Zugang zu X.25-Netzen über Euro-ISDN mittels X.31

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1 Reihe Science & Business/1 J. Lübcke, H. Troebner (Hrsg.) Zugang zu X.25-Netzen über Euro-ISDN mittels X.31 Informationsschrift für technische DV-Entscheidungsträger Stand ,,QVWLWXWI U $,QIRUPDWLNXQG $XWRPDWLRQ +RFKVFKXOH%UHPHQ

2 Reihe Science & Business/1 J. Lübcke, H. Troebner (Hrsg.) Zugang zu X.25-Netzen über Euro-ISDN mittels X.31 Informationsschrift für technische DV-Entscheidungsträger Stand unter der Mitarbeit von J. Bardewyck, M. Schoolmann, A. Stelling, J. Mehrtens, I. Janssen Copyright 1997 by HST High Soft Tech Gesellschaft für Telekommunikation mbh Internet D Bremerhaven z Germany 1. Auflage Dezember Überarbeitete Auflage April 1997 Stand: D2.0R01A/ / \DTP_DATA\MARKET\VTRINFO\X31\D20R01\KAP-?.DOC \DTP_DATA\MARKET\VORTRAG\CI\0497\HST0497.PPT Irrtümer und Änderungen vorbehalten HST ist eine eingetragene Marke der HST High Soft Tech Gesellschaft für Telekommunikation mbh. Alle sonstigen Marken gehören den jeweiligen Besitzern

3 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1 Einführung Zusammenfassung Das TK-Netz ISDN/Euro-ISDN Wichtige Grundlagen zum ISDN bzw. Euro-ISDN Seit wann gibt es ISDN? Warum wurde Euro-ISDN eingeführt? Trotz Euro-ISDN kein europäisches ISDN Referenzpunkte und Schnittstellen im ISDN Allgemeine Definition und Funktionen des OSI-Referenzmodells Darstellung des Euro-ISDN im OSI-Modell Dienste und Leistungen im Euro-ISDN Anschlußarten im ISDN Primärmultiplexanschluß als Anlagenanschluß Basisanschluß als Mehrgeräteanschluß Basisanschluß als Anlagenanschluß Verbindungsarten im Euro-ISDN Protokoll- und Funktionsunterschiede zwischen ISDN und Euro-ISDN X.25-Datennetze Allgemeines zu X.25-Datennetzen Geschichtliche Entwicklung der X.25-Datennetze X.25-Protokoll im OSI-Modell Einzelheiten zur Paketdaten-Vermittlung nach X Bedeutung der Begriffe virtuelle Verbindung und logischer Kanal Bedeutung der Abkürzungen SVC und PVC Die Struktur der X.25-Datenpakete Das Adressierungsschema des X.25-Protokolls Die Umgebung des X.25-Protokolls in der X.31-Empfehlung Paketdatenübertragung im Euro-ISDN Allgemeines über die Paketdatenübertragung Gründe für die Integration von Euro-ISDN und X.25-Netzen Leistungsmerkmale für die Paketdatenübertragung im Euro-ISDN Was ist in der Empfehlung X.31 definiert? Maximalintegration Die Maximalintegration nach X.31, Fall B im Euro-ISDN Zugang über D-Kanal mit der Maximalintegration Protokollstruktur der Schichten 1-3 beim D-Kanal-Zugang Zugang über B-Kanal mit der Maximalintegration Protokollstruktur der Schichten 1-3 beim B-Kanal-Zugang Mögliche Endgerätekonfigurationen am S0-Bus Grundstrukturen von Hard- und Software bei ISDN-PC-Adaptern Die verschiedenen Arten der Terminaladaptoren HST GmbH, D2.0R01

4 Inhaltsverzeichnis Vor- und Nachteile bei Verwendung eines ISDN-PC-Adapters, bzw. eines TA Wer nutzt die Maximalintegration? Vertragsbeziehungen zwischen X.25-Anwender, Netzbetreiber und Deutsche Telekom AG Minimalintegration Die Minimalintegration nach X.31, Fall A im ISDN Protokollstruktur der Minimalintegration im ISDN Kostenunterschiede zwischen Maximal- und Minimalintegration Nachteile bzw. Probleme des D-Kanal-Zugangs zu X.25-Netzen Der Spezialanschluß Der Spezialanschluß zur Anschaltung von X.25-Netzen ans Euro-ISDN Leistungsentgelte für den SP-Anschluß: Funktionen des Frame-Handlers (FH) Funktionen des Packet-Handlers (PH) Die CAPI-Schnittstelle Aufgaben und Funktionen der CAPI-Schnittstelle CAPI im OSI-Modell Aufbau und Funktionen des HDLC-Steuerungsverfahrens HDLC im ISDN und in der X.25-Empfehlung, LAP, LAP-D, LAP-B Übertragung der SAPI und der TEI im HDLC-Rahmen Der Terminal Endpoint Identifier (TEI) Der Service Access Point Identifier (SAPI) Das Datex-P Datex-P-Rufnummer Kanalnummern Fenstergröße Die Tarifierung Anschlüsse und Zugangsvarianten im Datex-P Datex-P10H-Anschluß Grundpreise für P10H-Anschluß Zusatzleistungen Anzahl der Verbindungen Datex-P10F-Zugang Datex-P10I-Zugang Datex-P20H-Anschluß Datex-P20F-Zugang Datex-P20I Zugang Frame Relay Zugang zum Datex-P über den D-Kanal gemäß X.31, Fall B HST GmbH, D2.0R01

