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08.12.1989 - 

Zunehmende Rechnerleistung am Arbeitsplatz erfordert neue Konzepte

Multifunktionsserver verbinden PCs mit dem Rechenzentrum

Es gibt gute Gründe für den Einsatz von PCs und Workstations in der Informationsverarbeitung eines Unternehmens. Aber erst die Integration mit der zentralen DV ermöglicht es, ihr Potential in verteilten Anwendungen und Verbundanwendungen wirklich zu nutzen. Dabei entstehen relativ komplexe Systeme, die sorgfältiger Planung bedürfen. Karl-Heinz Eschermann und Rudolf Rauher* zeigen, wie so etwas in MVS- und VMS/Unix-Umgebungen aussehen kann.

Anwendungssysteme für die Informationsverarbeitung (IV) eines Unternehmens sind heute ganzheitlich zu planen. Der Arbeitsplatzrechner ist nicht mehr isoliert, sondern ein integraler Bestandteil der Unternehmens IV. Aufgabe der Bürokommunikation - umfassender spricht man auch von Unternehmenskommunikation - ist es, den Rahmen für den Informationstransport zwischen den Arbeitsplätzen zu liefern. Der Zugriff der Arbeitsplatzrechner auf zentrale, dezentrale (lokale) und verteilte Anwendungen ist auf Basis durchgängiger IV-Lösungen zu erreichen (siehe Bild 1).

Zentrale Anwendungen:

Diese für unternehmensweite Anwendungen erfolgreich eingesetzte Architektur sieht den Arbeitsplatzrechner als entfernte Bedieneinheit einer im Rechenzentrum (zentraler Server) installierten Applikation. Die zugehörigen Benutzeroberflächen bauen auf herkömmlichen Terminals auf und nutzen daher selten die anwenderfreundlichen Möglichkeiten moderner Arbeitsplatzrechner (Fenstertechnik, lkonen-, Klappmenü, Maus, Grafik und Farbe).

Lokale, dezentrale Anwendungen:

Hierunter fallen die meisten der am Markt angebotenen PC-Programme. Die Benutzeroberflächen zeigen bereits viele Elemente zukünftiger Arbeitsplatzrechner. Allerdings ist die Integration der diversen Anwendungsprogramme unter einer einheitlichen Benutzerschale häufig nicht erreicht.

Verteilte Anwendungen - Verbundanwendungen:

Die Anwendungen, Verarbeitungsprogramme und Daten werden auf verschiedene Rechner, die über ein Netzwerk verbunden sind, verteilt. Eine solche Systemarchitektur integriert zentrale und dezentrale Komponenten, wobei die Qualität und Quantität der Schnittstellen drastisch zunimmt, im Bild 1 mit der Verzahnung diverser Softwareelemente angedeutet.

Verbundapplikationen eines IV-Systems bestehend aus Rechenzentren und Arbeitsplatzrechnern, implizieren eine ins Auge springende größere Komplexität der Systemarchitektur.

Welche Vorteile bringt dieser erhöhte Aufwand für den Anwender? Ausgangspunkt der Überlegungen ist die dezentrale Informationsverarbeitung, wie sie sich auf der Basis der Mikrocomputertechnik in den letzten Jahren entwickelte. Die greifbaren Vorteile sind:

- Arbeitsplatzrechner (Personal Computer oder Workstations) mit beachtlich hohen Systemleistungen, die kurze Antwort- und Bearbeitungszeiten garantieren;

- beispielhafte Benutzerschnittstellen, die denen der zentralen Informationsverarbeitung weit überlegen sind;

- eine breite Palette an Standardsoftware, die typische Arbeitsabläufe, etwa Dokumentenerstellung oder Tabellenkalkulation, gegenüber zentralen Lösungen einfacher und effizienter gestaltet;

- große Autarkie vom Rechenzentrum mit der daraus resultierenden guten Anwenderakzeptanz;

- Zusatzhardware, die eine flexible Anpassung der Systemkonfiguration an die Anwendung gestattet. Heute findet man daher PCs und Workstations als Industriecomputer im Fertigungsbereich, als Prozeßrechner im Prüffeld und als Arbeitsplatzrechner im Büro.

