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13.06.1997 - 

Übertragungstechniken im Netz/Anforderungen von Anwendungen oft nur schwer miteinander vereinbar

Viele SNA-User liebäugeln mit Frame Relay

Eine Studie der Vertical Systems Group prognostiziert für 1997 einen Gesamtumsatz für Frame-Relay-Produkte und -Dienstleistungen in Höhe von 4,1 Milliarden Dollar. Ein Großteil des bisherigen Marktwachstums erklärt sich aus dem zunehmenden Datentransfer vom LAN zum WAN. Aufgrund eines stärkeren Frame-Relay-Marktes stellen viele Unternehmen ihre Applikationen von gemieteten Standleitungen auf geswitchte Netze um.

Die große Zahl weltweit installierter Systems-Network-Architecture-(SNA-)Netze bildet in den nächsten Jahren die Basis für die Wachstumserwartungen im Frame-Relay-Markt. Auch die Perspektive, mit Frame Relay über einen Migrationsweg zu Hochgeschwindigkeits-ATM-Netzen zu verfügen, steigert das Interesse an der Technologie.

Herkömmliche SNA-Netze unterstützen vornehmlich geschäftskritische Anwendungen. So ist es beispielsweise unerläßlich, daß das Transaktionssystem einer Bank zwischen zentralem Mainframe und der Niederlassung reibungslos funktioniert. Das gleiche gilt für das Reservierungssystem einer Fluggesellschaft. Schon ein kleiner Systemausfall oder lange Reaktionszeiten können hier zu Umsatzverlusten führen, wenn die Kunden sich einem zuverlässigeren und schnelleren Mitbewerber zuwenden.

Der SNA-Markt umfaßt rund 50000 installierte SNA-Netze, 500000 AS/400-Netze, sechs Millionen SNA-Komponenten und ungefähr 750000 Synchronous-Data-Link-Control-(SDLC-)Lines. Im Gegensatz zur landläufigen Meinung erlebt der SNA-Markt nach wie vor ein moderates Wachstum. Zwar werden viele neue Anwendungen auf Client-Server-Plattformen entwickelt, die Vielzahl der Mainframe-basierten SNA-Applikationen sind aber nach wie vor ein nicht zu vernachlässigender Business-Faktor.

Nach Jahren der Diskussion über das Für und Wider einer Migra- tion und mehreren Überzeugungsversuchen von IBM scheint jetzt für viele SNA-User die Zeit gekommen zu sein, ihre Legacy-Systeme auf geswitchte Frame-Relay-Netzwerke umzustellen. Dazu hat sicher mit beigetragen, daß die Frame-Relay-Technologie mittlerweile im Markt etabliert ist und besonders im Multiprotokoll-Einsatz Vorteile bietet sowie geringere Ausgaben für das Ausstatten, Anbinden und Verwalten konsolidierter Netze erfordert.

Bei der Migration von SNA zu geswitchten Netzen sollten einige Punkte beachtet werden. In zahlreichen End-User-Netzwerken laufen verschiedene Anwendungen mit den unterschiedlichsten Protokollen wie beispielsweise TCP/IP, IPX, AppleTalk oder SNA. Die Protokolle selbst haben - genau wie die Applikationen oder die Anwender - eine Vielzahl unterschiedlicher Anforderungen in bezug auf die Netzwerk-Performance, die Reaktionszeiten oder den End-to-end-Durchsatz. Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit sowie leichte Verwaltung und Pflege der Systeme spielen hier eine sehr wichtige Rolle.

Da SNA-Netze weltweit zu den größten Netzwerken überhaupt zählen, sollte das Hauptaugenmerk bei der Ausstattung und weiteren Entwicklung auf einer flexiblen Skalierbarkeit liegen. Die Netzwerkinfrastruktur muß sowohl hardware- als auch softwareseitig äußerst zuverlässig sein, und die Tools müssen wirksam das Management, den Betrieb und das Monitoring des Netzwerks unterstützen, um so die vereinbarten Service-Level-Garantien zu gewährleisten.

