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1989 | Buch

Kommunikation in verteilten Systemen

Grundlagen, Anwendungen, Betrieb ITG/GI-Fachtagung, Stuttgart, 22.–24. Februar 1989 Proceedings

herausgegeben von: Paul J. Kühn

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

Buchreihe : Informatik-Fachberichte

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Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Eröffnungssitzung

Kommunikation in verteilten Systemen — Einführung und Überblick

Aufbauend auf eine kurzgefaßte Begriffsbestimmung wird versucht, die wesentlichsten Aspekte der Kommunikation in verteilten Systemen anhand von Anwendungen, offenen Kommunikationssystemen und ihrer Standardisierung, Kommunikationsnetzen und anhand von Methoden und Werkzeugen für die Entwicklung sowie des Betriebs zu charakterisieren.

Paul J. Kühn

OSI-Dienste und Standardisierung

International Standardized Profiles (ISP)
FTAM als Beispiel harmonisierter OSI — Standards

Offene Kommunikation mit Hilfe elektronischer Medien (Open Systems Interconnection, OSI) ist im Zeitalter von weltweiter enger Verzahnung und Informationsaustausch für Wirtschaft und Wissenschaft ein wichtiges internationales Anliegen für Forscher, Entwickler und Anwender. Sie bedeutet die Möglichkeit, mit Rechnerunterstützung Briefe und Daten auszutauschen, gemeinsame Probleme zu bearbeiten, ‘elektronische’ Konferenzen abzuhalten, Dateien zu transferieren, die Kapazität entfernter Rechenanlagen und Spezialgeräte zu nutzen. Dies alles unabhängig von speziellen Herstellertechnologien, von Hardware- und Betriebssystemeigenschaften der lokal verfügbaren Rechner.

Klaus Truöl
Verteilte Bearbeitung von Multi-Media-Dokumenten in einer Breitbandumgebung

Dieser Beitrag beinhaltet eine kurze Beschreibung von Multi-MediaDokumenten (MMDs) und den sich daraus ergebenden Anforderungen an Kommunikationsstrukturen. Es wird ein erster Ansatz für ein Multi-MediaDocument-Handling-System (MMDHS) vorgestellt, das zur Handhabung von MMDs in einer Breitbandumgebung, beispielsweise ISDN-B mit einer Übertragungsrate von 144 Mbit/s, eingesetzt werden kann. Das vorgestellte MMDHS integriert und vereinigt existierende Dienste, die zu Übertragung, Verteilung, Handhabung, Speicherung und Zugriff auf MMDs zur Verfügung stehen und ist so konzipiert, daß es um zukünftige Dienste erweiterbar ist.

G. Schürmann, U. Holzmann, T. Magedanz
Aspekte eines allgemeinen Modells zur Strukturierung austauschfähiger Informationen auf der Grundlage internationaler Standardisierung

Der Einsatz elektronischer Informationsverarbeitung hat sich in den vergangenen Jahren auf die unterschiedlichsten Anwendungsgebiete ausgeweitet und wird in den nächsten Jahren noch weiter zunehmen. Informationstechnische Unterstützung ist in vielfältigen Wirtschafts- und Gesellschaftsbereichen und in fast allen Abteilungen eines Unternehmens bzw. einer Verwaltung möglich und sinnvoll. Diese Möglichkeiten werden heute noch kaum ausgenutzt: Selbst in den meisten neuen Techniken aufgeschlossenen Betrieben wird in einigen Abteilungen auf informationstechnische Unterstützung noch ganz verzichtet, in anderen Abteilungen ist sie dagegen auf isolierte Rechnersysteme für die Lösung spezieller Probleme begrenzt.

Ute Bormann, Carsten Bormann, Sigram Schindler

Entwicklungsmethoden und -werkzeuge

Software in der Kommunikationstechnik

Der Markt für Kommunikationstechnik wuchs in den vergangenen Jahren überdurchschnittlich, verglichen mit anderen Märkten. Dieses Wachstum soll auch weiterhin anhalten. Die Software als wesentlicher Bestandteil der Kommunikationstechnik nimmt zunehmend eine Schlüsselrolle ein. Sie bestimmt ganz wesentlich die Funktionalität und damit Wettbewerbsfähigkeit neuer Kommunikations-Produkte. Der relative Anteil an den Produktkosten, insbesondere an den Entwicklungsaufwendungen bestimmt mehr und mehr Preis und Leistung. Aus diesen geschilderten Gründen sind Fragen wie Verfügbarkeit von Werkzeugen für die Entwicklung von Kommunikations-Software, Testen und Zertifizieren von Kommunikations-Software sowie der Ablauf des Entwicklungszyklus und damit die Produkt-Lebensdauererwartung von hoher Bedeutung.

J. C. W. Schröder
Die Protokoll-Software-Implementierungsumgebung PROSIE
PROtocol Software Implementation Environment

Ziel des im folgenden vorgestellten “PROtocol Software Implementation Environment” (PROSIE) ist es, die Lücke zu schließen, die insbesondere in den unteren OSI-Schichten derzeit noch zwischen der formalen Beschreibung von Kommunikationsprotokollen mittels spezieller Sprachen und Algebren [SDL, ESTELLE, LOTOS, CCS] und deren Implementierung in Sprachen mit sehr niedrigem Abstraktionsniveau klafft. PROSIE besteht aus einem vollständig in der Hochsprache Modula—2 [WIRTH85] geschriebenem “Operating System” (OS) sowie einem “PROtocol Software GEnerating Tool” (PROSGET), mit dessen Hilfe, ausgehend von einer formalisierten, maschinenlesbaren Protokollbeschreibung, auf OS ablauffähige Modula—2-Protokoll-Software weitgehend automatisch generiert werden kann. Durch geeignete Angaben in speziellen Konfigurierungs—Files lassen sich diese Programme in Anlehnung an das OSI—Referenzmodell [IS07498] als Prozesse von Instanzen eines Protokollsystems inkarnieren. Diese Protokollsysteme, welche eine Säule im OSI-Sinn bilden, lassen sich wiederum mehrfach inkarnieren. Die Kommunikation zwischen den Protokollsystemen läuft über nicht assoziierte Kanäle ab, welche erst bei Einrichtung der Prozesse zugewiesen werden. Der “PROtocol Software DEBugger” (PROSDEB) ermöglicht es dem Anwender den Protokollablauf auf hohem Abstraktionsniveau beobachten und manipulieren zu können (s.Bild 1).

Rüdiger Köster
Using the Object Paradigm for Distributed Application Development

During the last decade, significant progress has been achieved in the area of distributed systems. At the same time, the need for distributed applications has increased heavily. A large number of distributed programming languages to support those kinds of applications is now available. Most of these approaches, however, still fail in providing appropriate levels of distribution abstraction and in supporting the software design stage. The object paradigm with extensions towards distributed systems is a promising base to overcome these shortcomings.In this paper, we analyze existing approaches towards distributed application development and propose foundations for an integrated design method. The method is based on an extension of the classical object paradigm. It provides for tight integration of different aspects and phases of the development process and assures easy extendability concerning tools and application areas. Special aspects of distributed object-oriented application development like object mobility and cooperation are used to demonstrate the suitability of the approach.

A. Schill, L. Heuser, M. Mühlhäuser

Verteilte Transaktionsverarbeitung

Über Das ISO Norm-Projekt zur Verteilten Transaktionsverarbeitung: Stand und Technische Alternativen

Gegen Ende 1986 wurde bei der International Standardization Organization (ISO) in der Arbeitsgruppe TC97/SC21/WG5 ein Normungsprojekt begonnen, das heute die Kurzbezeichnung “Transaction Processing” trägt und für das im folgenden das Kürzel “ISO-TP” benutzt wird.

