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15.05.1992 - 

LAN-Einbindung in Großrechner-Welt

Nur fundierter Support garantiert problemlosen 3270-LAN-Verbund

Die letzten Jahre haben gezeigt, daß sich der Personal Computer als Arbeitsmittel etabliert hat, was wiederum zu einer Veränderung der gesamten Datenverarbeitung in den Unternehmen geführt hat. Vorbei sind die Tage, in denen der Zugriff auf Großrechner-Ressourcen nur 3270-Terminals möglich war. Und dieser Zugriff war nur mit Einzelbildschirm-Anzeige über Single Tasking möglich.

Heutzutage müssen alle datenverarbeitenden Abteilungen Anforderungen von Anwender erfüllen, die sich über die verfügbaren Anschluß-Möglichkeiten informiert haben und deren Erwartungen bezüglich Großrechner-Anbindung klar definiert und meistens komplexer Natur sind.

Grundsätzlich besteht die Emulation eines Großrechnerterminals auf einem PC aus zwei Komponenten: dem physischen Anschluß (Adapter), der einen PC mit dem Großrechner . selbst oder mit davorgeschalteten Komponenten verbindet, und einer Programm- oder Emulationssoftware, die die Funktionen eines Großrechnerterminals emuliert.

Zugriff im Token-Ring-Netz

Anfänglich war der Einsatz von PCs im Zusammenhang mit Hosts auf die konventionelle direkte Koax-Verbindung, vereinzelt auch auf den Fernanschluß via Modem beschränkt. Die Emulation stellte anfänglich eine gebündelte Hard- und Softwarelösung dar, wobei die Hardwarekomponente die physischen Verbindungen kontrollierte, die Software hingegen die eigentliche 3270-Emulation, also die Funktionen und Leistungsmerkmale, zur Verfügung stellte. Emulationen dieser Art sind relativ unproblematisch und wurden bereitwillig akzeptiert.

Die Host-Anbindung bekam eine neue Richtung mit der Einführung des Token-Ring-Netzwerkes von der IBM. Es bestand die Notwendigkeit, mehrere PCs- in einem Netzwerk verbunden-an einen oder mehrere Großrechner anzubinden.

Der Zugriff eines PCs innerhalb eines Token-Ring-Netzwerkes kann auf zwei Arten erfolgen: entweder über einen PC, der als Gateway zum Host fungiert, oder über einen Token-Ring-Interface-Coupler (TIC), der es Großrechnern und Peripheriegeräten ermöglicht, direkt an einen Token-Ring-Netz als LAN-Knoten gekoppelt zu werden.

In diesem Artikel soll die Aufmerksamkeit auf die am häufigsten eingesetzten Verbindungen für vernetzte PCs gerichtet werden. Jede der im folgenden beschriebenen Möglichkeiten hat unterschiedliche Merkmale und Vorteile für den Anwender:

- das DFT-Koax-Gateway,

- das SDLC-Gateway,

- das Token-Ring-Gateway,

- die direkte Token-Ring-Verbindung,

- der TIC-Ressource-Manager.

DFT-Koax ist der am leichtesten zu installierende Gateway-Typ. Hierbei wird eine Koax-Verbindung verwendet, und das Gateway fungiert als normale 3270-Terminaleinheit. Dieses Gateway wird vor allem bei kleineren Netzwerken mit wenig Verkehrsaufkommen eingesetzt, es emuliert die Funktionen eines DFT-Terminals und weniger die einer Steuereinheit. Maximal fünf PCs mit je einer Terminal-Session können an dieses DFT-Koax-Gateway angeschlossen werden.

Ein Koax-Adapter in diesem Gateway-PC ist mit einer 3X74-Steuereinheit verbunden, die Sessions werden über das Token-Ring-Netzwerk an die einzelnen PCs verteilt.

Es gibt mehrere Wege, um die Anzahl der verfügbaren Host-Sessions bei Einsatz von Koax-Gateways zu erhöhen. Die erste Möglichkeit ist die Installation von Mehrfach-Koax-Adaptern in dem Gateway-PC, wobei jeder fünf Host-Sessions realisieren kann. Zusätzlich zum Adapter ist auch jeweils ein separates Koaxialkabel zwischen Gateway-PC und der Steuereinheit für jeden Adapter zu installieren.

