VTKK:n tietotekninen laitekanta vuonna 1988

Murros keskitetystä tietojenkäsittelystä verkottuneeseen ympäristöön

Vuonna 1988 VTKK:n tietotekninen ympäristö ei enää muodostunut pelkästään suurista keskuskoneista ja niihin kytketyistä päätteistä. Keskuskoneet olivat edelleen tuotannon ydin, mutta niiden rinnalle oli rakentumassa hajautettu kokonaisuus, johon kuuluivat:

IBM-keskuskoneet kolmessa konekeskuksessa
VAX- ja MicroVAX-laitteistot
nopeasti lisääntyvät mikrotietokoneet
lähiverkkojen palvelinasemat ja porttikoneet
kaupunkien ja teknologiakylien alueverkot
valtakunnalliset keskuskoneyhteydet
X.25-pakettiverkot ja kiinteät tietoliikenneyhteydet
korkeakoulujen FUNET-verkko
valmistajakohtaisia ja avoimiin standardeihin perustuvia verkkoprotokollia.

VTKK:n johto totesi vuoden 1988 keskeisiksi kehityssuunniksi hajautetun tietojenkäsittelyn, mikro- ja pientietokoneiden käytön sekä tietoverkkojen voimakkaan laajenemisen. Kehitys ei kuitenkaan vähentänyt keskuskoneiden merkitystä, vaan suorakäytön, tietokantojen ja verkon välityksellä tarjottavien palvelujen kasvu lisäsi myös keskuskoneiden kuormitusta.

Vuoden aikana toteutettiin 115,7 miljoonan markan nettoinvestoinnit. Merkittävä osa kone- ja laiteinvestoinneista kohdistui keskustietokoneisiin.

1. Keskuskoneympäristö

VTKK tuotti käyttöpalveluja kolmessa pääasiallisessa konekeskuksessa:

Espoossa
Jyväskylässä
Oulussa.

Konekeskukset muodostivat valtakunnallisesti käytettävän tuotantoympäristön, jossa hoidettiin muun muassa väestö-, oikeus-, ulosotto-, kiinteistö-, palkka- ja hallintojärjestelmien tietojenkäsittelyä.

Espoon keskuskoneet

Espoossa käytössä ollut IBM 4381 -keskusyksikkö korvattiin muuttamalla IBM 3090-180 tehokkaammaksi IBM 3090-280E -malliksi. Muutos lisäsi keskuksen laskenta- ja suorakäyttökapasiteettia.

Tieteellisen laskennan palvelussa käytettiin lisäksi IBM 3090 VF -laitteistoa. Se tarjosi laskentakapasiteettia korkeakouluille ja tutkimukselle sekä toimi osana VTKK:n valmistautumista supertietokonepalveluun.

Jyväskylän keskuskone

Jyväskylässä vanha AS/8063-keskusyksikkö korvattiin IBM 3084 -laitteistolla. VTKK:n toimintasuunnitelmassa Jyväskylän keskusyksikkökapasiteettia oli tarkoitus kasvattaa noin 50 prosenttia.

IBM 3084 edusti IBM:n suurkoneluokkaa ja vahvisti Jyväskylän asemaa itsenäisenä käyttöpalvelukeskuksena. Jyväskylään suunniteltiin lisäksi VAX 3500 -laitetta VAX-sovellusten kehittämistä ja testaamista varten.

Oulun keskuskone

Oulun IBM 370/148 korvattiin IBM 4341-M02 -laitteistolla. Myös tällä muutoksella lisättiin keskuksen suorituskykyä, vaikka Oulun käyttöpalvelujen kokonaisuutta oltiin samanaikaisesti supistamassa.

Tallennuskapasiteetti

Vuoden aikana hankittiin noin 90 gigatavua uutta levymuistia. Tästä noin 30 gigatavua korvasi vanhenevaa kapasiteettia. Vuoden lopussa VTKK:n keskuskoneiden yhteenlaskettu levymuistikapasiteetti oli 275 gigatavua, noin 30 prosenttia enemmän kuin vuoden alussa.

Vuoden 1988 mittakaavassa kyse oli huomattavasta keskitetystä tallennusympäristöstä. Levyjärjestelmiä täydensivät magneettinauha-asemat, joita käytettiin aineistojen siirtoon, varmistamiseen, arkistointiin ja eräajoihin.