Anforderungen an Frame-Relay-Netz

Es ist fast unmöglich, alle Anforderungen für jede denkbare Anwendung in einem Frame-Relay-basierten Multiprotokoll-Netz abzudecken. SNA-basierte Anwendungen lassen oft keine große Verzögerung zu. Das Netz - egal ob Frame Relay oder eine andere Technologie - muß also eine geringe Verzögerung und einen hohen Datendurchsatz garantieren. Um SNA-Verkehr über ein Frame-Relay-Netz transportieren zu können, sollte das Netz bestimmte Funktionen ermöglichen: So ist beispielsweise die Zuordnung von SNA- und LAN-Verkehr notwendig, um feste virtuelle Verbindungen (Permanent Virtual Circuits - PVCs) einzurichten und das Netz mit einer angemessenen Portdichte und passenden PVC-Größen betreiben zu können. Ein PVC wird manuell vom Systemadministrator eingerichtet. Er bestimmt den Weg einer Verbindung zwischen ihren Endpunkten im Netz und enthält alle wesentlichen Angaben zu Bandbreite, Service-Level und Art des Datenverkehrs. Auch hardwareseitig muß das Netzwerk mit Systemen ausgestattet sein, die die spezifischen Anforderungen der jeweiligen User-Gruppe erfüllen.

Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Reaktionszeit des Netzes. Eine Reaktionszeit, die für die Anwendung X ausreicht, kann für die Anwendung Y schon zu groß sein. Das bedeutet für viele SNA-Anwendungen, daß das Netzwerk für jede Applikation garantierte Service-Level zur Verfügung stellen sollte. Bei der Vielzahl der Forderungen an ein schnelles Netz wird klar, daß dieses nicht problemlos aufzubauen ist.

In einem Frame-Relay-Netz wird die Reaktionszeit für jeden User und jeden PVC von mehreren Faktoren bestimmt:

So sind Verzögerungen, die durch die eingesetzte Hardware verursacht werden, zwar vorhersehbar, variieren aber je nach Auslastung des Netzwerks und des Switches. Die Verzögerungen lassen sich durch den Einsatz von PVC-Prioritäts-Schemata in einem Switch steuern. Mit einem solchen Schema werden bestimmte PVCs während der Übertragung bevorzugt behandelt.

Die Anzahl der Hops zwischen zwei miteinander kommunizierenden SNA-Systemen ist ein weiterer Faktor. Die Hop-Anzahl ist - eine direkte Anbindung von Host-Site und Customer Premise Equipment-(CPE-)Site ans Netz vorausgesetzt - abhängig von der Anzahl der Trunks, die ein PVC im Netzwerk durchlaufen muß.

Auch bestimmte Abläufe in Higher-Level-Protokollen können sowohl auf CPE- als auch auf Host-Seite die vom Anwender erwartete Reaktionszeit verlängern, ebenso wie eine hohe Prozessorauslastung im Host-Rechner. Das führt zu Reaktionszeiten, die nicht mehr kontrollierbar sind.

Frame-Relay-Netze bieten eine Vielzahl von Funktionen und Möglichkeiten, die garantierte Service-Level ermöglichen, wie sie für SNA und Multiprotokoll-Netzwerke erforderlich sind. Diese Funktionen lassen sich in zwei Bereiche teilen: solche, die für SNA-Verkehr die Netzwerkinfrastruktur schaffen und solche, die das Management, den Betrieb und das Monitoring eines Netzes für unternehmenskritische Anwendungen unterstützen.

Eine Netzwerkinfrastruktur, die SNA-Verkehr zuverlässig in geswitchten Multiprotokoll-Netzen überträgt, sollte zumindest einige der folgenden fünf Funktionen erlauben:

Wichtig ist eine hohe Fehlertoleranz, falls eine wesentliche Netzwerkkomponente während einer kritischen Datenübertragung ausfällt. Durch einen netzinternen Routing-Algorithmus lassen sich Fehler schnell erkennen und mittels dynamischem Re-Routing der PVCs Übertragungsunterbrechungen vermeiden. Zusammen mit einer redundanten Hardwareplanung gewährleistet der Routing-Algorithmus ein hohes Maß an Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit des Netzwerks.

Abhängig von Anwender-definierten Kriterien sollte die Erstellung eines Prioritätsschemas für PVCs möglich sein. Jedem PVC läßt sich so ein bestimmter Prioritätslevel zuweisen. Latenz-sensitiver Datenverkehr wie beispielsweise für SNA-Terminal-Sessions wird im Netz sofort erkannt und bevorzugt weitergeleitet. So ist die Latenzzeit für diese Anwendungen deutlich reduzierbar.

-Disaster-Recovery-Pläne sorgen in vielen Legacy-SNA-Netzen dafür, daß im Falle eines Netzwerkausfalls das System schnell wiederhergestellt wird. Idealerweise sollte diese Funktion unterstützt werden, ohne einen Backup-Circuit für jeden PVC einrichten zu müssen.

