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20.09.1985 - 

Minicomputerleistung für allgemeine und dedizierte Anwendungen:

Die Workstations sind am Zuge

Ein neuer Stern ist fast unbemerkt am Computerhimmel aufgegangen. Seit etwa drei Jahren hat auch in Deutschland eine neue Gattung Computersysteme von sich reden gemacht: die Workstations.

Die Anwendungsheimat der Workstations ist der technisch-wissenschaftliche Bereich. Glaubt man den Aussagen der Hersteller dieser Systeme, dann sind Workstations oder auch Arbeitsplatzcomputer beziehungsweise Arbeitsstationen eine Weiterentwicklung der Timesharing-Rechner oder besser der Timesharing-Konzepte.

Wie unterscheiden sich Workstations von den vorhandenen Computersystemen beziehungsweise den etablierten Rechnerkonzepten? Workstations lassen sich dem Wesen nach eindeutig von Mainframes und Superminis abgrenzen. Als erste Definition, die es nachfolgend zu präzisieren gilt, läßt sich sagen: Workstations oder Arbeitsstationen sind Hochleistungs-Single-User-Computer mit Mini- beziehungsweise Superminileistung für Multipurpose und/ oder dedizierte Anwendungen, mit hochauflösenden Bildschirmen, integriertem Grafiksubsystem, Multiwindowing, virtueller Adressierung und parallelen Prozessoren. Ein Local Area Network (LAN) verbindet meistens die Systeme.

Unsere vorhandene Computerwelt läßt sich in eine Vielzahl von Gattungen einteilen, je nachdem, welche Betrachtungsweise angewendet wird. Um Workstations zu positionieren und ihre Daseinsberechtigung aufzuzeigen, sollen hier die Gattungen "Mainframe", "(Super-)mini" und "Mikrosysteme" zur Gliederung dienen.

Von der Leistung her sind einige Workstationsysteme im Superminibereich anzusiedeln, also unterhalb der Mainframes, wobei einige sogar die Mainframeleistung ankratzen.

Mainframes kann sich nicht jeder leisten

Aus der Sicht des technisch-wissenschaftlichen Anwenders lassen sich die folgenden Merkmale für einen Mainframe aufführen:

- hohe bis sehr hohe Rechnerleistung,

- große Anzahl Teilnehmer (zehn bis 256 User),

- I/O-intensiv,

- viel interne Verwaltung,

- zentraler Einsatz,

- gutes Timesharing,

- schlechte Interaktivität,

- eventuell lange Wartezeiten der Benutzer, je nach Programmgröße beziehungsweise Priorität,

- primär kaufmännischer Einsatz,

- Kommunikationsmöglichkeit zu anderen Rechnern,

- hoher Anschaffungs- beziehungsweise Mietpreis.

Im technisch-wissenschaftlichen Bereich ist der Einsatz eines Mainframerechners nicht sehr verbreitet. Einerseits bietet das System hohe Rechenleistung, die erforderlich ist bei großen und rechenintensiven Programmen. Auf der anderen Seite kann sich nicht jedes Unternehmen einen solchen Riesenrechner leisten; zumindest nicht nur für den technisch-wissenschaftlichen Einsatz.

Ein weiterer Nachteil ist die zentrale Organisation. Prioritätsbedingte Rechen- und damit auch Wartezeiten sind die Regel. Das Schlagwort vom "Distributed Processing" gleich "Rechenleistung an den einzelnen Arbeitsplatz" kann mit einem Mainframe nur bedingt erfüllt werden.

Technisch-wissenschaftlich bedeutet Mini

Minicomputer sind die Rechner der technisch-wissenschaftlichen Datenverarbeitung. Das ist das Feld, in dem unter anderem Digital Equipment, Hewlett-Packard, Prime und Data General zu Hause sind.

