Das Netzwerk aus der Sicht der Hosts
Bevor wir zur Erörterung des Kommunikationsprotokolls der Betriebssysteme übergehen, sind einige Definitionen erforderlich.
Ein Host (HOST) ist ein Computersystem, das Teil des Netzwerks ist,
Ein IMP (Interface Message Processor, Schnittstellen-Nachrichtenprozessor) ist ein Honeywell DDP-516-Rechner, der an einem bestimmten Standort mit bis zu vier Hosts gekoppelt ist und den Hosts den Zugang zum Netzwerk ermöglicht. Die Konfiguration des anfänglichen Netzwerks mit vier Hosts ist in Abbildung 1 dargestellt. Die IMPs bilden ein Kommunikationsnetz mit Speichervermittlung. Ein Begleitpapier in diesem Tagungsband behandelt die IMPs etwas eingehender. [3]
Eine Nachricht ist ein Bitstrom von weniger als 8096 Bits Länge, der von einem Host an einen IMP zur Übertragung an einen anderen Host übergeben wird. Die ersten 32 Bits der Nachricht sind der Kopf. Der Kopf enthält die folgenden Informationen:
- (a) HOST
- (b) Nachrichtentyp
- (c) Flags
- (d) Link-Nummer
Wenn eine Nachricht von einem Host an seinen IMP übertragen wird, benennt das HOST-Feld des Kopfes den empfangenden Host. Wenn die Nachricht beim empfangenden Host eintrifft, benennt das HOST-Feld den sendenden Host.
In diesem Papier sind nur zwei Nachrichtentypen von Bedeutung. Reguläre Nachrichten werden von einem Host erzeugt und an seinen IMP zur Übertragung an einen fremden Host gesendet. Der andere interessierende Nachrichtentyp ist ein RFNM (Request-for-Next-Message). RFNMs werden im Zusammenhang mit Links erklärt.
Das Flag-Feld des Kopfes steuert Sonderfälle, die hier nicht von Bedeutung sind.
Die Link-Nummer gibt an, über welchen von 256 logischen Pfaden (Links) zwischen dem sendenden Host und dem empfangenden Host die Nachricht gesendet wird. Jeder Link ist unidirektional und wird vom Netzwerk so gesteuert, dass zu einem Zeitpunkt nicht mehr als eine Nachricht über ihn gesendet werden darf. Diese Steuerung wird mithilfe von RFNM-Nachrichten realisiert. Nachdem ein sendender Host eine Nachricht über einen bestimmten Link an einen empfangenden Host gesendet hat, ist es dem sendenden Host untersagt, eine weitere Nachricht über denselben Link zu senden, bis der sendende Host ein RFMN empfängt. Das RFNM wird vom IMP erzeugt, der mit dem empfangenden Host verbunden ist, und das RFNM wird an den sendenden Host zurückgesendet, nachdem die Nachricht in den empfangenden Host gelangt ist. Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass es in jeder Richtung 356 Links gibt und dass vom Netzwerk keine Beziehung zwischen ihnen auferlegt wird.
Der Zweck des Link- und RFNM-Mechanismus besteht darin, einzelne Benutzer daran zu hindern, einen IMP oder einen Host zu überlasten. Implizit in diesem Zweck steckt die Annahme, dass ein Benutzer nicht mehrere Links verwendet, um eine hohe Bandbreite zu erreichen, und das HOST-HOST-Protokoll entspricht dieser Annahme weitgehend. Eine noch grundlegendere Annahme ist natürlich, dass die Last des Netzwerks von einigen Benutzern stammt, die Nachrichtenfolgen übertragen, und nicht von vielen Benutzern, die gleichzeitig einzelne Nachrichten übertragen.
Um die Länge der Nachricht zu begrenzen und die Kommunikation zwischen Hosts mit unterschiedlicher Wortlänge zu erleichtern, wird das folgende Formatierungsverfahren verwendet. Wenn ein Host eine Nachricht zur Ausgabe vorbereitet, erzeugt er einen 32-Bit-Kopf. Auf den Kopf folgt eine Bitfolge, Markierung genannt, die aus einer beliebigen Anzahl von Nullen besteht, gefolgt von einer Eins. Die Markierung ermöglicht es dem sendenden Host, den Anfang der Textnachricht mit seinen Wortgrenzen zu synchronisieren. Wenn das letzte Bit einer Nachricht in einen IMP gelangt ist, hängt die Hardwareschnittstelle zwischen IMP und Host eine Eins gefolgt von genügend Nullen an, um die Nachrichtenlänge zu einem Vielfachen von 16 Bits zu machen. Diese angehängten Bits werden Auffüllung genannt. Abgesehen von der Markierung und der Auffüllung werden dem Text einer Nachricht keine Beschränkungen auferlegt. Abbildung 2 zeigt eine typische Nachricht, die von einem 24-Bit-Rechner gesendet wird.