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Neues Netzwerk mit Transferraten zwischen denen von Ethernet und FDDI:


23.12.1988 - 

Supercomputer über Protokollmaschine sternförmig vernetzt

FRANKFURT (pi) - Wer mit Supercomputern zu tun hat, agiert in einem kleinen und feinen Spezialisten-Marktsegment, in dem sehr viel Geld für lange Zeiträume und innovative Produkte investiert wird. Deshalb spielen Standardisierungstrend und Qualität von Vernetzungsprodukten dort eine noch größere Rolle als im übrigen Markt. Vor ihrer Bewährungsprobe stehen die neuen Lösungen der Ultra Network Technologies aus San Jose in Kalifornien.

Seit Beginn der 80er Jahre ist der alte Gedanke, Rechner miteinander kommunizieren zu lassen, Realität geworden. Ethernet wurde das erste, normierte, von verschiedenen Hardware-Herstellern benutzte Netzwerk; um Daten oder Programme zwischen verschiedenen Rechnern hin- und hersenden zu können. Es ist wichtig, sich zu erinnern, daß mit Ethernet nur die untersten zwei von sieben Schichten des ISO/OSI-Modells definiert werden. Bei der Anbindung verschiedener Hersteller untereinander haben sich für die Ebenen 3 und 4 hauptsächlich TCP/IP, sowie für die Ebenen 5 bis 7 die Arpanet-Dienste (Telnet, FTP etc.) bewährt. Die tatsächliche Transferrate unter Ethernet liegt bei zirka 20 bis 50 KByte für die meisten Systeme. Dieser Wert liegt also weit unterhalb der Nennleistung von 10 MBit/sec für Ethernet. Auf der anderen Seite muß man sich in Erinnerung rufen, daß Ethernet für Büroumgebungen definiert worden ist. Eine typische Bildschirmseite mit 24 Zeilen und 80 Buchstaben pro Zeile beinhaltet also zirka 2000 Zeichen, das heißt 2 KB. Somit kann ein Brief von zehn Seiten Länge also in zirka einer Sekunde über Ethernet transferiert werden, ein Wert, der in dieser Applikationsumgebung durchaus tolerierbar ist. Bei technisch-wissenschaftlichen Applikationen sieht es jedoch völlig anders aus. Die grafische Interpretation einer Simulationsberechnung, die auf einer Workstation dargestellt wird, umfaßt heute typisch 1,3 Millionen Punkte, dies meist in mindestens 256 Farben. Der Inhalt einer solchen "Bildschirmseite" beträgt also mehr als ein Megabyte, das heißt 500 Mal mehr als bei der oben beschriebenen Anwendung. Für größere Datenmengen oder entsprechend komplexe Bilder muß man unter Ethernet also erhebliche Wartezeiten in Kauf nehmen.

Für diesen Anwenderkreis wurden deshalb wesentlich leistungsstärkere Netzwerke definiert. Die nächste Stufe der Vernetzung herstellerunabhängiger Standards ist FDDI (Fiber Digital Data Interconnect). Eine fiberoptische Verbindung mit einer Nennleistung von 100 Megabit ist vorgeschlagen worden. Eine schon weitestgehend festgelegte Ansi-Normierung garantiert die Unabhängigkeit des Endanwenders gegenüber einem einzelnen Hardwareanbieter. Da auch FDDI nur die Ebenen 1 und 2 definiert, wird man zunächst wie bei Ethernet, TCP/IP für die nächsten beiden Ebenen nehmen. Der große System Overhead bei TCP wird jedoch wahrscheinlich dazu führen, daß der Faktor 10 in der Nennleistung gegenüber Ethernet auf den Faktor drei bis vier bei der realen Applikation gesenkt werden wird. Eine Gruppe von Mitarbeitern der Silicon Graphics machte sich vor kurzem selbständig, um für genau dieses Problem dem Markt eine Lösung anzubieten. Es ist sicher, daß die Notwendigkeit für derartige Netze besteht, die Geschwindigkeit, mit der sie sich durchsetzen werden, hängt wesentlich von der Preisgestaltung ab. Vor fünf Jahren war ein Transceiver am Ethernetkabel auch wesentlich größer und teurer als heute.

Die Ultra Network Technologies aus San Jose in Kalifornien stellt dieses neue Produkt, ein Netzwerk, jetzt vor: Es sei von Anfang an auf die Bedürfnisse der Anwender von Höchstleistungscomputern ausgelegt. Die Behandlung der Netzwerkprotokolle wurde aus den Hostrechnern hinaus in spezielle, eigene Netzwerkprotokollcomputer gelegt. Dadurch wurde es möglich, daß bei einer Nennleistung von 1 Gigabit pro Sekunde 10 bis 50 MegaByte pro Sekunde als tatsächliche Transferrate, abhängig nur von den Bussystemen der entsprechenden Computer, realisiert werden können. In einer sternförmigen Topologie werden die Rechner über diese Protokollmaschinen miteinander verbunden. Die Entfernung beträgt dabei bis zu vier Kilometer. In den Ebenen 3 und 4 wird entweder TCP/IP oder das ISO-TP4-Protokoll gefahren.

Das UltraNet-Netzwerk ist bisher vor allem von den Supercomputer-Herstellern Convex und Cray für ihre Produktpalette angekündigt worden. In der Bundesrepublik sind zwölf Cray Systeme und mehr als fünfzig Convex Supercomputer installiert. Die Verbindung mit 1 Gigabit Geschwindigkeit wird zunächst bei den Kunden auf Interesse stoßen, die über beide Systeme in ihrem Rechenzentrum verfügen. Etwas leistungsschwächere (und billigere) Subnetze für andere Computersysteme werden von UltraNet ebenfalls angeboten. Die "langsamste" UltraNet Verbindung, die immer noch wesentlich über der Ethernet-Leistung liegt, trifft vor allem im Bereich der Workstation auf Interesse. Die Installationsanzahl dieser Systeme beträgt hierzulande mittlerweile zirka 20 000 Systeme.

Bereits im Frühjahr 1989 will die Convex Computer, Frankfurt, dieses Netzwerk bei zwei bisher namentlich nicht genannten Kunden in Deutschland installieren.