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25.01.1991 - 

HOCHGESCHWINDIGKEITSNETZE

FDDI läutet das Zeitalter der schnellen Netzwerke ein

Anfang der 90er Jahre hat die Methode der Vernetzung durch High-Speed-Verfahren eine neue Qualität erhalten. Mit dem Fibre Distributed Data Interface (FDDI) wurde dem Anwender ein erster, weitgehend fertiger Standard für das Medium Glasfaser beschert, der Daten mit 100 Mbit/s um den Faktor zehn "schneller" überträgt als Ethernet, einen "höheren" Datenfluß erlaubt und dessen "Reichweite" herkömmliche LAN-Dimensionen sprengt. Aufgrund der Normierung beginnt FDDI jetzt, in der Praxis Fuß zu fassen, und dürfte in der schnellen Vernetzung zum beherrschenden Standard der nächsten Jahre werden.

Aber die "Konkurrenz" schläft nicht: Mit DQDB und herstellerspezifischen Entwicklungen wie zum Beispiel Ultranet zeichnen sich Verfahren mit noch mehr Power ab.

Im Netz wird auf das Tempo gedrückt

Das Motto "schneller, höher, weiter" gilt nicht mehr nur im Sport, es ist auch zum Prinzip der Datenübertragung geworden. Während die 80er Jahre ganz im Zeichen der LAN- Vernetzung standen, tüftelten die Entwickler längst an High-Speed-Netzen mit noch mehr Reichweite und Tempo. Sie haben dabei einen Zeitgeist vorweggenommen, der sich im Laufe dieses Jahrzehnts mehr und mehr etablieren und zu neuen Dimensionen des Networking führen wird.

Der Standard Fibre Distributed Data Interface (FDDI) hat das Glück, am Anfang dieser neuen Epoche zu stehen. Er profitiert dabei zum einen von seiner weitgehend abgeschlossenen Normierung sowie Systemneutralität, zum anderen von der Tatsache, durch hohe Geschwindigkeit und Reichweite die Lücke der Backbone-Vernetzung optimal zu schließen.

Nachdem die Daten bisher meist in Raten von wenigen Kbit bis zu 16 Mbit in der Sekunde durch die Company-Kabel geflossen sind, darf FDDI mit einem Volumen von 100 Mbit/s durchaus als High-Speed-Verfahren bezeichnet werden - auch dann, wenn es heute schon Anwender gibt, die in den Giga-Bereich vorstoßen (wollen) und 100 Mbit mit einem mitleidigen Lächeln quittieren. In der Regel handelt es sich dabei um Forschungseinrichtungen, die Applikationen mit gigantischem Datenaufkommen zwischen Supercomputern fahren. Wer solche Netz-Power braucht, muß lief in den Geldbeutel greifen, hat dann aber auch die Gewähr, daß mit 800 Mbit/s (und bald noch mehr) die Post abgeht.

Beste Chancen, auf dem internationalen Parkett ein anerkannter High-Speed-Standard zu werden, räumen Insider dem Distributed Queue Dual Bus (DQDB) ein. Mit 140 Mbit/s kann das Verfahren Daten sowie Sprache übertragen und dürfte zur Norm für Metropolitan Area Networks avancieren. Noch ehe also die Ära der High-Speed-Netze richtig begonnen hat, scheinen sich die Einsatzfelder der Standards schon klar abzuzeichnen: FDDI = Backbone, DQDB = MAN und proprietäre Lösungen = Sondernetze. Warten wir ab, ob sich die Formeln bewahrheiten.

pg

Glasfasern

Während die Deutsche Bundespost Telekom die Monomode-Faser wegen ihrer höheren Reichweite favorisiert, weist der Trend bei der Backbone- und Etagenverkabelung in Richtung Multimode-Faser, weil die Hersteller von FDDI zum Endgerät zur Zeit nur die Gradienten-Faser unterstützen. Folge: Netz-Manager, die heute Gradienten-Komponenten installieren, könnten Gefahr laufen, später einmal auf Monomode umstellen zu müssen, weil die Hersteller aus Produktionsgründen auf die Telekom-Faser Monomode umschwenken.

Quelle: Dominique Sarraute, The Image Bank

"Es lag auf der Hand, ein Hochgeschwindigkeitsnetz als Backbone zu installieren, weil die Zahl der lokalen Netze bei uns explodiert ist", erklärt Jürgen Hamscher, Betriebsleiter Fernmeldeübertragungsnetz/Systeme LANs bei BASF, den Einsatz von FDDI in Ludwigshafen. Seit Anfang 1989 hat der Konzern auf dem über sechs Kilometer langen Gelände ein FDDI-Backbone in Betrieb, das das Datenvolumen von mehr als 50 000 Mitarbeitern bewältigen muß. Fünf Knoten in Form von Bridges beinhaltet der FDDI-Ring derzeit. Auf diese Knoten sind Router aufgesetzt, die wiederum den Zugang zu den Ethernet- und Token-Ring-LANs regeln. Nach zwei Jahren Projekterfahrung zieht Hamscher eine positive Zwischenbilanz: "Wir haben zwar an wichtigen Stellen noch Backup-Ethernet-Strecken über Stand-by-Bridges stehen, diese werden aber praktisch nicht benötigt."