M. W. Austen, J. M. Janas, H. R. Wiehle
Ablaufsteuerung, Wiederanlauf und Portabilität räumlich und zeitlich verteilter Anwendungen in DISCO

Das Papier gibt eine Übersicht über die Konzeption des bei der GMD entwickelten DISCO-Systems. (Distributed Communication-Oriented Office Procedures.) Die statische und Laufzeitverwaltung verteilter Anwendungen in DISCO wird erklärt, ebenso wie die Methoden, mit denen DISCO versucht, die Portabilität und die Wiederanlauffähigkeiten verteilter Anwendungen zu verbessern: Durch vereinheitlichte Schnittstellen, bzw. durch ein nachrichtenspeicherndes Kommunikations-Subsystem mit vereinbarten, eindeutigen Datenobjekt-Kennungen.

Klaus D. Günther
A Multi-Level Approach to Replication Management in Large Scale Networks

Techniques for replicating objects in a large scale network composed of thousands of nodes cannot simply be deduced from the ones used in small networks. Possibly high replication factors raise new issues which must be addressed. In this paper, we present a solution to the problem of managing replicas in a large scale environment. The solution is based on a multi-level directory organization for efficiently locating any replica in the system. It is simple, easy to implement and tolerates several types of failure.

Bernd Freisleben, Jörg Baumgart, Peter Brössler

Formale Beschreibungsmethoden

Kommunikationsmechanismen in einer multiprozessorfaehigen SDL-Laufzeitumgebung

Dieses Papier behandelt eine SDL-Laufzeitumgebung und ihre Kommunikationsmechanismen in einer Multiprozessorumgebung. In einem kurzen Streifzug werden Grundzuege der PKI-CCITT-SDL Umgebung geschildert und ihre Realisierung in der SDL-Laufzeitumgebung dargestellt. Ausfuehrlich werden die dort benoetigten Kommunikationswege und Mechanismen beschrieben. Auf Overload-Behandlung, Recovery und Resourcehandling wird ausserdem gesondert eingegangen. Ein abschliessendes Kapitel behandelt den in die Laufzeitumgebung integrierbaren SDL-Debugger und seine Faehigkeit SDL-Kommunikationskanaele zu simulieren.

B. Ludwig, C. Krechel
Konstruktive Qualitätssicherungsmaßnahmen für Dienst- und Protokollspezifikationen

Seit einigen Jahren werden formale Beschreibungssprachen für die Protokollspezifikation in Normungsgremien und anderen Institutionen eingesetzt. Eine solche Sprache ist SDL. Jedoch hat es sich gezeigt, daß es außerordentlich schwierig ist, korrekte Spezifikationen herzustellen insbesondere dann, wenn es sich um komplexe Systeme handelt. Einer nachträgliche Überprüfung einer Spezifikation mit Hilfe von formalen Verifikationsmethoden sind aufgrund der Komplexität Grenzen gesetzt, und sie ist daher in den meisten realistischen Fällen nicht durchführbar. In dieser Arbeit werden einige Maßnahmen vorgestellt, wie die Qualität einer SDL-Spezifikation mit konstruktiven Mitteln erhöht werden kann. Die Maßnahmen ergeben sich aus Erfahrungen bei der Spezifikation sehr komplexer Systeme mit SDL, z.B. /5/, /4/ und /10/.

Dieter Hogrefe
Four Operators to Express Time Constraints in a Process Algebra

The Calculus of Communicating Systems (CCS) [1] of Milner led to many variants, like the Language of Temporal Ordering Specification [2] of the ISO or Timed LOTOS [3] of Quemada-Fernandez. This last variant introduces time intervals on event offers. We first informally motivate the need for a new variant. Then we present four alternative operators to timed LOTOS, that try to suit more accurately the characteristics of current operating systems. Finally, we show, by means of a small example, that the above operators effectively allow to cope with real-time constraints.

Guy A. T’Hooft

Kommunikationsmechanismen in verteilten Systemen

Interprocess Communication in MARS

This paper outlines the interprocess communication mechanisms developed in the MARS (MAintainable Real-time System) project. Since additional requirements in the time domain have to be fulfilled by real-time systems, only a few of the traditional communication mechanisms are feasible for real-time applications. The approach taken in MARS meets the real-time communication requirements by using periodic messages, a deterministic medium access strategy, and a simple datagram protocol. Reliability requirements are met by repetitive sending of messages on a broadcast-bus. On top of efficient message handling routines within the kernel, high-level C/MARS language constructs provide a powerful and easy to use interface to the application programmer. The applicability of the C/MARS language constructs is not limited to certain fields of real-time processing but they are designed for general use.

M. Pflügl, A. Damm, W. Schwabl
Das verteilte ’Polyknoten’-System POOL

Unter Polyknoten-Systemen werden verteilte Systeme (VS) mit grosser Anzahl an Knoten — etwa einigen Tausend — verstanden. Extensive Hardware-Unterstützung ist unabdingbare Voraussetzung, um erfolgreich ein Polyknoten-System aufzubauen und zu betreiben.POOL ist das prototypische Ergebnis der Anwendung von KonstruktionsMethodiken, die für Polyknoten-Systeme entwickelt wurden. Diese Methodiken zielen auf eine hohe Wechselwirkung zwischen Hardware- und Betriebssystem(BS)-Struktur ab und beziehen Abschätzungen der zukünftigen technologischen Entwicklung mit ein. Aufbau und Betrieb eines Prototypen POOL moderater Knotenanzahl sollen die entwickelten Methoden und Ansätze demonstrieren.Der Beitrag skizziert die Einflüsse der verteilten Rechner-Architektur „Polyknoten-System POOL“ auf die zugehörigen Software-Ebenen:Eine Hardware-basierte, Multicast-fähige Kommunikations-Methode, eine auf ihr aufsetzende, Hardware-basierte Protokoll-Methode und ein dedizierter Knoten-Aufbau ermöglichen effiziente und flexible Ansätze auf Betriebssystemebene. Als wichtigste Einzelergebnisse können genannt werden: ’Message Locality’-Betrachtungen sind auf BS-Ebene nicht mehr erforderlich; approximative Protokollanteile sind innerhalb der Ebene des BS-Kerns stark reduziert; der Kern des BS stellt eine flexible Basis zur Benutzerorientierten, verteilten Implementierung von BS-Strategien dar.

K. T. Malowaniec, R. Spurk
COMMA
Ein hybrid-gekoppeltes Mehrrechnersystem zur Unterstützung von parallelen Abläufen in Datenbanksystemen

Beim Einsatz von Datenbanksystemen (DBS) in nichtkonventionellen Anwendungsgebieten, wie z.B. CAD/CAM und Bürodatenverarbeitung, zeigte sich die Notwendigkeit der Konzeption neuer Datenbanksysteme (NDBS) /BP 85/. Da insbesondere ein nicht akzeptables Leistungsverhalten von DBS festgestellt wurde, wird in zunehmendem Maße die Ausnutzung von Parallelverarbeitungsmöglichkeiten diskutiert. Grundlage sind dabei verteilte Rechnerstrukturen entweder auf der Basis konventioneller Multiprozessorsysteme /Bü 87/ /Re 86/ oder spezieller Rechnerarchitekturen /Hs 86/ /HHM 86/. In den für DBS neuen Anwendungsgebieten werden vielfach Rechnerstrukturen genutzt, die dem Client/Server-Konzept (C/S) /Sv 85/ entsprechen /Dep 86/. Das in /HH 88/ entwickelte und in dieser Arbeit vorgestellte Architekturkonzept COMMA (Complex Objects Management Multiprocessor Architecture) baut aus diesen Gründen auf dem C/S-Konzept auf.