5 Inhaltsverzeichnis 7 D-Kanal-Zugang zu privaten X.25-Netzen micnet.31 von micado Leistungen Kosten VEBACOM Service und Netze Leistungen Kosten INFO AG Leistungen Kosten Wissenschaftsnetz (WIN) Zugang zum WIN über das Telefonnetz bzw. ISDN Kosten für den WIN-Zugang Mehrwertdienste Zugang zum WIN übers ISDN gemäß X.31, Fall B DFN-Verein Wirtschaftlichkeitsvergleich Preisbeispiele Filetransfer Dialoganwendung Schlußfolgerung des Wirtschaftlichkeitsvergleichs Dialog über ISDN Einsatzmöglichkeiten des D-Kanal-Zugangs X.25-Netzbetreiber bieten den D-Kanal-Zugang zu ihrem Netz an Ersatz von Datex-P-Anschlüssen Anbindung von Außenstellen an eine Zentrale Regionale Anbindung von Außenstellen an eine Zentrale Bundesweite Anbindung von Außenstellen an eine Zentrale ISDN in der Touristikindustrie, das X.31 Projekt der START Unternehmensgruppe Anhang A Weitere Informationen zu X.31 und Euro-ISDN...A-1 Die wichtigsten Zugangsmöglichkeiten zu Datex-P... A-1 Standorte der Einwählzugänge für Datex-P20I, -P20F und -P10F... A-2 Standorte der Packet-Handler und deren Versorgungsbereiche... A-4 Kartenübersicht der Packet-Handler-Standorte... A-5 Tarife für ISDN-, bzw. Euro-ISDN-Anschlüsse:... A HST GmbH, D2.0R01

6 Inhaltsverzeichnis Anhang B PC-Host-Kommunikation via HST Saphir/X B-7 Hardwareunabhängige PC-Host-Kommunikation über CAPI 2.0/X B-7 Remote Workstation mit HST Saphir ISDN-Adapter... B-8 Anhang C Glossar...C-9 Anhang D Literaturverzeichnis...D-15 Anhang E X.31/Euro-ISDN RemoteAnalyzer HST CDMS (Text) Anhang F Unternehmenskurzprofil HST GmbH/janus HST Marketing GmbH (Charts) 1997 HST GmbH, D2.0R01

7 Vorwort Was zusammengehört, wächst auch zusammen (nach Willy Brandt, Berlin 1989) oder Come together (nach dem Werbeslogan eines Tabakherstellers) 1997 HST GmbH, D2.0R01 Seite 1

8 Vorwort Vorwort zur ersten Auflage Durch die Einführung des neuen Dienstes "Zugang zu paketvermittelnden X.25-Netzen über den ISDN D-Kanal bzw. B-Kanal (X.31)" durch die Deutsche Telekom AG gegen Ende des Jahres 1994, avanciert nunmehr Euro-ISDN zu einer universellen Kommunikationsplattform. Dabei wächst die alte X.25-Welt mit der noch relativ jungen ISDN-Welt zusammen. Die Standardschnittstelle Common ISDN API (CAPI) in der neuen Version 2.0 (vormals Version 1.1), seit Anfang 1995 von der neu gegründeten CAPI Association e.v. 1 verwaltet, spielt hierbei eine entscheidende und tragende Rolle. Der Standard CAPI 2.0 beinhaltet dabei X.31 bereits als Standardprotokoll und bekam nunmehr auch den Status eines offiziellen europäischen Standards beim ETSI 2. Die Vermarktung von ISDN kann seitens der Deutschen Telekom AG eigentlich eingestellt werden, wenn man die stürmischen Wachstumsraten der letzten Jahre betrachtet 3. Trotzdem wird durch die Integration von X.25-Netzen im Euro-ISDN über das neue Dienstmerkmal X.31 ein erneuter Schub zu den jetzt schon beträchtlichen Wachstumsraten bei der Vermarktung von ISDN-Anschlüssen ausgehen. Nicht nur aus Kostengründen ist zu erwarten, daß viele bisherige "reinrassige" X.25-Anwendungen wie POS-Systeme oder Dialoganwendungen demnächst auf CAPI 2.0 samt X.31-Protokoll aufsetzen oder über einen sogenannten X.31-Terminaladapter im Euro-ISDN weiterbetrieben werden. Alleine in der deutschen Versicherungswirtschaft, im Touristikbereich und in vielen anderen Branchen werden in naher Zukunft X.25-Anschlüsse "zehntausendfach" durch Euro-ISDN- Anschlüsse ersetzt werden. HST hat als eines der elf Gründungsmitglieder der CAPI Association diese Entwicklung sehr früh erkannt. Daher wurde CAPI 2.0 schon zur CeBIT 94 durchgängig von allen HST- Produkten unterstützt. Dies bereits wenige Wochen nach der Spezifikation des neuen Standards. Für die ISDN-PC-Adapterfamilie HST Saphir wurde sogar ein sogenannter "Autodetectmode" entwickelt, der den parallelen Betrieb von CAPI 1.1- als auch CAPI 2.0- Applikationen ermöglicht. Die X.31-Funktionalität folgte dann als erstes Release gegen Ende 94. Dabei haben wir sehr eng mit dem PC-Host-Kommunikationsspezialisten micado zusammen gearbeitet. Die Firma micado ist auch gleichzeitig Betreiber des privaten X.25- Netzes micnet.31 (s. auch Abschn. 7.1). Mit Produkten wie dem HST Datenverteilsystem (basiert auf FileManager/IKernel) oder der HST Virtual CAPI sind die ersten Hybrid-Applikationen verfügbar, die wahlweise eine leitungs- bzw. paketvermittelnde Datenübertragung ermöglichen. Mit der Scriptfunktion kann dies beim HST Datenverteilsystem auch automatisch per Batch erfolgen. Weiterhin ist eine Fernwartung verfügbar, die wahlweise über ISDN oder X.31 genutzt werden kann. Die ISDN-Adapterfamilie HST Saphir (für ISA-, PCMCIA- und Parallelschnittstelle) unterstützt heute X.31 über die CAPI 2.0 Schnittstelle im Euro-ISDN unter den Betriebssystemen DOS, DOS/DPMS, Windows 3.x, Windows 95, Windows NT, OS/2 und NetWare. 1 Am in Berlin von den führenden ISDN-Unternehmen gegründeter Industrieverband als e.v. als Nachfolgeorganisation des Telekom/Roland CAPI-Arbeitskreises. 2 Wird beim ETSI (European Telecommunications Standards Institute) unter ETS Profil B geführt 3 Quelle: Telekom (ca. 2,5 Mio. verkaufte B-Kanäle bis Ende August 1995; davon 744 Tsd. Basis- sowie 33 Tsd. Primärmultiplexanschlüsse) 1997 HST GmbH, D2.0R01 Seite 2