2. Tieteellisen laskennan laitteistot ja supertietokone

Tieteellisen laskennan keskeinen tuotantolaite oli opetusministeriön VAX 8650. Se palveli korkeakoulututkijoita ja toimi samalla IBM 3090 VF:n edustakoneena eli käyttäjien yhteys- ja käyttöliittymälaitteena. VAX 8650 oli tarkoitus liittää vastaavalla tavalla tulevan Cray-supertietokoneen etukoneeksi.

Suomen ensimmäisen valtakunnallisen supertietokoneen hankinnasta saatiin yhdeksän tarjousta. Maaliskuussa 1988 jatkokäsittelyyn valittiin:

Cray Researchin CRAY X-MP -sarja
Dava Oy:n tarjoama Convex C200 -sarja
IBM 3090 VF -sarja.

Lopullinen valinta tehtiin koekuorma-ajojen ja käyttövertailujen perusteella.

Vuoden 1988 aikana VTKK solmi hankintasopimuksen Cray X-MP -supertietokoneesta. Varsinainen käyttöpalvelu oli tarkoitus aloittaa vuoden 1989 alkupuolella. Vuosi 1988 oli siten ennen kaikkea käyttöönoton valmisteluvuosi: laitteiston yksityiskohdista sovittiin, pääkäyttäjien kanssa neuvoteltiin ja asennusympäristöä rakennettiin.

3. Mikrotietokoneet ja henkilökohtaiset työasemat

Helmikuun 1988 alussa VTKK:n sisäisessä käytössä oli 515 mikrotietokonetta. Näistä 430 oli henkilökohtaisia työasemia. Määrä vastasi lähes yhtä mikroa jokaista kahta työntekijää kohden.

Muut mikrot muodostivat yhteiskäyttöisen laitekannan, johon kuului:

koulutus- ja esittelylaitteita
lähiverkkojen palvelinasemia
tietoliikenteen porttikoneita
lainattavia kannettavia eli salkkumikroja
kotityökokeiluissa käytettyjä työasemia.

Vuoden aikana suunniteltiin hankittavaksi runsaat 150 uutta mikroa. Niillä korvattiin vuokrattuja näyttöpäätteitä ja 1980-luvun alun vanhimpia mikrotietokoneita. Uusia laitteita tarvittiin henkilökohtaisiksi työasemiksi, sovelluskehitykseen, toimistojärjestelmiin sekä henkilöstö- ja taloushallinnon tehtäviin.

Pääosa työasemista liitettiin toimipisteiden lähiverkkoihin. Kaikilla mikroilla voitiin muodostaa keskuskoneyhteys, mutta uusia mikroja ei enää hankittu toimimaan pelkkinä tyhminä päätteinä. Tämä oli keskeinen muutos: työasema suoritti paikallisia ohjelmia ja käytti samalla keskuskone-, tiedosto-, tulostus- ja tietoliikennepalveluja.

IBM-yhteensopivuus laitepolitiikan perustana

Suurin osa työasemista oli IBM:n valmistamia tai IBM-yhteensopivia. IBM PC -arkkitehtuurista oli muodostunut käytännön teollisuusstandardi, jota VTKK piti tärkeänä seuraavista syistä:

laitteiden keskinäinen yhteensopivuus
keskuskoneyhteyksien toteuttaminen
ohjelmistovalikoiman yhteensopivuus
huollon ja tuen järjestäminen
työasemien liittäminen Token Ring -verkkoihin.

Sisäisiä hankintoja varten laadittiin vuosittainen suosituslista. Se sisälsi keskusyksiköitä, näyttöjä, piirtureita, hiiriä, tiedonsyöttölaitteita, esityslaitteita, lähiverkkolaitteita ja noin 20 suositeltua ohjelmistotuotetta.

Esimerkkejä IBM PS/2 -työasemista

VTKK tarjosi vuonna 1988 muun muassa seuraavia työasemakokonaisuuksia:

IBM PS/2 Model 30-021

640 kilotavua keskusmuistia
720 kilotavun levykeasema
20 megatavun kiintolevy
yksivärinäyttö
TEKOplus-tekstinkäsittely
Token Ring -lähiverkkovalmius.

