Kommerzielle Informationsverarbeitung auf zentralen Mainframes heißt heute primär Online-Transaction-Processing (OLTP). Charakteristisch dafür ist eine große Zahl von Benutzern, die über Dialoganwendungen auf eine zentrale Datenbasis zugreifen. Datenbanksysteme übernehmen die Speicherung und Verwaltung der großen Datenmengen und sorgen für die Bereitstellung der gewünschten Informationen an den Dialogstationen der Endanwender.
Neben diesem auf Mainframes weit verbreiteten OLTP-Betrieb wurden im Laufe der 80er Jahre zahlreiche Personal Computer und Workstations in den Abteilungen der Unternehmen installiert. Diese werden entweder stand-alone betrieben oder sind über einfache Kommunikationsformen, wie Emulation oder Filetransfer, mit den Abteilungsrechnern und den zentralen Mainframes verbunden. Die Organisationsabteilungen in den Unternehmen suchen heute intensiv nach Möglichkeiten, eine höherwertige Anbindung der weitgehend isolierten PC und Workstations an die größeren Systeme mit den zentralen Datenbeständen zu erreichen.
Die Verbindung beider Anwendungsweiten, nämlich der dezentralen intelligenten Endgeräte und der Leistungsfähigen zentralen Mainframes ermöglicht eine neue, höhere Qualität der Informationstechnologie. Die Verwirklichung dieser Qualität verspricht ein neues Anwendungsdesign, das in den letzten Jahren unter dem Begriff Client/Server-Architektur bekannt geworden ist. Marktanalysten sagen dieser Anwendungsarchitektur für die 90er Jahre eine ähnliche Bedeutung voraus, wie sie in den 80er Jahren die relationalen Datenbanksysteme hatten, die sich (gemeinsam mit der standardisierten Datenbanksprache SQL) inzwischen allgemein am Markt durchgesetzt haben.
Die Verbreitung dieser neuen Architektur wird uni so schneller erfolgen, je besser es gelingt, sie in die Weit der vorhandenen Anwendungen zu integrieren und die Migration der gegenwärtigen OLTP-Anwendungen hin zum Client/Server-Konzept zu ermöglichen. Voraussetzung dafür ist, daß die existierenden Infrastrukturen (Programmschnittstellen, Datenbestände, Netzwerke) weitgehend beibehalten und sukzessive um neue Techniken erweitert werden können.
Der Begriff Client/Server-Architektur beschreibt eine bestimmte Rollenaufteilung einer Anwendung: Es gibt dienstanfordernde und diensterbringende Teile. Die Neuerung besteht darin, daß Anwendungen, die bisher komplett auf einem lokalen System abliefen, künftig in einen dezentralen Teil (Client) auf dem PC oder der Workstation beziehungsweise einem Unix-Mehrplatzsystem) und in einen zentralen Teil (Server) auf dem Host-System zerlegt werden können. Die Trennlinie durch die Gesamtanwendung kann an verschiedenen Stellen gelegt werden, abhängig davon, welche Eigenschaften der beteiligten Rechner - zum Beispiel grafische Präsentation beim PC, zentrale Datenhaltung und number-crunching beim Host - der Anwender ausnutzen will (Abbildung 1): - Verteilte Präsentation bedeutet die Auslagerung der Benutzeroberfläche auf den Client und die Nutzung der grafischen Window-Systeme von Workstations und PC, während Verarbeitung und Datenzugriffe weiterhin auf dem zentralen Rechner ablaufen. - Verteilte Anwendung ist ein Architektur-Konzept, bei dem außer der Präsentation auch ein Teil der Anwendung dezentralisiert wird, während der andere Teil (der zum Beispiel eine höhere Verarbeitungsleistung benötigt, beziehungsweise Zugriffe auf die zentrale Datenbank durchführt) auf dem Host-System abläuft. - Verteilte Datehaltung ist jene Form der Client/Server-Anwendung, bei der die gesamte Verarbeitung (einschließlich Präsentation) auf dem Client-System abläuft, während der Server nur die Zugriffe zu den zentralen Daten durchführt.