Während sich die Experten der BASF jetzt schon mit Verbesserungen im Detail beschäftigen - gegenwärtig wird die direkte Koppelung der Router mit FDDI erwogen -, befindet sich die Volkswagen AG noch in der Testphase. Zwar sehen die Wolfsburger, nachdem sie eine Studie durchgeführt haben, FDDI strategisch als Backbone-Netz, nutzen es jedoch noch nicht für diese Zwecke. "Wir sammeln unsere FDDI-Erfahrung in einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung", beschreibt Franz Hackel, bei VW im Bereich Planung Fernmeldetechnik tätig, den Status quo der Installation.

Im Wolfsburger Werk verbindet die Glasfaser momentan zwei Ethernets über die Distanz von knapp drei Kilometern. Diese Strecke wird abhängig von der Standardisierung, so Hackel, sukzessive und bedarfsgerecht zu einem Backbone ausgebaut. Obwohl die Realisierung bis Ende 1992 flächendeckend beabsichtigt ist, gehen die Planer des Automobilkonzerns auf Nummer Sicher. Zur Zeit implementieren sie als Transportmedium einen 16-Mbit-Token-Ring, der schrittweise von FDDI abgelöst werden soll.

Ein Anwender der "ersten Stunde" ist dagegen das Forschungszentrum Jülich. Das Unternehmen hat vor zwei Wochen, wie der KFAnet-Verantwortliche Jürgen Meißburger sagte, "das erste Stück FDDI zum Laufen gebracht." Kriterien für die Entscheidung zugunsten des Standards seien, so der Netz-Manager, die Störunanfälligkeit, hohe Datenübertragung sowie die Überbrückung weiterer Strecken gewesen - alles Faktoren, die für ein Beschleunigerprojekt im Mittel- und Hochenergiebereich der Physik ausschlaggebend sind.

Trotz der genannten Vorteile kommt das Forschungszentrum mit FDDI als Hochgeschwindigkeitsnetz allein nicht aus. Im Back-end-Bereich betreiben die Jülicher zur Verbindung von zwei Cray-Supercomputern und der geplanten Anbindung von drei IBM-Mainframes mit Ultranet von Ultra Network Technologies ein herstellerspezifisches Sondernetz, das mit 800 Mbit/s den Rechnerleistungen gerecht wird. Nach dem Ausbau des FDDI-Backbones wird sich das Netz des Forschungszentrums in drei Ebenen untergliedern.

Zum einen sollen dann über Router lokale FDDI-Netze und Ethernets an das Backbone angebunden sein, zum anderen soll ein Gateway die Connection zum Ultranet realisieren.

Ähnlich wie die Jülicher Wissenschaftler wollen auch die meisten Universitäten in Sachen Netzgeschwindigkeit hoch hinaus, müssen aber wegen des begrenzten Budgets in vielen Fällen mit FDDI Vorlieb nehmen. "Wir würden gern in den Giga-Bereich gehen", macht Hans-Joachim Mück, Mitarbeiter des Fachbereichs Informatik an der Universität Hamburg, kein Hehl aus den Wünschen der Forscher. Nachdem aber für die Hamburger, die derzeit ein Backbone-Netz zwischen verschiedenen Forschungseinrichtungen im Stadtstaat konzipieren, ein Netz solcher Dimensionen finanzielle Utopie ist, läuft alles auf eine FDDI-Lösung hinaus.

Universität Hamburg liebäugelt mit DQDB

Die Hoffnung, das Projekt wenigstens in DQDB (Distributed Queue Dual Bus), einer 140-Mbit-Technik, realisieren zu können, mußten die Hanseaten ebenfalls aufgeben, weil die Bundespost ein solches Pilotprojekt ablehnte. Dennoch ist ein FDDI-Backbone für Mück vorerst kein Notnagel. Allerdings rechnet der Wissenschaftler damit, daß die Kapazität von 100 Mbit/s in spätestens vier Jahren für die Forschungszwecke nicht mehr ausreicht. Die Hamburger haben deshalb weiter Interesse an einem DQDB-Versuch und wären jederzeit bereit, von FDDI auf diese Technik umzusteigen.