Die zweite Möglichkeit nutzt die Möglichkeit eines 3299-Multiplexers. Ein 3299-Multiplexer kann Daten von acht verschiedenen Koaxialkabeln in einem Kabel bündeln, so lassen sich Kosten für zusätzliche Kabelverbindungen einsparen. Mit dieser Decodierung des Multiplexsignals ist ein Koax-Gateway in der Lage, insgesamt 40 Sessions zu verarbeiten. Koax-Gateways lassen sich leicht installieren, weil es nicht notwendig ist, das Gateway als eine Steuereinheit zu konfigurieren - die wirkliche Steuereinheit ist ja noch vorhanden. Jedoch ist diese Steuereinheit innerhalb eines Netzwerkes eine Art "zusätzliche Box", die den Datendurchsatz und damit die Gesamt-Systemleistung verlangsamen kann.

Wenn ein PC Daten an einen Host überträgt, sendet er sie in Blöcken. Das Koax Gateway empfängt den Datenblock, überprüft ihn als Fehler und leitet ihn an die Steuereinheit weiter. Die Steuereinheit wiederum, empfängt den Datenblock, überprüft ihn auf Fehler und leitet ihn an den Host weiter.

Jedesmal, wenn der Datenblock empfangen oder überprüft wird, gibt es, wenn er an den nächsten Knoten übertragen wird, Starts und Stops. Besteht eine LAN-Host-Verbindung aus einem Gateway und einer Steuereinheit, so dauert die Datenübermittlung länger, als wenn die Funktionen eines Gateways und einer Steuereinheit in einem PC integriert wären.

Das SDLC-Gateway (Synchronous Data Link Control) verbindet PCs in einem Netzwerk via einer Modemverbindung mit einem Großrechner. Anders als, beim Koax-Gateway emuliert das SDLC-Gateway auch die Funktionen einer 3X74-Steuereinheit.

Ein SDLC-Gateway verwaltet eine serielle Datenübertragung von SNA-Protokollen. Dies erfordert im PC einen SDLC-Adapter, der an ein synchrones Modem angeschlossen ist. Das Gegenstück zu diesem Modem bildet ein weiteres synchrones Modem auf der Großrechnerseite, üblicherweise angeschlossen an einen Kommunikationsrechner.

Befinden sich Gateway und Großrechner am selben Ort, so erfüllen Modem-Eliminatoren die Aufgabe eines normalen Synchron-Modems, Kosten für Hochgeschwindigkeitsmodems können so verringert werden.

Die Geschwindigkeit der Verbindung wird durch die Geschwindigkeit des Modems beziehungsweise des Modem-Eliminators bestimmt. Dabei sendet das Modem an den SDLC-Adapter ein Taktsignal, das die Geschwindigkeit der Datenübertragung reguliert.

Die maximale Geschwindigkeit einer Datenverbindung wird durch den SDLC-Adapter

und den Gateway PC selbst fest gelegt. Es ist offensichtlich, daß, je schneller diese Verbindung sind, um so besser sich auch die Antwortzeiten für den Anwender darstellen. Ein normaler Rechner der AT -Klasse und ein standardmäßiger SDLC-Adapter sind in der Lage, die gängigsten Übertragungsgeschwindigkeiten von 9600 oder 19200 Bit/s (bps) zu bewerkstelligen. Höhere Geschwindigkeiten wie 56000 bps erfordern einen intelligenten SDLC-Adapter mit eingebautem Mikroprozessor.

Der Großrechner sieht ein SDLC-Gateway als 3174-Steuereinheit mit mehreren angeschlossenen Koax-Terminals an. Das macht es relativ einfach, ein SDLC-Gateway auf dem Host zu definieren, wobei die Konfiguration des Gateways den gleichen Konventionen unterliegt wie die einer echten 3174-Steuereinheit.

Anstatt jedoch mehrere Koax Terminals anzuschließen, können über dieses SDLC-Gateway mehrere PCs innerhalb eines LANs mit dem Großrechner verbunden werden. Da es nicht notwendig ist, ein physisches Koaxialkabel an jedes Terminal oder PC zu verlegen, gewährleistet das Gateway mehr Flexibilität bei der Verteilung der Host-Sessions.

