, the minimal spanning tree of the DMPRN may be changed frequently. In this paper, we propose a distributed protocol which can dynamically construct the minimal spanning tree of the terminals in a DMPRN. For a DMPRN containing N terminals, the total number of packets required by our protocol is at most 3NlogN+N+1. The time complexity of our protocol takes O(N) time units.

Die Spezifikation und Simulation von Diensten ist ein wichtiges Mittel, wenn die funktionalen und leistungsmäßigen Eigenschaften von Kommunikationsprotokollen und -systemen beschrieben und beurteilt werden sollen. Dienst-, Protokoll- und Implementierungsspezifikationen beschreiben Systeme auf unterschiedlichem Abstraktionsniveau. Die beiden ersten, höheren Abstraktionen sind geeignet, um bei der Entwicklung und Normung von Protokollen von implementierungsabhängigen Details abstrahieren und die Komplexität des Entwurfs reduzieren zu können. In diesem Beitrag wird ein Konzept vorgestellt, das es ermöglicht, den von einer Protokollschicht bereitgestellten Dienst zu spezifizieren und diesen mit seinen funktionellen und qualitativen Eigenschaften simulativ auszuführen. Protokolle, die auf die Dienste darunterliegender Kommunikationsschichten aufbauen, können dann in der Entwicklungsphase unter realistischen Randbedingungen ausgetestet und beurteilt werden, ohne die den benutzten Dienst bereitstellenden Systeme im Detail modellieren zu müssen.

Die stark wachsenden Anforderungen an die Lösung mathematischer und technischer Probleme sorgte für eine zunehmende Spezialisierung der benutzten Rechnersysteme. Um weiterhin eine Kommunikation der unterschiedlichen Rechnersysteme untereinander zu ermöglichen, besteht die Notwendigkeit, die einzelnen Maschinen zu vernetzen.

Features of the applied multiple access (MAC) protocol do strongly influence overall characteristics of local area computer networks (LANs). Alas, although performance of MAC protocols was extensively studied in last years, available exact analytical solutions are very limited in scope, and may be applied only under strongly limiting assumptions. In addition, numerical difficulties occure in computation of state probabilities (eg. [12] for CSMA-like protocols). Thus digital simulation remained a necessary tool in MAC performance study (all approximate solutions are validated with simulation!). As simulation is highly computer time consuming, every possibility of efficiency increasing is appreciated. In addition to more and more effective solutions of basic problems in simulation (random number generation, further event set scheduling) solutions specific for selected classes of applications are developed (eg. in [9] an approach specific to CSMA/CD schema was reported). Curiously enough very little has been done in context of MAC simulation as for improving the statistical inference, although available variance reduction techniques make it possible to decrease the simulation time necessary in order to achieve some desired accuracy.

Verteilte Applikationen können nicht sinnvoll manuell gewartet werden. Dies liegt an der hohen Zahl der Rechner, die an ihrer Durchführung beteiligt sein können, und daran, daß die Wartung der Software verschiedener Rechner miteinander koordiniert werden muß. Die quantitativen und qualitativen Wartungsprobleme können durch den Einsatz eines Werkzeugs zur automatischen Softwarefernwartung bewältigt werden. Das an der Technischen Universität Berlin entwickelte DIADEM-System ist ein solches Werkzeug. Es wickelt anhand eines vom Benutzer erstellten Wartungsprogramms selbsttätig fehleratomare Wartungstransaktionen auf einer möglicherweise großen Zahl entfernter Rechner ab.

Verteiltes Rechnen in heterogenen Rechnernetzen mit Nutzung von Workstations, Hochleistungsrechnern, Grafikgeräten und Laserdruckern erfordert vom Benutzer häufig die Kenntnis mehrerer Betriebssysteme und Transportwege. Um diese Heterogenität vom Benutzer fernzuhalten, wurde das Softwaresystem RSYST um eine Kommunikationsschicht erweitert, die auf DFN- Dienste aufsetzt (DFN-RSYST). Damit steht dem Anwender eine einheitliche Sicht des Netzes zur Verfügung. Zur beliebigen Verteilung von Pre- und Postprocessing, rechenintensiven Aufgaben und Л insbesondere grafischen — Auswertungen im Netz bietet DFN-RSYST Mechanismen zur Auslagerung von Berechnungen, zum Transfer von Daten und zum Zugriff auf Daten übers Netz.

