Računalniška omrežja: Aktivni terminali in porazdeljena obdelava

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.

V sedemdesetih je računalništvo vedno manj slonelo na velikih računalnikih. Njihove zmogljivosti so najprej dopolnjevali predvsem mini računalniki. Z lokalno pred-obdelavo so lahko prevzeli del prej povsem centraliziranih odgovornosti osrednjih računalnikov. Koncept je poznan kot porazdeljena ali distribuirana obdelava podatkov. Mini računalnike so konec sedemdesetih postopno začeli nadomeščati še cenejši mikroračunalniki, nastali pa so tudi novi pametni terminali. Kot aktivni terminali so se mikroračunalniki uveljavili predvsem v osemdesetih. Njihove strojne in programske zmogljivosti so bile takrat namreč že povsem primerljive z zmogljivostmi mini računalnikov.

Porazdeljena obdelava podatkov

Sprva je oddaljen dostop v celoti temeljil na strojnih zmogljivostih osrednjega računalnika. Računalniška omrežja so bila skoraj popolnoma centralizirana. S povečevanjem zmogljivosti mini in mikro računalnikov se je obdelava podatkov lahko vedno bolj selila na mesto njihovega izvora. Osrednji računalniki so bili tako predvsem razbremenjeni nepotrebnih opravil, omrežja pa so se decentralizirala. V velikih organizacijah s številnimi enotami, podružnicami, uradi je porazdeljena obdelava predstavljala najbolj naravno obliko računalniško podprtih informacijskih sistemov.

Posamezne enote v takšnih sistemih so imele potrebe po lastni obdelavi podatkov, tvorjenju lokalnih podatkovnih zbirk in podobno. Temu so lahko zadovoljili mini računalniki in kasneje mikro računalniki. Obenem so imeli tudi potrebo po vključitvi v širše informacijske sisteme organizacij, ki so temeljili na velikem osrednjem računalniku. Ti so seveda služili pri obdelavi velikih količin podatkov, pri tvorjenju večjih bank podatkov, vse bolj pa tudi kot strežniki pri nudenju storitev, na primer za različne nove oblike elektronskih komunikacij in upravljanja z datotekami.

Z mini računalniki Series/1 so si leta 1976 v IBM zadali nemogočo nalogo. Konkurenca v tem segmentu računalniškega trga je bila namreč izredno velika. Računalniki DEC PDP-11 in HP 3000 so bili cenejši, hitrejši in bolj zmogljivi, zato so računalnike IBM Series/1 kupovali skoraj izključno njihovi uveljavljeni uporabniki, ki so želeli dopolniti svoje obstoječe zmogljivosti v smeri porazdeljene obdelave.

Mini računalniki kot aktivni terminali

Mini računalnike so že zelo zgodaj v razvoju računalniških omrežij začeli uporabljati kot naprave za oddaljen dostop do osrednjih računalnikov. V nasprotju s takrat prevladujočimi pasivnimi terminali so ti imeli lastne zmogljivosti za programiranje in izvajanje obdelav, pripravo podatkov in preizkušanje programov. Kot aktivni terminali pa so se prek komunikacijskih vmesnikov mini računalniki lahko povezali na velike računalnike.

Mini računalniki so še precej časa uživali določene odločilne prednosti pred novimi pametnimi terminali in zgodnjimi mikroračunalniki. Imeli so na primer večji pomnilnik, večje programske zmogljivosti in veliko širši nabor sistemske in uporabniške programske opreme. Imeli so tudi bolj raznoliko in zmogljivo periferno opremo, ki je omogočala dolgotrajno hrambo podatkov na različnih magnetnih nosilcih in tiskanje podatkov. Uporabljali pa so jih običajno v kombinaciji z znakovnimi zaslonskimi terminali, ki so omogočali tudi učinkovito interaktivno delo.

Primeri naprav: IBM 1130, HP 2100, DEC PDP-11, CDC Cyber 18, IBM Series 1

Aktivni terminali pri nas

Pri nas so kot aktivne terminale v sedemdesetih uporabljali predvsem mini računalnike IBM 1130, HP 2100 in DEC PDP-11. Svoje mini računalnike IBM 1130 so kot aktivne terminale uporabljali na Fakulteti za elektrotehniko, na Fakulteti za strojništvo, na Inštitutu za matematiko, fiziko in mehaniko, pa tudi na Višji tehniški šoli v Mariboru. Vsaj en mini računalnik HP 2100 so kot aktivni terminal za povezavo uporabljali na Onkološkem inštitutu.

