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16.12.1988 - 

Unix im Netzbetrieb: Wohin geht die Entwicklung?

Die OSI-Schicht 4 wird den TCP/IP-Standard ablösen

Unix-Systeme sind sowohl für eine Multi-User-Umgebung als auch für den Betrieb im Netzwerk geeignet. Hier ist das Protokoll TCP/IP heute bereits der Übertragungsstandard. Im neuen Unix System V.4 werden auch die Dateisysteme NFS (Network File System) und RFS (Remote File System) gleichberechtigt vorhanden sein. Damit könnte das bisherige Manko des "Standard-Betriebssystems" in Kürze behoben sein.

Unterschiedliche Rechner miteinander zu vernetzen und Daten austauschen zu können, wird heute mehr denn je von den Anwendern gefordert. Die Verbreitung von PCs machte die Local Area Networks (LAN) notwendig. Auch die Anbindung der PC an Abteilungsrechner und Mainframes ist für viele Unternehmen heute ein Muß.

In allen Bereichen hat sich in den letzten Jahren Ethernet durchgesetzt. Grund für die Ethernet-Euphorie ist sowohl die große Unterstützung durch die Industrie als auch die Normung als IEEE 802.3.

Ethernet basiert auf einer Busstruktur (IBM favorisiert den Token-Ring, der in IEEE 802.4 festgelegt ist) und ist ohne großen Kostenaufwand für Verdrahtung in den Unternehmen realisierbar. Außerdem verfügen die meisten der auf dem Markt angebotenen Unix-Workstation-Systeme über einen Ethernet-LAN-Adapter.

Unix System V.4 für NFS und RFS

Die gesamte DV-Industrie spricht derzeit über Unix System V.4. Dieses noch nicht verfügbare Betriebssystem bildet den Streitpunkt zwischen der Archer-Gruppe und der OSF. Welche Variante wird zum Standard? Für den Netzwerkbetrieb hat sich AT&T nun so entschieden: Die beiden bislang konkurrierenden Dateisysteme RFS von AT&T und NFS von Sun werden beide unterstützt.

Trotz ihrer gegenteiligen Philosophie sollen sich die beiden "Konkurrenten" im Programmpaket von System V.4 gegenseitig ergänzen. Der Vorteil von NFS: Es paßt sich sehr gut an heterogene Rechnerarchitekturen an. Die Vorteile von RFS dagegen liegen in der Unterstützung der Unix-Semantik.

Der Streit um das wahre Dateisystem, der Grundlage für einen reibungslosen Netzbetrieb, ist damit beigelegt. Verlierer scheint Apollo zu sein, die mit ihrem Network Computing System bei AT&T aus dem Rennen sind. Doch Apollo erhofft sich bei den Ausschreibungen der OSF mit ihrem verteilten Unix mehr Bedeutung zu erlangen.

Als Protokoll für die Datenübertragung von einem Rechner zu einem anderen wird heute vielfach TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) eingesetzt. Dieses Protokoll entspricht in der Funktion den Ebenen 3 und 4 des ISO-7-Schichten-Modells.

Bereits in den 50er Jahren hatte der amerikanische Kongreß ein Standardisierungsprogramm ins Leben gerufen, das als Vorläufer für das ISO-Modell gelten kann. Man wollte die Netzwerkschnittstelle so vereinheitlichen, daß unterschiedlichste Rechnersysteme miteinander kommunizieren können. Forderungen waren, daß alle Systeme das gleiche Kommunikationsinterface erhalten müssen, der Netzwerkbetrieb transparent gestaltet wird und netzwerkweite Dienste auf der Grundlage dieser Schnittstellen definiert werden können.

TCP/IP - ein Standard, der nicht ins OSI-Konzept paßt

Dieser Standardisierungsbemühungen nahm sich das DoD (Department of Defense) an. Damals gab es noch keine derartigen Standardisierungsversuche im kommerziellen Bereich. Bereits in den 70er Jahren war dann TCP/IP ein getestetes Programm. Seitdem haben sich die beiden Protokolle auch bei kommerziellen Netzwerken durchgesetzt.

Das erste von den Charakteristika einer LAN-unabhängigen Schicht ist die Netzwerk-Schicht. Die Aufgaben dieser Ebene übernimmt bei dem vom DoD das IP (Ebene 3). Seine Aufgaben liegen in der Adressierung, beim Datentransfer innerhalb des Netzes, im Routing sowie in der Fragmentierung und Reassemblierung großer Pakete.

Mögliche Fehler auf der IP-Ebene können versehentliche Duplikate, verlorene oder verfälschte Nachrichten sein. Die Parameter der Übertragung wie beispielsweise die prioritätsabhängige Verbindung, die Fehlermeldung an höhere Schichten, die Schnelligkeit und die Zuverlässigkeit der Übertragung sowie die Sicherheitsklasse der eigenen Nachrichten lassen sich benutzerabhängig festlegen.

Das TCP auf der Ebene 4 bildet im DoD-Standard die Transportschicht. Sie gewährleistet eine Kontrolle von End-zu-End-Verbindungen. Dieses Protokoll sichert eine korrekte Datenübertragung durch einen positiven Quittungsmechanismus und durch das Wiederholen von verlorengegangenen Paketen. Auch eine Benachrichtigung an höhere Schichten ist vorgesehen. Das Hauptgewicht von TCP liegt im Verbindungsaufbau, der Übertragung von Datenströmen und dem Verbindungsabbau.

OSI-TP-4 ist wesentlich komplexer als TCP/IP

Sieht man sich die Spezifikationen von OSI einmal genauer an, so ist festzustellen, daß ab 1992 TCP/IP in OSI fehlen wird. Bereits heute bieten einige Hersteller sowohl die OSI-Protokolle der Ebenen 3 und 4 als auch TCP/IP an. Das in der OSI-Ebene 4 angesiedelte Protokoll OSI-TP-Class-4 ist wesentlich komplexer als das TCP-Protokoll. Während bei TCP nur ein Byte-Datenstrom vom Benutzer übergeben wird, handelt es sich bei OSI um strukturierte Daten. Genau lassen sich die beiden unterschiedlichen Lösungen dennoch nicht vergleichen. Der Anwender muß vielmehr die Dienste qualifizieren, die ihm mit den darüberliegenden Ebenen 4 bis 7 geboten werden.

Hier muß die Verfügbarkeit, Stabilität und Funktionalität möglicher ISO-Protokolle mit denen des DoD konkurrieren. Derzeit gibt es jedoch eine größere Anzahl von TCP/IP-Lösungen, ISO-OSI steht erst am Anfang.

Gerade die Unix-Systeme haben sich dem TCP/IP verschrieben. Die Industrie wird in den nächsten Jahren einiges daransetzen müssen, wirkungsvoll OSI-Standards in ihre Systeme zu integrieren. Im Bereich der Netzwerk- und Übertragungstechniken gibt es im Unix-Markt noch deutliche Defizite bei Standards. Doch es wird noch einige Zeit brauchen, bis sich die DV-Industrie auf einheitliche Regeln bei der Datenübertragung und den Dateisystemen geeinigt haben wird.