Neben diesen Vorteilen dezentraler Informationsverarbeitung sind infrastrukturelle Nachteile gegenüber herkömmlichen, zentralen Systemen unübersehbar:

- Der Zugriff einer großen Anzahl von Anwendern auf die gleichen Datenbestände bei befriedigender Datenintegrität ist ungelöst. Globale Konzepte erfordern zentrale Verantwortung.

- Dezentrale Systeme sind in der heutigen Ausprägung leicht zugänglich und damit anfällig für mutwillige oder zufällige Beschädigung und Zerstörung. Arbeitsplatzrechner stellen in der heutigen Ausprägung häufig Schwachpunkte im Datensicherheitskonzept dar.

- Die große Autarkie des Endanwenders führt zu einer schwach ausgeprägten Ordnungsfunktion, so daß Wildwuchs latent gefördert wird. Eine geringe Standardisierung führt unausweichlich zu Mehrfachentwicklungen und Schnittstellenproblemen, die Arbeitskraft ineffektiv binden.

Schnittstellen leistungsfähiger machen

Eine optimale Lösung ist die Koexistenz zentraler und dezentraler IV-Konzepte. Man hat also die Anwendungen auf Zentral- und Arbeitsplatzrechner zu verteilen. Dabei ist darauf zu achten, daß der Endanwender oder Anwendungsprogrammierer von der größeren Komplexität des Systems verschont bleibt. Um dies zu erreichen sind systemweit einheitliche Konzepte für

- Benutzeroberflächen,

- Daten- und Programmschnittstellen,

- Kommunikation und

- Anwendungen bereit zu stellen. Ziel einer solchen ganzheitlichen Unternehmens-IV ist also, die Schnittstelle zum Endanwender und Applikationsprogrammierer leistungsfähiger, komfortabler und einfacher zu gestalten; der Preis ist die größere Komplexität des Systems. Die heute bereits ausgereiften systemtechnischen Elemente einer verteilten IV-Konzeption seien anhand von Bild 2 erläutert.

Das Strukturbild unterscheidet IV-Systeme nach der Lokalität:

- Installation im Rechenzentrum und

- außerhalb des Rechenzentrums im Büro, Prüffeld und Fertigungsbereich.

Die Rechenzentren mit Anbindung an die öffentlichen Dienste stellen das Bindeglied zwischen betrieblichen und öffentlichen Netzen dar. Die Kommunikation der Rechenzentren mit ihren Subsystemen erfolgt in der Regel über lokale Netzwerke. Die Arbeitsplatzrechner können lokal, im Verbund mit anderen dezentralen Rechnern oder im Verbund mit den Zentral- oder Leitrechnern arbeiten. Innerhalb des Büros bilden mehrere Arbeitsplatzrechner häufig ergänzt durch einen dezentralen Server für gemeinsame Dienste einer Organisationseinheit - Subsysteme, die dem Endanwender oder Applikationsprogrammierer eine Teilautarkie vom Rechenzentrum sichern.

Das vernetzte System ergibt einen Daten-, Funktions- und Verfügbarkeitsverbund, wobei herstellerspezifische Besonderheiten der Zentralrechner die Subsysteme und die Systemleistung nach wie vor mitbestimmen. Die folgende Darstellung unterscheidet daher IV-Infrastrukturen mit übergeordneten IBM/PCM-Zentralrechnern, typisch für kommerzielle Anwendungen, und Konzepten mit VMS- und Unix-Rechnern, wie sie besonders im technischorientierten Umfeld üblich sind. Im Mittelpunkt der Betrachtungen stehen die vom Rechenzentrum unabhängigen Dienste eines Multifunktionsservers, wobei die Migrationsfähigkeit hin zu einer möglichst herstellerunabhängigen Unternehmens-IV besondere Beachtung findet.

Implementierungen eines Multifunktionsservers

Anhand zweier LAN-Konzepte, basierend auf der Grundstruktur in Bild 2, werden Implementierungen des integrierten Arbeitsplatzrechners mit seinen Leistungsmerkmalen dargestellt. Besondere Beachtung finden die Dienste für die individuelle Informationsverarbeitung und deren Verteilung im LAN:

- Ausgabedienste: Qualitätsdrucker (Ausgabe auf Papier oder Overhead-Folien), Plotter oder Filmrekorder (Erzeugen von Dias) werden zunehmend am dezentralen Server zur gemeinsamen Nutzung angeboten, wobei die Ausgabegeräte gängige Schnittstellen wie Postscript, HP-GL oder HP-Laserjet emulieren sollten. Diese Geräte bedient der Arbeitsplatzrechner als virtuelle Peripherie. Das direkte Ansprechen eines virtuellen Geräts aus der Applikation heraus erfordert einen netzwerktauglichen Treiber.

