Računalniška omrežja: Lastniške omrežne tehnologije

V novi seriji prispevkov smo se podrobneje posvetili pojavu računalniških omrežij. Razpiramo celovit pogled na to kako so se razvojne stopnje in posamezni vidiki računalniških omrežij dotaknili domačega računalništva in kako se v računalniških omrežjih na edinstven način kaže in udejanja tesna prepletenost računalništva, informatike in telekomunikacij.

Uveljavljeni proizvajalci računalniške opreme so v sedemdesetih razvijali lastne omrežne tehnologije utemeljene na paketnem preklapljanju. Te so sprva omogočale le medsebojno povezavo naprav posameznega proizvajalca. Številni uporabniki računalnikov IBM in DEC so lahko z njihovo pomočjo v sedemdesetih že tvorili sodobna računalniška omrežja, predvsem v okviru večjih organizacij. Kmalu so nastala tudi srednje velika mestna in akademska omrežja utemeljena na lastniških tehnologijah, s pomočjo pretvornikov in programske podpore na napravah drugih proizvajalcev pa so do konca osemdesetih marsikje prerastla v večja omrežja.

Lastniška omrežja

Proizvajalci računalniške opreme so imeli v sedemdesetih precej težav pri zagotavljanju splošne povezljivosti med napravami. Sestava omrežij utemeljenih na njihovih tehnologijah je bila sprva preprosta in nabor omrežnih storitev omejen. Do konca sedemdesetih so večinoma že izpopolnili tehnologijo, ki je omogočala povezavo raznovrstnih naprav iz njihove ponudbe, od mini do velikih računalnikov, terminalov in nekaterih drugih neodvisnih perifernih naprav.

Do zgodnjih osemdesetih pa je bilo na tem področju že nekaj konkurenčnih omrežnih tehnologij. Pristopi podjetij so bili različni. V računalništvu so se sicer vedno bolj uveljavljali skupni dogovorjeni standardi, vendar so proizvajalci v največji možni meri stremeli k uveljavljanju lastnih tehnologij. Najbolj vplivna in razširjena sta bila lastniška nabora protokolov IBM Systems network architecture (SNA) in DEC Digital network architecture (DNA). Prvi je bil predstavnik na strani bolj centraliziranih omrežij z velikimi osrednjimi računalniki. Drugi je bil predstavnik na strani distribuiranih omrežij z bolj enakopravnimi mini računalniki. Vpliven pa je bil tudi nabor protokolov Xerox Network System (XNS).

Omrežja IBM SNA

V IBM so svoj nov celovit nabor omrežnih tehnologij utemeljenih na paketnem preklapljanju predstavili leta 1974. Podjetje je imelo zelo velik tržni delež in odgovornost za zagotavljanje zanesljivih sodobnih tehnologij v bančnih sistemih, sistemih velikih mednarodnih korporacij in drugih pomembnih poslovnih sistemih. Z omrežno tehnologijo IBM SNA so uspešno obvladovali področje njihovih zasebnih omrežij. Zaradi velikosti teh poslovnih sistemov in številnosti njihovih uporabnikov je tehnologija vse do konca osemdesetih predstavljala večino svetovnega omrežnega prometa. Prav izrazita prevlada IBM SNA je spodbudila razvoj alternativnih odprtih omrežnih standardov kot je OSI/ISO.

Tudi pri nas je IBM obvladoval skoraj vse pomembnejše velike informacijske sisteme v državi.

Omrežni protokoli SNA uporabljajo preprosto trislojno ureditev. Prenosni sloj skrbi izključno za usmerjanje in pretok podatkov med enotami v omrežju. Upravljalni in aplikacijski sloj skrbita za usklajevanje komunikacije med napravami in ustrezno izvajanje storitev. Uporabniki IBM SNA so s pomočjo namenske strojne in programske opreme podjetja tvorili večja zasebna omrežja prek najetih telefonskih povezav. Prehod na protokole x.25 v javnih omrežjih dolgo časa ni bil podprt.

