Krajowe projekty sieci komputerowych (I)
1. Wstęp
Pierwsze projekty rozległych sieci komputerowych powstały na świecie w końcu lat sześćdziesiątych, pierwsze realizacje na początku lat siedemdziesiątych. Obecnie liczba sieci na świecie sięga setek i, po okresie żywiołowego ich tworzenia, zauważa się zahamowanie tempa powstawania nowych; rozrastają się natomiast funkcjonujące już sieci. Pogłębia się integracja telekomunikacji z informatyką - pojawia się wizja globalnej sieci komputerowej na wzór światowego systemu łączności telefonicznej. Jednym z istotnych przejawów przeniknięcia informatyki do telekomunikacji jest obecnie rozwijana i już częściowo stosowana koncepcja zintegrowanych systemów komunikacji ISDN (Integrated Services Digital Network) mających służyć transmisji danych, fonii i wizji.
Początkowe zamierzenia wykorzystania sieci komputerowych okazały się całkiem inne od zastosowań, które dominują współcześnie. Na przykład nie sprawdził się pomysł korzystania z sieci do równomiernego rozłożenia obciążeń pracujących w niej komputerów obliczeniowych. Najpowszechniejszą obecnie usługą jest poczta elektroniczna, służąca do przesyłania krótkich informacji tekstowych i graficznych zarówno między instytucjami, jak i pojedynczymi osobami. Druga w kolejności jest usługa transferu i zdalnego dostępu do plików, głównie w systemach rozproszonych baz danych. Do innych usług należą: zdalne wprowadzanie i wykonywanie zadań oraz zdalny dostęp do systemów komputerowych. Chociaż mniej rozpowszechnione, usługi te są jednak bardzo istotne, gdyż wiążą się na ogół z dostępem do centrów superkomputerowych.
W rozwoju sieci komputerowych należy zwrócić szczególną uwagę na proces unifikacji rozwiązań, prowadzony pod kątem zapewnienia możliwości współpracy w jednej sieci komputerów różnych firm, z różnym oprogramowaniem systemowym. Prace normalizacyjne były prowadzone przez ISO, a także przez CCITT. W wyniku tych prac przyjęto model odniesienia (OSI RM - Open Systems Interconnection Reference Model), dekomponujący funkcje wykonywane przez współpracujące systemy komputerowe na siedem ~.warstw funkcjonalnych. Są one uporządkowane hierarchicznie: warstwa wyższa korzysta z usług warstwy niższej. Cztery dolne warstwy obejmują transmisję danych, piąta warstwa służy do prowadzenia sesji, szósta - do ustalania wspólnej prezentacji wymienianych dan5•ch, w siódmej zaś umieszcza się aplikacje. Zakres usług każdej z warstw jest objęty standardem, podobnie są standaryzowane protokoły, czyli zasady komunikacji w obrębie danej warstwy. Prace standaryzacyjne nie zostały jeszcze ukończone i obecnie prowadzi je ISO w ramach podkomitetu TC97/SC21.
W Polsce o sieciach komputerowych zaczęto mówić pod koniec lat siedemdziesiątych, a pierwsze projekty - realizować na początku lat osiemdziesiątych. Ciągły brak publicznej podsieci transmisji danych powoduje, że zrealizowane projekty sieci pozostają w fazie działania eksperymentalnego.
2. Projekt Międzyuczelnianej Sieci Komputerowej
Międzyuczelniana Sieć Komputerowa (MSK) była pierwszym realizowanym w Polsce projektem rozległej, sieci komputerowej. Podstawowe jej założenia, sformułowane na początku lat osiemdziesiątych, były następujące:
- sprzęt komputerowy miał być produkcji krajowej lub krajów RWPG (chodziło o uniezależnienie się od nieosiągalnego wówczas w kraju sprzętu i oprogramowania zachodnioeuropejskiego);
- oprogramowanie sieciowe miało być w całości zaprojektowane i uruchomione w kraju (wynikało to z potrzeby utworzenia kadry projektantów i realizatorów sieci);
- sieć miała być heterogeniczna i otwarta (oznaczało to akceptacją modelu ISO i przyjęcie tych wszystkich standardów usług i protokołów, które wówczas istniały).
Zbudowana i uruchomiona w roku 1984 eksperymentalna instalacja sieci MSK te założenia spełniała. Podczas dwuletniej eksploatacji przeprowadzono praktyczną weryfikację wykonanego oprogramowania i sprzętu komunikacyjnego. Należy zwrócić uwagę, że komputery w sieci MSK oprócz R-320 nie były wyposażone przez producentów w urządzenia do teletransmisji. W związku z tym należało je dopiero zaprojektować i wykonać - chodziło tu głównie o adaptery liniowe.
