Povezava SDK računalnikov

September 1985

V marcu 1984 je generalni direktor SDKJ imenoval skupino sedmih delavcev SDK podružnice z IBM računalniško opremo in sicer iz Beograda, Novega Sada, Sarajeva, Skopje, Zagreba in Ljubljane.

Delovna skupina je imela nalogo, da

• izdela pregled trenutnega sistemskega programja, ki se uporablja na IBM računalnikih v SDK
• izdela predlog novega enotnega osnovnega sistemskega programja
• izdela predlog telekomunikacijskega programja za prenos podatkov
• izdela predlog nabave, centralne distribucije, generiranja in vzdrževanja vsega sistemskega programja in pripadajoče literature.

Vsak član delovne skupine je obdelal vse SDK podružnice svojega področja. Stanje trenutno delujočega sistemskega programja je porazno. Tako smo imeli v SR Sloveniji kar tri različne operacijske sisteme na vsega štirih IBM računalnikih. Najslabše se je odrezal SERC, ki še danes (julij 1985) uporablja operacijske programje DOS/VS R. 34 (Disk Operating Sistem/Virtual Storage Release 34), katerega tudi proizvajalec več ne vzdržuje. SDK podružnica Maribor je bila naslednja z DOS/VSE R. 1 (Disk Operating System/Virtual Storage Extended Release 1). Še kar sodobno, čeprav že približno dve leti zamenjan z novejšo verzijo, sta bili opremljeni SDK podružnici Celje in Kranj z DOS/VSE R. 2.

Analiza in primerjava IBM programske in strojne opreme SDK v SR Sloveniji z ostalimi SDK podružnicami v Jugoslaviji pokaže, da je na zadnjem mestu SDK podružnica Skopje, takoj pa ji sledi SERC. Ta situacija se je od marca l985 še spremenila na škodo SERC-a, saj je bil računalnik IBM 370/135 po uspešnih 13 letih obratovanja demontiran.

SERC vse obdelave za podružnice Ljubljana in centrale v SR Sloveniji opravlja na računalniku IBM 370/ 138, ki ima že kar častitljivo starost 7 let. Zmogljivosti računalnika v SERC-u so nezadostne za kakršnokoli resno razmišljanje o uvedbi TK povezave in prenosa podatkov. Vsa nadaljnja razmišljanja in delovanje v delovni skupini so slonela na predpostavki, da je nujno treba nabaviti zmogljivejši računalniški sistem. To je delno že uresničeno: CPU (centralna procesna enota) IBM 4341 s KB 8 in 4 KB spomina sta že v SERC-u, do avgusta 1985 pa pričakujemo še ostalo strojno opremo (diskovne in tračne enote), tiskalnike pa do konca leta 1985.

Tudi analiza zasedenosti zunanjih nosilcev podatkov tj. magnetnih diskov, je pokazala nič kaj rožnato situacijo. Zasedenost diskov v vseh treh podružnicah (Celje, Kranj, Maribor) je okoli 70 %, zasedenost CPU pa je v času obratovanja računalnikov do 45 %.

Ob navedenih številkah moramo upoštevati, da so magnetni diski IBM model 3310 v SDK podružnici Celje in Kranj emulirani, kar pomeni, da se logično obnašajo kakor starejši IBM model 2314. To pa je približno do 15 % slabša izkoriščenost celotne zmogljivosti posameznega diska in izguba do 250 KB realnega spomina CPU, kar praktično pomeni, da ima centralni procesor na razpolago le do 750 KB spomina. In zakaj takšna izguba spomina in diskov? Razlaga je enostavna, rešitev pa ne: večina APS (aplikacijskih programskih sistemov) v SDK je izdelanih tako, da za organizacijo in pristop uporabljajo preživelo ISAM (Index Sequential Access Method) metodo. Model diskov v SDK podružnici Celje in Kranj pa ISAM pristopne metode ne podpira. IBM ima rešitev v emulaciji diskov, SDK pa po drugi strani tudi ni kaj dosti naredila na področju APS, da bi se ISAM pristopna metoda zamenjala z VSAM (Virtual Storage Access Method) organizacijo podatkov, ki je neodvisna od modela diskovnih enot.

