1. eine Hilfe beim Editieren der Diagramme sein, indem es alle SDL-Symbole zur Verfügung stellt,

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1 Leseprobe Kommunikationssysteme (Band 2) 4 SDL-Spezifikation In diesem Abschnitt wird aufbauend auf den Ergebnissen der Anforderungsanalyse und der Analyse der Ebenenfunktionen eine formale Spezifikation mit Hilfe der SDL-Methode durchgeführt. Diese Methode, die im Abschnitt 8.2 aus Band I ausführlich dargestellt wird, ist eine speziell für Kommunikationssysteme entwickelte graphische Spezifikations- und Beschreibungssprache (engl. Specification and Description Language). Eine Zusammenstellung der SDL-Graphik-Symbole findet sich im Anhang. Als Ergebnis der SDL-Spezifikation entsteht eine Serie von SDL-Diagrammen, die im Abschn zusammengefaßt dargestellt werden, weil sie eine geschlossene hierarchisch gegliederte Struktur bilden. Bei der Erstellung dieser Diagramme ist angesichts der Komplexität eines Kommunikationssystems ein geeignetes Software-Werkzeug unerläßlich. Das Werkzeug soll 1. eine Hilfe beim Editieren der Diagramme sein, indem es alle SDL-Symbole zur Verfügung stellt, 2. einen Syntax-Check enthalten, um Fehler schon in der Entstehungsphase abzufangen und 3. eine hierarchische Dateiverwaltung ermöglichen. Die Diagramme dieses Bandes wurden mit dem Werkzeug SDT/PC 2.2 der Fa. TeleLOGIC aus Malmö erstellt. [190], [191] 4.1 Allgemeines Vor Beginn der Spezifikation des Kommunikationssystems soll zum besseren Verständnis der folgenden Abschnitte auf einige allgemeine Gesichtspunkte eingegangen werden Merkmale Besonders hervorzuheben ist, daß die Stärke der SDL-Spezifikation eines Kommunikationssystems in der Darstellung des strukturellen Aufbaus sowie des Automatenverhaltens seiner Instanzen liegt. Der strukturelle Aufbau wird dabei durch die hierarchische Schichtung und

2 das Dienstekonzept des OSI-Referenzmodells vorgegeben. Vollkommen offen gelassen wird bei dieser Spezifikation die Frage der Implementierung. Die Umsetzung der SDL-Spezifikation nach einem bestimmten Realisierungskonzept in eine Implementierung wird in den Abschnitten 5 und 6 gezeigt. Bild 4.1. Hierarchische Dienst-Struktur des Gesamtsystems Grundsätzlich kann die Spezifikation nach der SDL-Methode einen solchen Grad an Vollständigkeit erreichen, daß sich aus den mit Hilfe eines SDL-Editors erstellten Diagrammen durch einen Compiler ein Quellcode erzeugen läßt 1. Hier soll jedoch die Spezifikationstiefe so weit eingeschränkt werden, daß sich der Umfang in Grenzen hält und noch eine gute Übersichtlichkeit gegeben ist. Eine vollständige Spezifikation erfordert die Ergänzung der Graphiksymbole der SDL-Diagramme durch eine programmiersprachenähnliche Syntax. Diese Ergänzung soll hier in Form einer Pascal-Notation vorgenommen werden, um dem Leser das Verständnis der SDL-Diagramme zu erleichtern Vorgehensweise Am Anfang steht die SDL-Spezifikation des gesamten verteilten Kommunikationssystems mit Bedienungs-Schnittstellen, Einricht-Schnittstellen und Kommunikations-Schnittstellen. Das Gesamtsystem, dessen hierarchische Struktur in Bild 4.1 dargestellt ist, enthält einen Bedienungsblock und einen Block File-Transfer-Dienst, der den eigentlichen Datei-Transfer ermöglicht. Der File-Transfer-Dienst wird geleistet von den Instanzen der Anwendungsschicht, die sich auf den P-Dienst der Darstellungsschicht abstützen. Der P-Dienst wiederum wird erbracht durch die Instanzen der Darstellungsschicht, die sich auf den S-Dienst ab- 1 Dies ist in der Praxis heute durch die auf dem Markt angebotenen SW-Werkzeuge der Fall.

3 stützen. Durch fortgesetzte Anwendung dieses Verfahrens ergibt sich die folgende Einteilung dieses Abschnittes Spezifikation: 1. Gesamtsystem, 2. File-Transfer-Dienst, 3. Darstellungs-Dienst, 4. Sitzungs-Dienst, 5. Transport-Dienst, 6. Netzwerk-Dienst, 7. Sicherungs-Dienst, 8. Bitübertragungs-Dienst, 9. Timer-Dienst. Auf allen Ebenen des File-Transfer-Dienstes ist ein zentraler Timer-Dienst erforderlich, dessen Spezifikation im letzten Abschnitt 4.10 behandelt wird. Auf den kommunikationsbezogenen Spezifikations-Ebenen wird nacheinander eine Dienst- sowie eine statische und dynamische Protokollspezifikation durchgeführt Verteiltes System Ein Kommunikationssystem ist ein verteiltes System, dessen Subsysteme durch Telekommunikation miteinander verbunden sind. Dabei besteht ein verteiltes System aus einer gewissen Anzahl von autonomen miteinander kooperierenden Subsystemen an geographisch unterschiedlichen Standorten. Diese Subsysteme stellen die Datenstationen dar. Der Aspekt der räumlichen Verteilung eines Systems erfordert einige Anmerkungen, weil er in der SDL- Spezifikation in direkter Weise keinen Niederschlag findet. Eine Kommunikationsschicht im Sinne des OSI-Referenzmodells erstreckt sich über alle Stationen des räumlich verteilten Systems und erfaßt alle Instanzen einer Hierarchiestufe. Alle diese Instanzen stützen sich auf einen unterlagerten Dienst ab, der ebenfalls das ganze räumlich verteilte System umfaßt. Dabei stellt dieser Dienst in jeder Datenstation Dienstzugangspunkte zur Verfügung. Bei dem hier zu spezifizierenden Kommunikationssystem gibt es zwei Typen von Stationen: der Typ Transitstation, von dem nur ein Exemplar erforderlich ist, und der Typ Endstation, von dem bis zu 15 Exemplaren zulässig sein sollen. In den SDL- Diagrammen werden daher nur die Instanzen und Dienstzugangspunkte jeweils eines Typs spezifiziert.

