De (lokale) netwerkstructuur van commerciële administratieve organisaties is in het algemeen op Token Ring-technologie gebaseerd. De capaciteit daarvan vormt in grote omgevingen een belemmering voor de implementatie van nieuwe toepassingen zoals werkstroombeheer. Boosdoener is de verwerking van gedigitaliseerde beeldinformatie (image). Vergroting van de capaciteit kan volgens netwerk-deskundige F.P. Weggeman plaatsvinden door de introductie van ‘asynchronous transfer mode’ (atm).
Een Token Ring-netwerk kan logisch worden voorgesteld als een ring. Wanneer het noodzakelijk is meer aansluitingen te realiseren wordt een tweede ring gevormd. Om communicatie tussen deze beide ringen mogelijk te maken kunnen ze worden gekoppeld met een ‘brug’. Voor het aanbrengen van structuur in deze topologie wordt gebruik gemaakt van ringen per gebouw en ringen per afdeling.
De gebouwringen worden ‘backbone’ genoemd en de afdelingsringen ‘gebruikersegmenten’, zie figuur 1. 
Om een zo groot mogelijke betrouwbaarheid te garanderen wordt de backbone vaak dubbel uitgevoerd. Op deze manier ontstaat vanwege de omvang van de betreffende omgevingen een netwerk met een groot aantal segmenten. Er zijn netwerken met meer dan honderd gebruikersegmenten.
Deze netwerken zijn gebaseerd op Token Ring-techniek met een bandbreedte van 16 Megabit per seconde. Voor alle scherm-georiënteerde applicaties is deze capaciteit ruim voldoende. Met de opkomst van mogelijkheden voor opslag en verwerking van beeld ontstaat echter behoefte aan een veel grotere netwerkcapaciteit.
De inzet van atm-technologie (asynchronous transfer mode) maakt dit mogelijk.
Ontwikkeling van applicaties
De traditionele datacommunicatie, die gecentraliseerd om de host plaatsvond, werd opgebouwd in een tijd waarin bandbreedte slechts zeer beperkt beschikbaar was. Daarom is dit type communicatie sterk geoptimaliseerd met betrekking tot beslag op het netwerk. Per schermwisseling worden ongeveer 200 bytes verzonden.
De introductie van de Token Ring-technologie betekende een vooruitgang van de beschikbare snelheid en bandbreedte. Op het moment dat er meer resources beschikbaar komen, gaan applicaties er ook gebruik van maken. Bij de ontwikkeling van applicaties die zich bedienen van communicatie tussen PC’s wordt vaak weinig aandacht besteed aan het beslag op de netwerkcapaciteit. Men concentreert zich meer op de functionaliteit.
Dientengevolge worden bij eenvoudige beeldschermwisselingen al vaak enige tientallen kilobytes verzonden. Daarnaast werkt men in nieuwe applicaties niet uitsluitend met klassieke data maar ook met gedigitaliseerde beelden zoals image. Verzenden van een dergelijk beeld kost 150 tot 200 Kbyte per document. Dit betekent een toename met een factor 1000 ten opzichte van terminal/host-communicatie via het netwerk. De eerstvolgende verwachte ontwikkeling op dit gebied is het verzenden van bewegende beelden.
Hindernissen
Om vast te stellen of het mogelijk is het papieren archief te vervangen door een elektronische uitvoering en om na te gaan welke hindernissen zich hierbij voordoen, zijn proeven gedaan. Bij deze proeven zijn onder andere metingen van de netwerkbelasting uitgevoerd. Het transport van beeld bleek meer netwerkcapaciteit te vragen dan met de huidige Token Ring-structuren kan worden geleverd. Dit was een bevestiging van de theorie op dit punt. Mede naar aanleiding van deze bevindingen is een aantal problemen geïdentificeerd.
In veel van de bestaande Token Ring-netwerken zijn de bruggen geïmplementeerd op PC-systemen (met daarop het ‘bridge program’ geïnstalleerd) of op speciale brug-platformen met vergelijkbare frame forwarding-capaciteit. Deze bruggen zullen als eerste een knelpunt vormen. In de praktijk schakelen ze meestal niet meer dan ongeveer een kwart van de mediacapaciteit.
Ook wanneer ze worden vervangen door snellere typen is het capaciteitsprobleem nog niet opgelost. Omdat meer netwerkgebruikers zich in andere dan het eigen segment bevinden, dreigt de capaciteit van de backbone een probleem te vormen. Er is immers sprake van een optelsom van al het verkeer dat de gebruikersegmenten verlaat en andere segmenten als bestemming heeft. Om de snelheid te verhogen verdient het aanbeveling om multipoort-bruggen in te zetten. Het verkeer dat van één segment binnen de multipoort-configuratie naar een ander gaat, volgt hierbij niet meer de route over de backbone, maar blijft binnen de brug. Om de migratie naar atm mogelijk te maken dienen de bruggen voorzien te zijn van de mogelijkheid van een atm-uplink.
