Autor: Armando Rech Filho


A Celepar se prepara para enfrentar os desafios dos novos tempos. As tendências mundiais apontam para a distribuição das atividades da área de informática e, dentre estas, o processamento.

Temos aí que contemplar primordialmente de que forma os equipamentos e sistemas se interligarão em uma rede de processamento distribuído.

Este primeiro artigo sobre o assunto busca lançar, de maneira bastante abrangente, alguns conceitos iniciais que formarão a base para o desenvolvimento desta tecnologia na CELEPAR. Com certeza, estes temas serão aprofundados na medida em que se evolua no processo.

AS MUDANÇAS TECNOLÓGICAS NA INFORMÁTICA.

Ao longo dos anos, temos presenciado uma verdadeira revolução na área de informática. No início eram os sistemas batch, os grandes e caros computadores, o que tornava o processamento centralizado uma opção obrigatória para as empresas.

Num passo seguinte, com o crescimento dos processadores e ampliação dos sistemas de comunicações, começaram a surgir os sistemas on-line, com os terminais de vídeo levando para dentro de casa do usuário a informação instantânea.

Como não poderia deixar de ser, o próximo passo na seqüência constituirá na colocação de inteligência de processamento na mão do usuário.

A indústria mundial de informática passa a direcionar os seus investimentos cada vez mais para este segmento promissor. Hoje, calcula-se que os investimentos nesta área já ultrapassam a casa dos 60% da totalidade dos gastos com informática.

A tecnologia de processamento inteligente chega ao usuário em decorrência da evolução fantástica da microeletrônica, que possibilitou o desenvolvimento de sistemas de pequeno porte. Começando com os microcomputadores, que hoje se transformam em sistemas cada vez mais poderosos e a custos relativos cada vez menores, disseminando-se em escalas crescentes no contexto da informática.

Os grandes computadores centrais estariam ameaçados? Em hipótese alguma! Cada elemento vai desempenhar o papel apropriado dentro de um ambiente integrado de dados e aplicações, em um conceito de processamento distribuído.

Aos grandes computadores caberá o processamento dos sistemas corporativos das organizações, desempenhando a partir daí a função de servidor de dados para os equipamentos distribuídos. Estes equipamentos distribuídos se incumbirão de executar os processamentos de sistemas departamentais, e de efetuar o tratamento de dados tanto da entrada como de saída para os sistemas corporativos.

Num nível de integração ainda maior, os computadores centrais e distribuídos conversarão entre si, trocando informações em tempo real, dentro de um conceito que o mercado vem consolidando de processamento cooperativo: programas de mainframes conversarão com programas de microcomputadores ou equipamentos intermediários, distribuindo funções dentro de uma mesma aplicação.

Constantemente atenta a evolução do setor, a CELEPAR vem se preparando desde 1985 para enfrentar estes desafios começando então pelo seu programa de microinformática. Hoje são perto de mil equipamentos em uso nos mais diversos órgãos, algumas redes locais, e ainda poucos sistemas multiusuários Unix. Espera-se uma grande ampliação deste parque e também o surgimento de equipamentos e sistemas intermediários que possam suportar sistemas departamentais de maior porte e complexidade.

A CELEPAR tem colocado como objetivo o investimento na filosofia de processamento distribuído, entendendo que esta seja uma forma viável de atender a toda demanda por serviços de informática no Estado. Esta postura induz a um trabalho em dois segmentos: uma mudança cultural, significativa no processo de desenvolvimento de sistemas e a disponibilização de uma base tecnológica que permita a interconexão de todos estes equipamentos e sistemas em uma única rede.

INTERNECONEXÃO DE REDES HETEROGÊNEAS

Quando começaram a surgir os primeiros sistemas on-line, cada fabricante de equipamento passou a definir e implementar uma arquitetura de comunicação de dados voltado para suas necessidades. Isto gerou o que denominamos de sistemas proprietários, por conectarem entre si, apenas computadores de sua própria fabricação.

