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04.05.1979 - 

Zentral und dezentral betriebene Informationssysteme:

Faustregel für die Verteilung von Rechnersystemen

Die betrieblichen Informationssysteme haben das Ziel, die strukturorganisatorischen Bereiche in einer Unternehmung bei der Durchgang ihrer Informationsverarbeitungsaufgaben zu unterstützen. Die Flexibilität dieser Stellen darf durch Informationssysteme nicht eingeschränkt werden. Das bedeutet, daß die Flexibilität der Informationssysteme auf die Flexibilität der Unternehmensbereiche abgestimmt sein muß. Relativ isolierte Unternehmensbereiche benötigen zur Erhaltung ihrer Flexibilität auch relativ isolierte Informationssysteme.

Eine weitere Forderung an die Informationssysteme ergibt sich aus dem folgenden Problem: Informationssysteme sind Modelle, die die betriebliche Realität abbilden. Bei solchen Modellen entstehen Abbildungs- und Kontextverluste. Nicht tolerierbare Verluste müssen durch den Benutzer ausgeglichen werden können.

Die flexible Gestaltung der Informationssystem-Benutzer-Schnittstelle hat in diesem Zusammenhang eine wesentliche Bedeutung.

In der Vergangenheit wurden auf zentralen Rechnersystemen häufig betriebliche Informationssysteme entwickelt, die eine geringe Flexibilität aufwiesen und deren Ablauf im Rechenzentrum starken Zwängen unterlag. Bedingt durch diese unerwünschten Wirkungen, hat bei neuen Projekten die Entscheidung über die Verwendung von zentraler oder dezentraler Rechnerleistung in den letzten Jahren einen hohen Stellenwert erhalten.

Für neue Projekte sind bei der Gestaltung der Benutzer-System-Schnittstellen folgende Anpassungsprobleme zu lösen:

- die organisatorische Anpassung, das ist die Anpassung der Struktur- und Ablauforganisation an die Bedingungen des automatisierten betrieblichen Informationssystems und des Rechnersystems

- die technologische Anpassung, das ist die Anpassung des automatisierten betrieblichen Informations- und des Rechnersystems an die organisatorischen Bedingungen und an die menschlichen Bedürfnisse.

Grundsätzlich muß die technologische Anpassung im Vordergrund stehen. Die organisatorische Anpassung sollte nur

dort erfolgen, wo es die Wirtschaftlichkeit, die Eigenschaften der Rechnersysteme und des betrieblichen Informationssystems erfordern.

Als Grundlage für die Entscheidung, ob ein betriebliches Informationssystem mit zentralen oder dezentralen Rechnersystemen betrieben werden soll sind folgende Systembeziehungen darzustellen:

- Die Zugriffsverflechtungen des operativen Informationssystems mit seinen Umweltsystemen.

Zwischen zwei operativen Systemen besteht eine Zugriffsverflechtung, wenn beide Systeme dasselbe Datenelement als Eingabe verwenden

oder wenn beide Systeme dasselbe Ausgangselement erzeugen.

- Die Verwendungsbeziehungen der Datenelemente des Informationssystems. Zwischen zwei Datenelementen besteht eine Verwendungsbeziehung, wenn sie entweder beide von demselben operativen System eingesetzt oder erzeugt werden.

- Die Konsistenzbedingungen der Datenelemente

Die Datenelemente eines Informationssystems sind konsistent, wenn sie zu bestimmten Zeitpunkten durchgängig die zu diesem Zeitpunkt gültige betriebliche Realität darstellen.

- Die globalen Zusammenhänge des operativen Informationssystems mit seinen Umweltsystemen.

Zwei operative Systeme heißen global zusammenhängend, wenn Ausgangselemente des einen Systems Eingangselemente des anderen Systems sind Hierbei sind besonders die Datenelemente des Informationssystems zu beachten, die eine Verwendungsbeziehung zu Datenelementen haben, die zu den Umweltsystemen gehören.

