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22.02.1980 - 

Ein atypisches "Distributed System"

Das Netzwerk im Netzwerk

Das NonStop-System Tandem 16 von Tandem Computers, Franhfurt, könnte die Antwort auf die Forderung vieler Anwender nach einem ausfallgesicherten und von einem Host-Rechner unabhängigen Netzwerk sein. Daß ein solches Netzwerk auch noch wirtschaftlich arbeitet und darüber hinaus alle Möglichkeiten der dezentralen Speicherung und Verarbeitung von Daten bietet, zeigt der folgende Bericht.

Um diesen hohen Anforderungen an ein Netzwerk gerecht zu werden, müssen zwei wesentliche Software-Komponenten vorhanden sein:

- ein einheitliches Betriebssystem mit Netzwerkcharakter und

- ein funktionierendes Datenbank-Modell.

Das Netzwerk-Modell

Jedes Tandem 16-System besteht bereits aus zwei bis 16 voneinander unabhängigen Prozessoren, von denen jeder über ein eigenes Betriebssystem verfügt. Des besondere NonStop-Betrieb, verbunden mit dem Zugriff auf alle System-Module, verlangt eine ständige Kommunikation dieser Prozessoren untereinander. Dies geschieht über zwei schnelle Kanäle (je 13 MB pro Sekunde). Jedes System ist daher bereits ein lokales Netzwerk.

Das Betriebssystem erlaubt nun den Aufbau eines Netzes von bis zu 255 solcher Rechnersysteme. Jedes Programm in jedem System hat Zugriff zu allen Datenbanken, Programmen und den gesamten peripheren Geräten in allen geographisch verteilten Tandem-Systemen, wobei die Datenübertragung mit jeder postalisch zugelassenen DFÜ-Leitungsgeschwindigkeit über Standleitung oder, zum Beispiel nach Fremdsystemen, über X.25-Schnittstellen erfolgt. Dem Benutzer am Terminal erscheint ein solches Netzwerk als ein einziges System.

Das typische, nichthierarchische Tandem-Netzwerkdesign reduziert die DFÜ-Kosten erheblich, da das automatische Weiterreichen von Nachrichtenpaketen die Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen den Netzwerk-Knoten überflüssig macht.

Die in allen NonStop-Knoten vorhandene Netzwerk-Software garantiert ein Rerouting ohne Anwendereingriff bei Ausfall eines Knoten beziehungsweise DFÜ-Leitung und über ein End-to-End-Protokoll die Integrität der zu übertragenden Daten.

Grundlagen für die Entwicklung eines eigenen Datenbank-Modells waren im wesentlichen die Forderungen der Anwender nach

- einem einfach zu benutzenden Datenbank-System,

- einem leicht zu ändernden Datenbank-System,

- hoher Verfügbarkeit,

- schnellem Zugriff über Mehrfach-Schlüssel,

- automatischer Wartung aller Schlüsselbegriffe,

- Verzicht auf Reorganisation von Datenbanken,

- verlagerungsfähigen Daten,

- Netzwerktauglichkeit.

Tandem entschied sich aufgrund seiner online, transaktionsorientierten Systemumgebung für ein relationales Datenbank-Modell. In diesem Datenmodell werden die Daten logisch durch zweidimensionale Tabellen dargestellt, organisiert in Reihe und Spalten. Die Reihen kann man sich als Datensätze einer Datei vorstellen und die Spalten als Felder eines Datensatzes. Die logische Verknüpfung (Relation) zwischen zwei Tabellen erfolgt über Felder gleichen Inhalts. Diese Daten-Tabellen werden auf schnellen Magnetplatten in strukturierten Dateien gespeichert, hauptsächlich aus Performance-Gründen.

Der Anwender muß sich jedoch nur in den logischen Beziehungen der Felder untereinander auskennen.

Die weitgehend realisierten Forderungen werden unterstützt beziehungsweise durchgeführt von

- einem fehlertoleranten Datenbank-Satz -Manager,

- einer Data Dictionary-Einrichtung zur Definition von Datenbank-Sätzen- und -Feldern und

- einer komfortablen Query-Sprache für Abfragen und der Erstellung von Berichten, ohne über EDV-Erfahrung zu verfügen.

Distributed Processing

Eines der wichtigsten Ziele zur Durchführung von "Distributed Processing" ist die Verlagerung von logischen Teilen der Datenbanken in die jeweiligen Netzwerk-Knoten, um weitgehend in den lokalen Rechnersystemen arbeiten zu können. Bei Bedarf muß jedoch der Zugriff zu allen Systemkomponenten in allen geographisch entfernten Rechnersystemen möglich sein. Für den Netzwerkbenutzer wird dies so aussehen, daß er allein durch Angabe eines anderen Namens für ein Programm, Gerät oder eine Datenbank, entweder einen lokalen Zugriff oder einen Netzwerk-Zugriff veranlaßt. Ein Beispiel:

Der Aufruf "Cobol" würde den Cobol-Compiler im lokalen System initiieren.

Der modifizierte Aufruf "Hamburg.Cobol" reicht aus, um den Cobol-Compiler im Netzwerk-Knoten Hamburg zu initiieren.

Durch die konsequente Anwendung dieses Modells erreicht man eine deutliche Verringerung der Datenübertragung und eine hohe Verfügbarkeit des Netzwerks, dessen Knoten voneinander unabhängig sind.

Zusammenfassend kann man sagen, daß hier ein neues Netzwerkkonzept in Verbindung mit einem netzwerkfreundlichen Datenbank-Modell fast zwangsläufig echtes "Distributed Processing" möglich macht.

NonStop ist eingetragenes Warenzeichen der Tandem Computers Incorporation.

Rolf Rometsch ist Systemanalytiker bei Tandem Computers. Als ehemaliger IMS-Datenbankmanager beschäftigt sich Rolf Rometsch schwerpunktmäßig bei Tandem mit Distributed Database.