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09.02.1979 - 

Konzeptionelle Varianten von X.25-Paketvermittlungsnetzen:

Die Nagelprobe steht noch aus

MÜNCHEN - Die Deutsche Bundespost hat die kurzfristige Realisierung eines öffentlichen Paketvermittlungsdienstes gemäß X.25-Empfehlung in der Bundesrepublik angekündigt. Jürgen Hänle, Leiter des Bereichs Netze und Datenverarbeitung bei der SESA-Deutschland GmbH, nimmt die Wirkungen einiger konzeptioneller Varianten von Paketvermittlungsnetzen auf das Systemverhalten unter die Lupe. Seine Darstellung gehört zum Vortragsprogramm eines SESA-Seminars über Paketvermittlungsnetze. Auszug:

Die X.25-Empfehlung legt die physikalische und logische Schnittstelle zwischen Paketvermittlungsnetz und Netzteilnehmer fest, nicht aber das Verfahren der Vermittlung von Datenpaketen im Netz.

Es gibt zwei Arten von Vermittlungsverfahren:

- Datagramm-Vermittlung

Jedes vom sendenden Teilnehmer über einen logischen Kanal beim ersten Vermittlungsknoten ankommende Datenpaket wird individuell als ein Datagramm zu dem Vermittlungsknoten geroutet, an dem der empfangende Teilnehmer angeschlossen ist. Dort wird das Datenpaket - eventuell nach einer Zeitverzögerung zur Reihenfolgeberichtigung - über den entsprechenden logischen Kanal an den Empfänger übertragen. (Beispiel hierfür DATAPAC, BERNET.)

- Virtuelle Leitungsvermittlung

Die Datenpakete werden auch im Netz innerhalb logischer Kanäle transportiert nach einem Verfahren ähnlich dem auf den Teilnehmeranschlußleitungen. Demnach setzt sich eine etablierte virtuelle Verbindung zusammen aus einer Kette logischer Kanäle mit einer während der Verbindungsdauer invarianten Wegeführung. (Beispiel hierfür: TRANSPAC, EURONET.)

Für den Teilnehmer ist der Unterschied bei Ausfällen im Netz erkennbar Denn beim Datagramm-Vermittlungsverfahren kann alternativ geroutet werden und somit die ausgefallene Netzkomponente automatisch und ohne Zutun der Netzteilnehmer umgangen werden. Bei der virtuellen Leitungsvermittlung werden die von einem Ausfall betroffenen virtuellen Verbindungen abgebaut und unter Kontrolle der kommunizierenden Teilnehmer neu aufgebaut. Beim Wiederaufbau kann das Netz dann eine die ausgefallene Komponente umgehende Route finden.

Der in dieser Hinsicht etwas geringere Komfort von Netzen mit virtueller Leitungsvermittlung (diesem Nachteil stehen Vorteile anderer Art gegenüber) kann auch noch gemildert werden, indem die Verfügbarkeit der Netzkomponenten durch Redundanzmaßnahmen erhöht wird:

- Verwendung von Multiprozessoren als Netzknoten mit genügend hoher Modulredundanz,

- Verwendung von Mehrfachverbindungen zwischen den Netzknoten, betrieben über ein Multi-line Protokoll. In diesem Fall stört der Ausfall einer Leitung im Netzinneren nicht den Datenfluß einer virtuellen Verbindung,

- Verwendung von Mehrfachverbindungen beim Teilnehmeranschluß. Diese können aber, um X.25 konform zu bleiben, nicht mit einer Multi-line Prozedur betrieben werden. Konsequenz: Vom Ausfall einer Leitung sind die darüber geführten virtuellen Verbindungen betroffen. Sie werden zwangsweise abgebaut können aber über die noch intakten Leitungen wieder aufgebaut werden.

Unterschiedliche Paketgröße erzeugt zusätzliche Komplexität

Die maximale Datenpaketgröße ist in manchen Netzen ein vom Teilnehmer in gewissen Grenzen frei wählbarer Parameter, in anderen Netzen ist die Größe für alle Teilnehmer verbindlich vorgeschrieben. Im ersteren Fall muß das Netz, wenn Teilnehmer unterschiedlicher Paketgröße miteinander kommunizieren, die Datenpakete gegebenenfalls in kleinere aufteilen oder zu größeren assemblieren. Dies erzeugt zusätzliche Komplexität. Die Notwendigkeit, daß kommunizierende Teilnehmer unterschiedliche Paketgrößen während eines Kommunikationsvorgangs vorgeben können, ist umstritten. Wohl aber kann es vorteilhaft sein, wenn Teilnehmer vor einem Kommunikationsvorgang die Datenpaketgröße in Abhängigkeit von der Charakteristik der Anwendung (Batch oder Dialog) vereinbaren können.

Keine Durchsatz-Garantie

Gemäß X.25-Empfehlung kann ein Teilnehmer beim Verbindungsaufbau den gewünschten Durchsatz pro Übertragungsrichtung angeben. Aufgabe des Netzes ist es, diese Durchsatzanforderung "so gut es geht" zu erfüllen. Die Garantie kann aber nur im statistischen Mittel erfüllt werden mit Hilfe eines geeigneten Flußkontrollmechanismus. Üblicherweise geschieht die Steuerung, indem in Abhängigkeit vom gewünschten Durchsatz eine "Fensterweite" bestimmt wird, die angibt, wieviel Pakete maximal hintereinander in das Netz infiziert werden können, bevor eine Quittung erwartet wird. Darüber hinaus benötigt man noch ein Flußkontrollverfahren, das beim Auftreten von Engpässen im Netz den Zustrom weiterer Datenpakete bremst bei möglichst gerechter Behandlung aller konkurrierender Datenströme. Hier gibt es eine Vielzahl implementierter oder vorgeschlagener Verfahren. In der Praxis sind aber die meisten bestehenden operationellen Rechnernetze wegen des noch geringen Datenverkehrsaufkommens während des heißen Betriebs noch nicht in Engpaßsituationen geraten und die "Nagelprobe" des verwendeten Flußkontrollverfahrens steht noch aus. Jedoch können auch noch nach Inbetriebnahme eines Netzes solche Verfahren, wenn sie sich als nicht effizient erwiesen haben, nachverbessert werden.