No momento em que as empresas usuárias começaram a crescer em informática e sentiram necessidade de expansão em suas redes, começaram a enfrentar problemas de conectividade ficando restritos a ampliações dentro do fornecedor original.

Há pelo menos 20 anos vem se envidando esforços no mundo inteiro, com o objetivo de criar padrões para conectividade sendo OSI – Open System Interconnection o que hoje possui maior aceitação. O Departamento de Defesa Americano, e paralelo estabeleceu um padrão próprio chamado TCP/IP para interconexão de seus equipamentos, o qual é largamente utilizado no mundo Unix.

Somente depois de muito tempo, dado a aceitação do mercado, começou a ocorrer a convergência dos grandes fabricantes para o modelo OSI. Por isso é que ainda pouco se tem implementado no mercado dado a questões de interesses de cada fabricante em incentivar seus sistemas proprietários.

O que se busca com a padronização, em termos conceituais, é permitir que qualquer terminal, de qualquer computador, possa acessar de forma transparente qualquer aplicação em qualquer outro computador, como se estivesse no seu próprio ambiente.

No mercado nacional, esta realidade ainda está pouco distante e portanto temos que buscar soluções para cada caso, procurando não perder de vista uma possibilidade de integração mais homogênea no futuro.

Tentando entender o processo de conectividade, e sem entrar em detalhes técnicos, temos três problemas básicos a resolver: O primeiro é na questão física e de interfaces elétricas na ligação entre dois equipamentos: Este é um segmento relativamente resolvido no mercado. A segunda, diz respeito aos protocolos de comunicação que são encarregados o transporte de dados, com segurança, entre dois ambientes. A terceira, concerne a aplicação em si onde deve haver um padrão de estabelecimento de diálogo e troca de informações, para que elas se entendam.

Na questão de protocolos de comunicação – que é o segmento mais preocupante, a rede da CELEPAR possui toda a estrutura SNA onde o protocolo de comunicação utilizado é o denominado SDLC, o qual distribui inteligência pelos diversos elementos da rede. No entanto por uma questão de investimentos realizados no passado, a rede opera basicamente com protocolo BSC-3, com terminais de vídeo e micros emulando terminal, concentrando a inteligência de comunicação nos equipamentos centrais.

O sistema OSI emprega no processo de comunicação o padrão X25, o mesmo utilizado pela Embratel na rede de pacotes Renpac, onde o protocolo adotado é o HDLC. Os sistemas IBM, mais recentemente passaram a incorporar também este padrão através de conjunto de softwares. Internamente para o lado do equipamento central o sistema é visto como SNA, e para a rede é visto como X25.l Até o final do ano a Celepar deve ter X25 instalado, podendo a partir daí receber conexão de equipamentos que operem com este padrão.

Para os ambientes Unix, o padrão existente é o TCP/IP que no Brasil ainda é pouco usado. Lá for a já temos equipamentos de grande porte IBM usando sistema operacional.AIX, compatível Unix com TCP/IP para interconexão de redes. No Brasil, os sistemas Unix vão proliferar em equipamentos denominados supermicros, com processadores Motorola 68000/ compatíveis e também nos equipamentos da linha de processadores Intel 80386/compatíveis. O TCP/IP com certeza virá com eles.

As redes locais possuem seus próprios padrões de comunicação para interconexão de micros sendo os protocolos mais utilizados o Csma-CD e o Token-Ring, este último disponível principalmente nas redes locais IBM e que recentemente estão chegando ao Brasil.

Uma outra forma de trafegar dados é em processos assíncronos, caracter a caracter, praticamente não utilizado no mundo IBM. Não existe protocolo de controle, ficando todos e que recentemente estão chegando ao Brasil.

A INTEGRAÇÃO DAS APLICAÇÕES NO AMBIENTE DISTRIBUÍDO.