Značilnosti omrežij IBM SNA

Omrežja SNA so bila večinoma usmerjena v hierarhično, centralizirano ureditev, vedno bolj pa je podjetje posegalo tudi na področje poradeljene ureditve. Organizirana so bila okrog njihovih osrednjih računalnikov po principu strežnik-odjemalec s posebnimi mini računalniki na vsaki strani povezave. Na strani osrednjega računalnika so naprave v omrežju povezovali tako imenovani omrežni krmilniki IBM 3705, ki so bili zgrajeni v enaki tehnologiji kot njihovi računalniki IBM/370.

Kot stranski procesorji so ti mini računalniški krmilniki prevzeli komunikacijski del opravil in tako razbremenili osrednji računalnik. Porazdelitev bremen je oddaljenim uporabnikom omogočila bolj tekoče delo in je z upravljanjem večjega števila uporabniških terminalov prek ene telefonske povezave lahko občutno znižala sicer visoke telekomunikacijske stroške. Običajno so lahko upravljali do 64 oddaljenih povezav, oziroma največ 16 povezav pri polni hitrosti 9,6 Kb/s.

V omrežjih SNA so prevladovale paketne storitve, saj so uporabniki tako lahko zagotavljali največjo izkoriščenost osrednjih računalnikov. Z novimi večuporabniškimi operacijskimi sistemi in pametnimi različicami terrminalov iz serije IBM 3270 so konec sedemdesetih vedno bolj podpirali tudi hkraten neposreden dostop in interaktivno delo več uporabnikov, ki je bilo bolj značilno za omrežja konkurenčnega podjetja DEC.

Omrežja DECnet

V vodilnem podjetju na področju porazdeljene obdelave DEC so v sedemdesetih skoraj istočasno začeli razvijati lastne omrežne tehnologije. Njihov nabor protokolov DNA je sredi sedemdesetih najprej omogočil povezavo mini računalnikov DEC PDP-11 z operacijskimi sistemi RSX-11. Najbolj razširjena pa je bila njihova uporaba na supermini računalnikih DEC VAX-11 in MicroVAX z operacijskimi sistemi VAX/VMS. Obe vrsti računalnikov sta se v osemdesetih po zaslugi Iskra Delta zelo uspešno uveljavili tudi pri nas.

Specifikacije protokolov DNA so s četrto različico leta 1982 postale splošno dostopne. Njihovo strukturo so iz preproste trislojne tesno prilagodili sedemslojni ureditvi mednarodnega modela odprtih omrežij (OSI Reference model). To je protokolom DNA še posebej odprlo pot v univerzitetna in znanstveno-raziskovalna okolja, kjer so vse bolj iskali primerne rešitve za vzpostavitev lastnih omrežij.

Protokoli DNA uporabljajo osemslojni pristop, pri čemer specifične funkcije slojev zagotavljajo storitve protokolnim slojem nad njo in so odvisne od protokolnih slojev pod njo. Ureditev se od modela OSI razlikuje predvsem v vrhnjem uporabniškem in predstavitvenem sloju, ki skrbi za izvajanje storitev. S četrto različico protokolov DNA so občutno povečali zmogljivosti. Razširili so nabor možnih storitev in postopno uvedli podporo za prehode na druge pomembne protokole IBM SNA, x.25 in TCP/IP.

Značilnosti omrežij DECnet

Za implementacije omrežij s protokoli DNA se običajno uporablja izraz DECnet. Vse naprave povezane v omrežje DECnet so za razliko od naprav v omrežju IBM SNA enakopravne (Peer-to-peer). Naprave lahko neodvisno komunicirajo med sabo brez posredovanja osrednjega računalnika ne glede na to ali so povezane posredno ali neposredno.

Takšna ureditev prinaša številne prednosti. Omrežja DECnet predvsem omogočajo uporabnikom, da prosto dostopajo do povezanih računalnikov, ki imajo bolj primerne strojne ali programske zmogljivosti za izvedbo določenega opravila. Omogočajo izvajanje programov s pomočjo več povezavih računalnikov. Na paralelni način več procesorjev sodeluje pri posamezni operaciji. Na distribuirani način si več procesorjev deli posamezna opravila.

