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17.01.1992 - 

Kommunikationssoftware bedarf keiner Anpassung mehr

ISDN Gewinnt weiter an Profil auf dem Schnittstellen-Gebiet

* Gerhard Vogt beschäftigt beim Fernmeldetechnischen Zentralamt in Darmstadt (FTZ) im Bereich Bürokommunikation, ist Raporteur bei ETSI TE 7 und CCITT SG VIII für die ISDN-PCI-Standardisierung.

Im Zusammenhang mit einer ISDN-Fördermaßnahme der Telekom wurde im Jahre 1990 das Common-ISDN-Application Programmable Interface (Capi) fertiggestellt und der Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Gerhard Vogt* beschreibt unter anderem die Merkmale von CAPI die Funktionsweise der Schnittstelle und weitere Standardisierungsabsichten in diesem Bereich.

Bei Kommunikationsgeräten sind einige Schnittstellen bekannt, die hier nicht Thema sein sollen: die Netzschnittstellen, etwa S(0) und die Operator-Interfaces. Es verbleiben die sogenannten Application Programmable Interfaces (APIs).

Von diesen wiederum sollten diejenigen separiert werden, die im Zusammenhang mit der Kommunikation weder beteiligt sind noch sonstigen Einfluß auf die Kommunikationsfunktionen des Systems haben. Hierzu gehören zum Beispiel Drucker- oder Monitor-Interfaces.

Für die weitere Betrachtung verbleiben die internen Interfaces, die nachfolgend als Programming Communication Interfaces (PCIs) bezeichnet werden und nach netzabhängigen und anwendungsabhängigen PCIs zu unterscheiden sind (siehe Abbildung 1).

1990 wurde das sogenannte Common-ISDN-Application Programmable Interface verabschiedet. Der Begriff Application wurde als Bezeichnung beibehalten, der Begriff des PCI ist erst später entstanden.

Die Telekom verteilte diese Spezifikation an etwa 7000 Softwarehäuser. Sie war von einigen PC-Kartenherstellern mit der Absicht erarbeitet worden, eine einheitliche Schnittstelle anzubieten, die es den Softwareherstellern erlaubt, ohne individuelle Anpassungen Kommunikationssoftware auf eine beliebige S(0)-Karte aufzusetzen.

Zunächst sind zum Capi ein paar auffällige Besonderheiten zu nennen:

- Es ist unabhängig von Hardware und Hardwarekonfiguration, OS sowie Programmiersprachen einsetzbar und ist frei von Lizenzen der Copyrights. - Es ist verfügbar bei allen bekannten deutschen ISDN-Kartenherstellern.

- Es erlaubt die Adaption von allen Voice- und Non-Voice-Applikationen des ISDN, und es ist einfach zu implementieren.

Weitere Leistungsmerkmale sollen kurz genannt werden:

- Unterstützung mehrerer B-Kanäle für Daten und/oder Sprache,

- Unterstützung mehrerer er ISDN-Controller,

- dynamische Einstellung der geforderten Network-Dependent-Protokolle und

- Betriebssystem-neutrale Definition mit Anhängen für verschiedene Betriebssysteme. Gegenwärtig ist MS-DOS realisiert; Unix, entsprechende OS/2- und Windows-Spezifikationen werden demnächst abgeschlossen sein und können dann veröffentlicht werden.

- Controller und Anwendungssoftware sind entkoppelt, das heißt, sie arbeiten asynchron mit einer hohen Durchsatzrate.

Es ist auch im Zusammenhang mit einer Schnittstelle hilf reich, den Bezug zum ISO-Referenzmodell herzustellen. Ein Interface ist von Natur aus eine Trenn- oder auch Verbindungsstelle und kann deshalb zwangsläufig keiner Schicht zugeordnet werden, sondern wird zwischen Layers oder Sublayers anzusiedeln sein.