Frank Hildebrandt, Holger Herzog
Ein X.400 MHS nach dem Client-Server Konzept Ein verteiltes Mail System

Es wird ein Mail Service präsentiert, der auf der einen Seite den CCITT X.400 Standards genügt, und auf der anderen Seite durch seine Realisierung die Voraussetzung schafft, um in PC-Netzen oder Automatisierungsnetzen eingesetzt zu werden. Das erste Kapitel informiert über die heutige Normenlandschaft und desweiteren über die Zielsetzungen und Randbedingungen für den vorliegenden Mail Service. Im zweiten Kapitel werden die Architektur des Mail Service und dessen Softwarekomponenten vorgestellt. Die weiteren Kapitel gehen näher auf die einzelnen Servicekomponenten Mailbox Access Entity, Mailbox Server und Message Transfer Server ein.

Ulrich Bell, Karl-Josef Kuhn

Mobilfunknetze

Entwurf einer Netzwerktopologie für ein Mobilfunknetz zur Unterstützung des öffentlichen Straßenverkehrs

Heute lassen sich auf engstem Raum immer kostengünstigere Computer mit hohen Rechenkapazitäten installieren. Solche Kleinrechner werden in Zukunft auch in Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommen.Im Rahmen eines europäischen Projektes entwickeln europäische Automobilhersteller gemeinsam mit Hochschulinstituten ein System, das der Unterstützung des Autofahrers im täglichen Straßenverkehr dient. Typische Aufgabenbereiche des neuen Systems sind: elektronische Verkehrsführung (Leitsystem), Optimierung des Verkehrsflusses, automatische Stauwarnung,…. Basis für ein solches System ist die Kommunikation zwischen den Fahrzeugen und ihrer Umgebung.Der vorliegende Artikel beschreibt eine Netzwerktopologie für ein Mobilfunknetz, daß die Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und dessen Umgebung ermöglicht. Dabei wird auf existierende Mobilfunknetze aufgesetzt, um die anfallenden Kosten einzuschränken.Da gegenüber existierenden Mobilfunknetzen eine viel differenziertere und breiter gefächerte Aufgabenstellung erforderlich ist, werden die neuen Dienste klassifiziert und strukturiert. Anhand der Klassifizierung wird eine erste Abschätzung der anfallenden Daten durchgeführt.Entsprechend den ausgearbeiteten Anforderungen wird eine Netzwerk-Topologie entwickelt. Dabei werden die klassifizierten Dienste des Gesamtnetzes in eine logische Netzwerkhierarchie integriert. Mit der logischen Struktur wird anschließend unter besonderer Berücksichtigung existierender Netze die physikalische Netzwerktopologie ausgearbeitet.Anhand der zuvor spezifizierten Anforderungen bezüglich des Datenvolumens wird eine analytische Auswertung der Netzwerktopologie vorgenommen. In der Analyse werden die zu erwartenden Datenraten und die Netzwerkdichte bzw. Knotenzahl abgeschätzt.

W. Kremer, F. Reichert, D. Hübner, A. Mann, J. Rückert
Entwurf eines Kanalzugriffsprotokolls für Mobilfunknetze

In den letzten Jahren läßt sich ein gesteigertes Interesse an digitalen Datenfunknetzen feststellen, da sie eine Reihe von Vorteilen aufweisen, die ihren Einsatz wünschenswert machen. Dabei ergeben sich aber auch neue Probleme, die Gegenstand intensiver Forschungsaktivitäten sind. Dies zeigt sich auch in zahlreichen Veröffentlichungen und der Arbeit der Normungsgremien.Wurden in den letzten Jahren digitale Datenfunknetze vorwiegend im militärischen Bereich eingesetzt, so ist in nächster Zukunft zunehmend mit zivilen Anwendungen zu rechnen. So werden Vorschläge für digitale in-house Datenfunknetze analysiert, um eine aufwendige Verkabelung zu sparen. Im Gegensatz zu Zellsystemen ist keine Infrastruktur in Form von Basisstationen erforderlich, was zu gesteigerter Zuverlässigkeit und geringeren Kosten führt. Eine andere, neuere Anwendung ist der Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen im Straßenverkehr, um die Verkehrssicherheit zu steigern.In diesem Artikel stellen wir digitale Datenfunknetze vor, diskutieren einige Besonderheiten und zeigen Unterschiede zu leitungsgebundenen Kommunikationssystemen auf, die den Entwurf eines Kanalzugriffsprotokolls für Mobilfunknetze wesentlich beeinflussen. Dabei orientieren wir uns an dem ISO/OSI Referenzmodell. In einem gesonderten Kapitel stellen wir ein neues Kanalzugriffsverfahren für eine spezielle Anwendung vor.

Arbeitsgemeinschaft, Arbeitsgemeinschaft Mobilfunk
An Integrated Services Management Protocol for a Short-Range Mobile Radio Network Using Multiple Access

Future pan-european road-traffic communication networks will use high capacity short-range radio networks with a large number of mobiles. There, many different communication demands arise, especially if we assume a many-services network, where continuous, bursty and/or priorized communication has to be supported. We define an Integrated Services MAnagement Protocol (ISMA-protocol) using multiple access, designed for an efficient use of the limited channel capacity available. The protocol comprises capacity management of direction of movement oriented decoupling of channels via the Decentral Channel Assignment Protocol (DCAP), a packet radio facility using S-ALOHA, handling of priorized emergency warning and in addition provides high capacity channel of 100 kbit/s.

Th. Hellmich, B. Walke
Aktualisierung stationslokaler Routing-Information in einem mobilen, dezentral organisierten multi-hop Paketfunk-Netz

Es wird ein Verfahren für die Aktualisierung von Stationen durch Broadcast-Pakete in einem mobilen multi-hop Paketfunknetz mit Punkt-zu-Punkt Verkehr vorgestellt, das implizite Quittungen (ACK/NAK) vorsieht. Simulationsergebnisse zeigen, mit welcher mittleren Laufzeit der Pakete gerechnet werden muß, bis Stationen in 1-, 2- und 3-hop Entfernung sicher erreicht werden. Die Resultate erlauben Rückschlüsse auf das zulässige Verhältnis von Erzeugungswahrscheinlichkeit q (pro Slot) zu Übertragungswahrscheinlichkeit p aller (eigener und von Relais-) Pakete. Um Auswirkungen der Stationsmobilität auf das verkehrstheoretische Verhalten zu ermitteln, wird simulativ untersucht, wie oft topologische Änderungen auftreten und wie weit entsprechende Aktualisierungsinfonnation zur Aufrechterhaltung der Kommunikationsfähigkeit verbreitet werden muf3. Aus den Simulationsergebnissen für das betrachtete Netz sind Erkenntnisse über geeignete Management-Protokolle möglich, die uneingeschränkt auf ähnliche Netze übertragbar sind.

V. Brass, B. Walke
Durchsatz in CSMA-Multihop-Netzen

In diesem Beitrag wird die Anwendung des Nonpersistent CSMA-Protokolls bei einem Multi-hop-System untersucht. Die Durchsatzgleichung wird für eine feste Konfiguration (Schleifennetzwerk) und für ein Netz mit zufällig verteilten Stationen hergeleitet und numerisch ausgewertet.

