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19.09.1997 - 

Switches statt Busse für die Kommunikation

Schweizer Forscher basteln am Server der Zukunft

Mit der ständig zunehmenden Prozessorleistung benötigen Rechnersysteme auch leistungsfähigere Übertragungswege, über die sich Daten zwischen Prozessor, Speicher und Peripheriegeräten, aber auch zwischen den Computern selbst transferieren lassen. Herkömmliche Systeme verwenden dazu typischerweise Busse. Der Nachteil solcher Verbindungsstrukturen ist eine eingeschränkte Skalierbarkeit. Sowohl die Anzahl der Busteilnehmer als auch die Bandbreite ist begrenzt. Diesen Flaschenhals will eine Schweizer Forschergruppe an der ETH Zürich mit der Architektur "Switcherland" umgehen. Das unter Leitung von Hans Eberle entwickelte Rechnersystem verwendet Switches anstelle von Bussen. Die Switches lassen sich mittels Punkt-zu-Punkt-Verbindungen an andere Switches oder Knoten wie Prozessoren oder Peripheriegeräte koppeln. Der Vorteil dieser Kommunikationsstruktur liegt den Eidgenossen zufolge darin, daß gleichzeitig über mehrere Verbindungen Daten übertragbar sind. Ein Bus dagegen läßt immer nur eine Datenverbindung zu einem bestimmten Zeitpunkt zu. Durch hierarchisches Zusammenschalten (Kaskadieren) mehrerer Switches sind derartige Rechner nahezu beliebig skalierbar: Werden Switches hinzugefügt, können einerseits mehr Knoten miteinander verbunden werden. Andererseits erhöht sich damit auch die Übertragungsbandbreite. Ein weiterer Vorteil der Switcherland-Architektur liegt in sogenannten garantierten Dienstqualitäten. Die Schweizer verstehen darunter die zugesicherte Verfügbarkeit von Datenübertragungsbandbreiten, die bestimmte Applikationen vorgeben. Darunter fällt auch das Einhalten festgelegter Verzögerungszeiten bei der Datenübertragung. Derartige Zusicherungen werden beispielsweise beim Transfer von Audio- und Videodaten benötigt. Fehlen solche Zusicherungen, kann es zu hörbaren oder sichtbaren Störungen bei der Wiedergabe kommen. ATM-Netzwerke bieten zwar bereits garantierte Dienstqualitäten. Diese gelten jedoch nur für die Kommunikation im lokalen Netz und nicht für den Datenverkehr innerhalb eines Rechners.

Die Schweizer Wissenschaftler sehen das Switcherland-Konzept deshalb vor allem als Plattform für Multimedia-Anwendungen, die eine große Menge von Audio- und Videodaten verarbeiten müssen. Die ETH Zürich zeigt das System auf der Fachmesse Orbit 97 in Basel (23. bis 27. September 1997).