Problem zasedenosti diskov je SDK podružnica Kranj delno rešila tako, da je isto področje na disku uporabila za več različnih obdelav, ki si časovno sledijo v določenem obdobju. Ta uspešna rešitev je bila prenesena tudi v SDK podružnico Celje.

Trenutno stanje IBM opreme v SDK v SR Sloveniji nam tako ne omogoča TK povezavo in prenos podatkov.

Svet SDK je v juniju 1984 sprejel odlok, s katerim določa tehnološke in tehnične osnove za obdelavo podatkov z nalogov plačilnega prometa v pogojih telekomunikacijskega prenosa podatkov (Glasnik št. 6 z 22. 6. 1984). S tehnološkimi osnovami so predpisani vsi potrebni elementi nalogov plačilnega prometa, ki se bodo prenašali v TK. Tehnične osnove pa določajo vso potrebno strojno opremo za TK prenos podatkov. Obstoječa oprema se mora nujno dopolniti z komunikacijskimi procesorji, adapterji, moderni, spominom, terminali in drugim.

Med partnerji, ki oblikujejo SDK mrežo za TK prenos podatkov, so topologija mreže, vrsta komunikacijskih linij, strojna in programska oprema. Predvidena topologija SDK mreže razvršča organizacijske enote SDK v 4 nivoje: glavni vozel (I. nivo) omogoča komunikacijo med republikami in pokrajinama, tranzitni vozel (II. nivo) omogoča komunikacije v regiji in povezavo proti I. nivoju, aktivni vozel (III. nivo) predstavljajo posamezne podružnice SDK in pasivni vozel (IV. nivo) so ekspoziture in poslovalnice, ki so vezana na vozlišče III. nivoja in preko njega v celotno mrežo.

Glede na število, velikost in usmerjenost nalogov posameznih podružnic v republikah in pokrajinama, predstavljajo vse podružnice v te glavnih mestih tudi glavne vozle v mreži. Tranzitni vozli so predvideni v SR Srbiji, Hrvaški in BiH. Jasno je, da so tako glavni kakor tudi tranzitni vozli istočasno tudi aktivni vozli. Najnižji nivo tj. pasivni vozli so glede na oddaljenost od aktivnega vozla, možnost fizičnega prenosa dokumentov, obseg posla in možnostjo nakupa potrebne opreme itd. deli v dve osnovni skupini: do in nad 1500 obdelanih dokumentov dnevno. Trenutno so vse aktivnosti SDK usmerjene v povezavo od I. do III. nivoja in je po povezovanje aktivni-pasivni vozel odloženo ali pa prepuščeno v realizaciji posamezne podružnice.

Komunikacijske linije med glavnimi vozli bodo najete, saj le takšne zagotavljajo brezhiben prenos s hitrostjo 4800 bitov/sekundo. Vse ostale linije bodo komutirane z možnostjo hitrosti prenosa 2400 b/s.

Priznati je treba, da je SDK v SR Sloveniji z naročilom potrebne dodatne komunikacijske opreme zaostajala. Takrat, ko so v SDK v SR Hrvaški in v SAP Vojvodini že prihajali ustrezni komunikacijski kontrolorji, je SDK v SR Sloveniji šele naročila le-tega za SERC, za ostale tri podružnice z IBM opremo pa komunikacijske adapterje. Ta odločitev, da se za računalnike v podružnicah Celje, Kranj in Maribor kupi ICA (Integrated Communications Adapter) in ne komunikacijski procesor IBM 3705 (imenovan tudi FEP - Front End Proccessor), ni bila najbolj posrečena. Napaka je bila narejena pred leti ob nakupu računalniških sistemov za te tri slovenske podružnice, ko je v samih CPU 4331 že bila delno in nepopolno vgrajena ICA. Takrat se je sicer že govorilo, da mora SDK povezati računalnike med seboj, ni se pa kaj dosti vedelo kako in na kakšen način naj bo ta povezava izpeljana.