Omogočajo jim tudi, da prosto prenašajo po omrežju podatke in sporočila. Z omrežnim prenosom podatkov med računalniki so odpadla zamudna opravila kot je prenašanje podatkov na magnetne trakove in osebni obisk centra. Za akademske uporabnike so bile zelo pomembne prav različne storitve za elektronsko komunikacijo. Omenimo lahko storitve za izmenjavo elektronske pošte ali kratkih sporočil (VMS Mail) in storitve za pogovorne skupine (VAX notes). Te storitve so bile med prvimi tovrstnimi na trgu in so močno olajšale sodelovanje na daljavo. V osemdesetih so nastale številne konkurenčne alternative.

Razširjenost omrežij DECnet

Odprtost protokolov DECnet in njihova porazdeljena ureditev je pomembno prispevala k širši uporabi v akademskih in raziskovalnih omrežjih. Številni raziskovalni in univerzitetni uporabniki računalnikov DEC so v osemdesetih na primer oblikovali precej veliko mednarodno omrežje DECnet Internet, ki je leta 1989 vključevalo že 17.000 računalnikov. V osemdesetih je nastalo tudi omrežje Computer center network (CCNET). Povezovalo je ameriška univerzitetna naselja pomembnejših univerz in je ugodno prispevalo k izmenjavi originalne programske opreme med uporabniki računalnikov DEC. Svetovno omrežje ljubiteljskih uporabnikov HECnet obstaja še danes.

Protokole so v podjetju DEC uporabili za vzpostavitev lasnega zasebnega omrežja. V omrežju DECnet so na nek način lahko celotno organizacijo povezali v eno samo združeno enoto. Podatke so lahko preprosto in hitro izmenjevali med vsemi deli organizacije. Sredi osemdesetih je njihovo zasebno omrežje imenovano Easynet vključevalo 2000 računalnikov, leta 1987 pa že 15.000 računalnikov v 39 državah.

Začetek omrežja DECnet v Sloveniji

Tudi pri nas je med uporabniki računalnikov DEC v osemdesetih začelo nastajati omrežje DECnet. V omrežje so najprej povezovali večje računalniške centre, kjer so imeli supermini računalnike Delta 4780 (VAX-11/780) in Delta 4850 (VAX-11/751). Prve povezave v omrežju so pri nas nastale leta 1984 med računalniki na Inštitutu Jožef Stefan, v Narodni banki Slovenije in Računalniškem centru Univerze v Mariboru. Storitve v omrežju DECnet so podobno kot marsikje drugje po Evropi dolgo časa nadomeščale pomanjkanje omrežnih storitev v javnih omrežjih za prenos podatkov.

Leta 1985 so povezavo DECnet vzpostavili tudi z računalnikoma DEC System 10 in 20 v Računalniškem centru Univerze v Ljubljani, s čimer je bila končno omogočena bolj uporabna povezava obeh domačih univerz. Prek omrežnih vmesnikov MUX-200 sta bili univerzi povezani tudi z računalnikoma CDC Cyber 72 in Cyber 172 v Republiškem računskem centru.

Povezave so bile v tem času sicer še zelo počasne (1,2-2,4 Kb/s). To je krnilo uporabni potencial omrežja, na takrat še zelo razširjenih in že nekoliko zastarelih mini računalnikih DEC PDP-11 in njihovih domačih različicah pa so težave povzročale tudi njihove omejene strojne zmogljivosti. Omrežje je sčasoma dobilo ljubkovalni naziv SLON.

Širjenje omrežja DECnet

Poleg računalnikov DEC VAX in njihovih domačih izvedb, so po letu 1986 v omrežje vključili tudi veliko število manjših računalnikov DEC MicroVAX in njihovih domačih izvedb podjetij Iskra Delta in Kopa. V omrežje so se poleg fakultet in inštitutov vključila tudi nekatera večja podjetja (Iskra, Aster), državne ustanove, knjižnice, šole in podobno. Prek univerzitetnih računalnikov je storitve DECnet v omrežju SLON lahko uporabljalo več sto domačih akademskih uporabnikov.