IBM PS/2 Model 60-071

2 megatavua keskusmuistia
1,44 megatavun levykeasema
70 megatavun kiintolevy
VGA-värinäyttö
optinen hiiri
Canon LBP-8 -laserkirjoitin, jossa 1,5 megatavua muistia
MS Windows 2.0
Excel
Omnis Quartz
TEKOplus
OS/2- ja Token Ring -yhteensopivuus.

Laitekanta sisälsi myös MikroMikko-työasemia, Alfaskop-päätteitä ja erilaisia esittely-, koulutus- ja erikoiskäyttöön tarkoitettuja mikroja. Vanhojen päätteiden asema pieneni sitä mukaa, kun mikrotietokoneiden keskuskone-emulointi ja verkkoliitännät kehittyivät.

4. Tietoliikenne ja verkkoratkaisut

Tietoliikenne oli vuoden 1988 laite- ja järjestelmäkehityksen keskeisimpiä alueita. VTKK:n verkkoympäristö voidaan jakaa neljään tasoon:

toimipisteiden sisäiset lähiverkot
VTKK:n konekeskusten välinen Tietotie-verkko
kaupunkien ja teknologiakylien alueverkot
valtakunnalliset ja kansainväliset palvelu- ja tutkimusverkot.

4.1 Tietotie-verkko yhdisti keskuskoneet

Kaikki Espoon, Jyväskylän ja Oulun keskuskoneet oli liitetty toisiinsa nopeilla Tietotie-verkon yhteyksillä. Tietotie-verkkoon liitetyltä päätteeltä asiakas pystyi käyttämään eri paikkakunnilla sijaitsevien keskuskoneiden palveluja.

Tietotie teki VTKK:n kolmesta konekeskuksesta toiminnallisesti yhden palvelukokonaisuuden. Käyttäjän ei tarvinnut sijaita samalla paikkakunnalla kuin käytettävä keskuskone, eikä jokaiselle keskuskoneelle tarvittu kokonaan erillistä päätelaiteverkkoa.

Ratkaisu mahdollisti muun muassa:

keskuskonepalvelujen valtakunnallisen käytön
kuormituksen jakamisen konekeskusten välillä
keskitettyjen rekisterien suorakäytön
asiakasorganisaatioiden pääsyn useisiin palveluihin samalla päätelaitteella
konekeskusten välisen tiedonsiirron.

4.2 Lähiverkot ja Token Ring

VTKK:n mikrotietokoneista pääosa oli tarkoitus liittää toimipisteiden lähiverkkoihin. Verkkoihin hankittiin palvelinasemia ja yhteisiä tulostuslaitteita.

IBM Token Ring oli keskeinen työasemaverkkoratkaisu. Sitä käytettiin sekä VTKK:n sisäisessä ympäristössä että asiakkaille tarjotuissa työasemakokonaisuuksissa. Token Ring -verkko tuki IBM PS/2 -työasemia, OS/2-ympäristöä ja verkkopalveluihin sijoitettuja ohjelmistoja.

Espoon uusien pääkonttoritilojen työasemat kaapeloitiin Token Ring -verkkoa varten. Verkkopalvelimina käytettiin IBM PS/2 -laitteita, ja verkkoon voitiin liittää yhteisiä laser- ja muita kirjoittimia. Tilojen kaapeloinnissa varauduttiin myös Ethernetin käyttöön.

Lähiverkkokoulutus kuului VTKK:n koulutuspalveluihin yhdessä DOS-, Windows-, OS/2- ja mikrotukikoulutuksen kanssa. Tämä osoittaa lähiverkkojen muuttuneen kokeilutekniikasta käytännön perusinfrastruktuuriksi.

4.3 Alueelliset tietoliikenneverkot

Vuonna 1988 useisiin kaupunkeihin ja teknologiakyliin rakennettiin nopeita alueverkkoja. Niiden tarkoituksena oli yhdistää organisaatioiden lähiverkot, tietokoneet ja tietovarannot yhteiseen tiedonsiirtoympäristöön.