Zur Beurteilung der Hardware-Betriebsmittel sind die folgenden Betrachtungen anzustellen:

Ein Informationssystem kann während seines Prozeßablaufes auf einem Rechnersystem folgende Zustände annehmen:

-aktiv, wenn der Prozeß abläuft

-blockiert, wenn der Prozeß unterbrochen ist

- beendet, wenn der Prozeß abgeschlossen ist.

Die blockierten Prozesse können weite in die beiden Klassen unterteilt werden

- physikalisch blockiert, wenn dem Prozeß der zentrale Prozessor zugunsten anderer Prozesse entzogen wurde

- logisch blockiert, wenn der Prozeß aufgrund globaler Systemzusammenhänge blockiert wurde.

Daraus folgt:

- wird auf einem Rechnersystem genau ein Informationssystem betrieben so gibt es für dieses System - auf der Abstraktionsebene Gesamtsystem betrachtet

- keine physikalische Blockierung

- wird auf einem Rechnersystem genau ein Informationssystem betrieben und bestehen zu Umweltsystemen - die auf anderen Rechnern betrieben werden Zugriffsverflechtungen oder globale Zusammenhänge, so gibt es für dieses System während des Kopplungszustandes logische Blockierungen - werden auf einem Rechnersystem mehrere Informationssysteme simultan betrieben (zentrales Rechnersystem) und sind diese Systeme nicht global zusammenhängend, so gibt es für diese Systeme nur physikalische, aber keine logischen Blockierungen

- werden auf einem Rechnersystem mehrere, global zusammenhängende Informationssysteme betrieben, so gibt es für diese Systeme im Kopplungszustand sowohl physikalische als auch logische Blockierungen, im entkoppelten Zustand dagegen nur physikalische Blockierungen.

Im Folgenden ist der Prozeßzustand für zentral und dezentral betriebene Informationssysteme untergliedert nach abhängigen und unabhängigen Systemen graphisch dargestellt.

Zur Kalkulation der für den Betrieb des Informationssystems benötigten Hardware kann wie folgt vorgegangen werden:

Es wird zunächst vorausgesetzt, daß das zu entwickelnde Informationssystem unabhängig von seinen Umweltsystemen ist.

Für die einzelnen Prozesse des Informationssystems wird der Bedarf an Betriebsmitteln für die einzelnen Zeitabschnitte einer Periode abgeschätzt.

Beispiel für Betriebsmitteltypen, die bei einer Abschätzung berücksichtigt werden sollten, sind:

-die Belastung des zentralen Prozessors, ausgedrückt, durch die Anzahl

durchzuführender Instruktionen pro Zeitabschnitt

- der Hauptspeicherbedarf

- der Plattenspeicherbedarf

- die Kanalbelastung zum Plattenspeicher

- die Belastung der Fernleitungen.

Zur besseren Übersicht empfiehlt es sich, den Bedarf an den einzelnen Betriebsmitteln auch graphisch darzustellen. Für eine Hauptspeicherbelastung kann eine solche Darstellung wie folgt aussehen:

Nachdem der Bedarf an Betriebsmitteln für den Betrieb des Informationssystems unter der Voraussetzung seiner Unabhängigkeit abgeschätzt wurde, ist bei abhängigen Systemen zusätzlich der Betriebsmittelbedarf zur Bedienung der Kopplungsschnittstellen nach gleichen Verfahren zu ermitteln.

Für die Verteilung von Rechnersystemen kann folgende Faustregel verwendet werden:

- global zusammenhängende oder kooperierende Informationssysteme mit starken Kopplungen sollten zentral auf einem Rechnersystem betrieben werden

- relativ unabhängige Informationssysteme mit schwachen Kopplungen können dezentral auf unterschiedlichen Rechnersystemen betrieben werden.

Entnommen aus: Handbuch der Strukturierten Systementwicklung von Hans-Georg Heim und Wilma Heim, Datakontext-Verlag GmbH, Köln/Bonn.