DE3445627A1 - Mehrrechnersystem - Google Patents

Description

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Mehrrechnersystem

Die Erfindung betrifft ein digitales Rechnersystem mit Benutzerstationen und einer Haupt st ation.

Ein Merkmal eines modernen Büros ist heutzutage die Anzahl von freistehenden Rechnern, die meistens über digitale lokale Netzwerke - sogenannten local area networks (LAN) miteinander verbunden sind. Dieser Trend geht mit dem Trend zum Dezentralisieren von Datenverarbeitung einher. Als Beispiel seien kleine Gruppen von Ingenieuren oder Finanzwirtschaftlern genannt, die eine gewisse Menge von Nachrichten zwischen Rechnern zu übertragen haben und auf eine Datenbasis lesend zugreifen wollen. Solche Gruppen rufen normalerweise ihre eigene Anwendungssoftware und ihre eigenen Dateien auf. Da ein Rechner relativ teuer und zu dem nicht einfach zu transportieren ist, sind große Investitionen notwendig, um die Personen, die einen Rechner benötigen, auch damit ausstatten zu können. In der Praxis wird dann meist ein Rechner auf einen großen Benutzerkreis aufgeteilt, wodurch sich große Zugriffswartezeiten ergeben und außerdem jeweils die benötigten Unterlagen von einem Arbeitsplatz zum Rechner und umgekehrt transportiert werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem Mikrocomputersystem eine Dezentralisierung der Benutzereinheiten

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bei gleichzeitig schnelleren Zugriffszeiten zu realisieren.

Ein erfindungsgemäßes digitales Rechnersystem mit Benutzerstationen und einer Hauptstation ist dadurch gekennzeichnet, daß die Benutzerstationen eine oder mehrere periphere Einheiten zum Senden und Empfangen digitaler Zeichen und Daten aufweisen, daß die Hauptstation wenigstens einen Mikrocomputer und entsprechend zugeordnete periphere Einrichtungen enthält, daß die übertragung von Information zwischen einer Benutzerstation und einer Hauptstation oder zwischen der Hauptstation und irgendeiner Benutzerstat ion digital durchgeführt wird, daß beim Aufbauen einer Verbindung durch einen Benutzer die Information, die von der Benutzerstation zur Haup.tstation gesendet wird, die Adresse der Einrichtung enhält auf die die Benutzerstation einen Zugriff wünscht, daß die Information, die von der Haupt— station zu einer Benutzerstation gesendet wird, die Adresse der Benutzerstation enthält für die die Information bestimmt ist und daß die Informationsübertragung zwischen den Benutzer stationen und der Hauptstation in beiden Richtungen über Nachrichtenwege eines digitalen Nachrichtensystems erfolgt.

Ein Mikrocomputer enthält übl i cherweise ei nen Mikroprozessor, der über einen Bus mit verschiedenen Einrichtungen wie Speichern und oft auch einer digitalen lokalen Netz-' schnittstelle verbunden ist. An diesen Bus sind'ebenfa I Is über Ein-/Ausgangstore die perhipheren Einheiten/ wie Tastatur, Bildschirm und sonstige übliche Einheiten a η geschlossen.

Die Erfindung beschreibt eine Möglichkeit einige Teile eines Mikrocomputers von der Benutzersei te zur örtlich entfernten Hauptstation zu verlegen, wobei jeder Benutzer eine Grund-

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menge von peripheren Einheiten erhält, die er an die zuvor erwähnten zur Hauptstation verlagerten Teile anschließen kann.

Ein Ausführungsbeispiel wird im folgenden anhand der Zeichnungen ausführlich erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Benutzerstation mit einer Zeichen-Bildschirmeinheit, wie es in einem Rechnersystem gemäß der Erfindung benutzt wird,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Haupt station, gemäß der Erfindung

und

Fig. 3 eine weitere Benutzerstation, die in dem Rechnersystem gemäß der Erfindung eingesetzt werden kann.

15· In einem digitalen Rechnersystem gemäß der Erfindung wird es mittels üblicher digitaler übertragungs- und Vermittlungstechnik, wie sie in digitalen Nebenstellenanlagen und digitalen Übertragungskanälen verwendet wird, ermöglicht einige oder alle peripheren Einrichtungen eines. Mikrocomputers einer Benutzerstation zuzuteilen, die sich örtlich getrennt von dem Mikrocomputer, dem Speicher, dem Massenspeicher und anderen Mikröcomputerbauelementen befindet.

