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04.05.1990 - 

Erster privater X.25-Anwenderverbund nach der Postreform

DFN-Wissenschaftsnetz: OSI auf der ganzen Transportlinie

Peter Kaufmann ist zuständig für die Hochgeschwindigkeits Datenkommunikation im Verein zur Förderung eines Deutschen Forschungsnetzes e.V. (DFN), Zentrale Projektleitung, Berlin.

Der DFN-Verein stützt sich auf die beiden Protokollsäulen OSI und TCP/IP. Hinsichtlich seines neuen Wissenschaftsnetzes WIN, dem ersten privaten Anwenderverbund nach der Postreform, gewinnt insbesondere der ISO-Transport-Service an Bedeutung. Im Bereich der Anwendungs-Dienste muß der DFN jedoch zusätzlich auf die TCP/IP Norm mit Internet-Applikationen zurückgreifen, da der OSI-Filetransfer als noch nicht ausgereift gilt.

Im ersten Kapitel wird in einem knappen Überblick qualitativ die Nutzung beider Protokollwelten beschrieben. Dabei wird zwischen dem Transportdienst der Ebenen 1-4 und den Anwendungsdiensten der Ebenen 5-7, ferner zwischen dem klassischen Local Area Network (LAN)-Bereich und dem klassischen Wide Area Network (WAN)-Bereich unterschieden.

Zum LAN-Bereich werden die auf Ethernet, Token Ring und FDDI basierenden Kommunikationstechniken gerechnet; zum WAN-Bereich werden vor allem Übertragungsarten mit X.21 oder mit HfD-Leitungen gezählt. Diese Unterscheidungen sind für die folgenden Diskussionen sinnvoll, obwohl strenggenommen die örtliche Ausdehnung keine jeweils notwendige technische Eigenschaft ist. Vielmehr entsprechen diese Unterscheidungen den heute überwiegend angewendeten Betriebsarten .

Transport-Protokoll der 150-Klasse 0 und X.25

In Weitverkehrsnetzen ist der ISO-OSI-Transportdienst, genauer gesagt der ISO-OSI-Netzwerkdienst, heute klar dominierend. Insbesondere mit der Einführung des X.25-Wissenschaftsnetzes WIN wird dieser im Deutschen Forschungsnetz das (fast) alleinige Transportmittel sein. Dabei wird die Variante des Transportdienstes mit Transport-Protokoll der ISO-Klasse 0 (TPO) und X.25 verwendet (siehe Abbildung 1). Für die wichtigen im DFN verwendeten Rechnersysteme werden von den jeweiligen Herstellern die notwendigen Hard- und Softwarekomponenten in ihrer normalen Produktpalette angeboten.

Die Anwendungsdienste müssen etwas differenzierter betrachtet werden. Hier gibt es häufig auch ein Nebeneinander von ISO-OSI- und Internet-Diensten als TCP/IP-Bestandteil. Die Verwendung der Internet-Dienste erfordert dabei die Einführung des Internet. Transportdienstes (Ebenen 3 und 4) auf dem ISO-OSI-Netzwerkdienst (Ebene 3) (siehe Abbildung 2).

Für den Dialog stehen X.29/ PAD und Telnet zur Verfügung. Beide haben eine ähnliche Funktionalität. Alle Hersteller bieten in ihren Produkten X.29/PAD an, und dieser Dienst wird viel verwendet - ebenso wie Telnet. Ein Nachteil von X.29/ PAD gegenüber Telnet ist zur Zeit dessen Nichtbenutzbarkeit im LAN-Bereich.

Für den Message-Handling-Dienst gibt es mittlerweile für fast alle wichtigen Systeme ein oder sogar mehrere X.400-Produkte. Im DFN wird X.400-MHS auf WAN-Rechnern viel und zunehmend genutzt. Funktional ist es SMTP überlegen - die Lücke in der Produktverfügbarkeit ist nicht mehr wesentlich Gleichwohl wird auch SMTP verwendet.

Für den Filetransfer stehen DFN-FT und FTP zur Verfügung. DFN-FT ist trotz einiger Anstrengungen nicht zu einer flächendeckenden Anwendung gekommen. FTP ist heute das am breitesten verfügbare und verwendete Produkt für den Filetransfer.

Weitere Dienste sind X-Windows, NFS und DFN-RJE. Für alle drei Dienste gibt es in der jeweils anderen Welt kein Äquivalent.