Komputery obliczeniowe (Odra 1305, R-32) są dołączane ~ podsieci transmisji danych za pośrednictwem komputerów czołowych (Odra-1325, EC8371), które przejmują główny ciężar związany z prowadzeniem transmisji, a ponadto pełnią rolę koncentratorów terminali sieciowych. Podsieć transmisji danych pracuje w reżimie komutacji pakietów, zgodnie ze standardem X.25 według CCITT.
Zakres prac programowych obejmował oprogramowanie od podstaw (bez bazowego systemu operacyjnego) węzłów podsieci (SM-3, SM-4, Mera-60) oraz komputerów czołowych, natomiast oprogramowanie komputerów obliczeniowych polegało na opracowaniu aplikacji sieciowych w środowisku standardowych systemów operacyjnych. Usługi użytkowe oferowane przez wytworzone oprogramowanie obejmowały:
- pracę z terminala sieciowego w systemie wielodostępnym (George-3/MOP, OS/"TSO) dowolnie wybranego komputera obliczeniowego;
- przesyłanie krótkich komunikatów między dowolnymi terminalami sieciowymi;
- transfer sekwencyjnych zbiorów znakowych między komputerami obliczeniowymi;
- dostęp konwersacyjny do systemu wyszukiwania informacji w bibliograficznej bazie danych (system INSPEC na Odrze 1305 udostępniający fragment bazy INSPEC);
- serwis informacyjny o zasobach komputerów obliczeniowych. Przegląd założeń i wyników programu MSK przedstawiono w pracy [2], pełne zestawienie standardów sieci MSK zawiera praca [1]. Standardy sieci MSK są zgodne, w zakresie czterech dolnych warstw, ze standardami międzynarodowymi; dla pozostałych warstw opracowano własne standardy na postawie materiałów roboczych ISO oraz narodowych standardów brytyjskich
.
3. Projekt Krajowej Akademickiej Sieci Komputerowej
Kontynuacją MSK jest program KASK realizowany w ramach CPBR 8.13 „Budowa Krajowej Akademickiej Sieci Komputerowej", koordynowanego przez Politechnikę Wrocławską. Prace rozpoczęte w roku 1986 były prowadzone w dwóch kierunkach. Pierwszy polegał na wzbogacaniu wcześniejszych usług. Rozpoczęto prace m.in. nad włączeniem nowych komputerów obliczeniowych (komputery rodziny Riad 2, typu IBM 43xx oraz typu Vax), wykorzystaniem mikrokomputerów typu IBM PC jako inteligentnych terminali oraz
oprogramowaniem poczty elektronicznej. Wymienione bazowe oprogramowanie sieciowe jest wykonywane przez Centrum Obliczeniowe Politechniki Wrocławskiej. Ważne użytkowo są prace prowadzone przez
Bibliotekę Główną Politechniki Wrocławskiej nad oprogramowaniem systemów zarządzania i wyszukiwania w bazach danych. Drugi kierunek prac polegał na upowszechnianiu dotychczas wykonanego oprogramowania. Z powodu trudności w uzyskaniu wydzielonych linii międzymiastowych rozwijano sieć tworząc regionalne sieci komputerowe. Powstały w ten sposób m.in. sieci łączące głównie uczelniane ośrodki obliczeniowe na terenie Wrocławia, Gliwic i Katowic, Poznania oraz Torunia.
W związku z przejęciem przez KASK standardów MSK sieć ta nie jest całkowicie zgodna z ISO. Jest ona jednak zgodna z ewentualną publiczną podsiecią transmisji danych opartą na standardzie X.25. Wdrażanie międzynarodowych standardów w wyższych warstwach jest przewidywane w następnym etapie prac.
Literatura
1. Bilski E. (red.): Protokoly w Międzyuczelnianej Sieci Komputerowej. Wyd. Pol. Wr., Wrocław 1987.
2. Huzar Z., Kaliś A., Kociatkiewicz P.: Projekty i realizacje sieci komputerowych, Prace Naukowe Centr. Obl. Pol. Wr. 5, Konferencje 3. Sieci komputerowe - teoria, technika zastosowania, 1987, s. 82-99.
Zbigniew Huzar
Centrum Obliczeniowe
Politechniki Wrocławskiej