-Ein sinnvolles Feature für die Kontrolle über die jeweiligen Pfade, die ein PVC im Netz durchläuft, ist die Netzwerkmatrix. Sie erlaubt dem Systemadministrator, einer Applikation oder einem User innerhalb seines Netzwerks bestimmte Routen zuzuweisen, die für eine effektive Datenübertragung notwendig sind. So kann beispielsweise der SNA-Verkehr über schnelle Hochleistungs-Trunks geleitet werden, die nicht gleichzeitig noch anderen Datenverkehr übertragen müssen.

-SNA-Netzwerke bestehen typischerweise aus vielen Remote- Sites, die mit einem oder mehreren zentralen Rechnern verbunden sind. Wird für diese Verbindungen ein Hochgeschwindigkeits-Link wie etwa ein 45-Mbit/s-Frame-Relay-User-Network-Interface (UNI) eingesetzt, sind die schnellen Datenübertragungsraten, wie sie für SNA erforderlich sind, auch ohne besonders viele Ports zu erreichen.

Die Netzwerk-Management-Funktionen, die ein Frame-Relay-Netz ermöglichen sollte, sind im wesentlichen Quality-of-Service(QoS-)Statistiken und die Customer-Network-Management- (CNM-)Funktionalität.

QoS-Statistiken liefern spezifische, nachvollziehbare Informationen über die Performance bestimmter Netzwerkkomponenten und den Stand der jeweiligen Datenübertragung. Neben Konfigurationsinformationen lassen sich auch einzelne Komponenten wie Curcuits, Ports oder PVCs verfolgen. Darüber hinaus zeigen QoS-Statistiken, wo und in welcher Übertragungsrichtung bestimmte Frames verloren wurden - zum Beispiel innerhalb der Committed Information Rate (CIR) oder innerhalb des Committed Burst - und wie groß die minimale, maximale und durchschnittliche Round-Trip-Verzögerung ist. Netzwerk-Manager, Service Provider und End-User können ganz gezielt die für sie wichtigen Informationen herausfiltern, um so die für die jeweiligen Service-Level erforderliche Netzwerk-Performance zu gewährleisten. Auch Engpässe und andere Problemstellen sind mit QoS-Statistiken schnell zu identifizieren.

Für viele mission-critical SNA-Umgebungen sind Quality-of-Service-Matrizen besonders wichtig, da hier bestimmte Service-Level häufig vertraglich festgelegt sind.

Die Customer-Network-Management-(CNM-)Funktion wurde vom Frame-Relay-Forum standardisiert und erlaubt dem End-User, direkt auf Informationen über die Netzwerk-Performance und -charakteristik zuzugreifen. Dieses Feature dürfte besonders interessant sein für Kunden, die von geleasten Standleitungen auf geswitchte Netze umgestiegen sind. Sie haben mit CNM Zugriff auf alle wichtigen Informationen hinsichtlich Netzwerkkonfiguration und -auslastung und die Gewißheit, daß alle Anforderungen ihrer eigenen Anwendungen unterstützt werden.

Frame Relay ist eine sinnvolle Technologie für die Migration von SNA zu Multiprotokoll-Netzen. Um sicherzustellen, daß die erwarteten kommerziellen und technischen Vorzüge auch eintreten, sollten Netzwerk-Manager und Service Provider die Belange, die mit unternehmenskritischen Anwendungen verbunden sind, nicht aus den Augen verlieren. Wenn sie die Anforderungen ihrer Kunden erkennen und ihre Dienstleistungen rechtzeitig darauf abstellen, werden viele dieser Applikationen in Zukunft über geswitchte Netze laufen.

Angeklickt

Das für 1997 prognostizierte Wachstum des Frame-Relay-Marktes stützt sich hauptsächlich auf den Bedarf für die Aufrüstung von Legacy-SNA-Netzen. Auch eine spätere Migrationsmöglichkeit zu ATM läßt Frame Relay attraktiv erscheinen. Diese Technologie bietet Vorteile beim Multiprotokoll-Einsatz und soll den Unternehmen zu Kosteneinsparungen verhelfen. Aufgrund der Größe vieler SNA-Netze sind Anwender gut beraten, auf Skalierbarkeit zu achten. Es grenzt jedoch an Unmögliches, alle Anforderungen für jede denkbare Anwendung in einem Frame-Relay-basierten Multiprotokoll-Netz abzudecken. Wichtige Kenngrößen sind dabei beispielsweise Reaktionszeiten.

*Andreas Bruns ist European Regional Manager bei Casade Communications.