Diplomarbeit Skalierbare Hochverfügbarkeitslösungen mit Lastverteilung für E-Commerce Sites Mai 2000
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2.1.2 Token Ring, FDDI, ATM
Die in diesem Abschnitt erläuterten gängigen Protokolle werden bei den Lösungsansätzen in Kapitel 4 nicht verwendet, sind aber hier der Vollständigkeit halber angeführt.

2.1.2.1 Token Ring
Das Token Ring-Verfahren wurde 1985 von IBM vorgestellt. Ziel von IBM war es, ein preiswertes und leicht auszubauendes Netzwerk bereitzustellen. Ursprünglich wurde es in der reinen IBM-Umgebung mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 4 Mbit/s betrieben. Seit 1991 wird Token Ring auch mit 16 Mbit/s und in Nicht-IBM Umgebungen eingesetzt und entspricht dem IEEE 802.5-Standard. Der Zugriff der Stationen auf den gemeinsamen Ring wird durch das Token Passing-Verfahren gesteuert. Dieses Verfahren regelt die wichtigsten Systemabläufe innerhalb des Token Rings. Die Übertragung der Daten im Ring wird unidirektional vorgenommen. Da es sich bei Token Ring um ein Single-Token-Verfahren handelt, befindet sich auch nur ein Token auf dem Ring. Jede am Ring angeschlossene Station regeneriert ankommende Signale und arbeitet dadurch als Verstärker.
Token Ring-Pakete werden nach IEEE 802.5 bei einer Übertragungsgeschwindigkeit von 4 Mbit/s bis zu einer maximalen Länge von 4.500 Byte und bei einer Übertragungsrate von 16 Mbit/s bis 17.900 Byte unterstützt. In einem Token Ring können 260 Stationen betrieben werden.
In Deutschland befinden sich die meisten Token Ring-Installationen bei Banken und Versicherungen. IBM hat hier in der Vergangenheit durch die Bindung an Großrechnersysteme und SNA viele Kunden jahrelang mit dieser Technologie versorgt. Heute steht Token Ring am Abgrund des Netzwerkmarktes. High-Speed Token Ring und Gigabit Token Ring sollen den Absturz aufhalten, jedoch würde diese Technologie strategisch nur im Mittelstand mit AS/400 Umgebung eingesetzt werden, wo ATM im Backbone und zu Servern noch keinen Sinn macht. Viele Unternehmen migrieren daher jetzt zu Ethernet.

2.1.2.2 FDDI - Fiber Distributed Data Interface
FDDI ist ein LAN-Standard (X3T9.5), welcher vom American National Standards Institute (ANSI) erarbeitet wurde. Um die Sicherheit im Netzwerk zu erhöhen, wird ein gegenläufiger Doppelring (Primär-, Sekundärring) aus Glasfaserkabeln verwendet.
Der Sekundärring wird entweder als Backupring oder als zusätzlicher Datenring betrieben, wodurch der Datendurchsatz auf 200 Mbit/s gesteigert werden kann (Dual MAC-Betrieb).
Die maximale Ausdehnung des FDDI-Ringes kann 100 km erreichen. Bis zu 500 Endgeräte können mit diesem Ring verbunden werden. Dabei darf die maximale Entfernung von zwei Endgeräten 2 km nicht überschreiten.
FDDI wurde früher vorwiegend als Backbonetechnologie eingesetzt. Server wurden dann zunehmend mit der Kupfervariante CDDI in das Netz integriert. Heute existiert keine Weiterentwicklung des Standards zu höheren Geschwindigkeiten mehr. Zudem ist diese Technologie für den breiten Einsatz in geswitchten Umgebungen zu teuer. FDDI-Netze werden heute durch ATM oder Gigabit-Ethernet Backbones abgelöst.

2.1.2.3 ATM - Asynchronous Transfer Mode
Bei ATM handelt es sich um ein verbindungsorientiertes13 Protokoll, welches gleichermaßen für die Übertragung von Sprache, Daten und anderen Diensten geeignet ist. So wird z.B. die Sprachübertragung durch das Einhalten von maximalen Verzögerungs- und Übertragungszeiten realisiert. Diese QoS14-Funktionalität wird zur Zeit nur von ATM garantiert. Ermöglicht wird dies durch die Übertragung im asynchronen Zeit-Multiplex-Verfahren, d.h. die Datenströme werden nicht entsprechend ihrer Reihenfolge, sondern entsprechend ihrer Priorität weitergeleitet.15
Um die Verzögerungs- und Übertragungszeiten möglichst klein zu halten, werden bei ATM die Daten in Paketen fester Größe, den sogenannten Zellen, transportiert (siehe Abb. 2.4). Bei konstanter Paketgröße kann zudem die Hardware auf diese Größe hin optimiert werden.


Abbildung 2.4 : Aufbau einer ATM-Zelle16

ATM ist verbindungsorientiert, d.h. während bei traditionellen Protokollen wie Ethernet und Token Ring eine sendende Station Daten in das Netzwerk gibt, ohne über den Status des Empfängers informiert zu sein, baut ATM vor der Datenübertragung eine Verbindung zum Ziel auf. Diese Verbindung wird Virtual Connection genannt.17
ATM wird in Zukunft vornehmlich in sehr großen Campusnetzwerken eingesetzt werden, da hier eine flexible Vermaschung bei voller Lastverteilung notwendig ist. Zudem ist ATM bestens geeignet, Token Ring und Ethernet-Netze über ein gemeinsames Backbone miteinander zu verbinden. Unerläßlich hierfür ist LANE.18 ATM bis zum Arbeitsplatz wird, wegen hoher Kosten und der Aufwendigkeit der Implementation, in der nächsten Zeit keine große Rolle spielen.


13Ethernet, Token Ring und FDDI sind verbindungslos
14Quality of Service
15vgl. [4], S. 149; [6], S. 3
16aus: [4], S. 151
17vgl. [4], S. 152; <6>
18LAN Emulation
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