- Virtuelle Platten und Dateien: Die virtuelle Platte erlaubt die transparente Benutzung der Serverplatte, so als wäre sie eine lokale Platte am Arbeitsplatzrechner. Die virtuelle Datei gestattet den "Remote"-Zugriff auf Server-Dateien, wobei der Zugriff auf die virtuelle Datei, unabhängig vorn Betriebssystem des Servers, wie bei lokalen Dateien des Arbeitsplatzrechners erfolgt.

- Backup-Dienste: Grundsätzlich lassen sich alle Wechselmedien für Backup-Dienste einsetzen. Aufgrund der Kosten, Betriebsbedingungen und Datenmengen sind optische Platten und Streamer im dezentralen Bereich die gängigen Medien; in Sonderfällen finden auch magnetische Wechselplatten Anwendung. Kostengründe und Ablauforganisation legen einen Anschluß der Laufwerke an den dezentralen Server nahe.

- Diskettendienste: Die zu verarbeitenden Disketten und Aufzeichnungsformate sind vielfältig und an einem Arbeitsplatzrechner in der Regel nicht sämtlich unterstützt. Das Kopieren von Disketten im größeren Umfang erfordert automatisierte Einrichtungen. Die Peripherie für diese Arbeiten am dezentralen Multifunktionsserver installiert, bietet einen zentralen Dienst ohne die Restriktionen des Rechenzentrums

- Scanner: Das Einlesen einer Druckvorlage mittels Scanner erfordert ein optimieren der Abtastparameter, die in einem iterativen Prozeß optimiert werden. Anschließend erfolgt nach Bedarf eine Überarbeitung der erfaßten Daten. Die Arbeitsabläufe, die großen Datenmengen und die systemtechnischen Probleme einer Implementierung am Server führen in der Regel zu einem dedizierten DTP-Arbeitsplatz.

Grundsätzlich ist die Serverfunktionalität auch auf den Rechenzentrumsrechnern vorhanden. Die auf dem dezentralen Multifunktionsserver implementierten Dienste können vielfach auch über die Rechenzentrumsrechner abgewickelt werden; bei Plottern und Druckern (auch Abteilungsdruckern) ist dies eine gängige Alternative. Für die meisten der oben ausgeführten Dienste ist das Rechenzentrumsangebot allerdings keine Lösung:

- Die Autarkie vom Rechenzentrum mit seinen Zugangsrestriktionen, Betriebszeiten und Abhängigkeiten vom Operating ist häufig das zentrale Argument für einen dezentralen Multifunktionsserver; so macht beispielsweise ein Diskettendienst im Rechenzentrum selten Sinn.

- Der dezentrale Multifunktionsserver erspart ein separates Operating. Daraus resultieren diverse Vorteile: Der Endanwender braucht zum Beispiel auf die Druckausgaben nicht zu warten und Unbefugte erhalten keinen Zugang zu Druckausgaben mit sensiblem Inhalt.

- Die Geschwindigkeit der Datenübertragung zwischen Rechenzentrum und Arbeitsplatzrechner ist in der Regel deutlich geringer als die zwischen einem dezentralen Server und dem Arbeitsplatzrechner.

- Der Anschluß von Peripherie an Architekturen im Rechenzentrum ist aufwendig, teuer und häufig nicht sehr flexibel. Geräte mit einer schnellen Parallelschnittstelle werden wegen der begrenzten Reichweite schlecht unterstützt; unterschiedliche Datenformate erschweren den Datenaustausch zwischen zentralen und dezentralen IV-Systemen.

- Ein Teil der Dienste wird in Form virtueller Ressourcen implementiert. Der dezentrale Server stellt sie im Netz für alle Arbeitsplatzrechner bereit. Vergleichbares ist bei RZ-Architekturen nicht oder nur mit wesentlich größerem Aufwand umsetzbar.