Po zagonu javnega omrežja za prenos podatkov (JUPAK) leta 1987 se je omrežje SLON začelo hitreje širiti. Primerna strojna in programske oprema za izvajanje protokolov x.25 in TCP/IP prek DECnet je takrat omogočila vzpostavitev povezav tudi prek omrežja JUPAK s hitrostjo 9,6 Kb/s. Posebej velik vpliv na razvoj omrežja je imel nov knjižnično-informacijski sistem, v okviru katerega so najprej opremili in v omrežje vključili osrednje, univerzitetne in nekatere specialne knjižnice, nato pa postopno še celotno mrežo splošnih knjižnic in šol po državi.

Omrežje SLON je leta 1990 vključevalo že več kot 100 vozliščnih računalnikov, nanje pa še več posredno povezanih mikroračunalnikov in terminalov, večinoma v Sloveniji in na Hrvaškem. Do konca osemdesetih je bilo omrežje sicer zaprto samo vase kljub prizadevanjem za vzpostavitev povezav z drugimi evropskimi oziroma mednarodnimi omrežji in storitvami. Prve mednarodne povezave so začele nastajati leta 1989.

Knjižnično-informacijski sistem

Pred letom 1990 je dejavnost v okviru knjižnično-informacijskega sistema predstavljala več kot 70% vsega prometa v omrežju JUPAK. Mariborski inštitut IZUM je zanj gradil vedno večjo omrežno infrastrukturo tudi drugje po Jugoslaviji. V Mariboru so si v tem času na splošno prizadevali za večjo neodvisnost in so želeli vzpostaviti lastno mednarodno povezavo. Med drugim so konec osemdesetih vzdrževali tudi satelitsko povezavo z omrežjem v Rusiji.

Po začetnih uspehih pri avtomatizaciji knjižničnega poslovanja za Univerzitetno knjižnico Maribor je Računalniški center Univerze v Mariboru, oziroma novoustanovljeni inštitut IZUM, dobil nalogo da nadaljuje razvoj v smeri celovitega knjižnično-informacijskega sistema (KIS) za vso državo. Poleg tega so razvijali tudi širši Sistem znanstvenih in tehničnih informacij (SZTI) s ciljem, da v državi izboljšajo pretok znanstvenih in tehničnih informacij. Širili so dostop do različnih domačih in tujih bank podatkov. Ta prizadevanja so konec osemdesetih ustvarila precej trenj med mariborsko in ljubljansko univerzo.

Slovenski del infrastrukture KIS/SZTI je leta 1993 postal osrednja hrbtenica novoustanovljenega akademskega in raziskovalnega omrežja Slovenije (ARNES), sestava omrežja pa se je takrat tudi precej spremenila. Omrežje DECnet je poleg nekaterih uporabniških omrežij (Bitnet/Earn in Usenet/Eunet) igralo zelo pomembno vlogo tako doma kot drugje po Evropi vse do splošnega prodora interneta in svetovnega spleta na začetku devetdesetih.

.. zbral in sestavil Miha Urh.

Več o tem

Prejšnji članek v seriji Računalniška omrežja: Prva omrežja s paketnim preklapljanjem

Naslednji članek v seriji Računalniška omrežja: Mikroračunalniki in prva krajevna omrežja

Povezan članek v seriji Računalniška omrežja: Razvoj medmrežij in YUNAC

Nekaj virov

Delo (22.06.1988, letnik 30, številka 144) (LINK) | Presek (1990, letnik 18, številka 2) (LINK) | Delo (29.01.1992, letnik 34, številka 23) (LINK) | Uporabna informatika (1995, letnik 3, številka 1) (LINK) | Tomaž Kalin, Borka Jerman-Blažič, Denis Trček, Rok Vidmar, et al: Informacijska družba 2011 (LINK)

Wikipedia: DECnet | IBM SNA