Die Bauelemente der Hauptstation benötigen keine Zuordnung zu dem Benutzer, der ein Grundvorrat von peripheren Einheiten entsprechend seines Bedarfs besitzt. Diese peripheren Ein-

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heiten sind an eine digitales NebensteLLennetζ angeschlossen .

Mit seinem Grundvorrat von peripheren Einheiten kann der Benutzer einen Verbindungsaufbau zu einem örtlich entfernten Mikrocomputer starten und die 'Einrichtungen des Mikrocomputers so nutzen, als ob sein Grundvorrat von peripheren Einheiten direkt an den Mikrocomputer angeschlossen wäre ..

Wenn mehr als ein Mikrocomputer verfügbar ist, können sie, wie aus der Nebenste I Lentechni k bekannt, über eine Anruf-^ suchergruppe angeschlossen sein, so daß die Bedürfnisse der Benutzer durch eine Verbindung zu jedem Mikrorechner einer Gruppe, die zu den Bedürfnissen vorgegebenen Anwendungen oder eine Anzahl von Anwendungen enthält, befriedigt werden. Verschiedene Anrufsuchergruppen können benutzt werden um auf andere Gruppen von Mikrocomputern mit anderen Anwendungen zuzugreifen. Die benutzten Übertragungsund Vermittlungsmittel können analog oder digitaler Art sein, wobei die Übertragungsseite jedoch für die notwendige Antwortgeschwindigkeit entsprechend der Benutzerstation schnell genug arbeiten muß.

Dabei wird die Verwendung von digitaler übertragungs- und Vermittlungstechnik, wie sie in digitalen Nebenstellenanlagen mit digitalen übertragungstoren oder in digitalen, Paketvermittlungsnetzen angewendet wird, bevorzugt, um die notwendige übertragungsgeschwindigkeit für die gemeinschaftlich genutzten peripheren Einheiten, wie z.B. Tastenfelder, Zeichen- und Graphikbildschirme., Drucker und Direkteingabegeräte, wie "Ro IIkugeIn" und "Mäuse", bei Be-

30... rücksi chtigung tragbarer Kosten bereitzustellen.

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FaLLs mehr aLs eine periphere Eingabeeinheit an der Benutzerstation zur Verfugung steht, enthäLt die Eingabeseite der AnschlußschaLtung der Benutzerstation eine Konzentratorverbindung. Eine ähnLiche Anordnung wird an der Ausgangsseite benutzt, faLLs mehr aLs ein peripheres Ausgabeeinheit existiert. Die Konzentratorverbindung steLLt sicher, daß Daten-, oder ZeichenfοLgen, die zu dem Mikrocomputer über die übertragungsmitteL gesendet werden, eine Kennzeichnung erhalten, die den peripheren Eingabeeinheiten, von denen sie stammen zugeordnet ist.

Die Ausgangskonzentratorverbindungen steLlen sicher, daß die Daten- oder Zeichenfolgen, die von dem Mikrocomputer gesendet und mit einer Kennzeichnung der peripheren Ausgabeeinheit, zu denen sie übertragen werden soLLen, versehen sind (die Daten- und Zeichenfolgen und die zugehörige Kennzeichnung werden von der AnschLußschaLtung des Mikrocomputers gesendet), auch zu dieser peripheren Ausgabeeinheit gelangen. Das Verfahren um solche Kennzeichen zu senden variiert in den verschiedenen Ausführungen dieser Erfindung. Dabei können die Kennzeichen als Datenpaket mitteLs dem Verfahren der Paketübertragung gesendet werden. Wenn eine nicht paketierte Übertragungsart benutzt wird und ein übertragungsweg für Außerband-Signalisierung verfügbar ist, kann das Kennzeichen zwischen der Benutzerstation und dem Mikrocomputer mittels durchgehender Signalisierung gesendet werden (vor dem Senden der ZeichenfοLgen), wobei der einem digitalen übertragungsweg zugeordnete Signalisierungsweg benutzt werden kann. Im anderen Falle kann ein Untermultiplexkanal für jede periphere Einheit verwendet werden. Wenn nötig kann die durchgehende Signalisierung auch dazu benutzt werden der AnschlußschaLtung in der Benutzerstation und der NebensteLlenanLage eine Einstellung der übertragungsgeschwindigkeit zu ermöglichen, um eine Anpassung an die peripheren Einheiten zu erreichen. CÖPY