Claus Gotthardt

Last- und Funktionsverbung in heterogenen Rechnernetzen

Adaptive allocation of computational requirements to heterogeneous networks

Computational requirements consist of active parts that can be fulfilled by processors only, and of passive parts consuming a certain amount of storage. By allocating these requirements to networks of arbitrary type a compatibility problem has to be solved at first. If it does not lead to a unique solution, further criteria can be applied to optimize performance measures and the availability of the whole system. This optimization problem has been widely studied and classified before, but these approaches suffer from several shortcomings. We propose a new classification model that is based on the scheme of adaptive control. By using the underlying framework and combining it with functions for resource management in heterogeneous networks, we derive a new allocation mechanism. The combination with resource management decreases the overhead of the allocation mechanism and enables it to cope with heterogeneity. Bounded load indizes are used to reflect finite capacities. Their further advantage is that decisions can be based on absolute criteria instead of the relative ones that are applied in related work. The algorithms contain parameters to enable dynamic tuning.

Cora Förster
Verteilte Anwendungen zwischen Workstation und Supercomputer

Am Rechenzentrum der Universität Stuttgart (RUS) gibt es mehrere Lösungsansätze um verteilte Anwendungen zu unterstützen: 1.Wissenschaftlich-technische Simulation zwischen einer Workstation IRIS-3D und dem Vektorrechner CRAY-2 über eine 140 MBit Glasfaserverbindung der Deutschen Bundespost im Rahmen des DFN-CXLX-Projekts. Hierbei wurde ein Remote Procedure Call (RPC) direkt mittels TCP/IP realisiert. Diese IRIS-CRAY-2-Kopplung ist natürlich auch im LAN über Ethernet und Hyperchannel verfügbar.2.Das „Graphics Oriented Communication System (GOCS)“, ein graphisch orientiertes Remote Procedure Call (RPC) Projekt, gefördert vom Deutschen Forschungsnetz Verein (DFN)3.Das Network Computing System (NCS), ein RPC-Dienst von Apollo4.Das Open Network Computing (ONC), ein RPC-Dienst von Sun Zuerst werden die beiden mit Beteiligung des RUS durchgeführten DFN-Projekte genauer vorgestellt, um sie danach mit den Diensten von Sun und Apollo zu vergleichen.Ein weiteres Kapitel befaßt sich mit den Möglichkeiten, ein wissenschaftlich-technisches Problem zwischen Workstation und Supercomputer aufzuteilen, wobei Aspekte aufgezeigt werden, die bei derartigen Entscheidungen relevant sind. Danach sollen einige Problemkreise bei der Benützung eines Remote Procedure Calls erörtert werden, um anschließend aus der Sicht eines technisch-wissenschaftlichen Anwenders einige Anforderungen an zukünftige RPCDienste zu umreißen und die heutigen Dienste zu bewerten.

Rolf Rabenseifner
Lastverteilung in heterogenen Netzen am Beispiel einer rechnerintegrierten Fertigung

Ziel des Einsatzes von Lastverteilungsverfahren in Netzen ist es Aufträge an ungenutzte Ressourcen zu übertragen und dadurch einerseits die Gesamtleistung des Systems zu erhöhen sowie bei Teilausfällen durch die Verteilung von Aufträgen auf intakte Rechner eine Fortsetzung der Bearbeitung unter geringem Leistungsabfall (“graceful degradation”) zu erreichen. Im Rahmen dieses Beitrags wird zunächst ein Überblick über verschiedene Methoden zur Lastverteilung in Rechnernetzen gegeben sowie diese in ein neu entwickeltes Klassifizierungsschema eingeordnet. Weiterhin wird eine generelle Strukturierung der Lastverteilungs-Verfahren erläutert. Basierend auf Untersuchungen und Aussagen aus der Literatur wird ein neues Lastverteilungs-Verfahren zur Erhöhung der Zuverlässigkeit und Leistung in heterogenen Rechnerumgebungen vorgestellt und am Beispiel eines Netzes in der rechnerintegrierten Fertigung validiert.

Walter Gora, Inge Weigel

Vermittlungsverfahren und -systeme

Ueberlaststrategien in der Paketvermittlung am Beispiel des Systems EWSP

Generell ist in jeder Vermittlungsanlage fuer eine moegliche Ueberlast Vorsorge zu treffen, um speziell fuer diesen Fall ein stabiles Systemverhalten zu gewaehrleisten.

B. Dasch
Virtual Circuit Switching

In diesem Beitrag werden verschiedene Möglichkeiten aufgezeigt, innerhalb des künftigen Breitband-ISDNs neben der üblichen Leitungsvermittlung (Circuit Switching, CS) eine hochratige Paketvermittlung (Packet Switching, PS) zur Verfügung zu stellen. Ein Schritt in diese Richtung ist das hier vorgestellte Virtual Circuit Switching (VCS), das ausgehend von der X.25-Empfehlung als Erweiterung des ursprünglichen CS-Netzdienstes konzipiert ist. Es soll sich an der Teilnehmerschnittstelle wie eine Leitungsvermittlung darstellen, dem Benutzer aber erlauben, eine Vielzahl von virtuellen Verbindungen gleichzeitig zu verschiedenen Partnern über die B-, H1- oder H4-Kanäle zu betreiben. Das Konzept VCS stellt damit einen hybriden Lösungsansatz für zukünftige Vermittlungseinrichtungen dar und soll die Vorteile von CS und PS verbinden. Im einleitenden Teil wird ein Überblick zu der Problematik Breitband-ISDN und Virtual Circuit Switching gegeben. In den folgenden Kapiteln werden Anforderungen an einen zukünftigen Breitbanddienst abgeleitet. Auf Basis dieser Anforderungen werden dann unterschiedliche Konzepte für den Systementwurf diskutiert und Realisierungsvorschläge für ein VCS-System präsentiert.

Claus Freytag, Martin Suhrmann, Wolfgang Zimmer
Performance Study of an Integrated Packet Switch with Two Priority Classes

This paper presents an analysis of an N×N, internally non-blocking packet switch with two different priority classes. The analysis extends methods developed in recent publications for systems with a single priority class. A possible application of this work is in the analysis of integrated packet switches that support both voice and data traffic with different priorities. The switch is operated in a slotted fashion, and the probabilities of packet arrival in a time slot are distinct for the two priority classes. Low priority packets can be queued. High priority packets are cleared from the system in case of unsuccessful transmission through the switch. The results developed in the paper provide performance measures such as blocking probabilities and average delays. Expressions for system stability and total throughput are also studied in terms of both high and low priority traffic loads. Numerical examples illustrate the results.

J. S.-C. Chen, R. Guérin

Kommunikation in heterogenen Rechnernetzen

Transparent Database Access in a Network of Heterogeneous Systems

In a distributed heterogeneous environment, there exists the problem of transparent access to remote resources. A user in the network wants to access a central database system in the same way as if the database would reside on the local system. The Network Operating System provides the basic services and interfaces for the cooperation between clients and servers and for distributed application development. We have designed and implemented Transparent Database Access (TDA) in a network of heterogeneous systems as a distributed application based on the Network Operating System. A user in the network can send requests to the database host and gets back the results into the local environment. TDA is based on the client/server model of cooperation and consists of a server on the database host and a client with end user and application program support, which can run on any system supported by DACNOS.

Bernd Schöner, Brigitte Kieser
Data Translation in Heterogeneous Computer Networks

Distributed applications in heterogeneous computer networks normally exchange data of any kind and complexity. Since each system provides its own data presentation scheme, data exchange always includes data translation from one representation into another. According to the ISO OSI presentation service a global network wide data presentation scheme is defined on the basis of the data description language ASN.1 (Abstract Syntax Notation One) and the Basic Encoding Rules. However any data translation from local into global data and vice versa is a local matter and therefore out of the scope of the ISO OSI presentation service.In this paper we consider data translation an integral part of the data presentation process and therefore we introduce a presentation model relating all aspects. In particular we design a set of tools supporting both translation of data descriptions and data translation as well. On the basis of ASN.1 and the programming language C we present a specific design of a data translator useful for a wide range of applications. Last but not least, we discuss alternatives for using a data translator within the application layer.