9 Vorwort Als besonderer Clou wurde das Produkt HST Virtual CAPI (ISDN Ressourcensharing im LAN, s. auch LANline 4/92) um die X.31-Funktionalität erweitert, wobei zusätzlich ein komplexes Sessionsplittingmanagement für die Verwaltung der logischen Verbindungen entwickelt wurde. Es können nunmehr in einem lokalen Netzwerk bis zu 64 bzw. 350 logische Verbindungen mit nur einem ISDN-PC-Adapter zur Verfügung gestellt werden (für CAPI 2.0 basierende X.31-Anwendungen wie z.b. PC-Host-Emulation). Die Obergrenze für die Anzahl der logischen Verbindungen wird von der Deutschen Telekom AG vorgegeben (max. 64 Sessions bei X.31/D-Kanal bzw. max. 350 Sessions bei X.31/B-Kanal). Die HST Virtual CAPI ermöglicht sogar einen Mischbetrieb von native ISDN-Applikationen über ISDN B-Kanäle bzw. Dialoganwendungen über den ISDN D-Kanal. Ein ISDN- bzw. X.31-Server kann derzeit unter DOS, Windows, OS/2 und NetWare, betrieben werden. Eine Windows NT-Version ist weiterhin in Vorbereitung. Bei den Clientsystemen werden derzeit DOS, Windows, Windows 95 und OS/2 unterstützt. Als Protokolle stehen IPX/SPX und NetBIOS zur Auswahl. In enger Kooperation mit micado ist schon zu einem sehr frühen Zeitpunkt eines der ersten bundesdeutschen X.31-Projekte in der Versicherungswirtschaft erfolgreich realisiert worden. Bei der Westfälischen Provinzial Versicherung (WPV) in Nordrhein Westfalen wurden bisher ca. 650 Agenturen seit der CeBIT 95 über das private X.25 Netz micnet.31 angebunden. In diesem Projekt wird eine von micado entwickelte 3270-Emulation eingesetzt, die auf das X.31-Protokoll von HST aufsetzt. Die Hardwarebasis bildet dabei die ISDN-PC- Adapterfamilie HST Saphir. Durch die DPMS-Technologie werden dabei lediglich sensationelle 6 KB kostbarer DOS-Speicher von dem ISDN-Treiber (samt CAPI 2.0/X.31- Protokoll) in Anspruch genommen. Weiterhin hat micado in Kooperation mit HST und IBM einen Treiber für den IBM Communications Manager/2 entwickelt. Dieser ermöglicht über ein spezielles Mappingverfahren (NDIS nach CAPI 2.0) erstmals die hardwareunabhängige Nutzung des IBM Communications Managers/2 via X.31 im D-Kanal. Diese bahnbrechende Entwicklung wird bereits in diversen Projekten erprobt. Als eines der wohl europaweit bedeutenden X.31-Projekte wird im nächsten Jahr START Telematik GmbH ca Reisebüros an den START-Host über X.31 anbinden. Die Lösung basiert wie beim WPV-Projekt auf der ISDN-PC-Adapterfamilie HST Saphir. Es werden künftig noch weitere technische und innovative Impulse im X.31-Bereich von unserem Hause in enger Zusammenarbeit mit unseren Kooperationspartner ausgehen. Eine europäische Ausweitung der Aktivitäten ist mittelfristig geplant, sobald X.31 auch bei anderen Netzbetreibern als Regeldienst angeboten wird HST GmbH, D2.0R01 Seite 3

10 Vorwort Die hier vorliegenden Informationen zu dem Themenkomplex "Zugang zu X.25-Netzen über Euro-ISDN mittels X.31" soll DV-Entscheidungsträgern in Großprojekten einen ersten Überblick über die o.g. Thematik geben. Dabei werden Technik, Verwendungsmöglichkeiten, Funktionalitäten und Wirtschaftlichkeit des neuen Dienstes der Deutschen Telekom AG und zudem die Anbindungsmöglichkeiten privater X.25-Netze sowie des Datex-P erläutert. Im Anhang ist weiterhin ein Kurzunternehmensprofil unserer Unternehmensgruppe HST High Soft Tech Gesellschaft für Telekommunikation mbh, Bremerhaven (Entwicklung/Herstellung) und janus HST Marketing GmbH, Hamburg (Marketing/Projektvertrieb) beigefügt. Entstanden ist diese vorliegende Informationsschrift 1995 im Rahmen unserer Wissenschaftskooperation mit der Hochschule Bremen mit den Fachbereichen Elektrotechnik sowie Technische Informatik. Unser Dank gehört dabei insbesondere den beiden Diplom- Ingenieuren (FH) Herrn Jörg Mehrtens sowie Herrn Axel Stelling, die einige Abschnitte dieser Informationsschrift als einen theoretischen Teil einer umfangreichen und komplexen Examensarbeit mit dem Thema X.31 in enger Zusammenarbeit mit unseren Ingenieuren in unserem Hause erarbeitet haben. Weiterhin gilt unser Dank den beiden Professoren Herrn Dr. Lübcke sowie Herrn Dr. Myrzik von der Hochschule Bremen, die diese Arbeit wissenschaftlich begleitet haben. Bremerhaven im Dezember 1995 Dipl.-Ing. Hansjörg Troebner Geschäftsführer HST GmbH Vorwort zur zweiten Auflage Die komplett überarbeitete zweite Auflage wurde in enger Zusammenarbeit mit dem Institut für Informatik und Automation (I 2 A) der Hochschule Bremen unter der wissenschaftlichen Mitwirkung von Herrn Prof. Dr. Jürgen Lübcke erstellt. An dieser Stelle möchten wir uns besonders bei Herrn Dipl.-Ing. (FH) Ingo Janssen vom Institut für Informatik und Automation bedanken, der die inhaltliche und editorische Überarbeitung in enger Zusammenarbeit mit unseren Ingenieuren realisiert hat. Neben vielen anderen Änderungen und Korrekturen sind in der zweiten Auflage die neuen X.31/ISDN-Tarife der Deutschen Telekom AG eingearbeitet worden. Weiterhin wurde das Kapitel 10 Einsatzmöglichkeiten des D-Kanal-Zugangs um einen praxisnahnen X.31- Anwenderbereicht aus der Touristikindustrie erweitert. Dank an dieser Stelle Herrn Thomas Rödel von der START Unternehmensgruppe. Der Anhang ist um die wichtigsten Zugangsmöglichkeiten zu Datex-P und um eine Tabelle der Standorte der Einwählzugänge für Datex-P sowie um Informationen über das X.31/Euro-ISDN RemoteAnalyzing System CDMS von HST ergänzt worden. Für die nahe Zukunft wird ein weiteres Kapitel geplant, in dem insbesondere auf die Entwicklung von X.31-Applikationen auf Basis der CAPI 2.0-Schnittstelle eingegangen werden soll. Bremerhaven im April 1997 Dipl.-Ing. Hansjörg Troebner Geschäftsführer HST GmbH 1997 HST GmbH, D2.0R01 Seite 4