Nachdem es durch die technische Entwicklung möglich geworden war räumlich kleine, leistungsstarke und wesentlich billigere Systeme herzustellen, traten diese Rechner ihren Siegeszug in der Computerei an. Virtuelle Betriebssysteme, Massenspeicher mit hohen Kapazitäten und hochauflösende (grafische) Bildschirme waren weitere Meilensteine im technisch-wissenschaftlichen Einsatz. Der Minicomputer als Timesharing-Rechner wird heute als Gruppen- oder Abteilungsrechner eingesetzt, selten als Single-User-System. Wenn überhaupt, dann als Spezialsystem für dedizierte Anwendungen beziehungsweise als Realtimecomputer.

Die Hauptmerkmale für den technisch-wissenschaftlichen Bereich sind:

- mittlere bis hohe Rechnerleistung,

- Timesharing oder Realtimesystem,

- bei Timesharing zirka vier bis zehn Teilnehmer, abhängig von der Anwendung,

- je nach Programm gute Interaktivität,

- eventuell Probleme bei großen lastintensiven Programmen,

- eventuell Probleme als Number-Cruncher,

- eventuell lange Responsezeiten bei gleichzeitiger Anwendung von Grafik und Berechnungen,

- je nach Anwendung Probleme bei Genauigkeit, Rechendauer und Responsezeit,

- in der Regel LAN- und DFU-fähig.

Obwohl Minicomputer in der Leistung schon bis an die Mainframeleistung heranreichen, ist dennoch die Kapazität oft nicht ausreichend.

Die Optimierung von CPU-Vermögen und Peripheriegeräten sowie der Zugriff auf Datenbestände, die in unterschiedlichen Rechnern und Platten verfügbar gehalten werden, machten es erforderlich, über ein Local Area Network (LAN) oder über Remote-Verbindungen Rechner miteinander zu koppeln.

Im Bereich der Netzwerke haben die LANs eine dominierende Stellung. Anfänglich dienten sie der Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen Rechnern, um unter anderem Filetransfers durchzuführen.

Cluster-Systeme folgten, um auf eine gemeinsame Peripherie zuzugreifen. Im allgemeinen wurden entweder Rechner eines Herstellers verbunden, oder es bestand ein Zugriff auf einen Mainframe. Ein System fungierte oft als Vorrechner oder war für den sporadischen Zugriff gedacht.

Mit dem LAN wurde aber mehr und mehr das Distributed Processing oder die integrierte Datenverarbeitung auch im technisch-wissenschaftlichen Bereich realisiert. Das Ethernet ist ein gutes Beispiel hierfür.

Inzwischen haben LANs im technisch-wissenschaftlichen Bereich eine große Bedeutung bekommen, da es hier besonders darauf ankommt, Rechnerleistung und den Einsatz von Peripheriegeräten zu optimieren.

Bei Workstationkonzepten ist ein LAN unentbehrlich. Natürlich gibt es hier auch Einzelsysteme. Doch um die Fähigkeiten der Workstations wirklich zu nutzen, ist ein leistungsfähiges LAN erforderlich.

Dieser Gattungsbegriff muß heute kritisch betrachtet werden, da fast jeder Hersteller, der im Minicomputerbereich arbeitet, auch eine sogenannte Workstation anbietet. Das kann vom intelligenten Terminal über Mikros bis hin zum Supermini reichen. Workstations im ernst zu nehmenden Sinn für professionellen Einsatz, im technisch-wissenschaftlichen Bereich, lassen sich mit den folgenden Merkmalen beschreiben:

- 32-Bit-Mini- beziehungsweise -Superminicomputer,

- Leistung bis ein Mips (teilweise schon darüber),

- Single-User-System,

- hochauflösender grafischer Bildschirm (schwarzweiß und farbig),

- integrierter zusätzlicher Grafikprozessor,

- Multi-Windowing (Sichtfenstertechnik),

- gute Interaktivität,

- kurze Responsezeiten,

- hohe Individual-Produktivität,

- durch ein LAN eine hohe Gruppenproduktivität,

- pro Rechner sind auch große Programme möglich,

- niedrige Einstiegskosten,

- bei Einsatz von mehreren Systemen ist ein LAN unentbehrlich,

- Verbindungen zu Fremdrechnern und öffentlichen Netzen.