Zusammengefaßt gilt gegenwärtig für den WAN-Bereich: Für alle Rechner stehen von der ISO-OSI-Protokollsäule X.29/PAD, X.400 und DFN-RJE zur Verfügung und werden auch genutzt. Deutlich erkennbar fehlt es bisher vor allem an einem attraktiven und längerfristig stabilen Filetransfer. Vor allem aufgrund dieser Lücke "muß" FTP genutzt werden, und damit erhält die Internet-Protokollsäule ein starkes Standbein im VAN-Bereich, wodurch die Nutzung anderer Internet-Dienste "automatisch" nachgezogen wird.

Im LAN-Bereich Dominanz der DOD/MIL-Standard

Anders als im WAN-Bereich ist hier noch der Internet-Transportdienst ganz eindeutig dominierend. Das hat entscheidende Auswirkungen auch auf die Verwendung beziehungsweise Anwendbarkeit der Anwendungsdienste.

Für den Message-Handling Dienst wird in der Regel SMTP verwendet; X.400 wird in einigen Fällen benutzt. Für den Dialog-Dienst und für den Filetransfer werden praktisch ausschließlich die Internet-Dienste Telnet und FTP verwendet. Weiterhin finden X-Window und NFS Verwendung.

Somit werden also (abgesehen von X.400 in wenigen Fällen) die an ISO-OSI angelehnten Anwendungsdienste im LAN-Bereich zur Zeit nicht genutzt.

ISO hinkt bei Filetransfer bis dato noch hinterher

Die obige Beschreibung offenbart sofort die zwei wesentlichen Schwächen der ISO-OSI-Protokollsäule: Bei den Anwendungsdiensten fehlt ein akzeptierter Filetransfer, so daß auch nicht im WAN-Bereich ganz auf Internet verzichtet werden kann. Beim Transportdienst gibt es im LAN-Bereich noch keine echte betriebliche Alternative zum Internet-Transportdienst. Dadurch können hier die an sich schon vorhandenen ISO-OSI-Anwendungsdienste bisher nicht oder nur in wenigen Fällen eingesetzt werden.

Für sich genommen sind X.29/PAD und X.400 (und DFNRJE) im WAN-Bereich ausreichend verbreitet und stabil einsetzbar. Die beiden beschriebenen wichtigen Schwächen der ISO-OSI-Protokollsäule verschieben aber die Bedeutung immer noch stark zugunsten der Internet-Dienste, so daß zum Beispiel auch der Einsatz von X.400 immer noch geringer bleibt, als technisch und betrieblich möglich wäre.

Die Entwicklungsaussichten von ISO-OSI für die nahe Zukunft müssen daran gemessen werden, was bereits jetzt oder sehr kurzfristig an Produkten verfügbar und im Einsatz sein wird. Zuerst soll die Situation für die beiden oben genannten wichtigen Schwachstellen beschrieben werden.

Für FTAM steht inzwischen eine Anzahl von Herstellerprodukten zur Verfügung. Der DFN-Verein wird aus diesem Grunde eine betriebliche Einführung von FTAM noch im Jahre 1990 durchführen und den DFN-FT ablösen. Anders als X.400 wird FTAM in wesentlich kürzerer Frist auf allen wichtigen Systemen zur Verfügung stehen.

X.400 war quasi der Vorreiter der ISO-OSI-Welt, und Hersteller, die bereits X.400 implementiert haben, haben beziehungsweise werden FTAM als zweites ISO-OSI-Produkt naturgemäß sehr viel schneller als X.400 zur Verfügung stellen. Diese Beschleunigung im Produktzyklus wird voraussichtlich bei allen weiteren ISO-OSI-Anwendungsdiensten (zum Beispiel beim Directory-Dienst X.500) noch stärker sein.

Als Beispiel für die FTAM-Einführung außerhalb des DFN kann die Deutsche Bundesbank gelten. Noch im ersten Quartal 1990 wird sie ihren Datenaustausch mit verschiedenen bundesdeutschen Clearinginstitutionen über FTAM abwickeln.

Insgesamt wird somit im Deutschen Forschungsnetz FTAM in kurzer Zeit für den WAN-Verkehr (fast) flächendeckend zur Verfügung stehen.

Der ISO-OSI-Transportdienst steht inzwischen auch im LAN-Bereich für viele Rechnersysteme (zum Beispiel DEC, SUN) und Router (zum Beispiel CISCO) zur Verfügung. Allerdings wird bisher überwiegend die Variante mit TP4 und ISO-IP angeboten (siehe Abbildung 1). Für die hier geführte Diskussion ist aber der Unterschied ohne wesentliche Bedeutung, da in der Regel die Anwendungsdienste bei allen Herstellern sowohl auf TP4 als auch auf TPO laufen werden.