Unterschiedliche Adapter für unterschiedliche LANs .

Ein Token Ring-Gateway verbindet PCs in einem LAN über einen Token-Ring-Interface-Coupler (TIC) mit einem IBM-Großrechner. Es ist damit in der Lage, über einen in einer 3174-Steuereinheit, einem 3X75-Kommunikationsrechner (FEP), einer AS/400 (Abteilungsrechner) oder in einem 9370-Großrechner installierten Token-Ring-lnterface-Coupler Daten auszutauschen.

Dieses Gateway ist äußerst leistungsfähig, wenn es LANs, die keine Token-Ring-Architektur aufweisen, an den Großrechner anbindet. Es stellt für Netzwerke wie Ethernet, Arcnet oder Starlan, die zu dem TIC-Interface ansonsten nicht kompatibel wären, ein sehr schnelles Host-Interface zur Verfügung.

In dem Token-Ring-Gateway befinden sich zwei unterschiedliche Hardware-Adapter für zwei unterschiedliche LANs: zum einen Token-Ring in Richtung Großrechner, zum anderen LAN in Richtung PCs.

Handelt es sich bei dem lokalen Netzwerk um einen Token Ring, kann der Datenaustausch zwischen LAN-PC und dem Großrechner ohne ein Gateway realisiert werden. Die direkte Token-Ring-Verbindung verwendet einen IBM Token-Ring-Interface-Coupler.

Vor Einführung des TIC durch IBM gab es keine Möglichkeit, ein Token-Ring-Netzwerk direkt an einen Host anzubinden, selbst dann, wenn sich beide Teile in ein und demselben Raum befanden. Generell wurde die Verbindung über ein SDLC-Gateway hergestellt.

Der TIC, als Steckmodul in einer 3174-Steuereinheit, einem 3X75-Kommunikationsrechner (FEP), einer AS1400 oder in einem 9370-Großrechner installiert, ermöglicht, diese Komponenten mit einer Datentransferrate von 4 beziehungsweise 16 Mbit/s in ein Token-Ring-Netzwerk einzubinden.

Der Token-Ring-Interface-Coupler ist einem Token-Ring-Adapter in einem PC sehr ähnlich. Wie ein PC erscheint auch ein mit einem TIC bestücktes Gerät innerhalb des LANs lediglich wie ein anderer Knoten. Es kann Meldungen an andere Geräte im LAN absetzen und auch solche empfangen. Der Token-Ring-Interface-Coupler sorgt für die Übermittlung dieser Meldungen zwischen Token-Ring-Netzwerk und Großrechner.

Befinden sich LAN und Großrechner in ein und demselben Raum, so kann der TIC zwischen Token-Ring-Netzwerk und dem Großrechner einen Hochgeschwindigkeitspfad, entsprechend der Geschwindigkeit des Token-Ring-Netzwerkes, bereitstellen. Noch etwas leistungsfähiger wird der Token-Ring-lnterface-Coupler, wenn er das Basisprotokoll des Token-Ring-Netzwerkes, das Data-Link-Protokoll (DLC), verwendet.

Hohe Performance-hohe Kosten

Obwohl die direkte Verbindung eine sehr hohe Performance bietet, sorgen Flexibilität und Effizienz für Kosten. Jede direkt adressierbare LAN-Workstation muß im Großrechner ausdrücklich als eine SNA-Physical-Unit des Typs 2 (PU2) definiert sein, was zusätzlichen Overhead auf dem Host zur Folge haben kann.

Ist das LAN remote an den Großrechner angebunden (Modemverbindung), so muß jede PU2-Einheit entweder durch den Großrechner oder den Kommunikationsrechner abgefragt werden.