Alueverkkoon saattoi liittyä tuhansia päätelaitteita. Siirtonopeudet olivat useita miljoonia bittejä sekunnissa eli yli satakertaisia perinteisiin pääteverkkoihin verrattuna. Nopeus mahdollisti esimerkiksi CAD-kuvien siirtämisen muutamassa sekunnissa, kun modeemiyhteydellä sama siirto saattoi kestää jopa puoli tuntia.

Alueverkossa työasema voitiin käyttöoikeuksien puitteissa liittää mihin tahansa verkossa olevaan tietokoneeseen. Verkossa voitiin:

käyttää yhteistä laskentakapasiteettia
käyttää tietokantoja ja muita tietovarantoja
siirtää tiedostoja
välittää sanomia
käyttää sähköpostia
käyttää tietopalveluja
välittää grafiikkaa
käyttää yhdyskäytävä- ja tiedostomuunnospalveluja.

Alueverkkohankkeita oli vireillä ainakin:

Otaniemessä
Helsingissä
Oulussa
Tampereella
Jyväskylässä
Turussa
Lappeenrannassa.

Hankkeissa olivat tavallisesti mukana paikallinen telelaitos tai Posti- ja telelaitos, teknologiakylä, korkeakoulu tai tutkimuslaitos sekä VTKK.

4.4 Ethernet, optinen kuitu ja verkkosillat

Alueverkkojen runko toteutettiin tavallisesti Ethernet-kaapelilla tai optisella kuituratkaisulla, jossa välitettiin Ethernet-liikennettä. Runkoverkkoon voitiin liittää siltojen avulla useita keskenään erilaisia lähiverkkoja.

Liitettäviä verkkoja olivat esimerkiksi:

Ethernet
IBM Token Ring
AppleTalk
valmistajakohtaiset työasema- ja pienkonelähiverkot.

Verkkosillat mahdollistivat liikenteen siirtämisen lähiverkosta toiseen ilman, että kaikkien verkkojen fyysisen toteutuksen piti olla samanlainen. Ratkaisu oli tärkeä VTKK:n kaltaisessa monilaiteympäristössä.

4.5 Tietoliikenneprotokollat

VTKK:n alueverkkosuunnittelussa näkyi siirtymä yhden valmistajan ratkaisuista moniprotokollaympäristöön. Verkkojen perustaksi tunnistettiin ISO/OSI-viitemallin kaksi tai kolme alinta kerrosta.

Verkoissa voitiin käyttää rinnakkain:

ISO/OSI-standardien mukaisia menettelyjä
TCP/IP-protokollaa, erityisesti UNIX-järjestelmissä
Digital Equipment Corporationin DECnet-protokollaa
PC- ja työasemaverkoissa käytettyä XNS-protokollaa
X.25-pakettiverkkoliikennettä.

Erityisen merkittävää oli TCP/IP:n tunnistaminen UNIX-koneiden yleiseksi tiedonsiirtoprotokollaksi. Tämä loi teknisen perustan VTKK:n palvelujen myöhemmälle liittymiselle Internet-teknologioihin.

4.6 X.25, ISDN ja kiinteät yhteydet

X.25-pakettiverkko oli keskeinen pitkän matkan tietoliikenteen ratkaisu. X.25-liikennettä saatettiin kuljettaa myös lähiverkon läpi, jolloin paikallinen työasema pääsi lähiverkkoliitäntänsä kautta valtakunnallisiin palveluihin.

Alueverkkojen väliseen ja niiden ulkopuoliseen tiedonsiirtoon olivat käytettävissä:

telelaitosten X.25-pakettiverkot
vuokratut kiinteät yhteydet
ISDN
modeemiyhteydet
korkeakoulujen FUNET-yhteydet.

ISDN:n arvioitiin soveltuvan erityisesti yksittäisten työasemien liittämiseen palveluihin. X.25 ja kiinteät yhteydet soveltuivat puolestaan alueverkkojen ja organisaatioiden yhdistämiseen.

Modeemeihin perustuvan yhteysmallin katsottiin vähitellen väistyvän. Kun työasema oli liitetty lähiverkkoon, yhteydet ulkopuolisiin palveluihin voitiin hoitaa yhteisen yhdyskäytävän kautta. Modeemien määrän laskun arvioitiin parantavan luotettavuutta ja pienentävän liikenteen muuttuvia kustannuksia.