Martin Bever, Martin Zimmermann
Objekt-Orientierte Konstruktion eines Portablen Kommunikations-Tranport-Systems für Unix Netzwerk Applikationen

Das Portable Kommunikations-Tranport-System (PKTS) stellt eine einheitliche Schnittstelle für Netzwerk Applikationen dar. Es unterstützt herstellerspezifische und offene Kommunikations-Architekturen in einer heterogenen Umgebung verschiedenartiger Betriebssysteme. Es wird gezeigt, wie die objekt-orientierten Konzepte der Vererbung (Inheritance) und abstrakte Methoden (Deferred Operations, Virtual Functions) zur Konstruktion eines portablen, erweiterbaren Kommunikations-Tranport-Systems eingesetzt werden können. Aufbauend auf PKTS ist ein Send-Receive Transport-Interface (SRTI) realisiert, das einen zuverlässigen Datagramm-Dienst und einen einheitlichen Adressierungs-Mechanismus über verschiedenartige Netzwerke hinweg anbietet. Eine erste Implementation existiert für die Unix Versionen: BSD 4.3, System V.3 und AIX 2.2 für die offenen Transport-Dienste DoD TCP/IP, UDP/IP und die verbindungsorientierten und verbindungslosen OSI Transport-Dienste. Die Implementierungs-Sprache ist C++.

Klaus-Jürgen Schulz

ATM-Breitbandvermittlungstechnik

Datenanwendungen in öffentlichen Breitbandnetzen — Möglichkeiten und Grenzen von ATM

Einführend werden die Merkmale des asynchronen Transfermodus (ATM) sowie der Stand der ATM-Standardisierung erörtert. In einem nachfolgenden Abschnitt wird die Referenzkonfiguration an der Benutzer-Netz-Schnittstelle (User Network Interface: UNI) eines zukünftigen öffentlichen Breitbandnetzes (B-ISDN) dargestellt. Ausgehend von den derzeitigen Überlegungen zum Protokollreferenzmodell für das B-ISDN werden Fragen im Zusammenhang mit der ATM-Schicht, der Adaptionsschicht und der Signalisierungsbehandlung angeschnitten. Der letzte Abschnitt befaßt sich mit Datenanwendungen in öffentlichen Breitbandnetzen. Es werden die Eigenschaften eines solchen Netzes auf ATM-Basis und mögliche Anwendungen mit Schwerpunkt auf Übermittlungsdienste (Bearer Services) dargestellt. Abschließend werden Anschlußkonfigurationen für verbindungsorientierte (connenction oriented: CO) und verbindungslose (connenction less: CL) Übermittlungsdienste in Festnetzen und Wählnetzen vorgestellt.

Karl J. Pütz
Einige Anmerkungen zu Begriffen und Konzepten der ATM-Technik

In der ‘Draft Recommendation’ I. 121 der Studienkommission XVIII der CCITT heiβt es: “Asynchronous transfer mode (ATM) is the target solution for implementing a B-ISDN” [1]. Diese Aussage verpflichtet dazu, die ATM-Technik in allen Verästelungen einer Netztechnik zu analysieren. Es geht also nicht mehr darum, in einer Art “bottom-up”-Sicht Netzknotenmodelle in einem Laboraufbau zu studieren und zu bewerten; vielmehr müssen jetzt in einem “top-down”-Ansatz die Zielvorstellungen eines ATM-Netzes spezifiziert werden.

U. Killat
Performance Enhancement of Cell Based Communication Systems by Coding Virtual Channel Identifiers

Loss and/or misrouting of cells in cell based systems result in unreliable data transmission and thus, in a degradation of system quality. Two main causes for loss and/or misrouting are the occurence of statistically distributed errors in transmission media andoverflow of intermediate memories in switching networks. Since the entire routing information is contained within the cell header, it is obvious that transmission errors which frequently occur may change this routing information, hence, leading to either loss or misrouting of the cell. In this paper the statistics of cell loss and misrouting due to transmission errors are developed. It is shown that loss and misrouting can be influenced by appropriate coding of the cell header. The results are discussed and examples are given proving that coding considerably enhances transmission reliability and data security.

Bernd X. Weis

Directory Services in Telekommunikationsnetzen

Neue Dienste in einem Intelligenten Netz

Ein Intelligentes Netz wird durch die Erweiterung des bestehenden Fernsprechnetzes bzw. des bestehenden ISDN gebildet. Neue, sog. “intelligente” Netzknoten und spezielle Netzkomponenten sowie zusätzliche Funktionen zur Erweiterung bestehender Vermittlungsstellen werden in das Netz eingebracht. Der Nutzen eines derartigen Intelligenten Netzes ergibt sich durch eine erhöhte Flexibilität bei der Einführung neuer Dienste und ggf. durch die Bildung standardisierter Schnittstellen für verschiedene Dienstanbieter im selben Netz. Es werden eine beschleunigte Einführung neuer Dienste und eine vereinfachte Änderungsprozedur für bestehende Dienstmerkmale ermöglicht. Darüberhinaus ist mit einer besseren Auslastung der Netz-Ressourcen zu rechnen.

R. Drignath
Realization of a Distributed Data Base in the European Mobile Radio Telephone System

The GSM Recommendations give the standards for a Pan-European mobile radio telecommunication system. The Location Registers form a Distributed Data Base whose interworking with other entities of the GSM System provides an integrated directory function. The properties and functionality of the GSM Location Registers and the implementation of the Distributed Data Base in the system “ECR 900” are described.

R. Bauer, M. Pfundstein
Simulation von Directory Services in verteilten Vermittlungssystemen

Werden Teilsysteme zu einem Gesamtnetz zusammengefügt, so muß das Netz, um eine Kommunikation dieser Teilsysteme miteinander zu ermöglichen, eine Instanz enthalten, die Informationen über die im Netz befindlichen Objekte (z.B. Endgeräte, Anwendungen) und deren Eigenschaften (z.B. Gerätetyp, Softwaretyp) verwaltet und den laufenden Anwendungen zur Verfügung stellt. Dies ist eine der Aufgaben des Directory Services. Unter dem Aspekt der Performance beim Verbindungsaufbau werden am Beispiel eines verteilten Vermittlungssystems 3 Varianten eines netzumfassenden Directory Services mittels einer Simulation miteinander verglichen. Die dafür relevante Funktionalität des Directory Services ist das Bereitstellen von Adressinformation für den Verbindungsaufbau. Es wird ein durch eine zentrale Datenbankanwendung realisierter Directory Service verteilten Lösungen gegenübergestellt. Die Verfahren zum gegenseitigen Informationsaustausch sowie zur Erhaltung der Datenkonsistenz beim verteilten Directoy Service basieren auf Empfehlungen von CCITT. Es zeigt sich, daß in Netzen mit geringer Komplexität ein zentraler Directory Service das schnellste Zugriffsverfahren bietet, während in komplexeren Systemen ein verteilter Service überlegen ist.

Bernhard Schmidt

Leistungsbewertung von Lokalen Netzen

Modellierung und Leistungsbewertung eines Local Area Networks (LAN)

Der Einsatz von Techniken der Leistungsanalyse und -bewertung gewinnt auf dem Gebiet der Datenkommunikation zunehmend an Bedeutung. Sogar die Analyse und Bewertung sehr komplexer Systeme, wie z.B. lokaler Netze, kann durch geeignete Werkzeuge bewältigt werden.Dieser Beitrag beschreibt die simulative Modellierung und Leistungsbewertung eines Local Area Networks mit dem Modellierungswerkzeug HIT, wobei insbesondere der LAN-Controller detailliert nachgebildet wird. Es wird ein vollständiges Simulationsprojekt von der Systemanalyse über die Modellerstellung und -validierung bis zur Experimentdurchführung und -auswertung durchgeführt. Die Modellierung beruht auf einem Konzept, das den Datenfluß eines Kommunikationsnetzes durch eine spezielle hierarchische Organisation von Dienstaufrufen realisiert. Anhand konkreter Meßergebnisse wird das Modell kalibriert und validiert. Eine Vielzahl von Experimenten bildet die Grundlage für eine Leistungsbewertung des LAN, wobei hier exemplarisch nur zwei aufgeführt werden.