Erhält nun jede LAN-Workstation vom Host Anfragen - sogenannte "Polls" -, erhöht sich die Datenmenge auf dem lokalen Netzwerk selbst dann wenn keine echten Informationen übertragen werden. Außerdem kann dieses zusätzliche Polling über die Modemverbindung die Antwortzeit signifikant beeinträchtigen. Polling wird sequentiell durchgeführt; jede Physical Unit auf dem Remote-LAN muß auf ihren individuellen "Poll" warten. Zudem führt das Polling auf Host- oder FEP-Seite zu größerer Verarbeitungsbelastung; es hat mehr Einfluß auf die Auslastung von Kommunikationsrechnern, als dies bei einem Filetransfer der Fall wäre.

Zusammenfassend läßt sich sagen, daß ein SDLC-Gateway oder ein TIC-Ressourcen-Manager wesentlich bessere Leistungsmerkmale aufweisen als eine direkte Adressierung auf einem Remote-LAN.

Der Resource-Manager hat viel mit einem Gateway-PC gemeinsam. PC-Workstations, die Zugang zu einem Großrechner fordern, werden zuerst durch diesen Resource-Manager geleitet, wie das auch bei einem Gateway der Fall ist. Anstatt die Daten über eine SDLC- oder Koax-Verbindung zu übertragen, leitet der Resource-Manager diese jedoch via Token-Ring-Interface-Coupler an den Großrechner weiter.

Gleiche Flexibilität wie jedes andere Gateway

Die Nachteile einer direkten TIC-Verbindung lassen sich durch Integration eines PCs, agierend als Resource-Manager im LAN, beseitigen, obwohl in lokalen Umgebungen der Datendurchsatz möglicherweise etwas verringert wird.

Wie schon der Name sagt, übernimmt der Resource-Manager die Verantwortung für die Verwaltung der in einem LAN integrierten PCs, so daß der Host oder der FEP nicht mehr jede einzelne Workstation anpollen müssen. Statt dessen wird lediglich der Resource-Manager an- beziehungsweise abgefragt.

Aus SNA-Sicht ist der Ressource-Manager für den Großrechner als Physical-Unit definiert, die PCs hingegen agieren als Logical Units.

Weil nun nur der Resource-Manager und nicht jeder einzelne PC des LANs abgefragt werden, ist die Datenübertragungsrate tatsächlich höher, als dies bei einer direkten Adressierung der Fall wäre. Zusätzlich zu den Vorteilen einer reduzierten Polling-Abfrage verfügt ein Resource-Manager über die gleiche Flexibilität wie jedes andere Gateway.

Dienste wie Pooled Sessions (zusamengefaßte Sessions) oder auch administrative Funktionen eines lokalen Netzwerkes, die über eine direkte TIC-Verbindung nicht genutzt werden können, stehen mit dem TIC-Resource-Manager zur Verfügung.

Mit der immer weiter verbreiteten Dezentralisierung von Datenverarbeitung auf Abteilungsebene ist es auch wichtig, das Verwaltungsaufkommen von LAN-Host-Verbindungen auf dieser Ebene zu verteilen. Je nach betrieblicher Umgebung kann ein Ressourcen-Management auf LAN-Ebene die Flexibilität erhöhen und einen Beitrag in puncto Sicherheit leisten.

Das LAN-Gateway ist ein logischer und durchaus effektiver Ansatzpunkt, um ein gewisses Maß an lokaler Selbstverwaltung einzuführen. Besonders die Verwaltung von Sessions kann Änderungen im Netzwerk vereinfachen und den Overhead im Großrechner verringern. Andere Management-Dienstprogramme können bei Kapazitätsplanung, Problemlösung und Sicherheitsbelangen von Nutzen sein:

Wenn ein Terminal die Verbindung zu einem Großrechner herstellt, so ist das Ergebnis eine (Großrechner-)Session. Nach SNA-Konventionen tritt eine Session zwischen zwei Logical Units (LU) auf, eine davon auf der Host-Seite (die Anwendung), die andere auf einem Terminal oder PC.

Die meisten PC-Großrechner-Produkte besitzen die Fähigkeit, gleichzeitig mehrere Sessions mit dem Großrechner zu realisieren und können deshalb als Mehrfach-LUs (multiple LUs) erscheinen.

Der Großrechner führt eine Liste aller im Netzwerk befindlichen Steuereinheiten (PUs) und Terminals (LUs). Diese Liste der Netzwerkkomponenten und deren Beschreibungen sind in VTAM (Virtual Telecommunications Access Method) auf dem Großrechner vorhanden.