Ein Network-related Interface ist in der Umgebung der Lower Layers zu finden. Als optimaler Punkt für das Einfügen der Capi wird die obere Grenze gesehen; diese Grenze ist identisch mit dem Network Service Access Point (NSAP), dessen Service unter anderem in der CCITT-Empfehlung X.213 (Network Services) definiert ist. Beim ISDN sind am NSAP die Oberflächen des D-Kanals und der B-Kanäle separat zugänglich und können - wie beim Capi realisiert - auch über das Interface angesprochen werden.

Es ist festzustellen, ob die Koordinierungginstanz zwischen D- und B-Kanal oberhalb oder unter der des Capi liegt. Die Standards ordnen diese Koordinierungsaufgabe der Schicht 3 zu. Bei der Definition eines Interfaces ist diesbezüglich zu klären, ob die Last der Koordinierung durch die Applikation oder vom Controller zu tragen ist und inwieweit der Gesamtaufwand für die Implementierung reduziert werden kann. Das Capi ordnet diese Instanz der Applikation zu. Dadurch kann recht einfach die Zuordnung von Messages zu den notwendigen Funktionseinheiten "Control Plane", "User Plane" und "Adminstration Plane" getroffen werden (Abbildung 2).

Falls ein PCI (das gilt auch für das Capi) in ein System eingeführt wird, ist dies nicht erkennbar, hat also auch beim Kommunikationspartner keine Relevanz. Deshalb muß ein Interface im Sinne des ISO-Referenzmodells als dimensionslos betrachtet werden. Die tatsächlich vorhandene Funktionalität des PCI hat nur lokale Wirkung.

Das Capi benutzt als Transferelemente Messages, die mit den Operationen GET Message und PUT Message initialisiert werden. Messages sind aus Header und Daten konstruiert, wobei das Datenfeld die Network Services, User-Daten oder Capi-Informationen beinhaltet. Während der Initialisierungsphase durch API-Register wird unter anderem ein Duften, für die Messages reserviert und die Beziehung zwischen Applikation und Board hergestellt.

Alle relevanten Messages werden von diesem Zeitpunkt an mit einer APPL ID versehen. Ein von der Applikation geforderter Controller wird ebenfalls zugeteilt, und für eine Verbindung durch das Netz werden die Messages mit dem "Physical Link Connection Identifier" versehen. Damit ist die eindeutige Zuordnung der Messages zu einer Verbindung auch in einer Umgebung mit mehreren Controllern und/oder mehreren Applikationen im gleichen System gesichert.

Das Capi läßt sich abhängig von den Bedürfnissen des Anwenders auf die geeigneten Protokolle der Schichten 2 und 3 einstellen, wobei HDLC auf der Basis der Empfehlung X.75 zusammen mit den Anwendungsregeln der T.90 voreingestellt ist. Mit der Message Select .... REO kann also das Capi und damit die Applikation auf einer gewünschten "Percall-Basis" die gewünschten Protokolle auswählen oder die Lower Layer Protocols für bestimmte Anwendungen transparent schalten. Die Modifizierung dieser Einstellung ist noch während einer bestehenden Verbindung möglich. Damit wird das Capi offen für alle Anwendungen, die vom ISDN unterstützt werden.

Soweit der allgemeine Teil der Spezifikation. Als Realisierungsvorgabe unter MS-DOS wurde ein Anhang aufgenommen. Dort wird unter anderem der Software-Interrupt festgelegt, um komplett zu sein für die unabhängige Implementierung von Kommunikationssoftware und Kartentreibern. Weitergehende Absprachen oder Anpassungen sind nicht erforderlich.