Različne mini računalnike DEC PDP-11 so kot aktivne terminale uporabljali v Ljubljanskih mlekarnah, Mercatorju, na Geodetskem zavodu, na Inštitutu Jožef Stefan, na Medicinski fakulteti in še kje drugje. Tu je šlo še vedno predvsem za paketne obdelave. Interaktiven dostop do osrednjih računalnikov se je zaradi visokih stroškov zelo počasi razširil šele konec sedemdesetih.

Konec sedemdesetih so z domačo proizvodnjo Iskre in Delte postali bolj zastopani tudi mini računalniki s procesnimi enotami DEC PDP-11/34 (Delta 340), PDP-11/70 (Delta 700) in PDP-11/44 (Delta 644), ter licenčni mini računalniki Iskradata C-18 (CDC Cyber 18). Večinoma so jih pri nas uporabljali kot samostojne računalnike, vsekakor pa ponekod tudi kot aktivne terminale.

IBM sistemi za porazdeljeno obdelavo

Porazdeljena obdelava podatkov je v sedemdesetih postajala vedno bolj razširjena. Tudi v IBM kjer so dolgo časa dajali prednost centraliziranim omrežjem in paketnim obdelavama, so poskušali zapolniti to nišno področje. Njihovi novi sistemi za porazdeljeno obdelavo so poudarek dajali tekočemu delu v interaktivnem večuporabniškem okolju. Povezljivost teh sistemov je temeljila na novi omrežni arhitekturi IBM Systems network architecture (SNA) in je tako prinašala nekatere značilnosti sodobnih računalniških omrežij s paketnim preklapljanjem.

Zgrajeni so bili okrog prilagojenih mini računalnikov, ki so delovali kot komunikacijski krmilniki. Uporabniki so z njimi lahko oblikovali večja lastniška računalniška omrežja, obenem pa tvorili lokalna omrežja z diskovnimi in tračnimi enotami ter številnimi pametnimi terminalskimi enotami. Med njimi so bili tudi posebni sistemi za uporabo v bančništvu, ki so ponujali vrsto specializiranih vhodno-izhodnih naprav kot so blagajne, bančni avtomati in šalterski terminali.

Izdelani so bili tako, da so delovali razmeroma tiho in so se tako lažje vključili v pisarniška in druga poslovna okolja. Potrebovali so le običajen električni in mrežni priključek.

Primeri naprav: IBM 3790, IBM 8100, IBM 3600, IBM 4700

Datapoint 2200 so v podjetju Computer Terminal Corporation zasnovali kot nizkocenovni zaslonski terminal, ki bi lahko z neposrednim vnosom nadomestil vnos podatkov prek luknjanih kartic. To je bil en izmed prvih pametnih terminalov pred pojavom mikroprocesorjev. Njegova logika je bila zelo preprosta. Izdelana je bila na eni plošči tiskanega vezja v tehnologiji tretje generacije. V Intel so nato za CTC izdelali prvi 8-bitni mikroprocesor Intel 8008, ki je na mikrovezju verno posnel njegov ustroj. Z dvojnim kasetarjem so omogočili še lokalno hranjenje podatkov.

Porazdeljena obdelava pri nas

Med prvimi so koncept porazdeljene obdelave z računalnikom IBM/370 in mini računalniki Singer System 10 poskušali vzpostaviti v Službi družbenega knjigovodstva, vendar se ta ni zadovoljivo obnesel. Konec sedemdesetih so ga zato morali nadomestiti z novim bolj abicioznim. Novejši računalniki IBM/370 in mini računalniki IBM Series 1 s terminali IBM 3101 so takrat omogočili popolno izvedbo porazdeljene obdelave z možnostjo interaktivnega dela.

Koncept porazdeljene obdelave so že od začetka sprejeli tudi na obeh univerzah. Poskušali so seveda zagotoviti velike osrednje računalnike, ki bi posamezne enote povezali v omrežje, njihovi laboratoriji, fakultete in druge enote pa so se medtem opremljale z mini računalniki glede na svoje specifične potrebe in finančne zmožnosti. Svoje mini računalnike so lahko uporabljali neodvisno ali kot aktivne terminale za povezavo na osrednji računalnik.

Porazdeljeno obdelavo z računalniki IBM/370 so na začetku osemdesetih s specializiranimi sistemi IBM 3600 uvedli tudi v Ljubljanski banki. Podružnice banke so dobile po enega ali več sistemov IBM 3600 s terrminali, ki so jih do sredine osemdesetih nadomestile z novejšimi sistemi IBM 4600. V Republiškem sekretariatu za notranje zadeve pa so v prvi polovici osemdesetih z osrednjim računalnikom IBM 3031 v štirih glavnih uradih za notranje zadeve uvedli terminalske sisteme za porazdeljeno obdelavo IBM 8100. Ti se takrat niso obnesli po pričakovanjih.