Multifunktionsserver im IBM/PCM-Umfeld

Eine derzeitig geläufige LAN-Konzeption mit IBM/370- oder PCM-Systemen im Rechenzentrum und Personal Computern im Büro zeigt das Bild 3. Zentrales und dezentrales Rechenzentrum mit MVS- und VM/VSE-Rechnern sind anforderungsspezifisch über einen Netzwerkrechner, Front-end-Prozessor, oder Cluster-Controller mit dem LAN verbunden. Die Iokale Vernetzung der Arbeitsplatzrechner und Server ist mittels Token Ring implementiert. Während das Betriebssystem der Arbeitsplatzrechner aufgrund der verfügbaren Applikationssoftware derzeit fast immer PC-DOS ist, findet man auf dem PC-Server zunehmend OS/2. Die Peripherie des dezentralen Multifunktionsservers ist typisch für den administrativen Unternehmensbereich und gestattet im Büro einen zentralisierten, vom Rechenzentrum unabhängigen Ausgabe-, Backup- und Diskettendienst.

Ausgabedienst:

Neben zwei Druckern mit Postscript-Schnittstelle und hoher Auflösung ist ein weiterer einfacher Drucker am Multifunktionsserver angeschlossen. Bei der Auswahl schneller Postscript-Drucker ist darauf zu achten, daß sie über eine parallele Schnittstelle, einen Cache für ladbare Fonts und eventuell über eine eigene Platte verfügen. Die parallele Schnittstelle hat einen höheren Durchsatz als eine serielle. Ein Font-Cache und eine eigene Platte als dessen Verlängerung hat den Vorteil, daß die Schriftenbeschreibung (zirka 50 KByte) seltener über das LAN an den Drucker geschickt werden muß. Auch Formularbeschreibungen können auf der Platte des Druckers gespeichert werden, was den Druckvorgang ebenfalls beschleunigt. Die Drucker werden direkt aus der Applikation angestoßen, so als seien sie lokal verfügbar. Bei Applikationen wie Excel und Corel Draw, die unter MS-Windows ablaufen, ist das problemlos möglich. Anwendungsprogramme, die nicht unter MS-Windows laufen, benötigen häufig einen ergänzenden, netzwerkfähigen Treiber; für GEM und Ventura Publisher bietet EDTZ solide Implementierungen.

Die Verwaltung der Drucker-Warteschlange ist Aufgabe des Servers unter PC-DOS. Sie weist empfindliche Mängel auf. So benutzt IBMs PC-LAN-Programm eine einzige Spool-Queue zur Serialisierung der Druckaufträge für alle Ausgabegeräte, wodurch mehrere Drucker nicht zeitparallel arbeiten können. Noch unangenehmer ist die Tatsache, daß alle Druckaufträge blockiert sind, sobald an einem der angeschlossenen Drucker, zum Beispiel wegen Papiermangels, eine Unterbrechung eintritt.

Hier schafft ein OS/2-Server Abhilfe, wobei bereits eine PC/ AT-Hardware ausreicht.

Virtuelle Platten, virtuelle Dateien und Backup-Dienste:

IBMs PC-LAN-Programm erlaubt einen transparenten Zugriff der PC-DOS-Rechner auf die Ressourcen des Multifunktionsservers. So kann auch die optische Platte des dezentralen Servers als virtuelle Ressource angesprochen werden und zur Sicherung der Daten der Arbeitsplatzrechner dienen. Das Laufwerk IBM 3363 arbeitet mit WORM-Platten einer Speicherkapazität von 200 MByte (Preis zirka 150 Mark) und bietet somit eine einfache und kostengünstige Alternative zur Datensicherung über die Rechenzentrumsmöglichkeiten hinaus. Der Einsatz des optischen Plattenlaufwerks erfordert Treibersoftware, die zur Zeit nur unter PC-DOS - noch nicht unter OS/2 - verfügbar ist.

Buckup und Datenaustausch auf einfache Weise möglich

Zusätzlich zur optischen Platte kann der nicht benötigte Festplattenplatz des Servers den Arbeitsplatzrechnern als virtueller Plattenspeicherbereich zugewiesen werden; die Zugangsregelung zum Environment des OS/2-Servers läßt sich, im Gegensatz zum PC-DOS-Server, anwender- und directory-selektiv einrichten. Der Austausch von Dateien zwischen den Arbeitsplatzrechnern und dem Server kann wie das Ansprechen der sonstigen Serverperipherie im Rahmen von grafischen Menüs auf den Arbeitsplatzrechnern unterstützt werden.