Unabhängig von der Größe eines SNA-Netzwerkes muß jedes Gerät mit Host-Zugriff unter VTAM definiert sein. Sind Geräteeinheiten remote über ein Modem mit dem Host verbunden, müssen diese zusätzlich im Network Control Program (NCP) des Kommunikationsrechners definiert sein.

Nachdem jede Netzwerkeinheit explizit unter VTAM definiert worden ist, trägt man die korrespondierenden LUs als dediziert ein, das heißt, daß ein und dieselbe LU-Nummer stets derselben physikalischen Einheit zugeordnet wird. Obwohl aus technischer Sicht nicht ganz korrekt, ist diese Art der Zuweisung auch unter dem Begriff "dedizierte Session" bekannt.

Besteht ein SNA-Netzwerk aus echten Steuereinheiten mit koaxial angeschlossenen Terminals, so ist diese 1:1-Zuweisung der LUs an die Terminals unumgänglich. Werden diese echten 3270-Geräteeinheiten allerdings durch ein LAN ersetzt, dann gelten die Verbindungen zwischen diesen Geräten und den Steuereinheiten nicht länger als "fest".

Statt dessen können nun die in ein LAN integrierten PCs auf das Gateway zugreifen, wenn Host-Daten benötigt werden, und die Verbindung nach Beendigung der Transaktion wieder abbrechen. Trotzdem ist es noch möglich, eine LU einem PC in einem LAN dediziert zuzuweisen. Da jeder in ein LAN integrierte PC über eine unverwechselbare Kennung verfügt, kann das Gateway so konfiguriert werden, daß es einen bestimmten PC immer an eine bestimmte LU anbindet. Das hat einige Vorteile:

- Der PC besitzt immer eine ihm zugewiesene LU. und hat deshalb auch stets Zugriff auf den Großrechner.

- Auf dem Großrechner ist es immer möglich festzustellen, welcher PC mit welcher LU verbunden ist, was wiederum den Faktor Sicherheit erhöht.

Dedizierte Sessions haben allerdings auch Nachteile. Da jedes Gerät, ob aktiv oder nicht, auf dem Großrechner definiert sein muß, können die in VTAM und NCP enthaltenen Tabellen auch ziemlich umfangreich werden. Wäre die Anzahl der LUs auf die Anzahl der aktiven Anwender begrenzt, ließe sich die Größe der Tabellen spürbar verringern.

Die Verwendung dedizierter Sessions schränkt außerdem die Flexibilität auf einem lokalen Netzwerk ein. Um einen neuen Anwender in ein LAN zu integrieren, muß auch innerhalb von VTAM, NCP und Gateway jeweils ein neuer Eintrag vollzogen werden. Häufig ist das gesamte von VTAM kontrollierte Netzwerk bei der Integration einer neuen Geräteeinheit zu unterbrechen.

Das Zusammenfassen von Sessions innerhalb des Gateways egalisiert die mit dedizierten Sessions verbundenen Nachteile. Es hebt allerdings auch deren Vorteile auf, so daß diese Möglichkeit nicht für alle denkbaren Sessions in Erwägung zu ziehen ist. In einigen Gateways sind sowohl zusammengefaßte als auch dedizierte Sessions erlaubt und bieten somit maximale Flexibilität.

Da eine physikalische 1:1-Verbindung zwischen Großrechner und PCs in einem LAN nicht mehr gegeben ist, ist auch eine Definition eines jeden PCs unter VTAM nicht mehr notwendig.

Ein Beispiel: 20 Anwender könnten in einen Pool von nur zehn Sitzungen zusammengefaßt werden, da nicht alle Anwender immer gleichzeitig auf den Host zugreifen. Durch dieses Konzept werden auch Änderungen leichter möglich; ein neuer Anwender könnte sich einfach in denselben Session-Pool integrieren, ohne daß Änderungen in VTAM oder NCP notwendig sind.