Prvi pametni terminali

Prvi pametni terminali z lastnimi procesnimi zmogljivostmi so začeli nastajati že v prvi polovici sedemdesetih v značilni tehnologiji tretje generacije. To so bili pravzaprav bolj nekakšni namizni mini računalniki, ki so s pomočjo dodatnega komunikacijskega vmesnika lahko služili tudi kot aktivni terminali. Njihove programske zmogljivosti so bile zelo omejene, izvajali so namreč le nezahtevne naloge, s katerimi so predvsem povečali zanesljivost in učinkovitost vnosa podatkov. Običajno pa so imeli tudi enoto za lokalno hranjenje podatkov, na primer kasetnik ali disketnik.

Ti namizni mini računalniki so pomembni kot neposredni predhodniki mikro računalnikov in mikroračunalniških pametnih terminalov, ki so prišli kmalu za njimi.

Primeri naprav: Datapoint 2200, Hazeltine 2000, IBM 5100, Olivetti P6060

Pri nas so namizni mini računalnik Olivetti P6060 kupili sredi sedemdesetih na Visoki tehniški šoli v Mariboru. Uporabljali so ga v Laboratoriju za avtomatizacijo in optimiranje proizvodnje pri raziskavah računalniškega krmiljenja obdelovalnih strojev, če so ga uporabljali tudi kot terminal pa ni znano. To je bil prvi serijski računalnik z vgrajenim disketnim pogonom.

Mikroračunalniki kot pametni terminali

Po zaslugi izredno hitrega razvoja mikroelektronike so celo procesne in pomnilniške zmogljivosti takšnih pametnih terminalov do začetka osemdesetih dosegle dovolj visoko raven, da je bilo na njih že možno omejeno programiranje in obdelava podatkov. Med takšnimi pametnimi terminali in običajnimi mikroračunalniki pa razen prilagojene namenske programske opreme praktično ni bilo izrazitih razlik.

V ohišje terminala so pogosto enostavno namestili dodaten mikroračunalnik in zanj razvili ustrezno programsko opremo. Običajno so omogočali pripravo in urejanje podatkov, ter preproste obdelave podatkov. Poganjali so različne mikroračunalniške operacijske sisteme, predvsem konec sedemdesetih zelo razširjen CP/M. Omejitve so v sedemdesetih predstavljali še zelo omejeni pomnilniki, pomanjkanje zmogljivih vhodno-izhodnih naprav in pogosto tudi pomanjkanje dobre programske opreme.

Primeri naprav: DEC PDT-150, DEC VT-180, DEC VT-240, Conrac 480

S pametnim terminalom VT-180 so se v DEC na začetku osemdesetih podali v polje mikroračunalništva. V običajen terminal VT-100, ki je imel v ohišju precej praznega prostora, so namestili dodatna ploščo s procesorjem Zilog Z-80, 64 KB delovnega pomnilnika RAM in krmilnikom za vhodno-izhodne enote, vključno s krmilnikom za trdi disk. Dodali so še dvojni disketnik. DEC VT-180 je poganjal operacijski sistem za mikroračunalnike CP/M.

Prvi pametni terminali pri nas

V Narodni univerzitetni knjižnici in Centralni tehniški knjižnici so konec sedemdesetih dobili prve pametne terminale Conrac 480 s takrat še zelo redko enoto za velike diskete. Z njimi so si pomagali pri izdelavi podatkovnih zbirk za centralni katalog knjig na osrednjem računalniku CDC Cyber 172 v Republiškem računskem centru.

Leta 1980 so na trg prišli domači pametni terminali Kopa 1500 (DEC PDT-150), ki so pravtako že imeli po dve enoti za velike diskete. Običajno so se uporabljali v kombinaciji z zaslonskimi terminali Kopa 1000 (DEC VT-100). Nekje po letu 1983 pa tudi Slovenija že vstopa v dobo mikroračunalnikov, na primer z domačim Partnerjem, ki so ga med drugim tržili kot aktivni terminal.

.. zbral in sestavil Miha Urh.

Več o tem

Naslednji članek v seriji Računalniška omrežja: Računalniško podprti informacijski sistemi

Prejšnji članek v seriji Računalniška omrežja: Znakovni terminali in interaktiven dostop

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

Nekaj virov

IBM Series/1, Communications Features Description (BITSAVERS) | IBM Series/1, System Summary (BITSAVERS) | Brošura IBM Series 1 (BITSAVERS) | CDC Cyber 18, System Summary (BITSAVERS) | IBM3790 Communications system, Operators guide (BITSAVERS) | IBM8100 Information system, Introduction (BITSAVERS) | IBM8100, Principles of operation (BITSAVERS) |

Datapoint 2200, Reference (BITSAVERS) | Datapoint Equipment Catalog (BITSAVERS) |