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Im folgenden wird auf die Figuren 1 bis 3 Bezug genommen/ in denen die Erfindung unter Verwendung von digitaler übertragungstechnik und einer digitalen Nebenstellenanlage mittels zweier unterschiedlicher Benutzerstationsanordnungen gezeigt wird. Zunächst wird von dem Fall ausgegangen, daß eine Benutzerstation vier periphere Einheiten 1, 3, 4, 5 (vgl. Fig. 1) aufweist. Dazu startet der Benutzer den Vorgang, in dem er von einer Tastatur 1 aus mittels Aufruf eine Verbindung mit einem Mikrocomputer 10 aufbaut. Dies wird durch das Betätigen einer Ruftaste initiert, wodurch eine digitale Anschlußschaltung 2 die Verbindung zwischen ihr und der Tastatur 1 sowie Datenanzeigeeinrichtungen 3 und 4 in einen Signa I isierungsmodus setzt. Dabei besteht die Datenanzeigeeinrichtung 3 aus einem Drucker und die Datenanzeigeeinrichtung 4 aus einem Videobildschirm mit Speichern und sonstigen üblichen Einheiten.

Diese Tastatur 1 wird dann zum Eingeben von AuswahLinformation genutzt. Der Verbindungsaufbau erfolgt über einen digitalen Schalter (nicht näher gezeigt), der über Signalisierungswege (vgl. Fig. 1 und 2) mit der Benutzerstation und dem Mikrocomputer Nachrichten austauscht. Der Erfolg (oder Mißerfolg) eines Verbindungsaufbauversuches wird auf der Datenanzeigeeinrichtung 3, 4 durch eine geeignete Nachricht angezeigt. Solche Benutzung von Tastaturen und Datenanzeigeeinrichtungen zum Verbindungsaufbau sind. bekannt.

Die Neuheit der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, die Tastatur 1 und die Datenanzeigeeinrichtungen 3, 4 so zu benutzen, als ob sie direkt an den Mikrocomputer 10 angeschlossen wären. Wenn die Verbindung aufgebaut ist, setzt die digitale Anschlußschaltung 2 die Verbindung zwischen ihr und der Tastatur 1 sowie den Datenanzeigeeinrichtungen 3, 4 für

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die gesamte Verbindungsdauer in einen Datenübertragungsmodus. Jede anschließende Betätigung der Tastatur 1 erzeugt eine entsprechende Zeichenfolge, die über den Datenweg der digitalen übertragungs-und Vermittlungsmittel zu dem ört-Lieh entfernten Mikrocomputer 10 gesendet wird. Jede so übertragene Zeichenfolge ist in diesem Fall in einem Paketformat codiert, wobei die Adresse des Paketes die periphere Einheit angibt, von welcher die Zeichenfolge stammt, hier ist es die Tastatur 1. Somit wird in diesem Fall die Paketisierungstechnik zum Erzeugen der Konzentratorfunkt ion benutzt. In gleicher Weise erzeugt jede Operation mit einer "Maus" 5 ein codiertes Datenpaket, das über den Datenweg des digitalen übert ragungs- und Vermittlungsmittel zu dein örtlich entfernten Mikrocomputer 10 gesendet wird.

Nachdem die Zeichenfolge von dem örtlich entfernten Mikrocomputer 10 (vgl. Fig. 2) empfangen wurde, wird jedes codierte Datenpaket durch eine digitale Anschlußeinheit 11, die dem Mikrocomputer 10 zugeordnet ist, decodiert und in eine entsprechende Nachricht zum übertragen über einen Mikrocomputerbus BUS übersetzt. Durch die Nachricht wird der Mikrocomputer 10 von dem in der peripheren Einheit, entweder der Tastatur 1 oder der "Maus" 5, st attgefundenen Ereignis "informiert" und die Mikrocomputer-Anwendersoftware reagiert nun So₇, wie sie zu einem Ereignis reagieren würde, das bei einer direkt angeschlossenen Tastatur oder "Maus" stattgefunden hätte. Falls die Anwendersoftware.bereitsteht ein Ereignis für eine periphere Ausgabeeinheit.zu starten, z.B. das Anzeigen einer Zeile auf dem Videobildschirm 4, wird eine erzeugte Nachricht auf dem Mikrocomputerbus BUS zur digitalen Anschlußeinheit 11 gesendet, in der sie in Paketform codiert wird. Dieses Paket wird über die übertragungs- und Vermittlungsmittel zur Benutzerstation über-