11 Einführung 1 Einführung Flexibilität ist in der heutigen Geschäftswelt unerläßlich. Die Märkte entwickeln sich zunehmend dynamischer und damit steigen gleichzeitig auch die Anforderungen. Die Unternehmen müssen schneller auf neue Situationen und Veränderungen reagieren. Auch im Bereich der Datenkommunikation sind universelle Telekommunikationslösungen notwendig. Mit dem ISDN gibt es heute einen internationalen, herstellerunabhängigen Standard im Bereich der leitungsvermittelnden Text-, Sprach-, Daten- und Bildübertragung. In der Paketvermittlung hat sich für dialogorientierte Datenanwendungen der Standard nach X.25 weltweit durchgesetzt. Es bestehen unzählige X.25-Netze über den Globus verteilt. Das Datex-P der Deutschen Telekom AG, welches eines dieser X.25-Netze ist, hat Verbindungen zu 210 anderen X.25-Netzen in 120 Ländern. Mittlerweile ist das Datex-P zu einem der weltweit größten X.25-Netze gewachsen. In der BRD wurden bereits weit über Datex-P-Anschlüsse von der Deutschen Telekom AG installiert. 1 Die Deutsche Telekom AG hat einen neuen Dienst eingeführt, mit dem die Vorteile des ISDN und der X.25-Netze von einem Anschluß aus genutzt werden können: Den Zugang zu paketvermittelnden X.25-Netzen über den D-Kanal oder über den B-Kanal. Dieser Dienst wird seit dem im Euro-ISDN angeboten und basiert auf dem internationalen Standard X.31, Fall B. Der Zugang wird von der Deutschen Telekom AG als Maximalintegration bezeichnet, weil die Paketvermittlung im Zuständigkeitsbereich der Telekom liegt. Die Benutzung des D-Kanals zur Paketdatenübertragung ist deshalb möglich, weil der 16 kbit/s-d-kanal durch die Signalisierung- und Kennzeichengabevorgänge nicht vollständig ausgelastet ist. Der Zugang zu X.25-Netzen war auch schon im nationalen ISDN mit der minimalen Integration (Fall A) möglich. Bei der Minimalintegration wird der B-Kanal des ISDN lediglich als Carrier für die X.25-Paketübertragung zum X.25-Netz verwendet, die Paketvermittlung befindet sich dabei außerhalb des Telekom-Zuständigkeitsbereichs. Diese Minimalintegration steht jedoch für Neuanschlüsse nicht mehr zur Verfügung. Ein wesentlicher Unterschied zwischen den beiden Zugängen (Fall A und B) besteht neben der Technik, in den Kosten für die Datenübertragung. Der D-Kanal-Zugang zu X.25-Netzen gemäß X.31, Fall B wird nur für den Basisanschluß angeboten. Der B-Kanal-Zugang sowohl für den Basis- als auch für den Primärmultiplexanschluß. Beim D-Kanal-Zugang mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von bis zu bit/s stehen die B-Kanäle weiterhin für andere Übertragungen (z.b. Fernsprechen, Filetransfer oder Fax) uneingeschränkt zur Verfügung. Der B-Kanal-Zugang mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von bis zu 64 kbit/s wird von der Deutschen Telekom AG zur Zeit nicht allgemein angeboten. Er wird lediglich für Großkunden in Absprache mit der Deutschen Telekom AG bereitgestellt. 1 Stand: Juni HST GmbH, D2.0R01 Seite 1-1

12 Einführung Bei der Maximalintegration wird die Paketvermittlung zu den X.25-Netzen von Packet- Handlern (PH) übernommen. Sie bilden praktisch den Übergang vom Euro-ISDN zum X.25- Netz. Die X.25-Netzbetreiber wie z.b. Datex-P der Deutschen Telekom AG, micado, Meganet oder Info AG müssen ihr Netz über Spezialanschlüsse für Paketdaten (SP-Anschluß) an die Packet-Handler anbinden, um den D- bzw. B-Kanal-Zugang zu ihrem Netz zu ermöglichen. Die SP-Anschlüsse müssen von den X.25-Netzbetreibern von der Deutschen Telekom AG gemietet werden. Da bei text- und zahlenorientierten Dialoganwendungen auch weiterhin geringe Datenmengen übertragen werden, wird der D-Kanal-Zugang mit bit/s auch in Zukunft attraktiv bleiben. Gerade für Branchen wie Versicherungswirtschaft, Banken und Touristikbereich. Im folgenden werden die technischen und wirtschaftlichen Aspekte des Zugangs zu X.25- Netzen gemäß X.31 dargestellt. Hierbei wird schwerpunktmäßig der D-Kanal-Zugang behandelt. Dazu wird erst einmal auf das ISDN bzw. Euro-ISDN und die Paketvermittlung nach X.25 eingegangen. Nach der technischen Beschreibung des Zugangs zu X.25-Netzen folgen einige Beispiele für private X.25-Netzanbieter, die den neuen Dienst in ihr Netz integriert haben. Um auch die wirtschaftlichen Aspekte zu verdeutlichen, wird ein Wirtschaftlichkeitsvergleich verschiedener Übertragungsmedien durchgeführt. Zum Schluß wird aufgezeigt welche Einsatzmöglichkeiten der Zugang zu X.25-Netzen bietet. Diese Informationsschrift hat keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit. Viehmehr sollen die wesentlichen Aspekte für technische orientierte DV-Entscheidungsträger bezüglich X.31 aufgezeigt werden. Sie ist nun aufgrund veränderter Rahmenbedingungen wie Tarife, Standards, verfügbare Produkte und aktueller Projektbeispiele in der zweiten Auflage verfügbar, wobei weitere Änderungen in diesem Bereich auch zukünftig zu neuen, überarbeiteten Auflagen führen. Diese Informationsschrift und die jeweils neusten Änderungen werden in naher Zukunft dem neuen Technologiestandard entsprechend auch im Internet unter den nachfolgenden Adressen abrufbar sein: Web-Server von HST: Web-Server des Instituts für Informatik und Automation der Hochschule Bremen : HST GmbH, D2.0R01 Seite 1-2