Matthias Graf-Siebald, Reinhard Bordewisch
Hierarchische Modellierung zur Rechnernetz-Konfigurierung und -Leistungsbewertung am Beispiel eines SUN-Clusters

Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit der Leistungsbewertung eines SUN-Clusters vor dem praktischen Hintergrund, geeignete Konfigurationen von Workstations und Fileservern für verschiedene Lastprofile zu bestimmen. Zu deisem Zweck werden verschiedene Cluster-Konfigurationen ausgewertet.

Petra Borowka
One Flood Routing Protocol for LANs with Arbitrary Topology

A new flood routing protocol for LANs with arbitrary topology is described, and studied by means of simulation modelling. The protocol, marked as T-MAFR, has better performance than the known protocol MAFR, but its implementation is simpler. The results of simulation experiments give the comparison of three LAN protocols: CSMA/CD, MAFRT, and T-MAFR.

Radoslav Pořízek, Miloš Uličný

Verkehrslenkung und Datenflußsteuerung

Planning and Performance of the DATEX-P Network

The Deutsche Bundespost introduced its public packet switched data network in 1980. The paper reports on the planning methodology applied to the network with special emphasis of the routing mechanism in use. To illustrate the effectiveness of current planning and management procedures a brief overview of some measured performance criteria is given.

K. Nüßler
Das Telekommunikations-System Infranet

Im Jahre 1982 stellten wir uns die Aufgabe, ein Naohfolgeprodukt fuer unsere mittlerweilen in die Jahre gekommenen Telemetrie- und Alarmierungs-Systeme zu entwickeln. Die Forderungen an das neue System waren u.a. flexible Netzstrukturen mit impliziter Redundanz, keine neuralgischen, zentralen Funktionseinheiten, einfache und kompakte Bauweise und leichte Ausbaufaehigkeit.

Hp. Muehlemann, H. Wacker
Analysis of Flow Control Techniques on Hop and Network Access Level in Computer Communication Networks

In this paper an analysis and comparison of different simultaneously active flow control rules on hop and network access level is presented. The investigations base on a queueing network model representation of a store-and-forward node with finite buffer capacity as well as on a homogeneous network model. Beside the presentation of different system performance values using known flow control rules, two new dynamic rules are developed and analysed in detail.

J. Höfig, T. Uhl
Wartezeit Beim Zugriff auf den D-Kanal Eines Isdn- Basisanschlusses mit Signalisier- und Paketverkehr

Die Durchlaufzeit von Signalisiernachrichten auf dem D-Kanal ist eine wichtige Leistungskenngrösse. Bei einem ISDN-Basisanschluß (BA) mit einer Mehrgerätekonfiguration hängt die Durchlaufzeit von den folgenden Aspekten ab: dem Zugriffsverfahren am D-Kanal, der Datenflußsteuerung des D-Kanal-Protokolls, dem Implementierungskonzept (Rechner und Programme) und der Mischung aus Signalisiers- und Paketdaten. In diesem Beitrag werden die Einflüsse des D-KanalZugriffsverfahrens auf die gesamte Durchlaufzeit unter Berücksichtigung des Paketverkehrs untersucht.

Xuan Huy Pham

Hochleistungs-LANs

Modellierung und Leistungsuntersuchung von LDDI und FDDI

In dieser Arbeit werden Leistungsgrenzen für die beiden HSLAN’s LDDI und FDDI untersucht. Die Entwicklung von Modellen für die Leistungsermittlung dieser HSLAN’s werden beschrieben und anschließend die Ergebnisse, die per Simulation ermittelt wurden, gegenüber gestellt. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt dabei auf LDDI, da dieser Normungsvorschlag im Gegensatz zu FDDI in der Literatur wenig beachtet wurde.

Gabriele Rupprecht
Architektur und Bandbreitenmanagement des HSLAN’s FDDI — II

Lokale Netze sind heutzutage integraler Bestandteil der Bürokommunikation und der Prozeβautomatisierung. Da die Anforderungen an Lokale Netze nach gröβeren Bandbreiten und kleineren Antwortzeiten deutlich zunehmen, werden augenblicklich neue Lokale Netze entwickelt. Diese zweite Generation von Lokalen Netzen wird Übertragungsraten von 100 Mbps und mehr unterstützen und Glasfaserübertragungsstrecken zwischen den einzelnen Stationen besitzten.Neben verschiedenen Firmenprojekten entstehen bei den Standardisierungsgremien zwei unterschiedliche Standards: ein Doppelbus (DQDB) als IEEE 802.6 und ein Token Ring als FDDI (Fiber Distributed Data Interface) bei ANSI.Dieser Beitrag beschäftigt sich mit einer Weiterentwicklung des FDDI Standards, die sowohl Paketvermittlung (PS) als auch Durchschaltevermittlung (CS) mittels einer hybriden Struktur erlaubt. Neben dem funktionalen Aufbau der Stationen und des Rahmens werden die Protokolle für den durchschalte-und paketvermittelten Verkehr vorgestellt. Im zweiten Teil werden Möglichkeiten des CS-Bandbreitenmanagements speziell bei Mehrkanalrufen und das PS-Protokoll diskutiert und simulativ auf ihre Leistungsfähigkeit hin untersucht.

K. Sauer, M. Tangemann
Hierarchisches Lastmodellkonzept zur Simulation und Bewertung von Hslan — Controllern

Verteilte Kommunikationssysteme erfordern leistungsfähige Verbindungen der Kommunikationspartner über Netzwerkstrukturen, insbesondere über Lokale Netze und Hochgeschwindigkeitsnetze. Wichtiger Teil des Kommunikationssystems ist der Netzwerk-Controller. Für Entwurf und Design neuer Netzwerk-Controller werden Lastmodelle zur Simulation und Bewertung der Entwürfe benötigt.Das hier vorgestellte hierarchische Lastmodell ist ein anwenderübergreifendes Konzept zur Darstellung realer Lasten. Die statistische Beschreibung der typischen Netzverkehrsklassen Terminalverkehr und Filetransfer wird durch ein Train Model berücksichtigt. Eine detaillierte Festlegung der Last eines einzelnen Netzwerk-Controllers erfolgt durch die Einführung von Protocol Operation Modules (POM’s). Das Lastmodell ist allgemein genug gehalten, um auf die Vielzahl der inzwischen existierenden und standardisierten Protokolle anwendbar zu sein.Anhand von Messungen an einem 10 Mbitls Ethernet wird eine erste Verifikation des Lastmodells vorgenommen. Die Meßergebnisse zeigen zudem, daß ein Engpaß bei der Kommunikation über ein Lokales Netz durch die Protokollbearbeitungszeit in den Controllern entsteht.