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tragen und in der digitalen Anschlußschaltung 2 decodiert. Die das Paket enthaltenden Daten- und Zeichenfolgen werden zu der durch die Paketadresse indizierten peripheren Einheit gesendet; in diesem Fall zur Anzeige auf dem Drucker 3. Danach wird durch Betätigen einer Löschtaste die Verbindung über die Nebenstellenanlage ausgelöst. Die peripheren Einheiten 1, 3, 4, 5 der Benutzerstation sind nun von dem örtlich entfernten Mikrocomputer 10 getrennt, wodurch aus der Signalisierung zwischen der Benutzerstation und der Nebenstel lenanlage und zwischen der Nebenstellenanlage und dem örtlich entfernten Mikrocomputer 10 das Auslösen der durchgeschaLteten Verbindung erfolgt. Dadurch wird der Mikrocomputer 10 zum Aufnehmen von Anfragen anderer Benutzerstationen frei.

Weitere Bauteile des Mikrocomputer 10 sind eine Speichereinheit 12, eine Plattenspeichersteuereinheit 13 und eine Netzwerkschnittstelle 14, die den Zugriff auf Massenspeicher, andere Mikrocomputer und sonstige übliche AnlagenteiLe herstellt.

Eine einfachere Anordnung einer Benutzerstation wird in Fig. 3 gezeigt. Sie besitzt nur eine periphere Eingabeeinheit, eine Tastatur 20 und eine periphere Ausgabeeinheit, eine Anzeigeeinheit 21. Somit ist keine Paketform, Untei— rahmenbiIdung oder zusätzliche Signalisierung zum Anzeigen der Zugehörigkeit einer Daten- oder Zeichenfolge zu seiner zugeordneten peripheren Einheit notwendig, wodurch die digitale Anschlußschaltung 2 und die digitale Anschlußeinheit 11 der Benutzerstation bzw. des örtlich entfernten Mikrocomputers 10 sich vereinfacht aufbauen lassen. Somit entspricht dieses Beispiel dem nach Fig. 1 beschriebenen Verfahren. Ein großer Teil der Anstrengungen beim Entwickeln der Software besteht darin. Datenverarbeitende

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Systeme und Anwendungsmögichkeiten zu entwickeln, wobei sich Mikrocomputersysteme wie CP/M und UNIX dazu gut eingeführt haben. Dabei ist es für jeden in dieser Technik ausgebildeten Fachmann einfach solche Systeme und Softwaren in einem wie folgt beschriebenen Mikrocomputersystem einzubauen.

Vorteile der vorliegenden Erfindung sind:

a) Durch die Verfügbarkeit eines Pools von Mikrocomputern über eine Anrufsuchergruppe einer Nebenstellenanlage wird die Anwendung erweitert. Es wird eine kleinere Anzahl von Mikrocomputersystemen benötigt, um eine gegebene Anzahl von Benutzern zufrieden zu stellen.

b) Der Benutzer hat eine erweiterte Sicherheit beim Dateien bilden, Archivieren und sonstigen üblichen Tätigkeiten, die als Teil im gesamten Pool von Mikrocomputern stattfinden. Außerdem wird der Benutzer auch davon befreit, für Speicherplätze für Disketten und für periodische Regeneration von Dateien zu sorgen.

c) Wenn durch das digitale integrierte Dienstenetz (ISDN) einmal häusliche Benutzer erreicht werden, kann die ständig wachsende Anzahl von Büroangestellten durch den Zugriff auf den Pool von Mikrocomputern anstelle vom Büro genauso von zuhause aus arbeiten.

d) Da die meisten Benutzer eines Mikrocomputers dazu neigen, angebotene Pakete von Software anstelle der eigenen Ent-Wicklung von Programmen zu benutzen, ist eine gemischte Form des Arbeitens möglich. Hieraus ist es möglich ein lokal angeschlossenes Mikrocomputersystem während der Programmentwicklung zu nutzen, anstatt Softwareentwick-

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Lungswerkzeuge auf dem Mikrocomputersystem vorzusehen.

e) Die Anordnung aus Tastatur und Bildschirm ist für durchgeschaltete Verbindungen in vorhandenen Zeitmultiplex-* Diensten verfügbar, z.B. über öffentliche Vermittlungsnetzwerke oder über digitale integrierte Dienstnetze (ISDN). Dazu wird eine entsprechende an die Nebenstellenanlage angeschlossene Zugangseinheit (Protokollumsetzer) benöti gt.