13 Zusammenfassung 2 Zusammenfassung Durch das neue Leistungsmerkmal im Euro-ISDN, den Zugang zu paketvermittelnden X.25- Netzen über den D- oder B-Kanal, hat die Deutsche Telekom AG einen großen Schritt getan, um das Euro-ISDN noch attraktiver zu gestalten, als es vorher schon war. Denn durch den neuen Dienst können vom Euro-ISDN-Anschluß aus wahlweise leitungs- oder paketvermittelt Daten übertragen werden. Das Euro-ISDN entwickelt sich damit immer mehr zur "universellen Kommunikationschnittstelle bzw. zum Allroundgenie der Datenkommunikation. Da der Zugang zu paketvermittelnden Netzen vom Euro-ISDN-Anschluß erst seit ca. einem dreiviertel Jahr angeboten wird, befinden sich sowohl einige Netzanbieter als auch Anwender noch in der Erprobungsphase. Die von micado und HST bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt realisierten X.31-Projekte sind eine der wenigen Ausnahmen. Der neue Dienst ist jedoch in einigen Bereichen schon fest integriert. Die Resonanz bezüglich des neuen Zugangs ergaben durchweg eine positive Resonanz bei den Großanwendern. ISDN war durch seine Leitungsvermittlung neben der Sprachübertragung hauptsächlich für Übertragung größerer Datenmengen geeignet. Durch die Paketdatenübertragung im Euro- ISDN eröffnet sich ein neuer Markt: der Dialogverkehr. Dadurch bieten sich für viele Bereiche interessante Einsatzmöglichkeiten. Kunden die bisher einen Anschluß zum paketvermittelnden Netz für den Dialogverkehr und parallel einen ISDN-Anschluß für den Filetransfer benötigt haben, brauchen in Zukunft nur noch den Euro-ISDN-Anschluß mit X.31 zur Abdeckung beider Übertragungsformen. Ältere Lösungen können auf X.31 umgerüstet werden oder gleich in neue Lösungen mit einbezogen werden. Auch X.25- Netzbetreiber sehen Ihre Vorteile und bieten Serviceleistungen im Zusammenhang mit dem X.31-Leistungsmerkmal an. Sowohl große als auch kleinere Unternehmen, als Anwender, nutzen den neuen Dienst zur Anbindung ihrer Außenstellen an eine Zentrale, sei es die regionale oder auch die bundesweite Anbindung der Außenstellen. Neben der Darstellung der verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten des neuen Dienstes, zeigt ein Wirtschaftlichkeitsvergleich, daß für Dialoganwendungen die Paketvermittlung das günstigste Übertragungsmedium ist. Für größere Datenmengen wie z.b. beim Filetransfer ist die Leitungsvermittlung am wirtschaftlichsten. Aufgrund der vielfältigen Übertragungsmedien die heute zur Verfügung stehen, ist es aber auf jeden Fall anzuraten, ein Datenübertragungsprofil zu erstellen und speziell für dieses individuelle Modell eine Kostenrechnung durchzuführen. Zusätzlich sollte eine Erprobungsphase vor der endgültigen Umrüstung auf eine neue Technik erfolgen, um späteren Überraschungen, wie z.b. höhere Kosten usw. vorzubeugen. Serviceleistungen und Bedenken verschiedener Netzbetreiber bei der Einführung des X.31-Dienstes wurden ebenso recherchiert, wie Produkte z.b. Terminaladapter oder ISDN-PC-Adapter, die den neuen Dienst unterstützen. Weiterhin wird Auskunft über den derzeitigen und zukünftigen Marktwert des neuen Dienstes gegeben. Auch in Zukunft wird es Anwendungsmöglichkeiten für den D-Kanal-Zugang geben, denn die potentiellen Anwender, wie z.b. Versicherungswirtschaft, Banken oder Touristikbereich werden auch weiterhin Dialogverkehr mit relativ geringen Datenmengen führen (z.b bit/s im D-Kanal). Auch wenn bereits Breitband-Kommunikationsnetze z.b. von der Deutschen Telekom AG mit Übertragungsraten bis zu 155 mbit/s und künftig noch mehr erprobt werden (Breitband-ISDN/ATM) oder bereits als Regeldienst verfügbar sind (z.b. Datex-M) HST GmbH, D2.0R01 Seite 2-1