Das Capi ist seit der Veröffentlichung nicht geändert worden, bis es ein entsprechender weltweit gültiger Standard ersetzen kann. Im Rahmen der Pflege werden optional Erweiterungen definiert und abgestimmt, soweit sie von den beteiligten Herstellern vorgeschlagen werden. Eine wichtige Ergänzung stellt zum Beispiel die Einbindung von Fax Gruppe 3 dar. Ein Mapping auf die europäische ISDN-Spezifikation ist ebenfalls vorgeschlagen worden und wird demnächst verabschiedet. Die Anpassung an weitere Betriebssysteme wurde bereits erwähnt. Schätzungsweise sind 25 000 ISDN-Controller allein in Deutschland verkauft, die etwa zur Hälfte in Betrieb genommen sind. Man kann ebenfalls von einer großen Anzahl von Capi-Applikationen ausgehen, die heute schon das breite Spektrum der Fähigkeiten des ISDN nutzen.

EG fordert einheitliche ISDN-Standardisierung

Standardisierte Interfaces werden auch in Verbindung mit LANs verstärkt eingesetzt. Ein Capi- oder PCI kann dort in einer Gateway- oder Server-Konstruktion eingesetzt werden. Im Fall des Falles ist es möglich, zum Beispiel einen Netz-Controller und die Kommunikationssoftware in verschiedenen Rechnern zu betreiben; die Einheit muß dann allerdings durch ein entsprechendes Medium wiederhergestellt werden (Abbildung 3). Das PCI und die Adaption, die im Bild gestrichelt dargestellt sind, können entfallen, wenn am Controller das Capi nicht bereits vorhanden ist und dann eine funktionale Einheit mit dem Controller bildet.

Schon frühzeitig forderte eine Strategiekommission des Europäischen Standardisierungsinstituts (ETSl) im Auftrag der Europäischen Kommission, die Standardisierung eines ISDN-Interfaces mit hoher Priorität voranzutreiben. Es sollte vor allen Dingen das Auseinanderlaufen durch firmenbezogene und nationale Aktivitäten verhindert werden. Eine Expertengruppe (STC TE 7) beschäftigt sich deshalb sehr intensiv mit dem Thema. Ein von ETSI eingesetztes Projektteam wird diese Aktivitäten unterstützen, und es hat den Auftrag, Anfang 1992 zu beginnen und den jetzt existierenden Rahmen auszufüllen. Das Ziel ist, bis Mitte des Jahres einen vollständigen Entwurf zu erarbeiten, der den europäischen Ländern zur Zustimmung vorgelegt werden kann. Die Herausgabe kann dann Mitte 1993 erwartet werden.

Die CCITT-Aktivitäten für die Standardisierung eines ISDN-PCI laufen parallel und mit identischer Zielsetzung. Mit etwas Optimismus kann man annehmen, daß eine Spezifikation auf der Basis der CCITT-Standards zur gleichen Zeit verfügbar sein wird.

Bei der Beschaffung von ISDN-Anlagen sollte sich das PCI (CAPI) zuerst im Hinblick auf die Kosten bemerkbar machen. Controller und Applikationssoftware müssen eigentlich "von der Stange", sprich: über den Ladentisch, gekauft werden können, wobei ein Nachrüsten mit Software ebenfalls einfach sein sollte. Solange das "Doppel" zusammenbleibt, stört auch ein neuer Standard nicht; er muß in existierende Einrichtungen nicht neu eingebaut werden. Und die Hersteller werden noch über einen längeren Zeitraum das Capi verfügbar haben. Außerdem führt eine Änderung im Netz oder der Einsatz eines anderen Controllers nicht automatisch zu Änderungen der Software.

Module mit Capi sind manchmal inkompatibel

Tatsächlich stößt man aber beim Installieren von Modulen mit einer Capi-Implementierung manchmal auf Inkompatibilitäten. Nicht alle Capis sind identisch implementiert, obwohl sie es eigentlich sein müßten. Es fehlt eine neutrale Prüfinstanz, die eine Zusage zur Konformität machen kann. Es ist aber damit zu rechnen, daß innerhalb der nächsten Monate solche Prüfdienste am Markt sein werden, spätestens dann, wenn die erforderlichen Testeinrichtungen zur Verfügung stehen.