Das Backup für die dynamischen Daten der Arbeitsplatzrechner und der Datenaustausch zwischen den Arbeitsplätzen können auf diese Weise mit sehr einfacher Bedieneroberfläche realisiert werden.

Lokale Diskettenlaufwerke erübrigen sich weitgehend

Der dritte vom Server angebotene Dienst wird durch intern oder extern angeschlossene Diskettenlaufwerke erbracht. Auf die virtuellen Disketten kann grundsätzlich von sämtlichen Arbeitsplätzen aus zugegriffen werden. Damit erübrigen sich weitgehend lokale Diskettenlaufwerke; Kostenreduzierung und ein Erschweren des Diskettenmißbrauchs lassen sich damit erreichen.

Das IBM-PC-LAN-Programm unter PC-DOS im Token Ring besitzt einige weitere Unzugänglichkeiten, die noch nicht angesprochen wurden:

- Nach einem Serverausfall rekonfiguriert sich das LAN-Programm unter PC-DOS nicht automatisch, das heißt nach einem Serverausfall muß auch jeder Arbeitsplatz-PC die Netzwerkverbindung zum Server neu aufbauen.

- Beim Sichern auf die optische Platte blockiert der Treiber der optischen Platte den PC- DOS-Server derart, daß die anderen Möglichkeiten des Multifunktionsservers kaum mehr genutzt werden können.

- Der hohe Speicherplatzbedarf von Applikationsprogrammen wie Ventura Publisher erlaubt dem Arbeitsplatzrechner unter PC-DOS 3.3 nur die Betriebsart "Redirector", in der eine Bürokommunikation nur sehr eingeschränkt möglich ist; unter PC-DOS 4.0 lassen sich Ventura Publisher und LAN-Programm nicht gleichzeitig im Arbeitsspeicher halten.

In der Zukunft Verbundanwendungen

Die Schwächen der PC-DOS-Rechner im Token Ring lassen sich letztlich nur durch einen Betriebssystemwechsel vermeiden. Für den dezentralen Server ist dies auf der Basis von OS/2 bereits heute möglich, für die Arbeitsplatzrechner fehlt häufig noch die benötigte Anwendungssoftware.

Die Stärke der Systemkonzeption nach Bild 3 ist die transparente Einbettung der individuellen Informationsverarbeitung in die IBM-orientierten Zentralrechnerarchitekturen der Unternehmens-IV. Während zur Zeit das problemlose Ansprechen zentraler Anwendungen über die Arbeitsplatzrechner (virtuelles Terminal) noch im Vordergrund steht, wird die Zukunft von Verbundanwendungen geprägt sein. Damit eng verbunden ist das viel diskutierte Thema "Herstellerunabhängigkeit" mit seinen mittelfristigen strategischen Perspektiven, die hier nicht vertieft werden sollen. Die folgende Betrachtung beschränkt sich auf eine Kurzdarstellung der zur Zeit auf der Systemplattform nach Bild 3 verfügbaren Verbundmöglichkeiten.

PC-DOS- und OS/2-Rechner kommunizieren mit 1370-Systemen über unterschiedliche Netzwerkmedien und -topologien mit abgestufter Netzwerkfunktionalität (die nachfolgenden Bezeichnungen entsprechen PC-DOS-Produkten, bei OS/2 sind die entsprechenden Funktionen integrale Bestandteile des Betriebssystems):

- 3270-Emulation (virtuelles Terminal),

- Grafik-Workstation-Programm (virtuelles Terminal mit erweiterter Funktionalität),

- APPC/PC (LU-6.2-Kopplung),

- ECF (zur Zeit nicht unter OS/2 verfügbar).

Mit Hilfe von ECF werden auf Personal Computern (PC-DOS) Dienste und Betriebsmittel der 1370-Zentralrechner (MVS/TSO, VM/CMS) verfügbar gemacht, das heißt, der PC-Anwender kann mit ECF Zentralrechnerressourcen ohne spezifische Systemkenntnisse nutzen.