14 Das TK-Netz ISDN/Euro-ISDN 3 Das TK-Netz ISDN/Euro-ISDN 3.1 Wichtige Grundlagen zum ISDN bzw. Euro-ISDN ISDN bedeutet Integrated Services Digital Network, diese Beschreibung läßt erkennen, daß die Grundphilosophie des ISDN die Integration mehrerer verschiedener Kommunikationssysteme ist. Bisher waren für unterschiedliche TK-Dienste wie z.b. Fernsprechen, Datenübertragung, Telefax usw. auch unterschiedliche TK-Systeme erforderlich. Das ISDN soll nun alle Kommunikationsarten unterstützen und die noch analog arbeitenden TK-Dienste digitalisieren. Die Ziele des ISDN lassen sich grob folgendermaßen zusammenfassen: Übertragung verschiedener Informationsarten über ein TK-Netz Eine einheitliche Anschlußdose (bei der Deutschen Telekom AG IAE) zum Anschluß verschiedener ISDN-Endgeräte Alle ISDN-TK-Dienste können über eine Gebührenabrechnung erfaßt werden Eine einheitliche Netzzugangs-Schnittstelle für verschiedene ISDN-Endgeräte Alle verfügbaren TK-Dienste im ISDN sind über eine einzige Rufnummer erreichbar Um das ISDN nutzen zu können, muß zuerst ein ISDN-Anschluß installiert werden. Hierzu wird beim Kunden ein Netzabschlußgerät (NT) installiert. Dieser Netzabschluß ist, wie der Name schon erahnen läßt, der Abschluß des Monopolbereichs der Deutschen Telekom AG. Er läßt eine klare Abgrenzung zwischen Netzbetreiber und Benutzer zu. Beim Basisanschluß wird der NT über eine 2-Draht-Leitung ans ISDN-Netz angeschlossen, die Anschlußdosen werden dann über 4-Draht-Leitungen (S 0 -Schnittstelle) an den NT angeschlossen. Beim Primärmultiplexanschluß wird der NT über 4-Draht-Leitungen an das ISDN-Netz angeschlossen, da eine 2-Draht-Leitung zur Übertragung des 2 mbit/s-datenstromes nicht ausreichen würde. Das ISDN ist ein digitales Netz, d.h. die Daten werden digital übertragen. Die im Endgerät entstehenden analogen Signale werden mit 8 khz abgetastet und dadurch ein 64 kbit/s- Datenstrom erzeugt, die Sprachbandbreite liegt bei 3,1 khz. Zur Verbesserung der Sprachqualität wird auch eine Sprachbandbreite von 7 khz angeboten, der vorgegebene 64 kbit/s-datenstrom setzt dann aber eine Abtastfrequenz von 16 khz voraus. Dies ist festgelegt in der CCITT-Empfehlung G.722. Die Übertragung der digitalen Nutzdaten erfolgt über sog. B-Kanäle. Je nachdem, welche Anschlußart installiert ist, stehen am Basisanschluß 2 B- Kanäle und am Primärmultiplexanschluß 30 B-Kanäle im Vollduplexbetrieb zur Verfügung. Die Signalisierung, Kennzeichengabe und Übertragung von paketierten Daten, erfolgt beim Basisanschluß über einen 16 kbit/s-d-kanal, beim Primärmultiplexanschluß über einen 64 kbit/s-d-kanal. Nähere Einzelheiten der Leistungen und Dienste im ISDN, bzw. Euro-ISDN werden in den folgenden Abschnitten ausführlich dargestellt HST GmbH, D2.0R01 Seite 3-1

15 Das TK-Netz ISDN/Euro-ISDN Seit wann gibt es ISDN? Das nationale ISDN mit 1TR6 wurde bereits 1987 im Pilotprojekt erprobt und wird seit 1989 im Serienbetrieb angeboten. Das Euro-ISDN mit DSS-1 wird seit Dezember 1993 allgemein angeboten. Bereits 1989 haben sich 26 Netzbetreiber aus 20 europäischen Ländern im sog. Memorandum of Understanding (MoU) darauf geeinigt einheitliche Kommunikationsstandards bis spätestens Ende 1993 einzuführen. Das Angebot zusätzlicher Leistungsmerkmale obliegt dabei den Netzanbietern Warum wurde Euro-ISDN eingeführt? 1 Für den Aufbau von Handelsbeziehungen, Produktionskooperationen oder den Aufbau von Vertriebsnetzen ist ein hochmodernes Kommunikationsnetz unerläßlich. Durch Euro-ISDN wird die europaweite Kommunikation einfacher und sicherer, wodurch Informationen besser und schneller transportiert werden können. Euro-ISDN soll auch dafür sorgen, daß die Hersteller zukünftig nur noch eine Softwarevariante für den D-Kanal entwickeln müssen, um ihre Produkte in der ganzen Europäischen Union verkaufen zu können. Durch Euro-ISDN werden deutlich niedrigere Endgerätepreise erwartet, da die Standardisierung die kostengünstigere Herstellung größerer Stückzahlen ermöglicht. Durch die Einführung des Euro-ISDN soll gewährleistet sein, daß die ISDN-Netzbetreiber ihren Kunden eine Mindestanzahl an kompatiblen Leistungsmerkmalen anbieten. ISDN wurde bisher nur national eingesetzt, was zur Folge hatte, daß es zu Kompatibilitätsproblemen bei der Kommunikation mit ausländischen ISDN-Netzen, z.b. dem amerikanischen ISDN kam. Unter anderem sind Unterschiede in den Übertragungsgeschwindigkeiten und in den verwendeten Protokollen vorhanden. Mit dem Euro-ISDN soll nun diese Kompatibilitätslücke geschlossen werden. Im folgenden Kapitel wird auf die Schwierigkeiten bei der Einführung des Euro-ISDN eingegangen Trotz Euro-ISDN kein europäisches ISDN 2 Euro-ISDN wird im Moment nur in Deutschland für den Endgerätenutzer erschwinglich und mit einer großen Anzahl vom implementierten Leistungsmerkmalen angeboten. In anderen europäischen Ländern, z.b. in Österreich gibt es standardmäßig nur den Global Call, d.h. es klingeln bei einem Ruf alle Endgeräte. Wer dann noch die wie in Deutschland standardmäßig angebotenen 3 MSN 3 -Nummern haben will, muß pro MSN jeweils ca. 80,- DM investieren und zusätzlich eine enorm hohe Grundgebühr für den Euro-ISDN-Anschluß entrichten. Während in Deutschland das nationale ISDN-Protokoll mit 1TR6 nicht mehr aktiv vermarktet 1 Quelle: Literaturverzeichnis [11, S. 114] 2 Quellen: Literaturverzeichnis [9, S. 114; 14] 3 Multiple Subscriber Number (s. Glossar) 1997 HST GmbH, D2.0R01 Seite 3-2

