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06.04.1984 - 

Mit wachsenden Online-Lösungen stößt die Leistungsfähigkeit der Großrechner auf ihre Grenzen:

Mid-range-Rechner zwischen Host und Mikro

Der Rechnerbedarf bei Dialog-Anwendungen, insbesondere bei zunehmendem Einsatz leistungsfähiger Mikrocomputer, steigt massiv an und laßt sich in seinem künftigen Ausmaß nur schwer vorhersagen. Die Kapazität der installierten Großrechner stößt indes bei wachsenden Applikationsvolumen schon heute auf seine Grenzen. Systeme der mittleren Performance-Ebene - von einigen Herstellern als "Betriebsrechner" apostrophiert - könnten den Konflikt lösen.

Im Computerbereich sind wir seit jeher gewöhnt, systematisches Vorgehen und ordentliche Planung gleichzusetzen mit einer starken Zentralisierung. Und in der Tat brauchen gerade große Projekte eine eingespielte Mannschaft und große Computerleistungen. Die klassischen Großrechner haben sich hier bewährt: Ihre Wirtschaftlichkeit stieg mit ihrer Größe, und ihre Ausbaustufen waren von Schritt zu Schritt, von Jahr zu Jahr planbar. Das ging, solange es sich um Anwendungen handelte, die, wie bei der Stapelverarbeitung, sich in ihrem Leistungsbedarf abschätzen lassen, oder zu denen Benchmarks gefahren werden können. Wenn aber ein mehr als nebensächlicher Teil der Computerleistung für Online-Dialoganwendungen verwendet wird, wenn eine wachsende Zahl intelligenter und "ambitionierter" Mikrorechner miteinander verbunden sind, wird die Bedarfsabschätzung zunehmend schwieriger. Außerdem treten Bedarfsschwankungen ein, die nicht durch eine wirtschaftliche Arbeitsverschiebung des Zentralsystems "korrigiert" werden können, sondern mit denen man sich mehr und mehr abfinden muß. Kundenanrufe lassen sich nun mal nicht in die dritte Schicht verschieben.

100-Mips-Rechner machbar

Willy Chiu vom IBM-Forschungszentrum Yorktown Heights hält für das Ende dieses Jahrzehnts 100-Mips-Maschinen für zwingend erforderlich und für konstruktiv machbar. Danach aber, so meint er, ist der jetzt verfolgte Evolutionsweg am Ende. Nicht umsonst hat IBM den Josephson-Effekt, also noch schnellere Schaltzeiten durch Tiefkühlung bis fast zum absoluten Nullpunkt zu erreichen, de facto aufgegeben. Nötige weitere Leistungssteigerungen müssen mit weniger eng gekoppelten Maschinen erreicht werden. Er sprach vom "Tandem-Prinzip für Großrechner", dem Prinzip also, viele Kopien eines Betriebssystems auf vielen Rechnern parallel laufen zu lassen, die miteinander dauernd kommunizieren. In Zukunft werden also große und größte Computerleistungen in "Teilen" dargestellt werden, eine Aufteilung der Rechenleistung ist nolens volens im Kommen. Bedeutet das aber gleich, daß viele Mikros oder Minis einen Jumbo ersetzen können? Manche Fachabteilung scheint das fast zu glauben.

Das Drei-Stufen-Konzept der Leistungsverteilung

Der Ausgleich dieser Extreme - die realistische Lösung liegt in der Mitte - in einem Drei-Stufen-Konzept.

Hier findet Kontrolle und strategische Steuerung der Geschäftsvorgänge statt. Summarische Planung, Soll- und Ist-Zahlen werden verarbeitet, ebenso alle Vorgänge, die Langzeitplanung und damit Optimierungsvorgänge enthalten. Die Rechnervorgänge zeichnen sich durch Langläufer aus, die nicht zeitkritisch sind. Die gespeicherten Daten haben juristischen oder auch Archiv-Charakter oder sind überhaupt nur summarische Informationen. Der Rechnerbedarf auf dieser Ebene läßt sich extrapolieren. Dies ist die Domäne klassischer Großsysteme.