Eine klare Absage hat dagegen Helmut Pralle, Professor an der Universität Hannover und Leiter des Regionalen Rechenzentrums Niedersachsen, einem FDDI-Backbone als Übergangslösung erteilt. Pralle: "FDDI ist ein lokales Hochleistungsnetz für den Anschluß von Workstations und Servern, aber nicht das überragende Backbone, das wir im Auge haben." Die Niedersachsen setzen, wie der Professor sagt, auf Ultranet, dessen für Herbst 1990 geplante Installation sich jedoch verzögert hat.

Hochschulen fahren gut mit FDDI-Backbone-Netzen

Bescheidener geben sich da die Verantwortlichen an den Hochschulen in Saarbrücken, Karlsruhe und Aachen. Alle drei Institutionen fahren seit Ende der 80er Jahre FDDI-Backbone-Netze. Wie andere Universitäten auch haben diese Einrichtungen den Austausch der RZ-Rechner zum Anlaß genommen, neue Wege der Vernetzung zu beschreiten. Als Schritt aus der Steinzeit mit sternförmiger Verkabelung und "dummen" Terminals bezeichnet Otto Spaniol, Professor am Lehrstuhl Informatik IV in Aachen, den Übergang ins FDDI-Zeitalter.

Spaniol, der darüber hinaus beigeordneter Leiter des Rechenzentrums für den Bereich Netze und Netzdienste an der Uni ist, betrachtet die Kapazität des FDDI-Ringes als ausreichend. Obwohl das Netz derzeit mit 27 Knoten und 45 angeschlossenen lokalen Netzen weltweit zu den größten Systemen dieser Art gehört, ist die Auslastung noch sehr gering. "Mit konventionellen Anforderungen ist das Netz nicht zu füllen", erklärt der Experte und führt weiter aus: "Wir würden erst dann Probleme bekommen, wenn wir viele grafische Anwendungen auf dem Netz hätten."

Nach Meinung von Bruno Lortz, Mitarbeiter am Rechenzentrum in Karlsruhe, läßt sich der Bedarf an höheren Geschwindigkeiten als 100 Mbit/s auch für die badische Hochschule nicht begründen. Lortz kann sich jedoch vorstellen, daß gewisse Punkte der Universität, wo diese Anforderungen einmal bestehen, durch noch schnellere Strecken verbunden werden. Solche Strecken fährt die Uni Aachen laut Spaniol bereits in den Bereichen Elektrotechnik und Medizin in Form nicht-standardisierter Sondernetz-Prototypen.

So sehr sich nahezu alle Experten über die Bedeutung von FDDI als Standard der gegenwärtigen Backbone-Vernetzung einig sind, so sehr scheiden sich die Geister bei der Einschätzung der zukünftigen Entwicklung.

Einen Porsche nicht mit einem Käfer vergleichen

"Irgendwann wird man DQDB zu FDDI machen und FDDI im lokalen Bereich einsetzen", wagt Joachim Schuh, Leiter der Netzgruppe des Rechenzentrums an der Universität Saarbrücken, eine Prognose. Ähnlicher Ansicht ist auch Bruno Lortz, der einen Trend von FDDI in Richtung Ethernet sieht.

Im Gegensatz dazu ist Spaniol davon überzeugt, daß FDDI auch in Zukunft eine hierarchische Stufe über Ethernet bleiben werde. Der Professor: "FDDI ist weniger für Ethernet Konkurrenz als für den Token-Ring, weil der Standard im wesentlichen ein schneller Token-Ring ist." Einen Porsche, so der Lehrbeauftragte, könne man nicht mit einem Käfer vergleichen.

Die extremste Position vertritt Professor Alexandru Soceanu von der Fachhochschule Regensburg, Fachbereich Informatik. "FDDI ist tot, noch ehe es richtig existiert hat", prophezeit der Wissenschaftler. Er gibt dem Standard weder in der Backbone- noch in der lokalen Vernetzung eine Chance. Als Transportmedium zwischen LANs werde FDDI, so Soceanu, von DQDB verdrängt, die lokale Vernetzung sei bis auf die Ausnahme Workstations von Ethernet und Token-Ring abgedeckt.

Wenn auch die meisten Experten im Gegensatz zum Regensburger Professor in der Backbone-Vernetzung von Campus- und Industrieanlagen die Zukunft von FDDI sehen, so stimmen sie mit ihm doch in der Bewertung überein, daß FDDI beim Vernetzen von Workstations im LAN Relevanz erlangen wird. "In dem Augenblick, wo ausreichend FDDI-Workstations am Markt sind, wird es auch lokale Anwendungsnetze dieses Standards geben", meint Franz Hackel von VW und spricht damit eines der Probleme von FDDI - die Produktsituation - an. Nur wenige Arbeitsplatz-Rechner und Mainframes besitzen derzeit Interfaces für FDDI, und wenn sie damit ausgestattet sind, lassen sich die Hersteller diesen Luxus teuer bezahlen. RZ-Leiter Pralle will deshalb mit der Installation von FDDI-LANs an der Universität in Hannover noch warten: "Ich hoffe, daß FDDI in zwei bis drei Jahren in die Größenordnung der früheren Ethernet-Kosten kommt und wir dann Workstations mit FDDI vernetzen."

