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21.03.1980 - 

Loosely Coupled Network (LCN) von Control Data:

Volle Kanalgeschwindigkeit ausgenützt

MÜNCHEN - Mit dem starken Anwachsen von verteilten Rechnersystemen und der steigenden Anzahl von Spezialrechnern sehen sich viele Unternehmen mit einer Reihe neuer Probleme konfrontiert.

Trotz der Fortschritte im normalen Datenkommunikations-Bereich reicht ein simpler (alternativer) Zugriff eines Benutzers auf jeweils einen Rechner nicht mehr aus. Dies vor allem im Hinblick auf die Tatsache, daß die benötigten Daten beziehungsweise Anwendungen auf verschiedenen Rechnern zu finden sind.

Um diese Datenmengen zum jeweiligen Rechner zu transportieren, sind "normale" Datenleitungen (bis zu 56KBd/s) zu langsam.

Als Alternative ist hier in den meisten Fällen nur die Möglichkeit von Kanalkopplungen gegeben, die jedoch mit einer Reihe von Nachteilen (Distanzen, Kabellängen, Protokolle, Software) belastet sind.

Desweiteren ist eine wünschenswerte gemeinsame Nutzung von schnellen Peripheriegeräten durch unterschiedliche Rechner meist nicht möglich.

Um eine möglichst allgemeine Lösung für diese Probleme anbieten zu können hat Control Data sein "Loosely Coupled Network" (LCN) entwickelt.

Dabei wurden zwei Regeln zugrunde gelegt:

þLoose Coupling

Die Kopplung sollte möglichst, "lose" und selbständig sein. Dadurch sollen die üblichen Kanalkopplungsprobleme, wie Hardware-Anpassung, Software-Protokolle, Geschwindigkeitsunterschiede etc. vermieden werden.

þBit-serielle Übertragung

Die Übertragung soll Bit-seriell erfolgen um bei den benötigten hohen Geschwindigkeiten (>= 50 Megabit/Sek.) das vorhandene Know-how der Kommunikations-lndustrie auszunutzen. Überdies besteht dadurch die Möglichkeit, Weiterentwicklungen bei den Übertragungsmedien (zum Beispiel Fiberoptik) leicht in das System zu übernehmen.

Das Ergebnis dieser Entwicklungen, die man in der ersten Phase als abgeschlossen betrachten kann, sieht wie folgt aus:

Ein LCN-System besteht aus verschiedenen Hardware-Komponenten mit "Controlware" und entsprechender High-Level Software in den angeschlossen Rechnern.

Das Übertragungsmedium besteht aus einem oder mehreren Koaxial-Kabeln (Trunks), die -

abhängig von der Anzahl der T-Anschlüsse - eine Übertragungsrate von 50 Megabits/Sek. bis zu einer Entfernung von 1500 Metern ermöglichen.

bei späterer Verwendung von Fiberoptik statt Koax-Kabel können sehr wahrscheinlich sowohl die Übertragungsrate als auch die Entfernungen entsprechend erhöht werden.

Jeder dieser Trunks erlaubt bis zu 32 Anschlüsse mittels T-Stücken. Die Verwendung von T-Stücken hat sowohl bei der Planung als auch im praktischen Betrieb Vorteile.

Da die Netzanschlußprozessoren bis zu 17 Meter vom T-Stück entfernt sein können, ist die Verlegung der Kabel einfacher. Durch die vorbereitende Ausstattung des Kabels mit T-Stücken ist es bei späteren Neu- und Uminstallationen nicht notwendig, das Kabel neu zu verlegen.

NAD's (Network Access Devices) stellen die Verbindung von einem Rechner-Kanal zu den Trunks her. Diese NAD's sind Minicomputer mit verschiedenen Prozessoren und einem Speicher von bis zu 128 KB.

Ein NAD kann dabei bis zu vier Trunks über entsprechende eingebaute Modems bedienen. Auf der anderen Seite wird mittels eines Anpaßprozessors die Verbindung zum jeweiligen Rechnerkanal hergestellt. Diese Anpaßprozessoren werden verschieden für den jeweiligen Rechnertyp geliefert. Abhängig vom Rechnertyp können auch bis zu vier Rechner an ein NAD angeschlossen werden (zum Beispiel PDP-11).

Da die eigentliche Übertragung immer mit 50 Megabit/Sek. stattfindet, wird der Speicher zur Pufferung der Daten für die in den meisten Fällen langsameren Rechnerkanäle benutzt. Einerseits können die verschiedenen Rechner daher immer "ihre" volle Kanalgeschwindigkeit ausnutzen und andererseits kann dadurch die optimale Blocklänge für die eigentliche Übertragung ausgenutzt werden.

Die in den NAD's ablaufende Controlware ist der eigentliche Schlüssel zu einer einfachen Kopplung. In Anlehnung an das ISO-Modell werden dort die Ebenen eins bis vier selbständig durch miteinander verbundenen NAD's abgehandelt.

Für jeden anzuschließenden Host-Rechnertyp ist daher nur einmal ein entsprechend hochstehendes (und daher einfaches) Protokoll an Hand der Schnittstellen-Spezifikationen zu implementieren. Für die gängigsten Rechnertypen wird die jeweilige Software mitgeliefert.

Dies erlaubt dann diesem Rechner, Daten mit jedem beliebigen angeschlossen Rechner auszutauschen, ohne daß dessen Eigenheiten berücksichtigt werden müssen.

Ebenso kann im Rahmen der Übertragung durch die NAD's auch eine Code- und Format-Konvertierung erfolgen.

Während sich die erste Entwicklungsphase auf Rechner-Rechner-Kopplungen mittels Kaox-Kabel beschränkt, werden innerhalb der Phase zwei noch Erweiterungen, sowohl rein technischer (Fiberoptik) als auch konzeptioneller Art verfolgt.

Dabei denkt man vor allem an den Anschluß von Peripheriegeräten, heißt deren gemeinsame Nutzung, was es beispielsweise ermöglichen könnte, gemeinsame Datenbanken für verschiedene Rechnertypen zu betreiben.

Bei der CDC CYBER 200-Serie wird LCN bereits als Kanal-Ersatz betrieben, wobei sämtliche Peripherie über NAD's angeschlossen wird.

*Robert S. ist Consultant bei der Control Data GmbH, München.