In der unteren Ebene arbeiten Systeme und Computer, die speziell dem Bedarf des Arbeitsplatzes oder deren Maschinen angepaßt sind. Sie enthalten keine abteilungsübergreifenden Informationen. Höchstens sind hier Wissen und Dateien dupliziert, die für einen bestimmten Arbeitsvorgang häufig gebraucht werden und die zeitlich so invariant sind, daß sie nicht jedesmal "von oben" geholt werden sollen. So wie wir uns daran gewöhnt haben, daß Betriebssysteme dupliziert sind, können "Anwendungssysteme" hier redundant auftreten. Diese lokalen "Wissenssysteme" können von zentraler Seite konzipiert und geladen werden, oder aber auch in der Abteilung oder am Arbeitsplatz selbst entstehen. "Wissen" kann hier ein komplettes Prognosesystem für Börsenvorhersagen sein, oder auch bloß eine Sammlung von Formularen oder Masken für den Bildschirm, die häufig gebraucht werden. Stets jedoch ist die Wirksamkeit der Systeme auf unterer Ebene auf diese Arbeitsplätze beschränkt - bestes Beispiel ist die Textverarbeitung. Sind für den Arbeitsvorgang Informationen nötig, die mit anderen geteilt werden müssen, oder - noch wichtiger - wird an der betreffenden Station eine Aktion ausgelöst, die anderswo im Betrieb durchgeführt werden muß, so endet die Tätigkeit der unteren Ebene und die mittlere Ebene kommt zum Tragen.

Die mittlere Ebene verarbeitet in Echtzeit die einzelnen Geschäftsvorfälle und Geschäftsdaten, soweit sie mit mehr als einem Arbeitsplatz oder Bereich zu tun haben. Sie ist Bindeglied, Verbindung zwischen einzelnen Abteilungen. Die Tätigkeit des Unternehmens spiegelt sich im Informationsfluß auf dieser Ebene wider. Hier werden auch Informationsdienste und Verbindungen von und nach außen in das innerbetriebliche Informationsnetz eingeleitet.

Kompatibilitätsprobleme lösen

Kompatibilitätsprobleme zwischen zwei Ebenen lassen sich am besten durch ein System klar definierter Nachrichten lösen, die zu bestimmten Zeiten oder Ereignissen von der unteren Ebene nach oben ausgesandt werden. Bestimmte Datenbanken können von der unteren Ebene direkt zugegriffen werden. Das ist dann aber ein "von oben" legitimierter Vorgang, wie bei jedem Terminalzugriff üblich. Ein selbständiger Eingriff der mittleren Ebene in die Vielzahl darunterliegender Stationen und Maschinen vergrößert nur das Chaos, das mit den Auswüchsen dieser unteren Ebene sowieso schon droht.

Die grundlegende Effizienz gegenüber einer reinen Zentrallösung liegt in der Überlegung, daß die meisten geschäftlichen Vorgänge nicht alle Abteilungen gleichzeitig beschäftigen, ähnlich wie also im Telefonsystem mit dezentralen Vermittlungsstellen gearbeitet wird, während ein Runfunksystem große zentrale Organisationen voraussetzt. Gelingt es, beispielsweise Informationen wie etwa Bestellungen der Verkaufsabteilung direkt, sagen wir, zur Produktionsplanung weiterzuleiten, so ist dieser Weg sicher effizienter, als wenn der gesamte Informationsfluß durch den Flaschenhals eines Zentralsystems laufen muß. Die Wirtschaftlichkeit dieses Verfahrens leitet sich also ab aus der Wirtschaftlichkeit mittelgroßer Rechner. Die Kehrseite aber ist: Gelingt es diesen mittleren Bereich ohne eine starke Personalsteigerung und, vor allem, ohne Personal-"Dezentralisierung", einzufügen? Zwingt die mittlere Ebene dem Unternehmen neue Organisationsformen auf? In diesem Fall wäre das ganze Konzept nicht zu verwirklichen, denn die EDV muß sich dem Unternehmen anpassen, und nicht umgekehrt.

Betriebsrechner-Ebene

Es ergeben sich daraus bereits die ersten klaren Forderungen für diese mittlere Ebene, hier auch Betriebsrechner-Ebene genannt:

1. Die Betriebsrechner müssen möglichst ohne Personal arbeiten. Besonders ist über lange Zeit ein Betrieb ohne Operator notwendig, damit die Systeme stets verfügbar gehalten werden können und nach Belieben räumlich verteilbar sind, um so den Informationsfluß möglichst kurzhalten zu können. Ein Vergleich mit dem Telefonsystem ist durchaus angebracht.