Die Spracherweiterung PASCAL-DS (PASCAL for Distributed Systems) wurde mit dem Ziel entwickelt, eine Programmiersprache zu entwerfen, die einerseits die Programmierung autonomer und kooperierender Prozesse mit modernen Sprachmitteln erlaubt, andererseits aber auch den Anforderungen moderner sequentieller Programmiersprachen /HER 79/ genügt. Standard-PASCAL ist eine Programmiersprache, die weltweit bekannt ist und vor allem in der Ausbildung verwendet wird. Alle Vorgänge, die mit der Programmierung paralleler Vorgänge in Zusammenhang stehen, sind selbst einem geübten Programmierer nicht vertraut und verlangen ein großes Abstraktionsvermögen. Für die Beschreibung paralleler Prozesse ist das ADA-Rendezvous-Konzept /ICH 79/ besonders geeignet. Alle Vorzüge von Standard-PASCAL zusammen mit dem leicht erlernbaren Rendezvous-Konzept konnten in PASCAL-DS vereinigt werden. PASCAL-DS kann somit als eine Lehrsprache angesehen werden, mit deren Hilfe dem geübten PASCAL-Programmierer die Einarbeitung in die Problematik der Synchronisation und Kommunikation paralleler Prozesse erheblich erleichtert wird. Die Implementierung—Pre-Compiler und Laufzeitsystem—erfolgte auf einem Prozeßrechnerversuchsnetz, das aus vier vollvermaschten Rechnerknoten vom Typ DEC PDP-11/34 (RSX11M, DECnet) besteht.

Dieser Bericht behandelt eine Methode zur Entwicklung betriebssystemnaher Software mit einheitlicher Anwenderschnittstelle in unterschiedlichen Betriebssystem-Umgebungen. Netz-Betriebssysteme sind spezielle Vertreter dieses Softwaretyps zur Verwaltung globaler Betriebsmittel eines Rechnernetzes. Ihre im Netz verteilten Komponenten kooperieren unter Verwendung der Dienste der lokalen Betriebssysteme. Die für die Kooperation erforderlichen Kommunikationsdienste werden dabei z.B. durch ein Message-Passing-Subsystem bereitgestellt.Anhand der Realisierung eines solchen Message-Passing-Subsystems für ein in das Europäische Forschungsnetz EARN eingebettetes heterogenes Weitverkehrsnetz werden die grundlegende Problematik der Entwicklung portierbarer systemnaher Software verdeutlicht und ein effizientes Entwicklungsverfahren beschrieben, das zu einem allgemein verwendbaren Werkzeug zur Unterstützung des Entwurfs und der Implementierung systemnaher Software erweitert werden kann.

Though there are many protocol converters on the market, [1, 2], the general treatment of protocol conversion has been published only recently [3] But with the heterogeneity of computer networks growing despite the remarkable advances in network strandards the topic of protocol conversion becomes more and more important, and, therefore, it deserves more and diversified attention. This contribution approaches the protocol conversion problem from the point of view of communication functions, and methods (algorithms, techniques) of communication functions [4], taking into account the hierarchical relations [5] existing among communication protocols, communication functions, and methods of communication functions. The approach is generalized in the sense that overall possibilities are investigated, and abstract level classification of protocol differences is introduced.

In dieser Arbeit wird das Resequencing-Problem in Paketvermittlungsnetzen behandelt.Hierbei werden zwei Systeme, die aus einem Subnetz, einem Zielkommunikationsknoten (ZKK) und einem Benutzer bestehen, jeweils analytisch und simulativ untersucht. Das Resequencing-Protoko11 ist dabei entweder im Kommunikationsknoten oder beim Benutzer realisiert. Als Modell des Subnetzes wird das M/M/∞-System angenommen. Dagegen werden die Modelle des ZKK und des Benutzers, im Abhängigkeit von der Platzierung des Resequencing-Mechanismus, als M/M/1-, M/M/1 bulkoder G/M/1-Systeme betrachtet.Die erhaltenen Ergebnisse können bei Entwurf und Dimensionierung von Store-and-Forward Kommunikationsnetzen verwendet werden.

Die Diskussion von Testmethoden für Systeme Kommunizierender Prozesse (SKP) anhand geeigneter Modelle bietet die Möglichkeit, das Wesen der Testmethoden unabhängig von Implementierungs-Details zu studieren. Für den praktischen Einsatz ergeben sich sowohl einheitliche Verfahren für die unterschiedlichsten Implementationen als auch die Möglichkeit, Testszenarien „abstract“ zu definieren.

