Virtual Telecommunications Access Method

Virtual Telecommunications Access Method (VTAM) — это программное обеспечение для управления телекоммуникациями, разработанное корпорацией IBM для мейнфреймов под управлением операционных систем OS/VS1, OS/VS2 (MVS), а также DOS/VSE и VM/370. VTAM относится к классу телекоммуникационных мониторов (teleprocessing monitors) и обеспечивает взаимодействие между прикладными программами, работающими на мейнфрейме, и удалёнными терминалами, другими компьютерами и сетевыми устройствами. VTAM является ключевым компонентом архитектуры Systems Network Architecture (SNA), разработанной IBM в 1970-х годах для организации централизованных вычислительных сетей.

История

Предпосылки создания

В 1960-х годах IBM предлагала несколько различных методов доступа к телекоммуникационным устройствам, таких как BTAM (Basic Telecommunications Access Method) и QTAM (Queued Telecommunications Access Method). Каждый из них имел собственный интерфейс программирования, набор команд и ограничения. С ростом сложности сетей и увеличением числа подключённых терминалов возникла потребность в едином, унифицированном решении, способном управлять большим количеством соединений и обеспечивать высокую надёжность.

Разработка и выпуск

VTAM был анонсирован IBM в 1974 году как часть новой сетевой архитектуры SNA. Первая версия VTAM (VTAM Version 1) была выпущена в 1975 году для операционной системы OS/VS2 (MVS). В отличие от предшественников, VTAM предоставлял программистам единый набор макрокоманд для работы с сетью, независимо от типа подключённого устройства (терминал 3270, принтер, другой мейнфрейм). Это значительно упростило разработку приложений и администрирование сети.

Эволюция и развитие

На протяжении 1970–1980-х годов VTAM активно развивался вместе с SNA. Появились версии для OS/VS1, DOS/VSE и VM/370. В 1980-х годах VTAM был интегрирован с другими продуктами IBM, такими как CICS (Customer Information Control System) и IMS (Information Management System), что позволило создавать мощные системы онлайн-обработки транзакций. С появлением локальных вычислительных сетей (LAN) и протокола TCP/IP в 1990-х годах IBM адаптировала VTAM для работы в смешанных сетях, поддерживая шлюзы и преобразование протоколов.

Закат и наследие

С распространением персональных компьютеров, клиент-серверной архитектуры и Интернета в конце 1990-х — начале 2000-х годов роль мейнфреймов и SNA в целом начала снижаться. Однако VTAM продолжал использоваться в корпоративных средах, где требовалась высокая надёжность и поддержка унаследованных систем. В 2000-х годах IBM включила функциональность VTAM в состав операционной системы z/OS (преемница MVS) как компонент Communications Server for z/OS. Современные версии VTAM (в составе z/OS Communications Server) поддерживают как SNA, так и TCP/IP, обеспечивая совместимость с новыми технологиями.

Архитектура и принципы работы

Место в стеке SNA

VTAM работает на уровне управления сетью (Network Control Layer) и уровне управления потоком данных (Data Flow Control Layer) в модели SNA. Он взаимодействует с физическими устройствами через контроллеры связи (например, IBM 3705 Communications Controller), которые реализуют физический и канальный уровни. VTAM управляет логическими соединениями (sessions) между прикладными программами (application programs) и сетевыми ресурсами.

Основные компоненты

• Сетевые ресурсы (Network Resources): VTAM управляет такими ресурсами, как терминалы, принтеры, контроллеры и другие узлы SNA. Каждый ресурс имеет уникальное имя в сети (Network Name).
• Логические блоки (Logical Units, LU): В SNA логические блоки представляют собой точки доступа к сети. VTAM поддерживает различные типы LU, например LU 0, LU 1, LU 2 (для терминалов 3270), LU 3 (для принтеров), LU 6.2 (для межпрограммного взаимодействия).
• Физические блоки (Physical Units, PU): Управляют физическими устройствами и их конфигурацией.
• Блоки управления системой (System Services Control Points, SSCP): VTAM содержит SSCP, который отвечает за управление всей сетью SNA, включая активацию, деактивацию и мониторинг ресурсов.

Режимы работы

VTAM поддерживает два основных режима работы:

• Режим управления (Control Mode): VTAM выполняет функции сетевого администратора, управляя конфигурацией и состоянием сети.
• Режим доступа (Access Mode): VTAM предоставляет прикладным программам интерфейс для установления и управления сеансами связи с удалёнными устройствами.

Протоколы и интерфейсы

VTAM использует протоколы SNA, включая:

• Synchronous Data Link Control (SDLC): Канальный протокол для соединений точка-точка и многоточечных соединений.
• Token Ring: Протокол для локальных сетей.
• X.25: Протокол для глобальных сетей с коммутацией пакетов (поддерживался в более поздних версиях).
• TCP/IP: В современных версиях VTAM (в составе z/OS Communications Server) поддерживается стек TCP/IP, что позволяет интегрироваться с сетями на основе этого протокола.