Jürgen Suppan, Geschäftsführer der Aachener Beratungsfirma Comconsult, rechnet damit, daß es noch vier bis fünf Jahre dauern wird, ehe die Preise für diese Anschlüsse sinken. Außerdem rät er, jeder Anwender solle die Notwendigkeit einer FDDI-Vernetzung von Workstations erst prüfen, weil die Anbieter mit dem Argument "hohe Datenrate" oft nur ihre Workstations verkaufen wollen.

"Das Netz-Management ist ein Wunder Punkt"

Generell muß bei der Vernetzung auf der Basis des Standards FDDI zwischen Etagen-(LAN) und Backbone-Einsatz unterschieden werden. Während für große Terminalnetze nur die Backbone-Lösung Sinn macht, ist für Workstation-, PC- und High-end-Installationen die Etagenverkabelung mit Glasfaser durchaus interessant.

Dabei tut sich jedoch ein weiteres Problem auf: Gegenwärtig sind nämlich mit Monomode und Multimode (Gradienten) zwei konkurrierende Fasertechniken am Markt, die den Anwender später möglicherweise zu einem "Eiertanz" zwingen. Während die Deutsche Bundespost Telekom die Monomode-Faser wegen ihrer höheren Reichweite favorisiert, weist der Trend bei der Backbone- und Etagenverkabelung in Richtung Multimode-Faser, weil die Hersteller von FDDI zum Endgerät zur Zeit nur die Gradienten-Faser unterstützen. Folge: Netz-Manager, die heute Gradienten-Komponenten installieren, könnten Gefahr laufen, später einmal auf Monomode umstellen zu müssen, weil die Hersteller aus Produktionsgründen auf die Telekom-Faser Monomode umschwenken.

Obwohl das Angebot von FDDI-Produkten am Markt seit der Standardisierung im Herbst 1990 deutlich zugenommen hat, gibt es doch noch kritische Bereiche: Mangel herrscht zum Beispiel bei FDDI-FDDI-Bridges, völlige Fehlanzeige bei Bridges und Routern für Token-Bus-Netze. Außerdem beklagen die Anwender die unzureichenden Netz-Management-Funktionen der FDDI-Komponenten.

"Das Netz-Management ist bei uns ein wunder Punkt", klagt Professor Spaniol. Zwar würden die Hersteller Management-Systeme anbieten, die das Netz aber nur sehr rudimentär verwalten. Zurückhaltend fällt das Echo zu dem Thema Netzverwaltung auch an den Universitäten in Karlsruhe und Saarbrücken aus. An der badischen Hochschule plant man Bruno Lortz zufolge ein Netz-Management auf der Basis des Simple Network Management Protocol (SNMP), auf dem Campus im Saarland räumt Netz-Planer Schuh ein, werde über ein zentrales Netz-Management für die FDDI-Komponenten und angeschlossenen Systeme nachgedacht. Es sei gegenwärtig vor allem problematisch, so Schuh, bei der Produktauswahl für das Management etwas Einheitliches zu finden.

Noch ist FDDI für den LAN-Bereich zu teuer

Insgesamt, so der Tenor bei den Experten, müßten die FDDI-Erzeugnisse noch verbessert werden, sei der Trend insbesondere bei der Entwicklung von Bridges und Routern aber durchaus positiv. Zwar könne es, so Spaniol, bei der Umstellung von internen Techniken wie Protokoll-Operationen, Bridging und Routing beim Einsatz neuer FDDI-Komponenten zu Schwierigkeiten kommen, die aber lösbar seien. Außerdem rät der Aachener Spezialist allen Planern zu prüfen, ob die Produkte auch wirklich lieferbar sind. Erfahrungsgemäß verzögert sich die Einführung neuer Erzeugnisse auch bei den FDDI-Anbietern um mindestens ein halbes Jahr.

Bleibt abschließend der Blick auf die Preispolitik. Während Unternehmen Investitionen in die Backbone-Vernetzung kaum noch scheuen, weil die Kabelkosten gesunken sind, halten sie sich bei der lokalen Vernetzung zurück. Das liegt zum einen an fehlenden FDDI-Komponenten für LANs, zum anderen an deren horrenden Preisen. Für Jürgen Hamscher von BASF ist die lokale FDDI-Verkabelung deshalb momentan auf Arbeitsplatzebene kein Thema: "Da müßte schon noch eine Zehnerpotenz an Anschlußkosten eingespart werden."