Para que uma aplicação possa ser desenvolvida e implementada de forma distribuída em pelo menos dois ambientes distintos podemos fazê-lo de duas formas: a primeira pela disponibilidade de sistemas gerenciadores de bando de dados distribuídos, que permitam programas rodando em um computador acessar dados diretamente em qualquer outro equipamento na rede. A outra forma, é na conversação programa a programa onde cada programa roda em seu computador, utilizando quaisquer softwares de gerenciamento de banco de dados diferentes, trocando mensagens entre si.

O primeiro caso pressupõe a existência de sistemas gerenciadores de banco de dados que rodem de forma totalmente compatíveis desde o microcomputador até o mainframe, passando pelas redes locais, sistema Unix e equipamentos intermediários. Isto deixaria o sistema totalmente livre para ser executado em qualquer porte de equipamento. O Adabas que é o nosso caso, não roda em todos os ambientes, donde se conclui que para usarmos como padrão esta filosofia teríamos que adotar um novo sistema para as aplicações que venham ser distribuídas. E como ficariam os grandes sistemas hoje existentes quando necessitar distribuir?

O processo de comunicação programa a programa, não utilizando o conceito de banco de dados destruído, permite uma gama maior de equipamentos que podem ser interconectados em uma aplicação distribuída. Perde-se a facilidade da portabilidade do sistema para diversos ambientes e ganha-se na possibilidade de um melhor aproveitamento dos recursos de banco de dados de cada ambiente. Ganha-se também no processo de comunicação pois somente trafegarão pelos circuitos de dados entre dois equipamentos informações estritamente necessárias, resultado de processo de consulta já resolvido em outro equipamento.

Ao distribuirmos sistemas e bancos de dados, além do processo cooperativo em tempo real, temos necessidade também de transferência de arquivos inteiros de um ambiente para outro. Outro serviço que se deseja é que terminais de um equipamento acessem transações no outro ambiente como se estivéssemos fisicamente conectados naquele, em processo de emulação de terminal.

O QUE QUEREMOS CONECTAR NO ESTADO

O Estado do Paraná possui fundamentalmente micros do tipo PC/AT/386 compatíveis rodando DOS, isolados ou conectados em redes locais da NOVELL e Amplus. Temos também dois sistemas Unix rodando em supermicros, com processadores motorola 68000. Com o advento dos sistemas Unix baseados nos equipamentos com processadores Intel 80386 este mercado deve evoluir por razões de custo e padronização.

No segmento de equipamentos de porte intermediário vemos como tendência de mercado, a implantação de unidades de porte do que chamamos de superminis, podendo ser de arquiteturas abertas baseadas em Unix como já temos lançado pela Edisa, Elebra e Labo, além de outros que com certeza surgirão quando da abertura do mercado de informática.

No segmento de equipamentos de grande porte IBM temos diversas conexões como é o caso da Sanepar, Serpro (Renavam) e do Prodasen.

Os estudos que estamos desenvolvendo é com a pretensão de que qualquer destes equipamentos possam ser implementados nos usuários de forma que se conectem com os computadores centrais da Celepar e, dentro do conceito de processamento distribuído, possam trocar informações entre si em tempo real.

Vamos tentar abordar as principais formas de conexão que nos interessarão implementar num futuro mais próximo, dando ênfase a comunicação dos micros com o mainframe, que é nossa realidade mais presente e que contistui-se desta forma em um excelente meio para desenvolvermos nosso aprendizado em conceitos de processamento distribuído através de conversação programa a programa.

CONEXÃO DE MICROCOMPUTADORES AOS MAINFRAMES

Para a conexão de microcomputadores com nossos computadores centrais a CELEPAR desenvolveu um sistema que opera com conversores de protocolo do tipo PCL, utilizando-se a saída serial do micro, ou então com placa de comunicação síncrona desenvolvida pela Sky através de convênio de cooperação tecnológica que fizemos com aquela empresa.

Existem alternativas como por exemplo o Zapt, porém o custo da solução acaba sendo mais alto que o sistema da Celepar com a placa Sky. É importante frisar que não existe exclusividade da Celepar com relação a Sky e, no momento em que fornecedores alternativos se propuserem a produzir placas compatíveis, a Celepar disponibilizará as interfaces.