Auf dieser Client/Server-Architektur basieren bestimmte Standardanwendungen, bei denen spezielle Dienstleistungen (Services) durch Client-Systeme angeboten werden. Die Dienstleistung wird dann zentral auf einem entfernten Server-System ausgeführt. Solche Dienstleistungen sind: - Mail-Service zur Koordinierung der Verteilung von Nachrichten und Schriftstücken an die richtigen Adressaten, - Directory-Service zur Führung und Ermittlung von Adressen der am Rechnerverbund angeschlossenen Teilnehmer in einem zentralen Verzeichnis, - Print-Service zur Nutzung der Druckqualität und -geschwindigkeit zentraler Hochleistungsdrucker, - File-Service zum Ablegen und Wiederauffinden von Texten aller Art in einer zentralen Dokumentablage, - Database-Access-Service für den einheitlichen Zugriff auf lokale oder entfernte DBMS verschiedenster Hersteller.
Das BS2000 hat sich mit über 5000 Installationen im Markt der Mainframe-Betriebssysteme etabliert. Die entsprechenden SNI-Rechner bieten von ihrer Leistungsfähigkeit her gute Voraussetzungen für einen Einsatz als zentrale Serversysteme in unternehmensweiten Rechnernetzen. Auf den Clients werden im SNI-Produktspektrum die Betriebssysteme Sinix (die Unix-Variante von SNI) und MS-DOS unterstützt.
Nachfolgend werden jene Produkte beschrieben, die BS2000-Systeme als Server nutzen können. Verteilte Präsentation
Gegenwärtig wird das neue Produkt Upic V1, 1 fertiggestellt, das den Anschluß von grafischen Window-Systemen (zum Beispiel OSF/Motif) an OLTP-Anwendungen mit dem Transaktionsmonitor UTM im BS2000 gestattet (eine Vorgängerversion Upic V1. 0 ist bereits seit Anfang 1990 im Einsatz).
Die Anwendung wird dabei in mehrere Segmente aufgeteilt (siehe Abbildung 2). In Sinix, dem Client-System, wird ein Präsentationsteil AWp als Motif-Anwendung realisiert. Der Präsentationsteil kommuniziert mit Upic V1. 1 über eine Cpic-Schnittstelle (Common Programming Interface for Comniunication), die von X/Open standardisiert ist. Upic V1. 1 seinerseits ruft auf dem BS2000-Server den Verarbeitungsteil AWv auf, der unter UTM und UTM-D abläuft. Dieser Verarbeitungsteil fährt die Zugriffe auf die zentralen Daten in den DB-Systemen Sesam/SQL UDS/ SOL beziehungsweise Oracle aus.
Die neue Anwendungsarchitektur trennt den Präsentationsteil und den dezentralen Anwendungsteil vom zentralen Anwendungsteil so daß Client und Server-System genau jene Aufgaben abwickeln können, für die sie am besten geeignet sind.
Die neue Upic-Version 1. 1, die im Frühjahr 1992 freigegeben wird, kann direkt an UTM im BS2000 angebunden werden. Sie ist außer in Sinix auch in MS-DOS verfügbar. Verteilte Anwendungen
Zur Kopplung von dezentralen Sinix-Systemen und zentralen BS2000-Systemen über Anwendungs-Anwendungs-Kommunikation wurde UTM, der Transaktionsmonitor des BS2000, nach Sinix portiert. Seit Ende 1989 steht in dieser UTM-Version auch die Funktion der "Verteilten Transaktionsverarbeitung A6 zur Verfügung. Die Funktion der verteilten Transaktionssicherung ist im BS2000 im Zusatzprodukt UTM-D und bei Sinix direkt in UTM realisiert. Die Anwendungen können an beliebigen Stellen zertrennt werden, wobei die Teilanwendungen die sich auf verschiedenen Rechnern befinden können miteinander über die Schnittstelle KDCS-VTV (Kompatible Daten-Communikations-Schnittstelle für Verteilte Transaktions-Verarbeitung) kommunizieren.
Als Kommunikationsprotokoll wird 1. U6. 1 (SNA) verwendet, so daß in den Rechnerverbund auch MVS-Systeme voll IBM mit CICS oder IMS-DC einbezogen werden können.
