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Text File  |  1988-12-01  |  33KB  |  892 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6. INDRA Note 674
  7. PSPWN **
  8. IEN 35
  9.  
  10.  
  11.  
  12.  
  13.  
  14.  
  15.  
  16.  
  17.  
  18.  
  19.               SATNET and the Provision of Transnet Service
  20.  
  21.                     P. T. Kirstein and C. J. Bennett
  22.  
  23.  
  24.  
  25.  
  26.  
  27.  
  28.  
  29.  
  30.  
  31.  
  32.                ABSTRACT: This note discusses the  problem
  33.                of  providing  service to ARPANET from the
  34.                UK via SATNET after  the  existing  direct
  35.                ARPANET   link   disappears.    A  general
  36.                approach  is   outlined.    The   solution
  37.                offered  attempts  to  make as much use of
  38.                current hardware and software as possible.
  39.                Areas  where  problems are anticipated, or
  40.                where    insufficient    information    is
  41.                available, are indicated.
  42.  
  43.  
  44.  
  45.  
  46.  
  47.  
  48.  
  49.  
  50.  
  51.  
  52.                           INDRA Research Group
  53.              Department of Statistics and Computer Science
  54.                        University College London
  55.  
  56. SATNET and the Provision of Transnet Service                     Page  1
  57.  
  58.  
  59.  
  60.  
  61.  
  62.  
  63.  
  64.  
  65.  
  66.  
  67.  
  68.  
  69.  
  70.                                 CONTENTS
  71.  
  72.  
  73.  
  74.  
  75.  
  76. 1.  Introduction
  77.  
  78.  
  79.  
  80. 2.  Overview
  81.  
  82.      2.1 Configuration
  83.      2.2 Service Support
  84.      2.3 Stages of Development
  85.  
  86.  
  87.  
  88. 3.  Detailed Requirements
  89.  
  90.      3.1 UCL TIP
  91.      3.2 UCL PDP9: Access to EPSS
  92.      3.3 UCL PDP-11
  93.      3.4 UCL PDP9: Access to X25
  94.      3.5 UCL LSI-11
  95.      3.6 Gateway LSI-11s
  96.      3.7 TCP Service Gateway in the ARPANET
  97.  
  98.  
  99.  
  100. 4.  Conclusions
  101.  
  102. SATNET and the Provision of Transnet Service                     Page  2
  103.  
  104.  
  105.  
  106. 1.  Introduction
  107.  
  108.      With the transition of SATNET to a service role and  the  impending
  109. demise  of  our  direct connection to the ARPANET, University College is
  110. faced with the problem of how to provide access to the ARPANET  for  the
  111. many  UK  users  who  have come to rely on it.  There are two aspects to
  112. this problem.  Users who connect through our  site  in  London  must  be
  113. given  terminal access to both ARPANET and EPSS (and possibly the future
  114. public PSS, currently due  in  mid  1979).   Other  UK  users  accessing
  115. ARPANET  through  EPSS and ARPANET users accessing EPSS hosts (including
  116. the UCL service to Culham, RSRE etc) must be given adequate  support  at
  117. the transport and terminal level to make this possible.
  118.  
  119.      Our solution to this must be based on our assessment of the current
  120. state  of  techniques  for  implementing  transnet  services.   The most
  121. significant development in this area  has  been  the  development  of  a
  122. number  of network-independent protocols.  Providing network-independent
  123. process-to-process  transport  service  has  had  the   most   attention
  124. initially.   The  TCP is the result which is most familiar to members of
  125. the ARPANET community.  Another network-independent  transport  protocol
  126. is  the  INWG 96 proposal.  There has been a lot of discussion in Europe
  127. on protocols for higher level  services  which  are  network-independent
  128. (beyond  the  description  of  basic  transport facilities required) and
  129. there are several proposals around for virtual terminal protocols,  none
  130. of  which  has  yet met with general acceptance.  Recently the UK Higher
  131. Level Protocol Group has published a proposal for a  network-independent
  132. file  transfer  protocol,  available as INWG Protocol Note 86, which has
  133. gained fairly wide approval in the UK and is  now  being  publicised  in
  134. various  international  groups.   This  protocol is a development of the
  135. file transfer protocol used on EPSS, and is being  implemented  on  many
  136. sites  on that network, hence in this document it will be referred to as
  137. the EPSS FTP.
  138.  
  139.      Ideally,  then,   we   would   like   to   implement   our   future
  140. ARPANET/SATNET/EPSS  connection  within  this  context,  and assume that
  141. connecting lines and machines and providing software  to  support  these
  142. network  independent  protocols is a sufficient solution to the problem.
  143. In practise, of course, such an attitude is utopian.   It  assumes  that
  144. everyone  who  wants  internet  services  will adopt network-independent
  145. protocols to do it,  and  they  will  be  perfectly  happy  to  do  this
  146. themselves.   There  are  some very good practical reasons why this will
  147. not happen.  Firstly, it means putting  a  great  deal  of  effort  into
  148. developing  a  new  solution to a problem which has already been solved.
  149. ARPANET users have for many years been using the ARPANET  file  transfer
  150. protocol quite happily, and they are not going to implement a completely
  151. different and incompatible one just to enable European users  to  access
  152. their  files.   Secondly,  in order to achieve network-independence, the
  153. protocols make the minimal assumptions possible about the nature of  the
  154. underlying  network  services,  which means that they end up duplicating
  155. many aspects of those services.  For this reason  it  is  unlikely,  for
  156. instance,  that  TCP  or INWG 96 will be seen initially as an attractive
  157. solution for providing transport services in an X25 environment  -  much
  158.  
  159. SATNET and the Provision of Transnet Service                     Page  3
  160.  
  161.  
  162.  
