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04.04.1976 - 

ARPA: Unis, Militär und Service-RZ helfen sich weltweit mit DV-Kapazitäten aus:

Norwegen rechnet mit Hawaii

WASHINGTON -Ein großes Verbundsystem für verschiedene Rechner und Terminals, die untereinander über ein Speichervermittlungsnetz verkehren, ist unter dem Namen ARPA seit 1969 in Betrieb. Inzwischen hat sich das Netz auf 50 angeschlossene Rechenanlagen ausgeweitet, die in den USA, England und Norwegen installiert sind. Regie führt die Advanced Research Projekt Agency (ARPA).

Hauptziel dieses Projektes: Jeder angeschlossene Computer und jedes Terminal soll bei Bedarf Rechenleistung von anderen Systemen beanspruchen können. Weitere Leitideen bei der Konzeption waren:

-Maximale Übertragungszeit von ? Sekunde pro Nachricht, um den interaktiven Verkehr nicht zu beschränken.

-Benutzung von Vermittlungswegen mit Breitbandcharakteristik, um dem Austausch großer

Datenmengen zu fördern.

-Eine Zuverlässigkeit, die den angeschlossenen Rechnern mindestens l gleichwertig ist.

Jeweils ein oder mehrere Großrechner, genannt HOST, sind an einen kleinen Rechner (Interface Massage Processor- IMP) angeschlossen, der die Nachrichten zwischen seinen HOSTs und den anderen HOSTs des Netzes vermittelt. Es besteht keine direkte Verbindung zwischen den HOSTs. Die IMPs spielen die Rolle von

Nachrichtenvermittlern. Die Gesamtheit der IMPs und der sie verbindenden Vermittlungskanäle bilden das Übertragungsnetz.

Verbindung über Telefonleitungen

Das Übertragungsnetz nimmt Nachrichten mit einer Maximallänge von , 8095 Bit auf und bildet daraus Blöcke von 1008 Bit. Die IMPs speichern eine Kopf- und Prüfsummen-Information für jeden Block und steuern diese daraufhin über die Vermittlungs-IMPs zu seinem Bestimmungsort. Auf: dem Weg durch das Netz werden die Blöcke von allen IMPs, die sie durchlaufen, so lange abgespeichert, bis eine Empfangsbestätigung durch den nächsten IMP eintrifft. Wenn notwendig, werden die Blöcke wiederholt. Der Bestimmungs-IMP sammelt die Blöcke in der richtigen Reihenfolge und liefert die Nachricht seinem HOST-Empfänger. Der sendende IMP wird informiert, wenn der Empfänger die Nachricht erhalten hat.

Durch das Senden eines kurzen "Speicherplatzsuch" -Blocks vor jeder Nachricht wird gewährleistet, daß genügend Platz beim Empfangs-IMP vorhanden ist um die Nachricht aufnehmen zu können. Als Antwort schickt der Empfangs-IMP einen "Speicherzuteilungs" -Block zum Quellen-IMP zurück.

Die Terminals greifen über ein TIP (Terminal-IMP, bestehend aus einem IMP und einem Multi-Line-Controller -MLC) auf das Netz zu. Der TIP verwendet ein "virtuelles Terminal-Konzept", das einen Terminal-Typ für das gesamte Netz definiert. Der TIP verwandelt die Nachrichten, bevor sie in das Netz geschickt werden, in "virtuelle Terminal-Nachrichten" und umgekehrt übersetzt er Nachrichten in a den örtlichen Code. Auf die gleiche Art muß jeder HOST diesen einzigen virtuellen Terminal-Typ bedienen.

Knotenrechner von HB

Der IMP ist ein Honeywell-Prozessor DDP-516 mit: 16-Bit-Wörtern und einem Speicherzyklus von 0,96 Mikrosekunden, 20 K Wortspeicher, 16 Multiplexkanälen, 16 Prioritätsunterbrechungen und einer 100 Mikrosekundenuhr. Der maximale Throughput Siegt bei 850 kbps. Statt dessen wird als Knotenrechner häufig ein Honeywell 316 verwendet, der nur die Hälfte kostet und bei totaler Kompatibilität mit IMP 516 einen Throughput von 650 kbps erlaubt.

Der TIP ist ein IMP 316 mit zusätzlichem 12 K Wortspeicher und einem Controller.

Verstopfung eingebaut

Der derzeitig benutzte Algorithmus lenkt jeden Block auf dem kürzesten Weg seiner Bestimmung zu. Jeder IMP entscheidet mit Hilfe seiner Routingtabelle, auf welcher Leitung er einen Block aussenden wird. Dieser Algorithmus hat den Vorteil, daß er sieh dynamisch den Fehlern im Netz anpaßt. außerdem braucht der IMP nicht die Topologie des Netzes zu kennen.

Der wesentliche Nachteil: Es gibt keinen Flußänderungsversuch im Fall einer Verstopfung. Die Tendenz, den kürzesten Weg zu wählen fördert noch die Verstopfung auf den am meisten benutzten Wegen. Durch Einbau eines neuen Algorithmus sollen die Pakete auf die Wege mit der größtmöglichen Kapazität gleitet werden. Gleichzeitig versucht man, den Fluß zu steuern und Maßnahmen gegen Warteschlangen zu treffen, wenn ein IMP einen Block v?gen mangelnder Kapazität verweigert.

Immer wieder neue Checks

Der ursprüngliche IMP von 1969 hatte Hard- und Software-Einrichtungen zum Erkennen von Fehlern in den Leitungen. 1971 wurden "Checksums" zu den regelmäßig zwischen den IMPs ausgetauschten: Datenblöcken hinzugefügt, um so eine Fehlererkennung im Speicher zu ermöglichen.

1972 wurde ein NCR (Network Control Center) installiert. Dieser spezielle HOST wird von den IMPs informiert sobald Fehler in Soft- oder Hardware auftauchen. Seit 1973 sind Änderungen im Gange, alle zwischen den IMPs übertragenen Blöcke mit "Checksums" auszustatten. Derzeit wird ein Mechanismus entwickelt, der dem NCC die Überprüfung der ordnungsgemäßen Funktion des IMP-Speichers gestattet.

Die Verbesserungen erhöhen zwar die Zuverlässigkeit, verringern aber die Nachrichtenkapazität.

Die weitere Entwicklung

Die Ausweitung des Netzes durch Anschluß von Stationen in Hawaii. England und Norwegen machte schon den Einsatz von Satelliten-Übertragungstechniken nötig. Zur Zeit wird daran gearbeitet, den Anschluß intelligenter Terminals an das Netz (bisher nur direkt an einen HOST-Rechner) zu ermöglichen. Die Erhöhung der Sicherheit wird so vorbereitet, daß ein Teilnehmer auf Wunsch Teile des Netzes wie eine private Mietleitung benutzen kann.