Dada a existência destes microcomputadores em larga escala no Estado e a necessidade de conectá-los de forma mais inteligente aos computadores centrais, estamos investindo bastante no conceito neste ambiente, será facilmente migrado para novos ambientes, quaisquer que sejam.

Não existe perspectiva de termos Adabas rodando em micros com sistema operacional DOS. A versão liberada para microcomputadores é somente para OS/2.

TRANSFERÊNCIA DE ARQUIVOS

A transferência de arquivos entre micros e mainframes encontra-se disponível há algum tempo, sendo utilizada por diversos sistemas.

Com isto, podemos tomar arquivos do mainframe em formato seqüencial e envia-los inteiros ao micro para serem processados posteriormente aproveitando os seus recursos. No sentido inverso podemos gerar arquivos no micro, como um data entry por exemplo, e enviá-los para o mainframe, gravando seqüencialmente, para que uma aplicação processe mais tarde.

Uma evolução deste processo, também já disponibilizado consiste em desenvolvermos no mainframe uma transação que acesse o banco de dados e, sem gerar arquivos intermediários, envie registros para gravação no micro. O inverso também ocorre no sentido de uma transação no mainframe ler um arquivo gerado no micro e proceder uma atualização direta de banco de dados.

Em ambos os casos o usuário deverá possuir o programa EP3270 se o micro estiver a uma placa Sky ou E32TR, se a ligação for a um concentrador PCL.

Para transferir um arquivo inteiro do micro para o mainframe ou vice-versa, o processo é bastante simples: carrega-se no micro o EP3270 ou E32TR, e escolhe-se a opção 5-Transmissão de arquivos, automaticamente o usuário recebe uma tela-aplicativa para informar o sentido da transmissão bem como as descrições dos arquivos que serão lidos e gravados.

Quando deseja-se que no mainframe ao invés de simplesmente ler ou gravar um arquivo seqüencial, uma transação processe os dados, é preciso que ela seja construída de forma a efetuar o I/O de terminal através da rotina CMMNAT, chamada por CALL. A área de parâmetros a ser passada informa as operações de open/close e de leitura/gravação que deseje efetuar nos arquivos do microcomputador, bem como nome dos arquivos, tamanho do registro, entre outros.

A forma de uso desta facilidade é idêntica a da transferência de arquivos, só que ao aparecer a tela de opções, entra-se o direto na aplicação do mainframe.

Com isto podemos ler no mainframe um arquivo digitado no micro, por exemplo, e procedermos para cada registro lido a atualização de um banco de dados. No sentido inverso, podemos selecionar registros em um banco de dados do mainframe, transferindo para o micro, apenas aqueles que nos interessam.

Esta facilidade também já está disponível, e, uma vez identifica uma aplicação, os detalhes operacionais para a sua construção podem ser obtidos com o pessoal da CSD.

PROCESSAMENTO COOPERATIVO PROGRAMA A PROGRAMA

A última etapa do projeto, de comunicação dos micros com mainframes, estamos testando agora, e consiste em um programa no mainframe, escrito em qualquer linguagem, e trocarem mensagens entre si. Com isto uma aplicação desenvolvida no micro passa a mostrar resultados oriundos de processamento de informações residentes em banco de dados nos dois ambientes. Agora temos inteligência nas duas pontas.

O potencial de utilização desta tecnologia é inimaginável, bastando usar a criatividade no desenvolvimento de aplicação. Para os sistemas on-line convencionais podemos enviar só os dados úteis para o micro, evitando consumo de cpu central para formatação de vídeo e impressora, cabeçalhos, decodificações constantes etc, que poderiam ser feitos pelo microcomputador, economizando também tráfego nos circuitos de dados. Evitamos as idas e vindas de mensagens até que uma transação se conclua no caso de procedimento mais complexos, pois tudo se resolve no micro.

