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14.08.1992 - 

UPPS als Trendsetter für die Parallelabwicklung

Flexibilität im Netzwerk setzt Multiprotokoll-Fächigkeit voraus

Die Zunahme vernetzter Arbeitsplatz-Systeme geht einher mit der Protokollvielfalt in heterogenen Rechnerumgebungen. Lukau Gorys* beschäftigt sich vor allem mit demProblem des Zugriffs auf unterschiedliche Kommunikationsprotokolle in lokalen Netzen. Im Mittelpunkt seiner Betrachtungen steht die Parallelabwiklung dieser Protokolle mittels diverser Protokoll-Stacks - Connectivity-Features, die nach Ansicht des Autors aus modernen LAN-Strukturen im Hinblick auf deren Multiprotokoll-Fächigkeit nicht mehr wegzudenken sind.

Leistungsfächige Netzwerke haben sich in den vergangenen Jahren erfolgreich durchgesetzt. Ihre vielfältigen Vorteile machen sie dabei - bei vergleichsweise günstigem Preis - zur starken Konkurrenz eines jeden zentralen DV-Systems. Immer mehr Großfirmen und Konzerne vernetzen heute ihre Abteilungen im großen Stil mit PCs und setzen PC-Netze als strategisches DV-Instrument ein. Vor allem kleinere und mittlere Firmen orientieren bereits ihr gesamtes DV-Konzept an PC-Netzen.

Die meisten LAN-Anwender stellen daher an die Hersteller weitgehend ähnliche Forderungen: Integration des PC-Netzes in vorhandene DV-Strukturen beziehungsweise die Integration von Rechnern anderer Betriebsklassen in das PC-Netz. Die Bereitstellung dieser vom Anwender geforderten Connectivity - also letztlich der Kommunikationsfihigkeit - ist die große Aufgabe der Netzwerkhersteller in den neunziger Jahren. Nur wer als Netzwerkhersteller schon in der Lage ist, die vielfältigen und anspruchsvollen Connectivity-Probleme der Kunden zu lösen, wird in den kommenden Jahren auf dem Markt Chancen haben.

Voraussetzung für die Heterogenität und Flexibilität eines Netzwerkes ist eine möglichst große Multiprotokoll-Fähigkeit der LAN-Komponenten. Die Kommunikation zwischen den einzelnen Rechnern erfordert Kommunikationsprotokolle, die von allen beteiligten Kommunikationspartnern benutzt werden können und müssen. Fatalerweise werden jedoch von den diversen in ein LAN zu integrierenden DV-Systemen unterschiedliche, inkompatible Kommunikationsprotokolle verwendet.

So setzt beispielsweise das im Bereich der PC-Vernetzung marktführende Betriebssystem Netware von Novell zur Kommunikation zwischen Fileserver und PC-Arbeitsstationen das Internet-Packet-Exchange-Protocol (IPX) ein, die Netware-Alternative LAN-Manager von Microsoft Netbeui. Zur Kommunikation mit Unix-Rechnern hingegen ist das TCP/IP-Protokoll, eine Entwicklung aus dem amerikanischen Verteidigungsministerium, erforderlich; in der DEC-Welt kommt Decnet zum Einsatz und bei Fertigungs-Steuerungsanlagen wie MAP und CIM haben sich OSI-Protokolle durchgesetzt.

Verständlicher Wunsch der LAN-Anwender ist es daher, Zugriff auf möglichst viele dieser Kommunikationsprotokolle zu haben, um vom PC aus auf unterschiedliche - im LAN integrierte - Ressourcen zurückzugreifen. Der Schlüssel zur heterogenen Netzwerkwelt liegt in der Regel beim Treiber, der Netzwerkadapter und Netzwerkanwendung miteinander verbindet. Bereits 1989 stellte Schneider & Koch den Universal-Portable-Protocol-Stack-Treiber (UPPS) vor, der IPX, TCP/ IP, NDIS und Decnet/PCSA parallel abwickelt. UPPS stellt den PC-Benutzer gewissermaßen in den Mittelpunkt des Netzes, das heißt, es macht den jeweiligen Rechner zur individuellen Multiprotokoll-Plattform, von der aus der Zugriff auf alle komplexen innerbetrieblichen Datenflüsse und unterschiedlichen Ressourcen möglich ist.

Der Anwender kann auf diese Weise gleichzeitig einen Fileserver unter Netware (via SPX/ IPX beziehungsweise Open Data Link Interface (ODI)) sowie einen SQL-Datenbank- und Kommunikationsserver unter dem OS/2-LAN-Manager (via NDIS/Netbeui) nutzen oder als NFS-Client auf beliebige Server zugreifen, die das NFS von Sun unterstützen. Darüber hinaus ist der Terminal-Betrieb sowie Filetransfer (via TCP/IP) zu den verschiedenen Unix-Workstations gewährleistet, ebenfalls der Abruf von Informationen aus der VAX eines Fertigungssteuerungsprozesses (via Decnet/ PCSA).

Auch die amerikanischen Netzwerk-Betriebssystem-Hersteller haben die Bedeutung der parallelen Unterstützung verschiedener Kommunikationsprotokolle im heterogenen Netz erkannt. Seit Ende 1991 unterstützt beispielsweise Netware 3.11 durch eine ODI-Schnittstelle mehrere Transportprotokolle im Netware-Fileserver. Dies versetzt die Anwender unterschiedlicher Rechnerumgebungen in die Lage, auf den Netware-Fileserver zuzugreifen. Im Gegensatz zu UPPS unterstützt das Netware-Konzept jedoch ausschließlich die ODI-Schnittstelle, während UPPS alle relevanten Treiberschnittstellen, bei spielsweise NDIS und den FTP-Packet-Treiber, integriert.

Microsoft entwickelte für das LAN-Betriebssystem LAN Manager den NDIS-(Network Device Interface Specification-)Treiber. Auch er ist Multiprotokollfähig, benötigt aber zusätzlich den Protokoll-Manager, der die auf NDIS aufsetzenden Protokolle TCP/IP, IPX und Netbeui verwaltet. Der Speicherbedarf ist dabei abhängig von der Anzahl der Protokolle, zugleich aber in jedem Fall deutlich höher als bei ODI oder UPPS.

Der Protokoll-Manager arbeitet nach dem Polling-Verfahren, das heißt, er fragt bei den einzelnen Protokollen an, ob ein empfangenes Paket für dieses Protokoll existiert. Dadurch besitzt er eine deutlich geringere Performance als ODI oder UPPS und ist im Gegensatz zu den Vorgenannten auch nicht entladbar. Der UPPS-Treiber hingegen ermöglicht die parallele Abwicklung von ODI und NDIS und besitzt zudem eine einheitliche API-Schnittstelle für alle Medien, die eine topologieunabhängige Anwendungsprogrammierung erlaubt. Eine auf UPPS für Ethernet programmierte Anwendung kann damit problemlos auf FDDI oder Token Ring portiert werden.