PC-DOS als eine Sackgasse

Auf der Basis virtueller Dienste und Ressourcen (virtuelle Platten, virtuelle Dateien), das heißt ohne die PC-Umgebung zu verlassen, ist der Zugriff auf Platten, Dienstprogramme und Datenbanken der Zentralrechner möglich, können Ausgaben auf Zentraldrucker angestoßen werden. Viele PC-Programme für Tabellenkalkulation, Textverarbeitung und Grafik können mittels ECF auf Host-Dateien zugreifen. ECF verknüpft also die Vorteile lokaler Verarbeitungsmöglichkeiten auf dem PC mit den Vorteilen der Zentralsysteme, zum Beispiel Datensicherheit durch zentrale Archivierung, Datenintegrität bei Zugriff mehrerer Anwender auf die gleichen Datenbestände.

ECF ist im Rahmen der im IBM-Umfeld angebotenen Verbundanwendungen ein bescheidener Anfang. Die Implementierung auf Basis LU 2 dürfte ohne Zukunft sein. Wie bei den Produkten Office Vision und Distributed Automation Edition (DAE) werden zukünftige Verbundanwendungen auf einer LU-6.2-Kopplung aufbauen. Eine ECF-Installation mit Token Ring unter PC-DOS 3.3 belegt 420 KByte, so daß praktisch

kein größeres PC-Programm zusätzlich im Arbeitsspeicher Platz findet; damit ist es unter ECF nicht mehr möglich, aus einer Applikation wie Ventura Publisher die virtuelle Platte anzusprechen. Aufgrund der Speicherplatzbeschränkung und des fehlenden Multitaskings sind der Weiterentwicklung der Netzwerkprodukte unter PC-DOS enge Grenzen gesetzt. Mit der Einführung vernetzter Architekturen stellt das Verharren auf dem Betriebssystem PC-DOS bestenfalls eine Übergangslösung, mittelfristig eine systemtechnische Sackgasse dar.

Multifunktionserver im VMS-, Unix-Umfeld

Die Arbeitsplatzrechner im technisch-wissenschaftlichen Umfeld und in ähnlich strukturierten Bereichen dienen neben klassischen Büroaufgaben auch Ingenieursaufgaben, die sowohl die Anbindung an Leit- und Zentralrechner als auch die Kopplung mit dem Prüffeld benötigen (siehe Bild 2).

Typisch für dieses Anwendungsfeld sind VMS-Architekturen der Firma Digital in Koexistenz mit Unix- und MS-DOS-Systemen diverser Hersteller, das heißt man setzt hier neben proprietärer auch herstellerunabhängige Hard- und Softwarekomponenten im gleichen Anwendungsfeld ein. Bild 4 zeigt ein Beispiel dieser heterogenen Systemwelt, deren Rechner auf der Basis von Ethernet mit diversen Protokollen kommunizieren; der Prüffeldbereich mit seinen dedizierten IV-Architekturen ist dabei ausgespart.

Die Anbindung an die überlagerten IBM/PCM-Systeme erfolgt mit einem DNA/SNA-Gateway. Ergänzend zu Bild 4 sind auch direkte Anbindungen der Subsysteme an Cluster-Controller und Frontend-Prozessor auf der Basis von TCP/IP., 3270- und SDLC-Anschlüssen zu erwähnen.

Die Systemtechnik prägen weiterhin Arbeitsplatzrechner mit den Standardbetriebssystemen VMS, Unix und MS-DOS, so daß für dezentrale Server die Betriebssysteme VMS und Unix impliziert sind. Die Kommunikation zwischen den Arbeitsplätzen und dem Server läuft im VMS/MS-DOS-Umfeld über die Produkte Decnet beziehungsweise Decnet/PC-SA und im Unix/MS-DOS-Umfeld über TCP/IP und NFS beziehungsweise PC-NFS. Die Anbindung an den VMS-Leitrechner, einen zentralen Server für Prüffeld und Bürobereich, ist abhängig von den Subsystemen mit Decnet oder TCP/IP implementiert. Somit überlagern sich in der IV-Infrastruktur von Bild 4 drei

Systemwelten:

- eine DEC-orientierte VMS/MS-DOS-Welt mit Decnet und Decnet/PCSA,

- eine herstellerunabhängige Unix/MS-DOS-Konzeption mit ICP/IP, NFS und PC-NFS

- sowie eine heterogene Architektur in der eine Integration von VMS- und Unix-Rechnern auf der Basis von TCP/IP erfolgt.