2. Betriebsrechner müssen rund um die Uhr laufen, da sie alle Geschäftsdaten enthalten, die den momentanen Stand der Dinge widerspiegeln. Natürlich müssen sie auch während einer Hard- und Softwarewartung weiterarbeiten.

3. Der Betriebsrechner muß ohne Betriebsunterbrechung beliebig ausbaubar sein, denn der Gesamtleistungsbedarf an diese Ebene laßt sich nicht vorhersagen. Wie beim Telefonsystem Gebührenveränderungen und Änderungen im Verbraucherverhalten riesige Einflüsse auf Bedarf und Bedarfsschwankungen hervorrufen, so ist es eine der primären Aufgaben der mittleren Ebene, zukunftsflexibel zu sein.

4. Betriebsrechner müssen gut gesichert sein, sowohl gegen unfreundliche Zugriffe oder Sabotage als auch gegen Verlust von Daten oder Systemausfall. Nur dann werden ihnen die Geschäftsdaten anvertraut werden, die sonst in allerlei kleinen Systemen vor Ort gehortet werden oder in Zentralsystemen nur zu bestimmten Tageszeiten abrufbar sind beziehungsweise im Detail gar nicht vorliegen.

5. Betriebsrechner müssen schnell sein, denn sie sind die primären Hilfsmittel, der "Backup" für den Arbeitsplatz vor Ort. Zentralsysteme zur Berichterstattung können sich schon eher einmal Zeit lassen, und Mikrocomputer müssen "persönlich" verantwortet werden. Bewährt hat sich in der mittleren Ebene die Verwendung relationaler Datenbanken, da sie auf einfache Fragen rasche Antworten geben und komplexe Fragen dennoch zulassen.

6. Der Betriebsrechner muß ein Nachrichtensystem sein. Er besteht im Idealfall aus parallel verteilbaren und dennoch gekoppelten Rechnern, die Nachrichten auf möglichst unterster Ebene weitergeben können. Verbindungen zur Außenwelt, zu Informationsdiensten und Datenbanken, aber auch zu Bildschirmtext, Teletex oder Telex werden von hier aus zu den einzelnen Arbeitsplätzen hergestellt. Electronic Mail kann hier ablaufen.

Der Host als Nebensache

Das Konzept von Betriebsrechnern in einem Anwendungsbeispiel: Das erste Beispiel ist eine klassische Realisierung des Betriebsrechner-Konzepts durch die "technische" DV bei Thyssen. Hier wurde bereits 1980 ein Drei-Ebenen-Modell eingeführt. Die obere Ebene enthielt zeitunkritische Informationssysteme, Berichte übergeordnete und zyklische Aufgaben sowie Stapelverarbeitung. In der mittleren Ebene waren vereint: Betriebsablaufsteuerung, Disposition, Arbeitsvorbereitung, Produktionssteuerung, Materialfluß. Die untere Ebene behandelt Anlagenautomation und Prozeßautomation, inzwischen auch Textverarbeitung und Mikros. Eine Studie hatte ergeben daß ohne mittlere Ebene mit hohe, zentralen Kosten bloß "Batch mit Online-Erfassung" möglich wäre. Die zentralisierte Einführung von SNA, sogar ohne Dezentralisierungs-Option, stand damals gegen ein Konzept des Fraunhofer-Instituts: Diesem Konzept ist "Thynet" zu verdanken, das hauptsächlich über kleine Knotenrechner ein Netz verbindet, das über 120 Computersysteme ganz unterschiedlicher Größe und Leistungsfähigkeit verbindet: AEG, DEC, Hitachi, IBM, Siemens, Tandem, Wang, eigene Rechner, und anfangs sogar eine Zuse Z 25.

Die mittlere Ebene ist hier elastisches Bindeglied zwischen den sich ausweitenden Computer-Arbeitsplätzen, Dialog-Terminals, Vor-Ort-Dienstleistungen, Home- und Mikrocomputern, Minis sowie der klassischen, systematischen Zentral-EDV, die unmöglich all die neuen Belastungen von "unten" abarbeiten kann. Eine mittlere Ebene macht das Tagesgeschäft, antwortet nach unten in Echtzeit und nach oben in Zusammenfassungen. Die mittlere Ebene ist im wahrsten Sinne das Netz der Datenverarbeitung.

Fritz Jörn ist Marketingchef bei der Tandem Computer GmbH, Frankfurt.