16 Das TK-Netz ISDN/Euro-ISDN und das Euro-ISDN vorangetrieben wird, kochen z.b. Frankreich und die USA immer noch ihr eigenes ISDN- Süppchen. Die Telefongesellschaften in den USA wie z.b. AT-T vermarkten weiter ihre herstellereigenen Standards wie z.b. 5ESS oder NI1 (National ISDN One). Demnächst soll in den USA der ISDN-Standard DMS100 kommen. Dieser Standard ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit einiger namhaften Telefongesellschaften der USA. In Frankreich ist der ISDN-Standard mit der Bezeichnung VN3 immer noch erste Wahl. Hersteller von ISDN-PC-Adaptern beispielsweise, die auf dem ausländischen Markt ihre Produkte vermarkten wollen, stoßen dort immer wieder auf harten Widerstand, denn die landeseigenen Firmen wollen natürlich ihren Markt schützen. Ein Beispiel für die harten Bedingungen auf ausländischen Märkten ist folgender Fall: Hier dürfen die Entwickler der Produkte nicht anwesend sein, wenn ihre Hard- oder Software einen 300 Punktetest durchlaufen. Das Endergebnis lautet auch nur bestanden oder nicht bestanden, welcher der 300 Tests nicht bestanden wurde wird nicht bekannt gegeben. In Deutschland gibt es ebenfalls eine Testinstanz, welche die Hersteller bei der Einführung neuer OSI-konformer Produkte unterstützt. Dieser Protokollberatungsdienst der Deutschen Telekom AG ist in Bad Kreuznach untergebracht und trägt den Namen ROLAND (Realisierung offener Kommunikationssysteme auf der Grundlage anerkannter europäischer Normen und der Durchführung harmonisierter Testverfahren). Der Prüfdienst CTS (conformance testing service) wird vom anerkannten Testlabor Eurolab in Wiesbaden durchgeführt. Die bei den Tests auftretenden Fehler, werden den Herstellern zur Korrektur ihrer Produkte bekanntgegeben. Aufgrund der harten Prüfbedingungen für Hard- und Software fremder Hersteller in einigen Ländern, ist es schwer auf dem ausländischen Markt Fuß zu fassen. Dennoch unterstützen Produkte verschiedener Hersteller die Standards anderer Länder, wie z.b. die ISDN-PC- Adapterfamilie HST Saphir. Sie unterstützt die Protokolle 5ESS, NI1 sowie DMS100 (in Vorbereitung) und arbeitet auch mit der in den USA verwendeten Übertragungsrate von 56 kbit/s zusammen (Bitratenadaption). Die ISDN-PC-Adapter können somit auch problemlos in den USA betrieben werden Referenzpunkte und Schnittstellen im ISDN 1 Die Referenzpunkte, auch als Bezugspunkte bezeichnet, wurden von der CCITT in einer sogenannten Bezugskonfiguration festgelegt. Die Bezugspunkte dienen der funktionalen Abgrenzung der im Teilnehmeranschluß verwendeten Elemente. Die Referenzpunkte sollen unabhängig von technischen Einzelheiten die notwendigen Funktionen identifizieren und ihre relative Lage zueinander verdeutlichen. Die Referenzpunkte müssen sich nicht unbedingt außerhalb eines Gerätes befinden, sondern können auch innerhalb eines Gerätes liegen. Die Bezugspunkte sollten deshalb nicht mit einer Schnittstelle gleichgesetzt werden. 1 Quellen: Literaturverzeichnis [15, Abschn. 1.6; 7, S. 226] 1997 HST GmbH, D2.0R01 Seite 3-3

17 Das TK-Netz ISDN/Euro-ISDN Die Referenzpunkte in der folgenden Darstellung stellen die funktionale Abgrenzung der im Teilnehmeranschluß verwendeten Elemente dar: S (S 0, S 2M ) T U V TE1 NT2 NT1 LT ET NT12 R TE2 TA Teilnehmergeräte Telekom-Einrichtungen Abb. 3.1 Referenzpunkte im ISDN 1 Erklärung der dargestellten Funktionseinheiten: TE1: ISDN-Endgerät, z.b. ISDN-PC-Adapter oder ISDN-Telefon. TE2: Konventionelles Endgerät das zum Betrieb an der S-Schnittstelle einen Terminaladapter benötigt. TA: TA zur Schnittstellenanpassung eines konventionellen Endgerätes. NT2: Hat falls vorhanden eine Konzentratorfunktion, wie z.b. eine TK-Anlage oder ein Local Area Network. NT1: Ist der übertragungstechnische Netzabschluß zwischen der Deutschen Telekom AG als Netzbetreiber und dem Teilnehmer (Kunden). NT12: Netzabschluß mit kombinierten Funktionen des NT1 und NT2. LT: Bildet auf der Netzseite den übertragungstechnischen Leitungsabschluß der Strecke von der Vermittlungsstelle zum Teilnehmer. ET: Vermittlungsstelle, die insbesondere die Teilnehmer-Netz-Zeichengabe durchführt. Erläuterung der Referenzpunkte R, S, T, U, V: R: Referenzpunkt zwischen einem konventionellen Endgerät und der notwendigen Schnittstellenanpassung, dem Terminaladapter S: Schnittstelle zwischen Endgerät und Netzabschluß, bei Basisanschluß S 0, beim Primärmultiplexanschluß S 2M T: Referenzpunkt zwischen NT2 und NT1 1 Quelle: Literaturverzeichnis [7, S. 226] 1997 HST GmbH, D2.0R01 Seite 3-4

18 Das TK-Netz ISDN/Euro-ISDN U: Referenzpunkt zwischen Leitungsabschluß und Netzabschluß, U k0 an dieser Stelle ist eine Leitungsschnittstelle des ISDN-Basisanschlusses für Kupferleiter V: Referenzpunkt zwischen Vermittlungsstelle und Leitungsabschluß Allgemeine Definition und Funktionen des OSI-Referenzmodells 1 Die Rechnervernetzung in homogenen Systemen (Geräte desselben Herstellers) ist meistens nur mit gewissen Einschränkungen möglich. Noch schwieriger wird die Vernetzung in einer heterogenen Umgebung, da jeder Hersteller seine eigenen Konventionen benutzt, herstellereigene Netze und Protokolle verwendet. Diese herstellerabhängigen Systeme werden auch als geschlossene Systeme bezeichnet, weil die Kommunikation mit Fremdsystemen nicht unterstützt wird. Im Gegensatz zu geschlossenen Systemen werden bei den offenen Systemen bestimmte Richtlinien und Vorgaben beachtet, die es den anderen Herstellern erlauben, Geräte zu bauen die in andere Systeme zu integrieren sind, oder Schnittstellenprogramme zu erstellen, die eine nachträgliche Eingliederung möglich erscheinen lassen. Um Schwierigkeiten bei der Vernetzung von offenen Systemen vorzubeugen, wurde 1977 das OSI 2 -Referenzmodell, oder auch 7-Schichtenmodell von der ISO 3 als Grundlage für die Bildung von Kommunikationsstandards entworfen. Das OSI-Modell gliedert sich in 7 Schichten (Layer), jedem Layer sind feste Aufgaben zugeordnet. Jede der 7 Schichten beschreibt Objekte, Operationen, Arbeitseinheiten und Protokolle. Jede Schicht bietet der darüberliegenden Schicht definierte Dienste an und nutzt seinerseits die Dienste der darunterliegenden Schicht. Das OSI-Modell kann unterteilt werden in die Schichten 1-4, welche Transportaufgaben erledigen und in die darüberliegenden Schichten 5-7, die anwendungsorientiert arbeiten. Im OSI-Modell findet neben der oben beschriebenen vertikalen Kommunikation zwischen den Schichten eines Endsystems auch eine horizontale Kommunikation statt. Dabei werden Protokolle ausgewertet zwischen z.b. Schicht 4 im Endsystem A und Schicht 4 im Endsystem B. Jede Schicht hängt ihre Protokolldaten an die von den höherliegenden Schichten kommenden Daten an. Im Empfänger-Endsystem werden diese angehängten Protokolldaten dann Schicht für Schicht wieder entfernt, bis in der Anwenderschicht die Nachricht des Sende-Endsystems erscheint. Die folgende Darstellung zeigt das OSI-Referenzmodell, anschließend werden die Aufgaben der verschiedenen Schichten erläutert. 1 Quellen: Literaturverzeichnis [15, Abschn u. 2.2; 2, Abschn ; 39, Abschn. 9.2] 2 Open System Interconnection (siehe Glossar) 3 International Standard Organisation 1997 HST GmbH, D2.0R01 Seite 3-5