Eine detaillierte Darstellung der Systemtechnik im Büro gibt Bild 5. Die Peripherie des dezentralen Multifunktionsservers bietet einen vom Rechenzentrum unabhängigen Ausgabe-, Backup- und Diskettendienst. Letzterer dient zum Ein- und Auslesen von Versuchsergebnissen und -parametern, etwa für Experimente mit mobilen Meß- und Testsystemen.

Virtuelle Platten, virtuelle Dateien und Backup-Dienste:

Die homogene VMS-Welt gestattet eine bekannte, leistungsfähige Kommunikation der VAX-Rechner im Decnet-Verbund. Ergänzt wird sie durch VMS-Dienste für MS-DOS (PCSA), die einen Teil der Decnet-Funktionalität auch für MS-DOS-Rechner bereitstellen (Bild 5 oben).

Ähnlich dem Multifunktionsserver im Token Ring können auch auf VMS-Servern Teile der Festplatte als virtuelles Laufwerk für die MS-DOS-Rechner deklariert und damit als transparenter Backup- und Datei-Bereich angesprochen werden. In der Praxis häufiger genutzt ist die Funktion der virtuellen Datei, die auch ein Backup der PC-Daten ermöglicht. Weiterhin können gemeinsam genutzte Daten von mehreren PCs im Decnet-Netz verarbeitet werden.

VMS/Ultrix für Zentral- und Leitrechner

Auch die herstellerunabhängige Ethernet-Konzeption mit TCP/IP und NFS/PC-NFS nach Bild 5 (Mitte) bietet für MS-DOS-Rechner die Funktionen virtuelle Datei und virtuelle Platte. In der homogenen Unix-Welt existiert der Begriff der virtuellen Platte nicht, die entsprechende Funktionalität ist Bestandteil des verteilten Dateisystems (exportierbare und importierbare Dateipfade), das auch das "remote" Ansprechen des Streamers am Server von Unix-Arbeitsplatzrechnern aus ermöglicht; bei MS-DOS-Arbeitsplatzrechnern, die das transparente Geräte-/Dateisystem von Unix nicht besitzen, ist der Umweg über die virtuelle Datei zu wählen.

Die Integration von Unix-Arbeitsplatzrechnern in die VMS-Welt erfolgt auf der Basis von FCP/IP mit Zusatzsoftware auf den VMS-Rechnern, die Universitäten und IV-Hersteller anbieten. Untersucht wurde das Produkt VMS/Ultrix-Connection (Bild 5, unten). Es bietet Teile der NFS-Funktionalität unter VMS für Unix-Arbeitsplatzrechner; MS-DOS-Rechner mit NFS/PC werden nicht unterstützt. Im Gegensatz zu NFS fehlt bei VMS/Ultrix zur Zeit die Unterstützung eines virtuellen Terminals und virtueller Ausgabegeräte, so daß Applikationen der Arbeitsplatzrechner die Ein-/ Ausgabegeräte am VMS-Server (Streamer, Drucker, Plotter) nicht ansprechen können. Weiterhin fehlt die Unterstützung der Unix-Arbeitsplatzrechner als Server. VMS/Ultrix ist daher für dezentrale Multifunktionsserver derzeit ungeeignet und als Option für Zentral- und Leitrechner zu sehen.

Ausgabedienst:

Grafikausgaben von Prüf- und Meßergebnissen werden mit Plottern erzeugt, die häufig mit HP-GL (Hewlett-Packard Graphics Language) angesteuert werden. Auch Postscript-Laserdrucker finden aufgrund der fallenden Preise zunehmend Anwendung und reduzieren die Ausgabezeiten für kompliziertere Grafiken drastisch.

Das Bedienen virtueller Ausgabegeräte von VMS- und MS-DOS-Arbeitsplätzen über einen VMS-Server (Bild 5 oben), ist problemlos möglich, das Einrichten und Verwalten einer entsprechenden Systemumgebung wird professionell unterstützt. Applikationen der Arbeitsplatzrechner, die HP-GL-Format erzeugen, können über Decnet beziehungsweise DECnet/PCSA den Plotter direkt bedienen; bei MS-DOS-Anwendungen wirken sich Speicherplatzlimitierungen restriktiv aus. MS-DOS-Arbeitsplätze werden im VMS-Umfeld-in der Regel für individuelle Aufgaben, etwa Dokumentenerstellung, eingesetzt. Die hierfür verfügbaren netzwerkfähigen PC-Programme arbeiten in der DECnet/PCSA-Umgebung mit Remote-Druckern einwandfrei zusammen.