Os recursos gráficos e de cores, facilmente disponíveis nos micros, podem ser largamente largamente utilizados. Um programa escrito no micro conversa com o mainframe onde uma transação acessa os dados desejados e no retorno, o micro formata a tela com apresentação dos resultados em forma gráfica, por exemplo. E assim muitas outras aplicações podem ser implementadas.

A liberação deste recurso deve ainda demorar um pouco pois o processo é complexo e estamos encontrando ainda alguns problemas com a arquitetura de nosso sistema atual de comunicação micro mainframe.

REDES LOCAIS DE MICROS LIGADAS AO MAINFRAME

As redes locais surgiram no mercado como uma opção pra conectar microcomputadores entre si dada a necessidade de compartilhar periféricos, então caros, como winchester e impressora, e também para compartilhar informação entre dois ou mais equipamentos. Hoje elas se constituem em verdadeiros sistemas multiusuários onde toda a base de conhecimento e de software disponível para DOS ode continuar sendo utilizada. Além disso cada estação possuir seu próprio processador independente. A conexão entre os micros da mesma rede, via um protocolo particular Csma-CD ou Token-Ring, torna o processo transparente ao usuário.

A comunicação de redes com ambiente IBM se dá de forma a que cada miro na rede local possa servir como um terminal da rede IBM. Neste caso os sistemas disponíveis no mercado operam na modalidade de servidor de comunicação. Qualquer um dos micros da rede recebe uma placa de comunicação e um software que emula uma controladora IBM; este e os demais micros operam com um software de emulação de terminal, o qual através dos serviços oferecidos pela rede local, e via o micro servidor de comunicação, estabelecem conversação com o ambiente IBM.

Os produtos hoje disponíveis no mercado operam com protocolo BSC-3, sendo o Zapt uma
das alternativas que estamos testando além de outras que nos deverão ser encaminhadas. Versões SNA e X25 para estes produtos ainda não nos foram apresentados para a avaliação.

Quanto aos serviços de distribuição que a solução nos oferece, temos a possibilidade de emular terminal somente no sentido da rede pa o IBM. No entanto temos transferência de arquivos nos dois sentidos e processamento cooperativo programa a programa com o mainframe. Da mesma forma que para os micros, também para as redes baseadas em DOS não teremos Adabas.

Não temos ainda nenhum caso prático de conexão de rede local com nossos computadores centrais; o primeiro ocorrerá com a Sefa que adquiriu recentemente o Zapt e redes Novell. Na seqüência já temos outros usuários interessados como Badep, Seab, e Fundepar.

CONEXÃO DE SUPERMICROS

Consideramos aqui tanto os modelos baseados nos processadores Motorola 68000 como nos Intel 80386 de vez que em ambas as situações teremos sistema operacional Unix/compatível.

Para esta linha o que temos visto disponível no mercado são sistemas de emulação em protocolo BSC-3 onde apenas os terminais dos equipamentos distribuídos conseguem emular terminal IBM sendo o contrário ainda não disponível. A transferência de arquivos existe em alguns casos mas o processamento cooperativo programa a programa ainda não foi apresentado por nenhum fabricante. O que se espera, uma vez que o mercado Unix está em franca ascenção, é que esta área seja melhor desenvolvida num futuro próximo com implementações a nível de Sna ou X25.

Estes sistemas ainda não rodam Adabas. Os primeiros anúncios são para os supermini UNI/compatíveis: espera-se a partir daí que o mesmo deve ser portado também para a classe dos supermicros. Neste caso então, poderemos desenvolver os sistemas com base em banco de dados distribuídos ou na filosofia de conversação programa a programa.

A primeira experiência prática da CELEPAR, deverá ocorrer com a ligação do supermicro Edisa 690 da Junta Comercial com os nossos computadores centrais.