4.7 Tietoliikenneohjaimet ja porttikoneet

Keskuskoneiden laajoja pääte- ja asiakasverkkoja hallittiin erillisillä tietoliikenneohjaimilla. Espooseen hankittu IBM 3745 -ohjain tuki lähdeaineiston mukaan:

80 kappaletta 19,2 kilobitin sekuntinopeudella toimivia linjoja
kahdeksaa 64 kilobitin sekuntinopeudella toimivaa linjaa.

Ohjain korvasi kaksi vanhempaa IBM:n tietoliikenneohjainta. Ratkaisulla kasvatettiin linjakapasiteettia sekä parannettiin tietoliikenteen suorituskykyä ja hallittavuutta.

Porttikoneet ja X.25-solmukoneet liittivät lähiverkot, keskuskoneverkot ja ulkoiset pakettiverkot toisiinsa. Yhdyskäytävien tehtäviin kuuluivat yhteyksien välittämisen lisäksi protokolla- ja tiedostomuunnokset.

4.8 FUNET ja tutkimusverkot

Tieteellisen laskennan palvelu osallistui FUNET-toimintaan. FUNETin tavoitteena oli yhdistää Suomen korkeakoulujen lähiverkot nopeilla yhteyksillä ja liittää kansallinen tutkimusverkko kansainvälisiin tutkimusverkkoihin.

Otaniemen alueverkossa VTKK toimi yhdessä Teknillisen korkeakoulun ja Valtion teknillisen tutkimuskeskuksen kanssa. Verkon kautta tutkijat saattoivat käyttää laskentakapasiteettia, supertietokonepalveluja, sähköpostia ja kansainvälisiä tietoverkkoja. Otaniemen verkko yhdistyi FUNETiin ja sitä kautta pohjoismaisiin sekä laajempiin kansainvälisiin tutkimusverkkoihin.

5. Verkkopalvelut ja sähköinen viestintä

Verkon arvo ei perustunut vain fyysiseen tiedonsiirtoon. Sen päälle rakennettiin palveluja, joihin kuuluivat:

VTKK:n tietokantapalvelut
sähköposti eli Email
tiedostonsiirto
sanomanvälitys
PTL:n TELESAMPO- ja Videotex-palvelut
matkavarausten Atrain-päätepalvelu
etäkäyttö
keskuskoneiden suorakäyttö
gateway- ja konversiopalvelut.

Atrain-järjestelmässä Espoon ja Jyväskylän työntekijät käyttivät videotex-päätteitä lento- ja hotellivarausten tekemiseen. Matkapyyntöjä välitettiin puhelimen, paperin ja Emailin avulla.

Gateway-palveluilla oli tarkoitus yhdistää erilaisia laite- ja ohjelmistoympäristöjä. Esimerkkinä esitettiin TEKOlla tuotetun asiakirjan muuntaminen WordPerfect-muotoon ja päinvastoin. Tämä kuvastaa sitä, että verkottuminen synnytti tarpeen paitsi fyysiselle yhteydelle myös tietosisältöjen ja tallennusmuotojen yhteensopivuudelle.

6. Tulostus ja oheislaitteet

VTKK:n tuotantoympäristöön kuului keskuskoneiden suuria sivu- ja rivikirjoittimia sekä mikrotietokoneiden paikallis- ja verkkokirjoittimia.

Laitteistoon kuuluivat muun muassa:

IBM 3800 -sivukirjoittimet
IBM Proprinter -matriisikirjoittimet
Canon LBP-8 -laserkirjoittimet
OKI- ja Facit-kirjoittimet
yhteiset lähiverkkokirjoittimet
piirturit
optiset lukijat
näyttö- ja piirtoheitinlaitteet
levy- ja magneettinauha-asemat.

IBM 3800 -kirjoittimia muutettiin 3800-003-malleiksi, mikä tuki vaativampaa lomake- ja tuotantotulostusta. Espoontorin verkossa kerroskohtaisia kirjoittimia voitiin ohjata keskitetysti Memorex Telex -ohjaimilla.