4 Bild 4.2. Redundante Darstellung bei der SDL-Spezifikation Aus Gründen der Anschaulichkeit werden nun üblicherweise bei der Spezifikation z.b. des Netzwerkdienstes, wie in Bild 4.2 gezeigt, zwei Exemplare der Netzwerk-Instanz eines Endsystems und dazwischen die Netzwerkinstanz des Transitsystems gezeichnet. Diesen drei Instanzen ist der Sicherungsdienst unterlagert. Der Vorteil dieser redundanten Darstellung liegt darin, daß der Betrachter sowohl eine rufende als auch eine gerufene Station und die virtuellen Verbindungen zwischen den Instanzen vor Augen hat Aufbau der Instanz, Starten und Stoppen von Prozessen Das Grundelement eines Kommunikationssystems ist, wie in Band I gezeigt, die Instanz. Die wesentlichen Aufgaben einer Instanz sind allgemein das zustandsabhängige Bearbeiten von Eingangssignalen und das "Verpacken" und "Entpacken" der PDU's von und zur Partnerinstanz. Hieraus ergibt sich, wie Bild 4.3 zeigt, ein allgemeines Prozeßmodell. Bild 4.3. genereller Aufbau der Instanz und Prozeßaufruf Eine Instanz einer beliebigen Schicht i wird typischerweise durch drei Prozesse dargestellt:

5 - ein Prozeß i_com beschreibt das zustandsabhängige Verhalten einer Instanz, - ein Prozeß i_codex dient dem Codieren und Decodieren von PDU's der i-schicht von und zu Dienstdateneinheiten der i-1-schicht (i-1-sdu's) und - ein Prozeß i_einricht, mit dessen Hilfe bestimmte Einricht-Parameter in Form von Variablen für die Prozesse i_com und i_codex programmiert werden können und auf die diese Prozesse während der Laufzeit zugreifen können. Der Prozeß i_com kommuniziert mit seiner Umgebung einerseits über Dienstsignale des überlagerten i_saps und andererseits mittels der i_pdus, die er, anstelle über die virtuelle Verbindung zur Partnerinstanz, real über die Route i_pdu mit dem Prozeß i_codex austauscht. Dabei findet zu einem Codiervorgang im instanzeneigenen Prozeß i_codex spiegelbildlich ein Dekodiervorgang im gleichnamigen Prozeß der Partnerinstanz statt und die SDU's werden mit dem data-dienst der unterlagerten Schicht letztendlich zur Partnerinstanz übertragen. Der Prozeß i_com besitzt i.a. eine zusätzliche, direkte Route, im Bild i-1_sap 1, zum unterlagerten SAP. Dies ist sinnvoll, weil hierüber direkt Dienste in Anspruch genommen werden können, die in irgendeiner der unterlagerten Instanzen realisiert sind, und die das Codieren bzw. Decodieren von PDUs nicht erforderlich machen. Nur der Prozeß i_com kommuniziert mit einem entfernten Partnerprozeß. Nur er steuert das zeitlich logische Verhalten einer Instanz, z.b. bei Ausbleiben bestimmter, erwarteter PDUs der Partnerinstanz. Deswegen benötigt auch nur dieser Instanzenprozeß eine Route zum Timer- Channel, hier die Route i_ti. Wichtig ist das Starten von Prozessen während der Laufzeit eines Systems. Zur Festlegung des Start-Mechanismus gibt es in SDL die zwei folgenden Beschreibungsmittel: 1. ein Zahlenpaar init,max im Prozeßsymbol. Dabei ist init eine Zahl, die die Anzahl der Prozeßexemplare bei der Systeminitialisierung angibt und max eine Zahl, die die maximal zulässige Anzahl der Prozeßexemplare während der Systemlaufzeit angibt. 2. eine Prozeß-Create-Line, mit der festgelegt wird, welcher Prozeßtyp Exemplare von welchem anderen Prozeßtyp startet. Die Einrichtprozesse des File-Transfer-Dienstes sollen bei der Systeminitialisierung gestartet werden. Während der Laufzeit des Systems starten dann die Einrichtprozesse die jeweiligen COM-Prozesse und diese die zu ihnen gehörigen CODEX-Prozesse. Prozesse werden, wenn sie nicht mehr benötigt werden, gestoppt, weil sie Rechenleistung erfordern. Die SDL-Prozeß- Spezifikation sieht zur Festlegung dieses Vorgangs ein Stop-Symbol vor, das von einem bestimmten Zustand aus auf ein bestimmtes Signal hin erreicht wird.