Neben UTM gibt es Planungen für weitere Produkte, die verteilte Anwendungen unter Einbeziehung von BS2000 bieten. So gibt es in Sinix das Produkt Transit-LU6, das verteilte Anwendungen mit allen LU6. 2 fähigen SNA-Systemen von IBM ermöglicht; die Programmschnittstelle ist CPI-C. Für Herbst 1992 ist ein entsprechendes BS2000-Produkt geplant, das über ein Sinix-Gateway als PU2. 1 mit der IBM-Weit über LU6. 2 kommunizieren kann. Außerdem soll der OSF-Marktstandard DCE (Distributed Computing Enviroment) 1992 in Sinix und 1993 in BS2000 implementiert werden. Dadurch können über die RPC-Schnittstelle (Remote Procedure Call) verteilte Anwendungen zwischen Sinix und BS2000 sowie anderen Systemen (zum Beispiel MS-DOS) realisiert werden. Verteilte Datenhaltung
Was die Funktionalität und die Systemumgebung angeht, gibt es für diese Form der Client/Server-Architektur mehrere Lösungsalternativen. Manche der Produkte befinden sich allerdings noch in Entwicklung. SNI bietet folgende Lösungen für den entfernten Datenzugriff:
MMC (Micro-Mainframe-Connection), eilte Client/Server-Anwendung, die im Hintergrund mit Terminalemulation und Filetransfer arbeitet. Clients können Sinix- und MS-DOS-Systeme sein. Sobald der Anwender Daten aus der Mainframe-Datenbank benötigt, baut MMC automatisch eine Verbindung zum BS2000-Server auf Der Anwender wählt im Emulationsmodus mit einer Abfragesprache die gewünschten Informationen aus (Sinix-Anwendungen können MMC auch über eine Programmschnittstelle aufrufen). MMC überträgt die Daten dann automatisch in den Client und konvertiert sie in das Datenformat des Zielsystems (etwa eine Spreadsheet-Tabelle oder ein lokales Datenbanksystem). MMC wird heute in etwa 1000 Installationen eingesetzt. Eine neue Version, deren Freigabe 1992 geplant ist, gestattet Sinix-Clients auch den Zugriff auf MVS-Rechner mit DB2-Datenbanken.
DFS (Distributed File System) ist ein verteiltes Dateisystem, das Anwendungsprogrammen den Zugriff auf entfernte Dateien erlaubt, die sich in Sinix oder BS2000-Systemen befinden. Dieser Zugriff erfolgttransparent, das heißt der Anwender braucht den Ort, an dem sich die Daten befinden, nicht zu kennen.
Query-Windows ist ein Abfragesystem für das Sinix-Datenbanksystem Informix. Es kann auch als Client-Anwendung verwendet werden, um Informationen aus entfernten BS2000-Datenbanksystemen (UDS/SQL und Sesam/SQL) abzurufen. Diegrafische Benutzeroberfläche wurde mit OSF/Motif realisiert; als Kommunikationssystem dient UTM mit dem Sinix-Front-end Upic. Der Benutzerdialog ist als QBE-Abfrage (Query By Example) gestaltet; für Alpha-Terminals gibt es das Produkt Query-alpha. Query-Windows und Query-alpha sind derzeit im Piloteinsatz, die Freigabe ist für Februar 1992 geplant.
SQL-Gateway ist eine Client/ Server-Lösung um aus MS-DOS auf entfernte BS2000-Datenbanken zuzugreifen. Die Anwendungen werden in C oder mit dein 4GL-System SQL-Windows programmiert. Die Datenzugriffe werden in SQI, formuliert und über ein LAN an einen Gatewayrechner (Sinix) geleitet. Dieser steht über ein Transdata-Netz (WAN) und UTM mit dem BS2000-Server in Verbindung, der die SQL-Aufrufe an das zentrale Datenbanksystem weiterleitet. Die Freigabe von SQL-Gateway ist für März 1992 geplant.
Mit dem Database-Access-Service können Client-Anwendungen von Sinix und MS-DOS aus auf Sesam/SQI. - und UDS/SQL-Datenbanken auf BS2000-Servern sowie auf Datenbanken fremder Hersteller in Sinix-Umgebung (l. Stufe: lnformix, Ingres, Oracle) zugreifen. Als Protokoll wird RDA (Remote Database Access), ein ISO-Standard, verwendet, und die Datenzugriffe werden in Form von SQL-Anweisungen über die Leitung geschickt. Für die Ausgabe am Bildschirm kann der Anwender grafische Windowsysteme oder Alpha-Formatierungssysteme verwenden. Die Freigabe der DBA-Serverprodukte ist ebenfalls für März 1992 geplant.