INTERLIGAÇÃO DE SUPERMINIS

Alguns destes equipamentos tanto de arquitetura proprietária como os baseados em Unix, possuem recursos que emulam uma estação Sna, sendo vistos pela rede como se fossem equipamentos de serviços que a estrutura Sna nos permite ou seja: terminais de ambos ambientes operando reciprocamente sem problemas, transferência de arquivos em ambos os sentidos e ainda conversação programa a programa em qualquer nível. Alguns equipamentos já possuem também padrão X25 implementado que poderemos usar a partir do próximo ano.

Dado a que esta linha de equipamento se aproxima cada vez mais da potência dos mainframes, e conseqüentemente vai rodar aplicações de maior porte, o processo de distribuição precisa ser melhor explorado quanto aos aspectos de portabilidade e padronização de banco de dados.

Temos hoje equipamentos Elebra (Vax) que rodam Adabas no início do próximo ano. Já para o ASA400 da Itautec não sabemos se será disponibilizado.

INTERLIGAÇÃO DE EQUIPAMENTOS IBM ENTRE SI

O padrão que adotamos para esta linha de conectividade é o Sna que é a arquitetura proprietária da IBM e onde o processo e conversação se dá de forma natural. Aqui podemos ter terminal de um equipamento funcionando como se fosse terminal do outro, transferência direta de arquivos entre dois equipamentos e recursos para estabelecer conversação programa a programa.

No caso de terminal de equipamento remoto temos implementado por exemplo o Prodasen. Qualquer equipamento da rede da Celepar tem possibilidade de acessar, se autorizado, os sistemas do Prodasen em Brasília.

Com o Serpro em Brasília e no Rio de Janeiro temos o sistema Renavam onde a aplicação do Detran, que roda no computador da Celepar, conversa programa a programa com o computador do Serpro e a partir deste, no futuro, conversará com os computadores dos demais Estados.

OUTROS NÍVEIS DE CONECTIVIDADE

Quando nosso usuário possuir equipamentos de porte intermediário como um supermini, por exemplo, haverá com certeza necessidade de interconexão deste equipamento com a Celepar por um lado, como também com outros equipamentos menores que estejam instalados em departamento deste usuário.

Também poderá haver a necessidade de conectar equipamentos de um usuário com outro em diferentes tecnologias e níveis de desempenho.

Daí podemos perceber a complexidade do processo de todos conversarem com todos em uma rede. Este assunto estamos tratando com uma segunda prioridade pois consideramos mais importante prover os meios para que os usuários se liguem prioritariamente com a CELEPAR.

REDE FÍSICA PARA INTERCONEXÃO DE AMBIENTES HETEROGÊNEOS

O sistema de comunicação baseado em ligações ponto a ponto pressupõe o uso de circuito de dados com dedicação exclusiva. E neste caso por um canal somente pode trafegar um único tipo de protocolo de controle. Assim em um mesmo circuito não podemos misturar SDLC e BSC-3 por exemplo; cada um tem que ter seu próprio circuito.

Quando se trata de circuitos urbanos o custo não é tão alto para adotar a melhor solução para o usuário vale a pena colocarmos um circuito adicional.

Para o interior do Estado, no entanto, a CELEPAR desenvolveu e está implantado o projeto de Rede Integrada onde circuitos tronco de Curitiba para Londrina, Maringá, Cascavel e Ponta Grossa são compartilhados pelos diversos usuários. Se cada usuário continuasse com sua rede independente teríamos um dispêndio a mais em torno de 38%, o que corresponde em uma fase inicial a 330 mil BTN/ano.

No momento em que pensamos na interconexão de redes heterogêneas é preciso pensar no aproveitamento do recurso da Rede Integrada e, para isto, estamos planejando a implementação de uma rede inteligente. Esta rede, baseada em multiplexadores estatísticos, é capaz de transformar de um polo do Interior até os computadores da CELEPAR uma série de protocolos misturados em um mesmo circuito físico de dados. Com isto, será possível continuarmos a usar de forma otimizada os recursos dos circuitos do interior do Estado, e com a vantagem de ficarmos com rotas alternativas quando o circuito de um tronco vier a falhar.