Komunikacijski procesor pri TK opravlja večino dela v mreži po nalogu CPU in ga tako razbremeni. ICA pa dela isto toda v okviru CPU in na račun obremenjenosti, zasedenosti in hitrosti CPU. Če primerjamo obremenjenost računalnika v podružnici Maribor, ki bo imel vgrajen ICA, in SDK podružnice Osijek, ki je že opremljena z komunikacijskim procesorjem 3705, potem je razlika na dlani. Očitno je, da računalnik v Osijeku še nekaj časa ne bo preobremenjen zaradi TK, medtem ko za Maribor to ne morem trditi. Res pa je tudi, da v SR Sloveniji priprava in vnos podatkov poteka s pomočjo S/1, ki pripravi podatke skoraj brez napake in zato CPU ni toliko obremenjen kakor v Osijeku, kjer se vhodni podatki zajemajo na strojih manjših zmogljivosti kakor S/l.

Težišče delovanja delovne skupine je bil izbor enotnega osnovnega operacijskega in TK programja. Pod besedo osnovnega sistemskega programja razumemo vse tisto, kar omogoča nemoteno delovanje računalnika. Nekaj dileme je bilo, ali SDK potrebuje VM/SP (Virtual Machine/System Product) ali ne. VM/SP je operacijski sistem, ki upravlja celoten računalniški sistem tako, da ima več uporabnikov na razpolago funkcionalno celoten računalniški sistem. Takšni funkcionalni celotni računalniški sistemi se seveda simulirajo kot navidezne mašine. Koncept navideznih mašin omogoča upravljanje z resursi računalniškega sistema tako, kakor da obstaja več računalniških sistemov, saj VM/SP omogoča vsaki navidezni mašini funkcije podobne funkcijam obstoječega (realnega) računalniškega sistema. Vsaka navidezna mašina je kontrolirana od lastnega operacijskega sistema, ki deluje pod kontrolo VM. izkušnje, ki jih ima SDK z VM, so omejene na podružnico Beograd, ki ima zastarelo verzijo in na podružnice Novi Sad, ki ima najnovejšo verzijo VM. Manjši problemi v podružnici Novi Sad so nastali takrat, ko so se izvajale obsežne in časovno daljše obdelave za SAP Vojvodino. Z razširitvijo CPU 4341 z 2 MB na 4 MB so ti problemi odpadli. Odločitev delovne skupine je, da je vsak računski center z najmanj 4 MB spomina CPU  primeren za uporabo VM operacijskega sistema. Kot gostujoči operacijski sistem v okviru VM je bil izbran DOS/VSE R. 3, ki ustreza tudi podružnicam z računalniki manjših zmogljivosti.

S takim izborom in opredelitvijo smo dosegli enoten operacijski sistem za vse IBM računalnike v SDK. To pa ni in ne sme biti razlog za počivanje, ker od julija 1985 dalje ni več možno kupiti DOS/VSE operacijski sistem. Nadaljevanje je DOS/SP (Disk Operating System/System Package), ki obsega vse najboljše svojega predhodnika in nudi še veliko več.

Kakor je bila odločitev o izboru operacijsko osnovnega sistema lahka, pa so se dileme in mnenja okoli TK sistema še kako kresala. Odločiti smo se morali med VM/RSCS (Virtual Machine/Remote Spool Communication Subsystem) in SNA (System Network Architecture).

VM/RSCS smo lahko praktično videli v ZERC Split. Njihovo mrežo je v marcu 1984 sestavlja] CPU 3031 s 3 MB spomina, FEP 3705 s 128 KB spomina in na več kakor 20 lokacijah po Splitu s 40 telefonskimi
linijami različna terminalska oprema (MDS, S/34, S/38 in S/l) skupaj s približno 100 aktivnimi terminali. Operacijsko programje je VM/SP z mrežno komponento RSCS, in DOS/VSE R. 3, DC (Data Communication) monitor CICS, za DB (Data Base) pa uporabljajo DL/I. Izkušnje delavcev ZERC-a lahko stremo, da je rešitev RSCS dobra za prenos podatkov v obliki kartice (80 znakov) ter kombinaciji s S/l kot FEP (to pa pogojuje S/l samo za TK z najmanj l MB spomina in ostalo nujno opremo) in da povezovanje več IBM računalnikov in računalnikov drugih proizvajalcev v mrežo najbolje omogoča SNA.