Werner Kremer, Michael Rupprecht
Petrinetze als Organisationsprinzip für Einen Kommunikations-Controller

Der vorliegende Artikel stellt ein Architekturkonzept für einen Hochleistungs-Netzwerk Controller vor. Die hohen Leistungsanforderungen sollen hierbei durch Ausnutzung der protokollinhärenten Parallelitäten erfüllt werden. Hierzu werden die Protokolle mittels Petrinetzen spezifiziert, welche sich durch eine übersichtliche Darstellung parallel ausführbarer Prozesse auszeichnen. Die Programmierung des Controllers erfolgt direkt durch die Petrinetze. Die Bearbeitung des Petrinetzes erfolgt besonders effizient durch ein spezialisiertes Modul, das in diesem Artikel detailliert erläutert wird. Untersucht wird, wie die Leistung eines solchen Modules definiert werden kann und wie durch möglichst effiziente Organisation dieses Modules ein Maximum an Leistung erreicht werden kann.

M. Rupprecht

Netzmanagement

Network Management for Open Systems Connected Through ISDN

ISDN (Integrated Services Digital Network) is a concept to integrate various kinds of telecommunication networks and services into a single network. The set of services to be integrated into ISDN includes telephony as well as the services traditionally used by communicating data applications. Once ISDN will be available, data communication applications may use ISDN bearer services instead of the transmission media currently used (e.g. leased lines or virtual circuits through a packet switched network).In this paper, it is studied how open systems (in the sense of the Open Systems Interconnection (OSI) Reference Model) can communicate through ISDN connections. Open systems can only communicate using ISDN connections if they conform to the ISDN architecture. ISDN uses separate channels for signalling flows and for the exchange of data units between end users. The signalling processes specific to ISDN and the processes related to the communication on the user channel must be synchronized, for example, for connection establishment or release and when an application wants to use ISDN specific services that involve signalling procedures.If ISDN connections are part of a heterogeneous communication network, they must be integrated into the global network management concepts. It must be possible to perform network management operations for ISDN resources and to obtain network management information from ISDN resources similarly as for other types of resources in the network.The guideline for managing open systems is the OSI management framework. In this paper, the OSI network management concepts are outlined and the application of these concepts to open systems communicating through ISDN is illustrated. OSI network management concepts are applied to ISDN by identifying the managed objects specific to ISDN, their attributes, relationships, management operations and defined events.

Dieter Brunn
Netzwerkmanagement für Kommunikationsnetze in der Produktionsautomatisierung

Kommunikationsarchitekturen auf Basis lokaler Netze und standardisierter Protokolle werden zur Zeit in breiter Front für die Produktionsautomatisierung eingeführt. Damit gewinnen Funktionen für das Management der Kommunikationsnetze ebenfalls zunehmend an Bedeutung. Ausgehend von den Anforderungen der Anwender an ein Netzwerkmanagement für industrielle Kommunikationnetze beschreibt der Beitrag die Vorgehensweise und den Stand in der Standardisierung des Netzwerkmanagements für die Bereiche Projektierung, Überwachung und Diagnose.

Wikhard M. Kiesel
OSI-Management in Homogenen PC-LAN: Ein Ueberblick Ueber Eine Implementierung

Rechnernetze erfordern im praktischen Betrieb gewisse Formen der Steuerung und Ueberwachung, fuer die sich mittlerweile als Oberbegriff die Bezeichnung Netzmanagement oder Netzverwaltung eingebuergert hat. Dazu zaehlen solche Aufgaben wie Inbetriebnahme und Ausserbetriebnahme des Netzes, Hinzufuegen und Abschalten angeschlossener “Stationen” sowie die Information von Nutzern und Betreibern ueber den laufenden Status des Netzes (Konfigurationsverwaltung); die Erfassung, Verfolgung und Beseitigung von Fehlerzustaenden und anderen Ausnahmesituationen (Stoerungsverwaltung); die Erfassung und Aufzeichnung von Benutzungsvorgaengen zu Abrechnungszwecken (Abrechnungsverwaltung); die Erfassung und Aufzeichnung der Ressourcennutzung im Netz, um leistungsverbessernde Massnahmen ableiten zu koennen (Leistungsverwaltung) sowie Vorkehrungen und Aktivitaeten fuer den Schutz von Netzressourcen im Sinne der Datensicherheit (Sicherheitsverwaltung). Die genannten Beispiele fuer Managementfunktionen sind nicht vollstaendig, lassen aber den Gegenstand deutlich werden. Die Notwendigkeit, im Netzbetrieb auf Managementfunktionen zurueckgreifen zu koennen, haengt sehr stark von der Komplexitaet des Netzes ab. Historisch gesehen ist daher diese Notwendigkeit bei flaechendeckenden Rechnernetzen schon vor laengerer Zeit entstanden, und Bezeichnungen wie Netzkontrollzentren (oder aehnliche) belegen das. Aber auch lokale Netze nehmen in der juengeren Vergangenheit vielfach sehr deutlich an Kornplexitaet zu, so dass sich hier ebenfalls das praktische Erfordernis nach hinreichender Managementunterstuetzung entwickelt. Netzmanagement ist seinerseits ein Problemkreis relativ hoher Komplexitaet. Es umfasst sowohl organisatorische und technologische als auch hardware- und softwareorientierte Massnahmen.

K. Garbe

Netzkopplung

A Parallel Architecture for Transport Systems and Gateways

The use of HSLANs imposes new requirements on transport systems and gateways concerning their performance. Multiprocessor architectures must be considered to increase the performance of those systems.In this paper a flexible parallel architecture suitable for the implementation of high speed transport systems and high speed gateways is presented. It is based on a pipeline of processor-units each implementing an OSI-sublayer. The internal structure of each processor-unit is individual to each sublayer and is based on pipeline and array concepts. The resulting architecture comprises temporal parallelism as well as spatial parallelism.The derived mulitprocessor architecture is flexible, it can be adapted to various communication structures, and it can be implemented using Transputer networks.First prototype implementations of high speed gateways, a parallel MAC-layer bridge and a parallel OSI internetworking protocol, based on this architecture using Transputer networks are described.

Martina Zitterbart
Hierarchical van-Gateway Algorithms and PDN-Cluster Addressing Scheme for Worldwide Interoperation Feiein Local TCP/IP Networks Via X.25 Neiwdrks

Within the last few years, the DARPA Internet protocol suite (TCP/IP, FTP, SMPP, TELNET, etc.) has developed into a de facto industry standard for heterogeneous packet-switching computer networks. However, the current Internet gateway architecture does not provide dynamic algorithms to route Internet datagrams between local TCP/IP networks via the system of X.25 public data networks (PDN).

Carl-Herbert Rokitansky
BERGATE — Ein Transitsystem zur Kopplung Lokaler Netze über Breitband-ISDN

Die Kopplung Lokaler Netze mit ihrer Übertragungskapazität von mehreren Megabit pro Sekunde bietet sich als eine der ersten Anwendungen zur protokollgesteuerten Nutzung von Hochgeschwindigkeits-Kanälen (bis etwa 140 Mbit/s), wie sie im Breitband-ISDN zur Verfügung stehen werden, an. Die vorliegende Arbeit geht auf aktuelle Entwicklungen im LAN- und ISDN-Bereich ein und erläutert die Anforderungen an ein Transitsystem, das im Rahmen des Projekts BERKOM von der GMD FOKUS entwickelt wird. Es wird die geplante Funktionalität des Transitsystems vorgestellt und die dem Transitsystem zugrunde liegende Protokollarchitektur, die sich an den MAP-I TOP-Protokollprofilen orientiert, beschrieben. Probleme bei der Kopplung von Broadcast-Netzen und leitungsvermittelnden Punkt-zu-Punkt-Netzen werden erläutert und Managementfunktionen des BERGATE-Transitsystems diskutiert. Den Abschluß der Arbeit bildet eine Beschreibung des geplanten Aufbaus des Transitsystems mit Schwerpunkt auf der zu entwickelnden Protokoll-Hard-und -Software für die Breitband-ISDNSchnittstelle.