f) Durch die Benutzung eines solchen Endgerätes ist der individuelle, von dem Mikrocomputer örtlich entfernt sitzende Benutzer im hohen Maße zukunftssicher ausgestattet. Die örtlich entfernten Mikrocomputer können eine größere Verarbeitungskapazität mit größeren Spei eherzugriffsmögIichkeiten besitzen, als sie von den meisten Benutzern b.enötigt werden. Da die Verarbeitungsund Speicheranforderung durch die Benutzer wachsen, müssen die Benutzer zunächst wenigstens am Anfang innerhalb der Anwendungsbandbreite des Systems verbleiben. Dieses kann jedoch durch Hinzufügen von weiteren Mikrocomputertoren, Massenspeichern und anderen peripheren Einheiten auf lokaler Netzwerkebene¹ entsprechend den Wachstumsanforderungen erweitert werden. In einem weiteren Schritt ist es möglich, besser ausgestattete Endgeräte, wie z.B. farbige Graphikeinheiten, bereitzustellen, die in Übereinstimmung mit der Erweiterung der Anwenderbasis, d.h. das unterstützen mit einer für solche Endgeräte notwendigen Software, einhergehen muß. Dies entspricht einem billigeren Entwicklungsweg, als es das Ersetzen von leistungsfähigen Mikrocomputern wäre.

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Claims (5)

Standard ELektrik Lorenz AktiengeseLLschaft Stuttgart A.J.Dyer -1 Patentansprüche

1. DigitaLes Rechnersystem mit Benutzerstationen und einer Hauptstat ion, dadurch gekennzei c h η e t , daß die Benutzerstationen eine oder mehrere periphere Einheiten (1, 3, 4, 5) zum Senden und Empfangen digitaLer Zeichen und Daft en aufweisen, daß die Hauptstation wenigstens:einen Mikrocomputer (10) und entsprechend zugeordnete periphere Einrichtungen (12, 13, 14) enthäLt, daß die übertragung von Informationen zwischen einer Benutzer stat ion und der Hauptstation oder zwischen der Hauptstation und irgendeiner Benutzerstation digitaL durchgeführt wird, daß beim Aufbau einer Verbindung durch einen Benutzer die Information, die von der Benutzer st at i on zur Haupt stat.i on gesendet wird, die Adresse der Einrichtung enhäLt, auf die die Benutzerstation einen Zugriff wünscht, daß die Information, die von der Hauptstation zu einer Benutzer stat ion gesendet wird, die Adresse der Benutzer stat ion enthäLt für die die Information bestimmt ist und daß die Informationsübertragung zwischen den Benutzer stat ionen und der Hauptstation in beiden Richtungen über Nachrichtenwege eines digitaLen N achrichteη systems erfoLgt.

ZT/P1-Kn/bL

13.12.1984 - 2 -

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2. Digitales Rechnersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptstation zwei oder mehrere Mikrocomputer (10) enthält, die für die gleichen Anwendungen benutzbar sind und daß durch die von einer Benutzerstation gesendete Information über eine Anrufsuchergruppe in der Hauptstation der Mikrocomputer angewählt wird, der gerade frei zur Nutzung ist.

3. Digitales Rechnersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es zwei oder mehrere Gruppen von Mikrocomputern enthält, daß jede Gruppe zur Nutzung verschiedener Anwendungen verfügbar ist, daß die Hauptstation zwei oder mehrere Rufnummern aufweist, jede für eine Gruppe von Mikrocomputern, wobei durch eine Nummer immer ein Suchvorgang in einer solchen Gruppe gestartet wird.

4. Digitales Rechnersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede perhiphere Einheit (1, 3, 4 , 5) einer Benutzerstation an eine digitale Anschlußschaltung (2) angeschlossen ist, die der Reihe nach eine Verbindung zum Zugreifen auf das digitale Nachrichtensystem ermöglicht.

5. Digitales Rechne r system nach Anspruch 4, dadurch' gekennzeichnet, daß die digitale Anschlußschaltung (2) eine Konzentratorverbindung enthält, um zu gewährleisten, daß mehr als eine periphere Einheit (1, 3, 4, 5) an eine einfache Leitung anschließbar sind und daß durch Signali sierungseinheiten sichergestellt wird, daß durch die digitale Anschluß-

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schaltung (2) auf der Benutz.ersei t e und durch eine digitaLe AnschLußeinheit C11) auf der Mikrocomputerseite die gewünschte periphere Einheit adressiert wird und die entsprechende Anpassung an die zu übertragenden Zeichen- und Datenfο Igen, wenn notwendig, durchgeführt werden.

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