Gewöhnlich werden mehrere Session-Pools definiert, um die verschiedenen Arten von Sessions zu reflektieren. So könnte es zum Beispiel einen Pool für Text-Terminalemulation, einen Pool für Grafikemulation und einen anderen für Druckeremulation geben. Ein weiterer Vorteil ist, daß Pools leichter einzurichten sind als individuelle Zuweisungen von Sessions, was wiederum die Erstinstallation eines Gateways erleichtert.

Was Aussagen über die Performance einer PC-Host-Verbindung in einem lokalen Netzwerk anbetrifft, so befinden wir uns heute immer noch in einem Probierstadium. Während Emulations- und Gateway-Produkte für unterschiedlichste Anzahlen von LAN-Anwendern Unterstützung anbieten, gibt es immer noch keine Garantie dafür, daß für eine maximal angeschlossene Zahl von Workstations zufriedenstellende Leistungsmerkmale gegeben sind.

Kriterien für die Kalkulation

Bei Evaluierung der verfügbaren Möglichkeiten sollte der Anwender sich auf die wesentlichsten Komponenten in einem lokalen Netzwerk konzentrieren, die die Leistungsfähigkeit der Workstations und des Netzwerkes insgesamt beeinflussen. Wesentlicher Punkt bei diesen Überlegungen ist die Geschwindigkeit, mit der der Großrechner und das Gateway miteinander verbunden werden; je schneller diese Verbindung zustandekommt und arbeitet, desto effizienter ist die gesamte Performance in einem lokalen Netzwerk.

LANs selbst arbeiten mit verschiedenen Übertragungsgeschwindigkeiten; so hat ein Token-Ring-Netzwerk die Wahl zwischen 4 oder 16 Mbit/s, und Ethernet-LANs arbeitet mit 10 Mbit/s. Diese Übertragungsgeschwindigkeit-in Verbindung mit dem gesamten Netzwerkverkehr und der jeweiligen Anzahl von Netzwerkknoten-übt einen direkten Einfluß auf das Antwortzeitverhalten aus. Auch Geschwindigkeit und Leistung von PCs stehen in direktem Verhältnis zum Antwortzeitverhalten, besonders dann, wenn ein PC als Gateway oder Resource-Manager eingesetzt wird. Nur bei Beachtung aller maßgebenden Faktoren ist eine realistische Aussage über das Leistungsverhalten in einem LAN möglich.

Es stehen heute Technologien zur Verfügung, mit denen jede erdenkliche Art von LAN-Verbindungen realisiert werden können; aber wie steht es mit den damit unweigerlich verbundenen Kosten? Neben den unmittelbaren Kosten für jeden an ein LAN angeschlossenen PC gibt es noch andere Punkte, die man bei einer Kalkulation berücksichtigen muß.

Bei der Auswahl einer benötigten 3270-Emulationssoftware sollte man sich vergewissern, daß auch auf dem Großrechner bezüglich Hard- und Software keine weiteren Kosten anfallen.

Läuft der 3270-Emulator in einem Standard-PC ohne zusätzliche Speicherweiterungen?

Ist es möglich, die Verbindungsart mit derselben Software zu ändern?

Ist die Software fähig, in DOS- und Windows-Umgebungen zu arbeiten, und wie hoch sind die Kosten, wenn Sie auf ein anderes Betriebssystem wechseln.

Auch muß geklärt werden welche Kosten für Installation Schulung und begleitende

Unterstützungsmaßnahmen anfallen

Einer der wichtigsten Punkte bei der Integration eines lokalen Netzwerkes in eine 3270-Umgebung ist die fachliche Unterstützung durch den Hersteller.

In Anbetracht der Vielfalt der zur Verfügung stehenden Möglichkeiten und der Komplexität von LAN-Umgebungen ist die direkte Unterstützung durch den Hersteller ein grundlegender Anspruch für eine erfolgreiche Integration eines LAN in eine 3270-Umgebung.

Nur ein fundierter und effizienter Support gibt die Garantie, daß eine 3270-LAN-Integration zu einer Leistungssteigerung und besserer Funktionalität beiträgt und nicht zu einem DV- oder Anwender-Alptraum ausartet.

*Heinz Hüll ist Systems Engineer Manager bei der Attachmate International Sales GmbH in München.