Druga možnost je SNA koncept za prenos podatkov. SNA predstavlja arhitekturo za KS (komunikacijske sisteme). Njen dizajn obsega vse dele KS. Rešitev v SNA je sistem, ki omogoča, da se ob minimalnih naporih instalira nove APS ter vzdržuje in širi konfiguracija mreže. Prav tako SN sistem ne obremenjuje uporabnike KS s funkcijami kontrole in upravljanjem mreže. SNA ni zgrajen za posamezne stroje ali programe, temveč je osnovan na določenih funkcijah. Dizajn SNA omogoča, da se te funkcije distribuirajo na najrazličnejše točke v KS. Funkcije, ki je prej izvrševal CPU glavnega računalnika, lahko sedaj izvršujejo tudi drugi sestavni deli KS. Te funkcije so

• upravljanje linij,
• kontrola posameznih naprav,
• formatiziranje podatkov in
• v določenih primerih tudi izvajanje programov.

Osnovne komponente SNA so nodes (vozli), ki predstavljajo fizično enoto ali napravo. Najvišje je Host Node (HN gostujoči vozel), ki ga predstavlja CPU s svojim operacijskim sistemom, pristopnimi metodami in bazo podatkov. Je odgovoren za izvajanje APS in upravlja komunikacijsko mrežo z izbrano pristopno metodo. Communication Controller Node (CUCN - vozel komunikacijske kontrolne enote npr. FEP 3705) je odgovoren za kontrolo mreže terminalov, lahko različnih lastnosti, ki so vezani na njega. Ta vozel imamo tudi za "služabnika" gostujočega vozla, ker izvršuje vse ukaze, ki mu jih pošlje CPU. Program, ki se izvaja v CUCN, je NCP (Network Control Program). Preko telefonskih linij je CUCN povezan z Cluster Controller Node (CCN), ki oddaljeni lokaciji omogoča pristop do podatkov centralnega računalnika. Ta vozel predstavlja enote, ki se lahko programirajo, so računalniki v malem (imajo CPU, diske, printer itd.). Lep primer za CCN je nam vsem dobro poznana šaltersko-terminalska oprema Ljubljanske banke - IBM 3600. Na koncu je v SNA konceptu tudi terminal node (TN - terminalski vozel). Z njegovo pomočjo, na katerega so priključeni terminali, končni uporabnik komunicira s centralnim računalnikom.

Resnični garač v SNA filozofiji je NCP, ki izvaja večino aktivnosti v mreži. V primeru računalniškega sistema brez FEP in NCP (podružnica Celje, Kranj in Maribor), vsak opravila NCP izvršuje VTAM. To pa je že omenjena dodatna obremenitev CPU.

Sestavni del povezave več računalnikov v mrežo je tudi MSNF (Multy System Network Facility). Ta programski paket omogoča povezavo in prenos med uporabniki, ki so povezani npr. z računalnikom v SERC in med uporabniki, ki so povezani z računalnikom v Sarajevu, oba računalnika med seboj pa preko računalnika v Beogradu.

Poleg navedenega ima SNA še niz programskih produktov, ki omogočajo lažje in enostavno delo operaterjem, hitro in učinkovito odkrivanje napak pri delovanju mreže in vključitev v mrežo tudi take strojne opreme, ki ne uporablja IBM SNA SDLC (Synchronous Data Link Control) protokol: BSC (Binary Synchronous Communications) ali S/S (Start/Stop) terminali npr. teleks.

Iskali smo dodatne informacije pri drugih računskih centrih. Problem je bil predvsem ta, da je zelo malo računskih centrov v Jugoslaviji povezanih med seboj v pravo mrežo tj. računalnik-računalnik. Omeniti velja, da je končni cilj SDK povezava 15 IBM, 23 NCR in 79 Burroughs računalnikov.

Končna odločitev za način povezave je bila SNA. Da bi to lahko argumentirano podprli in dokazali, smo izbrali poskusne podružnice Novi Sad, Osijek, Zagreb in Sarajevo. Namen poskusa je bil, da se vsi štirje IBM računalniki med seboj "pogovarjajo" tj. izmenjajo podatke in da na računalnik v SDK podružnici Sarajevo priključimo še računalnika NCR in Burroughs. Za načrtovani poskus smo predvideli dve obliki prenosa podatkov: stavke do1žine 80 znakov (oblika kartice) ali stavke dolžine 132 znakov (oblika tiskane vrstice) s pomočjo programskega paketa POWER v.2/RJE (Remote Job Entry) in poljubno dolžino stavka v poljubni datoteki s pomočjo FTP (File Transfer Program).