Produktverfügbarkeit heißt noch nicht stabile betriebliche Verfügbarkeit. Man kann sicher davon ausgehen, daß eine flächendeckende betriebliche Einführung aufgrund der sehr großen Anzahl betroffener Rechnersysteme ein länger anhaltender Prozeß sein wird, in dem die Hürden der Interoperabilität, der Installationsfreundlichkeit und des allgemeinen Managements noch zu meistern sein werden. Der Beginn dieses Prozesses steht aber bevor. Insofern wird es hier mittelfristig eine Koexistenz geben.

Europäisches X.500 von DFN und der GMD

Ein Beispiel für die Einführung des ISO-OSI-Transportdienstes stellt das NSF-NET dar. Dort werden (neben der weiteren Verwendung von TCP/IP) im Backbone zur Zeit die notwendigen Produkte eingeführt um im Großversuch deren Verwendbarkeit unter Beweis zu stellen.

Hier sei als wichtigster Anwendungsdienst der Directory-Dienst (X.500) hervorgehoben. Europaweit läuft seit einigen Monaten ein Pilotdienst, an dem aus dem DFN-Verein die GMD (Projekt VERDI) beteiligt ist. Im Rahmen des VERDI-Projektes wird dieser Pilotdienst im Frühjahr 1990 auf weitere DFN-Einrichtungen erweitert werden.

Mit der Ersetzung des jetzigen DFN-Nameservers und der Anbindung an X.400 wird dann allen DFN-Teilnehmern ein X.500-Dienst zur Verfügung stehen, der als verteilter Dienst von mehreren Einrichtungen getragen wird.

Für NFS wird allgemein bezweifelt, daß es aus Gründen des Datenschutzes überhaupt sinnvoll sein kann, diesen Dienst nichtlokal anzubieten. Kurzfristige Absichten einer Portierung auf ISO-OSI sind nicht bekannt.

Im Bereich X-Windows gibt es verschiedene Aktivitäten für eine Anpassung an den ISO-OSI-Transportdienst. Wann hier Resultate zu erwarten sind ist noch nicht absehbar.

Verbindung von TCP/IP und OSI auf Gateway-Basis

Die eine funktionale Lücke im WAN-Bereich, das fehlende FTAM, wird verhältnismäßig schnell geschlossen werden. Die andere Lücke im LAN-Bereich, der ISO-Transportdienst, wird von der Produktseite wohl auch recht schnell beseitigt werden; die betriebliche Durchsetzung wird aber ein längerer Prozeß sein.

Somit ist im LAN-Bereich noch einige Zeit mit dem Einsatz von Internet zu rechnen - obwohl die Ablösung durch ISO-OSI auch hier schneller gehen dürfte, als manchmal vermutet wird.

Dabei soll der Vollständigkeit halber als ein wichtiges retardierendes Moment die große Preisdifferenz zwischen den Produkten beider Welten erwähnt werden.

Welche Schlußfolgerungen für die weitere (kurzfristige) Planung bieten sich an?

Im WAN-Bereich sollte die Verwendung der ISO-OSI-Produkte mit Elan vorangetrieben werden, das heißt, Verwendung von

- X 29/PAD statt TELNET

- X.400 statt SMTP,

- FTAM statt FTP.

Hier zögerlich zu sein oder gar noch über das manchmal sicher notwendige Maß hinaus den Aufbau anderer Strukturen zu forcieren, bedeutet weniger eine Fehllenkung finanzieller und technischer Ressourcen, sondern vor allem eine Fehlleitung der "intellektuellen" Kapazitäten. Ein nicht zu unterschätzender Gesichtspunkt in diesem Bereich ist nämlich der notwendige, aber eben nur langsam mögliche Aufbau von Know-how.

Im LAN-Bereich sollte man neben der Weiterführung der Internet-Dienste ebenfalls Schritt für Schritt ISO-OSI-Produkte einführen. Auch hier spielt der Aufbau von Know-how eine wichtige Rolle. Ein Verzicht auf TCP/IP ist aber anders als im WAN-Bereich nur mittelfristig möglich.

Beide Welten können durch lokale Anwendungsgateways miteinander verbunden werden: X.400-SMPT, FTAM-FTP und X.29/PAD-Telnet. Im Mailbereich gibt es solche Gateways bereits in großer Zahl; für den Filetransfer wird die Situation bald ähnlich sein. Die Anbindung der DFN-Mitglieder an die ausländischen Internet-Welten wird vom DFN-Verein durch die Bereitstellung der notwendigen Gatewaydienste sichergestellt. Keine Unterstützung vom DFN-Verein gibt es allerdings für Entwicklungsprojekte, die der weiteren Verbesserung der Internet-Dienste dienen sollen.

Insgesamt kann so eine lokale und schrittweise Migrationsstrategie verwirklicht werden, in der die Nicht-OSI-Inseln langsam und betrieblich stabil eingebunden zusammenschrumpfen.