Gabriele Goldacker, Klaus Jacobsen, Thomas Luckenbach, Reinhard Ruppelt, Rolf Schmidt, Michael Vogelsänger

Netzplanung

Network and Resource Planning for Office Information Systems

This paper deals with the design problem of a suitable network structure and the corresponding location of devices for distributed office information systems (OIS). We propose a method for the derivation of a generic network structure using a top-down analysis of the structure of an organization and of the involved communication flows. A formal basis for all possible configurations is given which simplifies the modeling task of performance analysis and which enables the network planner to find a suitable network structure starting from the generic one.

Klaus-Dieter Schewe
Adaptive Design and Management of Distributed Information Systems

Design and operation of a distributed information system have to consider a dynamic environment of requirements and opportunities. An adaptive approach for design and management of distributed information systems is proposed that allows that the original design of the infrastructure can be modified as experience is gained and as the operating environment changes. Specific requirements for design and management in such a distributed environment are identified. An architecture of tools and facilities in a distributed information system is described which supports the adaptive design and management approach — consequently integrating design and management activities into the running system.

Andreas J. Ness, Friedemann Reim
Architektur eines wissensbasierten Netzwerkplanungssystems

Der Beitrag beschreibt Methoden für den Entwurf von Rechnernetzen und Ansätze zur Integration dieser Methoden in fortgeschrittenen Netzwerkplanungssystemen. Es wird die Architektur des Netzwerkplanungssystems PLANET vorgestellt, das mit Hilfe von Techniken der Künstlichen Intelligenz unterschiedliche Methoden integriert. Das System ist in der Lage, anwendungsnah formulierte Probleme entgegenzunehmen und die zur Lösung der Probleme geeigneten Methoden automatisch auszuwählen.

L. Burger
Zuverlässigkeitsaspekte des Glasfaser-Token-Rings FDDI

Der Glasfaser-Token-Ring unterscheidet sich von seinem standardisierten Vorgänger neben dem Übertragungsmedium und der Übertragungskapazität insbesondere im Hinblick auf die Techniken zur Sicherung von Zuverlässigkeit und Fehlertoleranz. Letztere werden in dieser Arbeit diskutiert und denjenigen des herkömmlichen Token-Rings gegenübergestellt. Bezüglich seiner Zuverlässigkeit ist der Glasfaser-Ring im wesentlichen charakterisiert durch die gegenläufige Doppelringtopologie, die verschiedenen Stationsklassen und die Möglichkeiten zur Umgehung defekter Stationen, Konzentratoren und Verbindungsleitungen. Somit bilden diese Merkmale die Grundlage für die vorgestellte Zuverlässigkeitsanalyse.

Rainer Feix, Klaus Heidtmann

Meß-, Monitor- und Diagnosekonzepte

Ein Meß- und Monitorkonzept zur Beurteilung der Realzeitfähigkeit eines MAP-Netzes

Zur Beurteilung der Realzeitfähigkeit von MAP-Netzen wurden im Rahmen einer umfassenden Studie Messungen an einem im Labor aufgebauten MAP-Netz vorgenommen. Ziel war es, u.a. den Prioritäten-Mechanismus zu studieren und Einsichten über die Abhängigkeit der Zugriffszeiten von den Lastverhältnissen und den Parametern der MAC-Schicht zu gewinnen. Das verwendete Meß- und Monitorkonzept wird eingehend erläutert. Erste erzielte Ergebnisse werden dargestellt.

H. Rzehak, R. Jäger
Messung der Datenverkehrsprofile in lokalen Netzen

In diesem Beitrag werden die Ergebnisse vorgestellt, die sich bei Messungen des Datenverkehres in unterschiedlichen lokalen Netzen mit CSMA/CD Zugriffsverfahren (Ethernet) in der Büro-, Fabrik- und Entwicklungsumgebung ergaben. Die Messungen wurden in Zusammenarbeit mit dem Arbeitskreis LAN der VDMA (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e.V.) an lokalen Netzen im laufenden industriellen Betrieb durchgeführt. Das Verkehrsprofil spiegelt die Anwendungen und das Benutzerverhalten in komplexer Weise wieder. Gegenüber früheren Messungen im Fernsprechnetz ergeben sich deutliche Unterschiede durch automatisch, oft periodisch, ablaufende Vorgänge. Die Messungen der Verkehrsprofile in lokalen Netzen sind notwendig um Netze richtig dimensionieren zu können. Außerdem lassen sich die Annahmen, die bei der Analyse von lokalen Netzen gemacht werden, überprüfen. Die Auslastung des Übertragungsmediums war bei allen durchgeführten Messungen deutlich unter 10% (oft unter 1%) der Kanalbandbreite. Die Verteilung der Rahmenlänge weist einen großen Anteil bei kurzen Rahmen (< 200 Byte) auf und kleinere Anteile bei längeren Rahmen (550, 1100 oder 1500 Byte). Die Poisson-Verteilung nähert die Verteilung der Abstände der übertragenen Rahmen nur ungenügend an. Es ist ein überproportionaler Anteil bei kurzen Abständen zu beobachten.

Ottmar Gihr, Michael Weixler
Network Management and Diagnosis of Enterprise-Wide Networks

PCs and workstations are the tools of choice for many workgroup applications. When attached to increasingly large and complex Local Area Networks (LANs), they share their own resources and those in diverse widely distributed servers. Increasingly, Wide Area Networks (WANs) are linking these LANs to form geographically distributed LAN/WANs with large numbers of computing and communication components. An effective network management system for these new enterprise networks must help manage a variety of vendor equipment, operating systems, and software components. The open systems solution to this problem is to define a widely accepted Network Management systems framework and a standard for a Common Management Information Protocol (CMIP) [1,2]. Although the International Standards Organization Open Systems Interconnection (OSI) committees have made good progress, these new heterogeneous networks will have a large diversity of standard and proprietary components. The installed base of these networks will continue to grow for many years to come. For this reason, OSI compliant LAN/WAN Network Management Systems architectures should provide modular adaptation to a variety of standardized and proprietary component types. They must also grow gracefully in modular increments, and remain operational in the presence of the very problems and incompatibilities it is designed to help manage.

W. D. Guilarte
Komponententest und Diagnosehilfsmittel für ein Transportprotokoll Ein Erfahrungsbericht

Am Beispiel einer Implementierung in C für die Transportschicht eines ISO-LAN werden einige Hinweise zur Berücksichtigung der Test- und Diagnosebelange gegeben.Das betrifft das Gesamtkonzept des Komponententests im Zusammenhang mit den Anforderungen, die den späteren Feldeinsatz betreffen, wie auch einige technische Details der Programmierung.Die Erfahrungen wurden bei weiteren Implementierungen genutzt. Der Erfolg des Konzepts ließ sich an Termintreue, einem sehr geringen Fehleraufkommen und daher geringem Wartungsaufwand ablesen.

Wolfgang Eichler
Verteilte DV-Versorgung für Forschung und Lehre

Stand und Tendenzen der verteilten DV-Versorgung deutscher Wissenschaftseinrichtungen werden beschrieben. Die Anforderungen an Datenkommunikation führen zu zwei überregionalen Netzprojekten: Ein Netz mittlerer Geschwindigkeit (bis 64 Kb/s) und ein Breitbandnetz, beide auf der Basis von X.25. Es zeichnet sich eine Synergie zwischen neuen Kommunikationsanforderungen der Wissenschaft und den langfristigen Interessen der Netzanbieter ab.

E. Jessen
Metadaten
Titel
Kommunikation in verteilten Systemen
herausgegeben von
Paul J. Kühn
Copyright-Jahr
1989
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Electronic ISBN
978-3-642-74570-6
Print ISBN
978-3-540-50893-9
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-642-74570-6