IBM računalniki so bili med seboj povezani v SNA arhitekturi tako, da je računalnik v Sarajevu prevzel vlogo »prvega med enakimi«, tj. trenutni nadzor nad vsemi dogajanji v mreži. SNA omogoča v vsakem trenutku dinamično spremembo »nadzornika mreže« ali celo več »nadzornikov«. Kakor rečeno je na računalnik v SDK Sarajevu bil priključen še NCR v centrali BIH in Burroughs iz SDKJ. NCR in Burroughs je IMB prepoznal kot oddaljene (remote) terminale tipa 3780 s pomočjo POWER/RJE. Med samim poskusom smo testirali tri različne poti izmenjave podatkov v obe smeri in sicer IBM-IBM, IBM-NCR in IBM-Burroughs. Zveze in povezave NCR-Burroughs nismo testirali, ker tehnološka rešitev in topologija mreže ne predvideva takih direktnih povezav. Vsekakor pa je prenos podatkov med NCR-Burroughs mogoč s pomočjo IBM računalnika kot posrednika. Med Osijekom in Sarajevom je bil aktiviran prenos podatkov z datoteke tako, da so le-ti šli preko Novega Sada (ne v CPU , temveč le skozi FEP). Burroughs v SDKJ je lahko poslal podatke za Osijek preko Sarajeva in Novega Sada. V Sarajevu so ti podatki šli v CPU tj. začasno na disk, od tu pa naprej kot izmenjavo podatkov med IBM računalnikoma, skozi FEP v Novi Sad do Osijeka.

Poskus še praktično potrdil pravilnost izbora SNA koncepta kot trenutno edino možnost za povezavo računalnikov instaliranih v SDK podružnicah med seboj. Vse to se pozneje popolnoma vklopi v javno
omrežje za prenos podatkov JUPAK, ki ga načrtujejo PTT organizacije. Javno omrežje za prenos podatkov bo omogočalo s hitrostjo do 64 Kbit/s zelo kvaliteten prenos istočasno pa zahteva določeno standardizacijo strojne opreme in sicer tistega dela, s katerim je računalniški sistem priključen na javno omrežje. Referenčni model za povezavo z javnim omrežjem je izdelala mednarodna organizacija za standarde (ISO), ki določa 7 nivojev, od uporabniških programov do fizičnih prenosov. Mednarodna organizacija za telefonijo in telegrafijo CCITT, je s svojim standardom X. 25 uredila spodnje tri nivoje, kar je tudi osnova paketnega prenosa podatkov. Načrtovane SDK mreža za TK prenos podatkov se bo vključila v JUPAK, zelo enostavno povedano, s pomočjo dodatne programske opreme NPSI (NCP Packed Switched Interface) v komunikacijskem kontrolerju. Poskus je tudi zanikal nekatere trditve v članku "Nujno enotno omrežje", ki je bil objavljen v SDK Obvestilih novembra 1984. Avtor piše, da »gre za povezavo računalniških sistemov treh različnih proizvajalcev, med katerimi je težko ali skoraj nemogoče vzpostaviti dialog«. Vsekakor smo pri poskusu naleteli na težave, ki smo jih uspešno rešili. Največji problem so bilo modemi in telefonske linije, kakšnih drugih omembe vrednih težav pa ni bilo. Skratka, zadane nalogo prenosa datotek smo praktično dokazali kot stvarno možnost, ki se lahko ob izdelavi potrebnih APS za TK prenos podatkov realizira v bližnji prihodnosti.

Poleg izbora vseh programskih komponent za nemoteno delovanje računalnikov smo tudi predlagali enoten način nakupa programov. IBM nudi možnost 25 % popusta pri nabavi programske opreme za več kakor eno inštalacijo. Podružnica Beograd je bila izbrana kot osnovna (bazna) inštalacija s polno ceno najema programske opreme, vse ostale podružnice z IBM opremo pa so tako imenovane DSLO (Distributed System Licence Option) inštalacije, katerim pripada že omenjeni popust. Na ta način se vsekakor prihranijo določena devizna sredstva, pridobi pa se tudi nekaj neugodnosti:

• sama bazna inštalacija dobi kompletno literaturo (DSLO nič),
• dobimo le en komplet programov na magnetnih trakovih (za DSLO jih nato sami prekopiramo),
• vsako prijavljanje napak v programski opremi poteka preko SDK podružnice Beograd, čeprav je center za tovrstno pomoč najbolj izkušen v Ljubljani.