7. Verkkoturvallisuus ja hallittavuus

Alueverkkojen laajeneminen nosti tietoturvallisuuden tekniseksi suunnittelukysymykseksi. Lähteissä korostettiin erityisesti seuraavia periaatteita:

verkon kaapeloinnin standardointi
liityntäkorttien ja verkko-ohjelmistojen vakiointi
luvattomien työasemien verkkoon kytkemisen estäminen
luottamuksellisten tietojen salaaminen siirron aikana
salasanojen ja käyttöoikeuksien järjestelmällinen hallinta
verkon häiriöiden paikantamisen ja ylläpitovastuun määrittely.

Erittäin salaisten viestien salaamista tiedonsiirron ajaksi pidettiin tarpeellisena. Joissakin sovelluksissa harkittiin myös istuntokohtaisesti vaihtuvia salasanoja. Avoimissa tietopalveluissa käyttöä haluttiin helpottaa, mutta asiakkaiden luottamukselliset tiedot tuli suojata selvästi vahvemmin.

VTKK:ssa ymmärrettiin myös alueverkkojen hallinnolliset ongelmat. Oli määriteltävä:

verkon ylläpitäjä
käyttöoikeuksien myöntäjä
kustannusten jakoperusteet
ulkopuolisten palvelujen laskutus
häiriötilanteiden selvitysvastuu
organisaation oman lähiverkon ja yhteisen alueverkon vastuurajat.

8. Kokonaisarvio laitekannasta

VTKK:n vuoden 1988 laiteympäristö oli monitasoinen ja teknisesti heterogeeninen:

Kerros	Keskeinen teknologia
Keskitetty tuotanto	IBM 3090, IBM 3084, IBM 4341
Tieteellinen laskenta	VAX 8650, IBM 3090 VF, tuleva Cray X-MP
Osasto- ja pienkoneet	VAX-, MicroVAX- ja UNIX-laitteistot
Henkilökohtaiset työasemat	IBM PC- ja PS/2-yhteensopivat mikrot, MikroMikko
Lähiverkot	Token Ring, Ethernet, AppleTalk
Keskuskoneverkko	Tietotie
Alueverkot	Ethernet-runko, optinen kuitu, sillat
Laajaverkot	X.25, kiinteät yhteydet, ISDN ja modeemit
Tutkimusverkot	FUNET ja kansainväliset tutkimusverkkoyhteydet
Protokollat	ISO/OSI, TCP/IP, DECnet, XNS ja X.25
Verkkopalvelut	sähköposti, tiedostonsiirto, tietokannat, Videotex ja gateway-palvelut

Vuotta 1988 voidaan pitää VTKK:ssa siirtymävuotena kolmesta syystä.

Ensinnäkin keskuskonekapasiteettia uudistettiin edelleen voimakkaasti. Toiseksi henkilökohtainen mikrotietokone oli muuttumassa poikkeuksesta tavalliseksi työvälineeksi. Kolmanneksi verkko ei enää ollut vain päätteen ja keskuskoneen välinen tiedonsiirtokanava, vaan eri tietokoneita, lähiverkkoja, tietovarantoja ja organisaatioita yhdistävä palvelualusta.

Tiivistelmä

VTKK:n tietotekninen laitekanta vuonna 1988 ulottui IBM:n suurkoneista VAX-järjestelmiin, henkilökohtaisiin mikrotietokoneisiin ja supertietokonepalvelun valmisteluun. Ympäristön todellinen erityispiirre oli kuitenkin laitteiden välinen verkottuminen.

Tietotie yhdisti VTKK:n konekeskukset, Token Ring ja Ethernet yhdistivät työasemat paikallisiin palveluihin, X.25 ja kiinteät yhteydet veivät palvelut organisaatioiden välillä ja FUNET avasi yhteydet kansainväliseen tutkimusverkkoon. Samalla TCP/IP, DECnet, XNS ja OSI-ratkaisut osoittivat, että VTKK valmistautui avoimeen monilaite- ja moniprotokollaympäristöön.

Vuonna 1988 VTKK ei siten ollut enää vain suuria tietokoneita ylläpitävä laskentakeskus. Se oli kehittymässä valtakunnalliseksi, verkottuneeksi tietotekniikan palvelu- ja infrastruktuuritoimijaksi.