Implementatie
In de lan-backbone kan atm worden geïntroduceerd door naast de bestaande backbone-structuur een atm-backbone te installeren. De bestaande gebruikersegmenten hoeven, zolang de bezetting daarvan nog geen probleem vormt, daarvoor niet van techniek te veranderen. De eerder genoemde multipoort-bruggen worden naast de aansluiting op de bestaande Token Ring-backbone met de atm-uplink aangesloten op de nieuwe atm-structuur.
Omdat de route via atm sneller is zal deze in de praktijk gebruikt worden. Vervolgens wordt eerst één en later – indien aanwezig – de tweede Token Ring-brug verwijderd. Deze manier van werken kan geleidelijk aan door het gehele netwerk plaats vinden. Door atm zodanig in te zetten krijgt iedere brug met elke andere brug, waarmee gegevens uitgewisseld worden, een dedicated verbinding met de capaciteit van de atm-backbone, in plaats van het evenredige deel van het aantal bruggen in de backbone van 16 Megabit per seconde. Hiermee is een volledige niet-blokkerende backbone-structuur gerealiseerd.
Per cluster van multipoort-bruggen ontstaat het beeld dat is weergegeven in figuur 2.
Voor een dergelijke inzet van atm is het noodzakelijk om gebruik te maken van de migratietechniek die lan emulation genoemd wordt. Het is aan te raden om hiermee ervaring op te doen in een pilot. Deze techniek is inmiddels gestandaardiseerd binnen het atm-forum. Toch lijkt het voorlopig verstandig met één leverancier te werken ter voorkoming van compatibiliteitsproblemen. Dit geeft bovendien betere mogelijkheden voor beheer van het netwerk.
Lan-schakeltechniek moet gezien worden als een overgang naar atm. Het is niet verstandig om hiermee een complete gebouwstructuur op te bouwen. Wel is deze techniek geschikt om de toegangscapaciteit van servers in een lan sterk te vergroten.
Vanwege de prijs per poort plus adapter dient men daarnaast te overwegen niet langer in Token Ring-technologie te investeren voor nieuwe omgevingen, of bij substantiële uitbreidingen. Momenteel is deze prijs gelijk aan die van de overeenkomstige Token Ring-versie. De verwachting is dat deze laatste niet meer zal dalen; die van atm wel.
Wanneer de bezetting van het gebruikersegment hoog oploopt, kan microsegmentatie worden overwogen. Hierbij moet echter rekening worden gehouden met voornoemde kosten van atm/poort plus adapter- combinaties. Als alternatief kan men dan werkplekaansluitingen op atm realiseren. Diverse onderzoeken (Thomass Routt en andere) tonen aan dat 25 Mb hiervoor ruim voldoende is. Het ligt dus voor de hand atm-concentratoren met aansluitingen van 25 Mb in te zetten.
Met de uitvoering van een dergelijk programma biedt men voldoende bandbreedte voor de implementatie van beeld-applicaties en is men voorbereid op de eenentwintigste eeuw.
F.P. Weggeman is Hoofd Netwerk Infrastructuur bij ING Nederland
Technieken
ATM
Atm staat voor ‘asynchronous transfer mode’. Het gaat uit van transport over glasvezelstructuren met snelheden van 100/155 Mb in de lan-sfeer. Zowel telecom-gebruikers als -leveranciers zien dit als de techniek van de (nabije) toekomst. Dat komt door de schaalbaarheid, de mogelijkheid alle soorten gegevens te transporteren en de mogelijke toepassing zowel in interne als in externe netwerken.
Lan Emulation (Lane)
Token Ring-technologie beslaat de onderste twee-en-een-halve laag van het OSI-model. Atm geeft invulling aan laag één en laag twee. Zolang er geen ‘native’ atm wordt toegepast is daarom invulling noodzakelijk voor het deel dat wèl door Token Ring en niet door atm wordt afgedekt. Dit heeft ook de industrie zich gerealiseerd. Daarom is ‘lan emulation service’ ontwikkeld. Deze houdt zich bezig met de vertaling van Token Ring-adressen in atm-adressen. Hiermee is het mogelijk de backbone van atm te voorzien zonder dat dit merkbaar is voor de aangesloten devices. Bij ‘native’ atm-aansluiting moet een Lane-module op de adapter of in de communicatie-stack aanwezig zijn om te kunnen deelnemen in het Lane-netwerk.
Shared versus switched
Token Ring gaat uit van ‘shared media’, terwijl atm gebaseerd is op schakel-techniek. Dit betekent dat bij Token Ring iedereen in hetzelfde segment gezamenlijk gebruik maakt van de bandbreedte. Bij atm wordt een verbinding tot stand gebracht tussen twee punten. Hierdoor is de totale bandbreedte beschikbaar voor de verbinding tussen de beide eindpunten.