19 Das TK-Netz ISDN/Euro-ISDN Endsystem A Endsystem B Schicht 7 Anwendung Schicht 6 Darstellung Schicht 5 Sitzung Schicht 4 Transport Schicht 3 Vermittlung Schicht 2 Sicherung Schicht 1 Bitübertragung logische Verbindungen Vermittlung Schicht 7 Anwendung Schicht 6 Darstellung Schicht 5 Sitzung Schicht 4 Transport Schicht 3 Vermittlung Schicht 2 Sicherung Schicht 1 Bitübertragung Übertragungsmedium Abb. 3.2 Allgemeine Definition des OSI-Referenzmodells 1 Den Schichten 1-7 werden folgende Aufgaben zugeordnet: Bitübertragungsschicht 1 (Physical Layer): Die Aufgabe des Layer 1 ist eine ungesicherte Übertragung von Bitströmen über das Übertragungsmedium zu ermöglichen. Hier sind mechanische Definitionen zu beachten, wie z.b. die Spezifikationen der Anschlußstecker und der PIN-Belegungen. Ebenso sind in dieser Schicht elektrische Definitionen festgelegt, wie z.b. die Darstellung von Bits bezüglich der logischen Werte 0 und 1, sowie die Synchronisation der Bits. Datensicherungsschicht 2 (Data Link Layer): Die Aufgabe des Layer 2 ist einen zuverlässigen Austausch von Datenpaketen zu ermöglichen, zwischen Systemen die durch die Schicht 1 miteinander gekoppelt sind. Die Schicht 2 macht demnach aus einer ungesicherten Verbindung der Schicht 1 eine gesicherte Verbindung durch Erkennen und Korrigieren von Fehlern der Bitübertragungsschicht. Zusätzlich werden hier die Daten in sog. Frames aufgeteilt. Bei der Datenübertragung ist es durchaus möglich, daß Datenpakete nicht mehr in geordneter Reihenfolge beim Empfänger eintreffen. Die Steuerung der Datenpakete in geordneter Reihenfolge übernimmt die Datensicherungsschicht. 1 Quelle: Literaturverzeichnis [7, S. 229] 1997 HST GmbH, D2.0R01 Seite 3-6

20 Das TK-Netz ISDN/Euro-ISDN Vermittlungsschicht 3 (Network Layer): Die Aufgabe des Layer 3 ist die zeitlich und logisch getrennte Kommunikation zwischen verschiedenen Endsystemen zu ermöglichen. Es wird vor allem die Vermittlungsfunktion der Zwischenknoten im Netz behandelt. Im einzelnen sind dies die Identifizierung der Knoten, der Auf- und Abbau logischer Verbindungen und die Wegsteuerung (Routing). Transportschicht 4 (Transport Layer): Der Layer 4 stellt die Schnittstelle zwischen den anwendungsorientierten und den transportorientierten Schichten dar. Die übertragungstechnischen Aufgaben dieser Schicht bestehen in der Erweiterung von Endgeräteverbindungen zu Teilnehmerverbindungen. Grundsätzlich erlaubt die Transportschicht den Aufbau, die Durchführung und Beendigung der Datenübertragung. Weiterhin erlaubt die Schicht 4 das Multiplexen von Netzverbindungen, Segmentieren und Zusammenfassen von Datenpaketen, Erkennung und Behebung von Fehlern, sowie Flußkontrolle auf Ende-zu-Ende-Basis. Sitzungsschicht 5 (Session Layer): Die Sitzungsschicht ist zuständig für den geordneten Ablauf des Dialoges zwischen den Endsystemen. Zusätzlich verwaltet die Schicht 5 Berechtigungsmarken für die Kommunikation, wie z.b. Wiederaufsetzpunkte für die Wiederaufnahme der Verbindung nach einem Abbruch oder Datenverlust. Zudem stellt die Sitzungsschicht Elemente zur Verfügung, die den Dialog steuern und synchronisieren. Darstellungsschicht 6 (Presentation Layer): Die Schicht 6 sorgt durch spezielle Services für eine Transformation der Daten auf ein vereinbartes Standardformat und für eine einheitliche Interpretation. Es erfolgt dabei eine Transformation der Datendarstellung und des Datentyps, d.h. eine Umsetzung der Syntax und der Semantik. Anwendungsschicht 7 (Application Layer): Die oberste Schicht 7 gibt den Anwendungen Unterstützung in Form bestimmter Services wie electronic mail, file transfer, virtuelles Terminal oder remote job entry. Die Anwendungsschicht stellt dem Anwenderprogramm die Verbindung zur Außenwelt zur Verfügung (s. auch zum Thema OSI-Modell Abschn , 4.1.2, 5.9, und 5.2.5) HST GmbH, D2.0R01 Seite 3-7