Программный интерфейс для прикладных программ представлял собой набор макрокоманд (макроассемблер), таких как OPEN, CLOSE, READ, WRITE, ACCEPT, CONNECT и другие. Позднее появились более высокоуровневые интерфейсы, например, через CICS или IMS.

Функции и возможности

Управление сеансами

VTAM устанавливает, поддерживает и завершает сеансы связи между прикладными программами и терминалами. Он обрабатывает запросы на подключение, аутентификацию и разрыв соединения.

Буферизация и управление потоком

VTAM обеспечивает буферизацию данных и управление потоком (flow control), предотвращая перегрузку сети и потерю данных. Он использует механизмы SNA, такие как pacing, для регулирования скорости передачи.

Обработка ошибок

VTAM автоматически обнаруживает и обрабатывает ошибки связи, такие как потеря соединения, сбои устройств или ошибки передачи. Он может инициировать повторную передачу данных или уведомить прикладную программу о сбое.

Поддержка множественных приложений

VTAM позволяет нескольким прикладным программам одновременно работать с одними и теми же сетевыми ресурсами, обеспечивая изоляцию и безопасность данных.

Интеграция с другими продуктами IBM

VTAM тесно интегрирован с такими продуктами, как:

• CICS: Популярная система обработки транзакций, использующая VTAM для связи с терминалами 3270.
• IMS: Иерархическая система управления базами данных, также использующая VTAM для онлайн-доступа.
• TSO (Time Sharing Option): Интерактивная среда для пользователей мейнфреймов, использующая VTAM для подключения терминалов.
• JES (Job Entry Subsystem): Подсистема пакетной обработки, использующая VTAM для удалённого ввода заданий.

Применение

Корпоративные информационные системы

Основным применением VTAM были корпоративные информационные системы, особенно в банках, страховых компаниях, государственных учреждениях и промышленности. VTAM обеспечивал надёжное и высокопроизводительное соединение тысяч терминалов (например, IBM 3270) с центральным мейнфреймом.

Обработка транзакций

VTAM использовался в системах онлайн-обработки транзакций (OLTP), таких как банковские системы, системы бронирования авиабилетов, системы управления запасами и т.д. Высокая надёжность и отказоустойчивость VTAM делали его идеальным для критически важных приложений.

Удалённый доступ и пакетная обработка

VTAM поддерживал удалённый доступ к мейнфрейму через терминалы, а также передачу пакетных заданий (через JES) и файлов.

Наследие и современное использование

Хотя большинство новых систем перешли на TCP/IP и клиент-серверную архитектуру, VTAM продолжает работать на многих мейнфреймах IBM z/OS, обслуживая унаследованные приложения. В некоторых организациях VTAM используется для поддержки критически важных бизнес-процессов, которые не могут быть легко перенесены на современные платформы. Современные версии VTAM (в составе z/OS Communications Server) позволяют эмулировать SNA-соединения через TCP/IP, что облегчает миграцию.

Критика и ограничения

Сложность и стоимость

VTAM и архитектура SNA были сложными в настройке и администрировании. Требовались специальные знания и обучение. Стоимость лицензий и оборудования IBM также была высокой.

Зависимость от оборудования IBM

VTAM был тесно привязан к оборудованию и программному обеспечению IBM, что создавало vendor lock-in (зависимость от одного поставщика). Поддержка сторонних устройств была ограничена.

Закрытость протоколов

Протоколы SNA были проприетарными и закрытыми, что затрудняло интеграцию с системами других производителей. С распространением открытых стандартов (TCP/IP) SNA и VTAM стали менее привлекательными.

Неэффективность в гетерогенных сетях

VTAM был оптимизирован для централизованных сетей с мейнфреймом в центре. В распределённых и гетерогенных сетях его производительность и гибкость были ниже, чем у решений на основе TCP/IP.

Интересные факты

• VTAM был одним из первых телекоммуникационных мониторов, поддерживающих концепцию «виртуальных терминалов», позволяя прикладным программам работать с терминалами разных типов через единый интерфейс.
• В 1980-х годах VTAM использовался в сети SNA компании IBM, которая была одной из крупнейших частных сетей в мире, объединяя тысячи мейнфреймов и сотни тысяч терминалов.
• Несмотря на свой возраст, VTAM до сих пор используется в некоторых крупных банках и государственных учреждениях, особенно в тех, где требуется высокая степень надёжности и совместимость с унаследованными системами.
• В составе z/OS Communications Server VTAM поддерживает эмуляцию SNA через TCP/IP (Enterprise Extender), что позволяет использовать современные сети без замены унаследованных приложений.

Источники

• IBM Corporation. VTAM Programming Reference. IBM Redbooks, 1975–2000.
• IBM Corporation. Systems Network Architecture: Concepts and Products. IBM Redbooks, 1980.
• IBM Corporation. z/OS Communications Server: SNA Network Implementation Guide. IBM Redbooks, 2010.
• Gray, J. P. IBM's Systems Network Architecture. IBM Systems Journal, 1975.
• McFadyen, D. SNA and TCP/IP Integration. IBM Redbooks, 1999.
• Ranade, J. VSAM and VTAM: A Guide to IBM's Telecommunications Access Methods. McGraw-Hill, 1985.