Mit der Technik der Programmtransformation werden beim Entwurf sequentieller Programme Erfolge in der Qualitätssicherung und Produktivitätssteigerung erzielt. Die Transformationstechnik unterstützt den Entwurf dadurch, daß Regeln zur schrittweise verfeinernden Umformung von Programmen zur Verfügung gestellt werden. Korrekte Anwendungen der Regeln führen zu korrekten Verfeinerungen im Entwurf.Ziel der vorgestellten Arbeiten ist es, eine derartige Methode für den Entwurf von Kommunikationssoftware aus Protokollspezifikationen zu entwickeln. Die Grundlagen bilden dabei die Spezifikationssprache CSM (Constructive Specification Method), in der alle Entwurfsstadien von der Protokollspezifikation bis hin zur detaillierten Softwarespezifikation dargestellt werden konnen, und eine Menge darauf abgestimmter Transformationsregeln.Der Beitrag stellt die auf dem Konzept erweiterter endlicher Automaten basierende Spezifikationstechnik CSM und die hierfür entwickelten Transformationsregeln vor und erläutert die Entwurfsmethode an einem Beispiel.

Dieses Papier stellt die parallele Programmiersprache CP vor, die die von Hoare mit CSP vorgeschlagenen Sprachelemente für parallele Verzweigung sowie zur Kommunikation und Synchronisation von Prozessen umfaßt und um Deklarationen und die üblichen sequentiellen Anweisungen erweitert. Für CP wird eine implementierungsnahe operationeile Semantik entwickelt. Durch geringfügige Zusätze kann die Semantikbeschreibung direkt in einen Interpreter für CP umgesetzt werden, der auch die von allen sonstigen verteilten Realisierungen CSP-artiger Sprachen nicht befriedigend behandelte Anweisung — die nichtdeterministische Anweisung mit gemischten Kommunikationsguards — korrekt ausführt.

In specifying and designing protocols, it is convenient to use an abstract synchronous communication mechanism. But in practice, asynchronous communication mechanisms cannot be avoided. This paper presents a formal approach based on CSP, and some theoretical results on the specification and design of protocols such that the correctness of the protocols is independent of the communication mechanism used in implementation.

A set of different communication concepts exists in the area of distributed systems. These are accompanied by a number of minor modifications. To get a good understanding of these concepts and to see differences between them, this article tries to present the semantics of communication concepts in an uniform manner by means of place/transit ion nets. The concepts will be compared and examined with regard to their semantic level.

Sie werden sich fragen, meine Damen und Herren, was ein Journalist den Teilnehmern einer Informatikfachtagung, die so viele Facetten eines komplexen Sachverhalts untersucht und dabei viele Experten zu Wort kommen läßt, zu bieten haben kann. Haftet doch dem Journalisten der Geruch des Generalisten an, der dadurch, daß er in viele Schubladen guckt, in keine richtig hineinschauen, mindestens aber nicht dort dem Thema angemessen lange verweilen kann.

Ich schreibe diesen Beitrag in einer Woche, in der wir erfahren müssen, daß die angeblich sichere und beherrschte Kernkrafttechnik weder technisch noch sozial beherrscht wird. Diese Erfahrung bezieht sich nicht nur auf das russische Kernkraftwerk, wie zuvor schon auf ein US-amerikanisches und ein britisches. Sie bezieht sich auch auf die politischen Instanzen und maßeblichen Experten in der Bundesrepublik. Obwohl der Weg der Radioaktivitat von der Luft über den Boden in die Nahrungskette prinzipiell berechenbar erscheint, reagieren sie bei ihrem Versuch der Schadensbegrenzung von Tag zu Tag auf jeweils neue Meßsergebnisse mit unterschiedlichen und nicht nachvoIlziehbaren Bewertungen und Konsequenzen. Es wird erkennbar, daß aIle zustandigen Stellen personell und technisch nicht hinreichend auf ihre jetzt gestellten Aufgaben vorbereitet sind. Wir erleben einen beispiellosen staat lichen Eingriff in das Eigentum von Bauern, Molkereien und Germüsehandlern, der doch wohl kaum wegen harmloser Belastungen vorgenom men wird.