Diese Auflistung stellt sicherlich eine Maximalforderung dar, die aber von führenden Workstation-Herstellern erfüllt wird. Es lassen sich ein paar Gemeinsamkeiten feststellen die typisch sind für diese junge Computergattung.

So sind die führenden Workstation-Hersteller alles Newcomer, Neugründungen der letzten drei bis fünf Jahre. Sie sind nicht belastet mit vorhandenen Produktfamilien Nichtkompatible Produkte existieren hier nicht. Fast alle Hersteller verwenden den Motorola-Chip 68010, seit kurzem den 68020.

Unix-Betriebssysteme sind durchgängig lauffähig. Die meisten Workstations haben ein Unix-Betriebssystem, entweder System V oder Berkeley 4.2. Beim Local Area Network verwenden die meisten namhaften Hersteller Ethernet. Alternativen, zum Beispiel ein LAN nach dem Token-Passing-Prinzip zu betreiben, sind aber auch schon auf dem Markt.

Ein weiteres gemeinsames Merkmal ist, daß alle Hersteller nur ihre Betriebssysteme, Compiler und einige Softwaretools anbieten. Niemand kann zur Zeit neue Applikationen für unterschiedliche Anwendungen anbieten.

Zukunftsperspektive

Noch sind Workstations ausschließlich im techtisch-wissenschaftlichen Bereich eingesetzt. Grob vereinfacht kann gesagt werden, daß sie immer dort gebraucht werden können, wo heute Minicomputer in Betrieb sind. Als Faustregel gilt: Wird hohe Computerleistung pro Arbeitsplatz oder pro Anwender benötigt, ist eine Workstation richtig (hohe Individualleistung).

Klassische Anwendungen, die auf Workstations gefahren werden, sind heute CAD, CAE, CASE, FEM, NC/DNC, technische Berechnungen, KI technische Dokumentationen und Datenbankanwendungen.

Alle Workstation-Hersteller arbeiten daran, vorhandene attraktive Software auf ihren Systemen zu implementieren. Das heißt in der Praxis, auch hier findet der Run auf die Marktführer in der Softwarebranche statt. Bemerkenswert ist, daß einige Workstation-Vendors bereits über 400 Applikationspakete anbieten können.

Workstations werden in Zukunft den Mainframe und auch den Minicomputer nicht verdrängen können. Es wird ein Nebeneinander dieser Rechnergattungen geben, abhängig von der zu lösenden Aufgabenstellung. So werden Anwendungen, die Mehrbenutzer erlauben oder benötigen, von Minicomputern gelost werden. Dagegen sind Applikationen mit hohem CPU-Bedarf pro Anwender besser bei Workstations aufgehoben.

Der Trend geht eindeutig dahin, Workstation-LANs oder Ringe mit Minicomputern oder Mainframe-Rechnern zu verbinden beziehungsweise diese Systeme in ein LAN zu integrieren. Das kann Wirklichkeit werden, sobald einsatzfähige, herstellerunabhängige Local Area Networks zur Verfügung stehen.

Über Gateways werden Workstations, Einzelrechner oder Netzwerke sowohl lokal als auch remote miteinander kommunizieren können. Von einigen Herstellern ist das schon realisiert .

Als wichtigen Schritt ist die Einbindung von Mikros in die Workstationnetze zu sehen.

Entscheidender Faktor jedoch von den die Softwareanwendugen sein. Es bleibt abzuwarten, wie schnell es den Workstation-Anbietern gelingt, ausreichend benutzerorientierte Software für diese Rechnergattung verfügbar zu haben.

* Helmut Blank ist Geschäftsstellenleiter der Domain Computer GmbH in München.