Oracle ist ein Datenbanksystem, das Siemens-Nixdorf auf den Systemplattformen BS2000, Sinix und MS-DOS anbietet. Durch die Komponente SQL-
*NET können die Oracle-Datenbanken untereinander vernetzt werden und ein verteiltes Datenbanksystem bilden, das sich über unterschiedliche Systemplattformen erstrecken kann. Damit können beispielsweise Anwendungen von MS-DOS oder Sinix-Clients auf zentrale Oracle-Datenbanken auf BS2000-Rechnern zugreifen. Durch die Komponente SQL
*Connect/Sesam können diese Clients auch an Sesam/SQL-Datenbanken angebunden werden. Für UDS/SQL ist eine entsprechende Anbindung in Planung.
Abbildung 3 zeigt die verschiedenen Sinix und Möglichkeiten, von Sinix und MS-DOS aus auf zentrale Datenhaltung im BS2000 zuzugreifen.
Weitere Client/Server-Produkte von SNI bieten von SNI bieten vorwiegend Lösungen im Bereich der Bürokommunikation: Mail-Service
Die Produkte für Electronic Mail sind auf Sinix-Clients und BS2000-Servern seit 1989 freigegeben. Als Protokoll wird das von der CCITT standardisierte X. 400 verwendet. Im BS2000 steht ein "Message Transfer Agent" zur Verfügung, der auch mit anderen BS2000-Servern sowie mit X. 400-Mailsystemen anderer Betriebssysteme kommunizieren kann. Directory-Service
Das Produkt DIR. 2000 bietet einen verteilten Directory-Service nach dem CCITT-X. 500/ ISO-Standard und erlaubt Sinix. Clients den Zugriff auf Adreßverzeichnisse in BS2000-Servern. Eine MS-Version ist in Vorbereitung.
Der von Siemens-Nixdorf entwickelte Directory-Service wurde von der OSF (Open Software Foundation) in das Kommunikationspaket DCE (Distributed Computing Environment) auf genommen und wird damit auch auf den Plattformen anderer OSF-Anbieter zur Verfügung stehen. Print-Service
Das Produkt PRINT2000 ist seit Mitte l990 freigegeben und erlaubt Sinix-Clients den Zugang zu Hochgeschwindigkeits-Druckern und damit auch zur Nachbearbeitung im Rechenzentrum (Kuvertierung, Postversand, etc. ). File-Service
Für 1992 ist die Freigabe von FILE. 2000 geplant, einem Produkt, das von Sinix-Clients für die Ablage und Verwaltung umfangreicher Dokumentbestände genutzt wird.
Für die Wiedergewinnung der Dokumente anhand von Schlagworten ist ein Retrievalbaustein vorgesehen. Database Access-Service
Er ermöglicht in einheitlicher Weise den lokalen, entfernten und verteilten Zugriff auf Datenbanken verschiedener Hersteller. Die einheitliche ESQL-C-Schnittstelle der Clients verbirgt die Unterschiede der Datenbankschnittstellen sowie der Netze und Transportsysteme. Ein Communication-Management optimiert Netzbelastung und Leitungskosten.
Der Vorteil der aufgezeigten Lösungen besteht darin, daß die vorhandene Infrastruktur von OLTP-Anwendungen, Dateien und Datenbanken, LAN- und WAN-Netzen die Basis für neue Client/Server-Lösungen bietet, und daß sich die neuen Anwendungen organisch in die bisherige DV-Welt integrieren lassen. Ein wichtiger Schritt auf diesem Weg war die Realisierung der SQL-Schnittstelle auf allen SNI-Datenbanksystemen.
Die Realisierung von Client/Server-Anwendungen erfordert eine sorgfältige Auswahl der Verteilungsform, ein gut durchdachtes Anwendungsdesign sowie die Wahl des richtigen Vernetzungskonzepts. Anwender, die sich dieser Herausforderung stellen, können durch die Anwendung dieser Architekturkonzepte jedoch eine signifikante Qualitätssteigerung ihrer DV-Lösungen erreichen.