Ker brez literature ne gre, smo naredili spisek le najbolj potrebnih knjig, katere bo SDKJ posebej kupila in uvozila za vse ostale podružnice.

V sodelovanju s skupino, ki je odgovorna za izdelavo APS za TK prenos podatkov, smo izdelali nujno potrebne parametre za TK prenos.

Zveza med IBM - NCR računalnikom omogoča POWER/RJE v.2 na IBM in RBS (Remote Batch System) na NCR strani. IBM prepozna NCR kot inteligentni terminal tipa 3780, ki podpira uporabo čitanja/luknjanja kartic in pisanja na printer. Isto velja za zvezo IBM - Burroughs z razliko, da Burroughs uporablja programsko podporo imenovano RJE 3780. Ker je IBM nadrejen NCR ali Burroughs računalniku, se celotna komunikacija vrši na prenosu podatkov v obliki stavka dolžine 80 znakov in opremljenih z ustreznimi krmilnimi karticami za IBM operacijski sistem. Vsak IBM računalnik v glavnem vozlu ima zvezo z ostalimi uporabniki mreže preko ostalih IBM računalnikov na osnovi že opisane SNA arhitekture. Prenosi med IBM se opravijo s pomočjo FTP, ki omogoča izmenjavo datotek brez omejitev na dolžino stavka ali nosilca podatkov v različnih kombinacijah (disk-disk, trak-disk itd.). FTP vsebuje tudi restart točke, kar pomeni, da se v primeru prekinitve prenosa le-ta nadaljuje od zadnje restart točke naprej. Potem ko IBM računalniki izmenjajo vse podatke med seboj, pripravijo tudi podatke za vse tiste NCR ali Burroughs računalnike, ki so vezani na njih. To so ponovno lahko stavki dolžine 80 znakov ali pa tiskane vrstice dolžine 132 znakov.

Direktna povezava NCR - NCR je možna s pomočjo RBS In IMOS/V operacijskega sistema. RBS simulira funkcijo IBM terminala 3780 in omogoča prenos datotek s dolžino stavka do 512 znakov. Tudi neposredna povezava Burroughs - Burroughs je možna, saj že danes deluje mreža SDK računalnikov v ožji Srbiji. Povezuje jih APS domače proizvodnje, izdelan v Interkomercu TOZD Informatika.

Naj zaključim z doseženim dogovorom pomočnikov generalnih direktorjev v SR, SAP in pomočniki generalnega direktorja SDKJ z dne 19. 6. 1985. Dogovorili so se, da glede na tehnične in kadrovske možnosti od 1. 10. 1985 prične s poskusnim in vzporednim delom APS za TK prenos podatkov v podružnicah Sarajevo, Novi Sad in Zagreb z IBM, v Zenici in Doboju z NCR ter v Subotici in Bački Topoli z Burroughs računalniki. Dogovorjeno je tudi, da se prične z rednim TK prenosom podatkov l. februarja 1986, do takrat pa se bodo čimprej zgoraj navedenim podružnicam priključile še vse tiste, ki bodo kadrovsko in tehnično pripravljene.

Literatura:

1. Tehnične komponente TK prenosa podataka u službi do uvodjenja javne mreže za prenos podataka, SDKJ, maj 1984
2. Idejni projekat APS za obradu podataka sa naloga platnog prometa u uslovima TK prenosa, SDKJ, september 1984
3. Beleške radne grupe za izradu predloga jedinstvenog softwera na IBM računarima službe, SDKJ, oktober 1984
4. Glasnik SDK, št. 6, junij 1984
5. Javno omrežje za prenos podatkov, naloga št. 21, ZPPT SR Slovenije, december 1983
6. Javno omrežje za prenos podatkov, Bit št. 2, julij-avgust 1984
7. IBM System Journal, Vol. 22, Nos. 1 and 2, 1983
8. The X. 25 Interface for Attaching IBM SNA Nodes to Packet Switched Data Networks, GA 27-3345, julij 1981
9. ACF/VTAM - General Information, Concepts, IBM GC 27-0463, februar 1981.