Mehr Know-how beim Anwender nötig

Das Bedienen virtueller Ausgabegeräte ist auch im Unix-Umfeld möglich. Die Konfiguration von Bild 5 (Mitte) zeigt eine Implementierung mit den Produkten NFS und PC-NFS auf Rechnern mit den Betriebssystemen Sun-OS, 386/ix und MS-DOS. Interleaf läuft zur Zeit nur unter Sun-OS, nicht unter 386/ix. Die PC-Produkte, zum Beispiel GEM, Ventura Publisher und Word, können auch unter VP/ix (virtuelle MS-DOS-Maschine unter 386/ix) auf den Unix-Systemen arbeiten. Das Produkt PC-NFS erfordert ein explizites Initiieren des Druckprozesses, über eine Sondertaste oder durch Verlassen der Applikation. Das ist insofern unbefriedigend, als die Sondertasten nicht einheitlich für alle PC-Anwendungen eingerichtet werden können. Über die im Bild 5 gezeigte Lösung hinaus sind insbesondere für die reine Unix-Welt weitere Implementierungen möglich. Abhängig vom jeweiligen IV-Umfeld und den eingesetzten Unix-Derivaten ist die optimale Konfiguration zu wählen. Das Fehlen einer geschlossenen Dokumentation der technischen Möglichkeiten, der Installation und Verwaltung dieser heterogenen Architektur erfordert ein erhöhtes Anwender-Know-how.

Zusammenfassung und Ausblick

Die Leistungsfähigkeit von 32-Bit-Mikrocomputern, Betriebssystemen wie OS/2 oder Unix und moderner Standardsoftware lassen die Grenzen zwischen Personal Computern und Workstations verschwimmen.

Die Integration dieser Rechner durch lokale Netzwerke und Standardsoftware schafft verteilte Systeme, die zunehmend mit Systemen der mittleren Datentechnik konkurrieren. Die Ausprägungen der Mikrocomputer als Arbeitsplatzrechner, Feldrechner, dezentrale Server und Leit- beziehungsweise Konzentratorrechner bewirken unternehmensweite Veränderungen, die sich in so unterschiedlichen Anwendungsfeldern wie Büro, Fertigung oder Entwicklung weitgehend synchron niederschlagen. Arbeitsplatzrechner sind zunehmend als integrales Element der Unternehmens-IV zu planen.

Offene Systeme, verteilte Ressourcen und Verbundanwendungen sind häufig verwendete Schlagworte zur Umschreibung der Ziele moderner Konzepte zur Informationsverarbeitung. Arbeitsplatzrechner übernehmen dabei zwei wesentliche Aufgaben, die Eingabe und Präsentation von Daten inklusive der Datenübermittlung an überlagerte Systeme sowie eine effektive Datenverarbeitung und -nachbearbeitung.

Chancen gehen mit Risiken einher

Die unübersehbaren Chancen der Verbundverarbeitung begleiten konzepttypische Risiken. Das Aufteilen einer Anwendung auf mehrere Teilanwendungen, die auf Rechnern von unterschiedlichen Herstellern und unterschiedlichen Betriebssystemen ablaufen, bedingt eine Komplexität der Systeme, die dem Endanwender oder Applikationsprogrammierer nicht zuzumuten ist. Für sie sollte die IV-Infrastruktur weitgehend verdeckt bleiben und im Idealfall als integrales logisches System erscheinen. Neben diesem noch nicht erreichten Ziel fehlt es an Erfahrung mit Netzen, die eine große Anzahl von PCs und Workstations mit Rechenzentren verbinden.

Die sehr unterschiedlichen Lebenszyklen von schnellebiger IV-Infrastruktur und langlebigen Anwendungen schafften ein Spannungsfeld mit Zukunftsrisiken für Investitionen, das durch schlüssige organisatorische und technische Konzepte aufzulösen ist.

*Dr. Ing. Karl-Heinz Eschermann ist Leiter, Dipl. Math. Rudolf Rauber ist Mitarbeiter der Abteilung Softwaresysteme Mikrocomputer bei der BMW AG, München.