  163. of the emphasis of TCP is on providing end-to-end liaisons in a datagram
  164. environment, which many people argue will involve a near duplication  of
  165. features of the X25 virtual call, to take just one example.
  166.  
  167.      Therefore, we foresee  the  development  of  transnet  services  as
  168. taking   place   at  a  limited  number  of  network  sites  within  the
  169. concatenated networks, and it is unlikely that these  services  will  be
  170. integrated  at  any  one  particular  site.   A  generalised view of the
  171. transnet world under this scheme is given in Figure  1.   The  sites  at
  172. which  the  network-independent  protocols  are  implemented  have  been
  173. christened 'service gateways' as they are providing transnet access  for
  174. particular  services.  Note that this concept is quite distinct from the
  175. gateways  which  physically  connect  two  networks,  providing   packet
  176. encapsulation,   fragmentation,   internet  routing  etc.   The  service
  177. gateways need not stand in any particular physical relationship to  each
  178. other  or  to  the  physical  gateways.   Clearly  there  will be strong
  179. functional relations between the  physical  and  service  gateways,  and
  180. there  is  a hierarchy of service gateways.  One major research interest
  181. of the concept is in establishing just what these  functional  relations
  182. are and how best they should be implemented.
  183.  
  184.      While the immediate aim of our network interconnection  project  is
  185. simply  to  provide  communication  between  the  UK and ARPANET through
  186. SATNET, the design chosen is one which will facilitate the provision  of
  187. future  services across many networks using the service gateway concept.
  188. Section 2 gives an overview of the proposed connection.  Section 3 gives
  189. a more detailed survey of the software needed in each crucial machine to
  190. support the service, relates this survey to  our  understanding  of  the
  191. existing  state  of  the  hardware  and software for these machines, and
  192. summarises the modifications to existing developments needed to  realise
  193. the system.  Section 4 summarises our main conclusions.
  194.  
  195. SATNET and the Provision of Transnet Service                     Page  4
  196.  
  197.  
  198.  
  199.  
  200.  
  201.  
  202.  
  203.  
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  229.  
  230.  
  231.  
  232.  
  233.  
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  236.  
  237.  
  238.  
  239.  
  240.  
  241.  
  242.  
  243.  
  244.  
  245.  
  246.  
  247.  
  248.  
  249. Figure 1 - The service gateway concept.
  250.  
  251. SATNET and the Provision of Transnet Service                     Page  5
  252.  
  253.  
  254.  
  255. 2.  Overview.
  256.  
  257. 2.1 Configuration
  258.  
  259.      The proposed future UCL configuration is given in  Figure  2.   The
  260. principal points to note about this diagram are summarised below.
  261.  
  262.      i) The PDP-11, currently the gateway machine,  will  become  a
  263.      transnet  access  host  on  the  TIP,  connected  via  the VDH
  264.      interface currently connected to a PDP9, and probably  running
  265.      under  a  standard  operating  system  such  as UNIX.  It will
  266.      support terminal and file transfer access to and from  ARPANET
  267.      via SATNET through TCP.
  268.  
  269.      ii) An alternate route  for  EPSS-ARPANET  traffic  will  pass
  270.      through  the other PDP9 and the LSI-11 via the X25 connection.
  271.      The PDP9 will lose its current VDH connection to the TIP.  The
  272.      X25  connection  has  been so constructed that the LSI will be
  273.      seen by users as an X25 host; EPSS sees the X25 interface as a
  274.      process  on  the  PDP9.   This  LSI  will  also support TCP to
  275.      provide access to the ARPANET.
  276.  
  277.      iii) The (physical) gateways to SATNET  will  be  replaced  by
  278.      LSI-11s.   As  indicated,  the  UCL gateway will have two 1822
  279.      interfaces and a VDH interface  whereas  the  gateway  on  the
  280.      ARPANET  side  (presumably  the BBN gateway) may only have one
  281.      1822 interface.   Special  hardware  for  the  LSI-11  may  be
  282.      required  to  handle  50kb  on  the  VDH  line  across  a  DMA
  283.      interface; this will (presumably!) be done by BBN.
  284.  
  285.      iv) A transport-level  service  gateway  supporting  TCP  will
  286.      terminate  the  connection on the ARPANET side.  This may be a
  287.      TENEX (or TOPS), or another PDP-11.  Further  terminal  access
  288.      will  be  developed  via  ARPANET  Telnet;  support  for other
  289.      services, such as transnet file transfer will also be provided
  290.      at this point.
  291.  
  292.  
  293. SATNET and the Provision of Transnet Service                     Page  6
  294.  
  295.  
  296.  
  297.  
  298.  
  299.  
  300.  
  301.  
  302.  
  303.  
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  310.  
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  313.  
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  315.  
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  320.  
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  329.  
  330.  
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  332.  
  333.  
  334.  
  335.  
  336.  
  337.  
  338.  
  339.  
  340.  
  341.  
  342.  
  343.  
  344.  
  345.  
  346.  
  347. Figure 2 - Proposed UCL Configuration
  348.  
  349. SATNET and the Provision of Transnet Service                     Page  7
  350.  
  351.  
  352.  
  353. 2.2 Service Support
  354.  
  355.  
  356.      The two major service requirements are the  provision  of  terminal
  357. access  and  of  file transfer capability.  Terminal access requires the
  358. mapping of various terminal protocols at the appropriate points,  rather
  359. like the current SWITCH approach.  Mappings between the ARPANET standard
  360. Telnet and the TCP-based  Telnet  will  be  required  in  the  transport
  361. gateway  in ARPANET and in the PDP-11 at UCL.  The TCP-based Telnet will
  362. map into the X25 VPT in the UCL LSI-11, and the  ARPA  Telnet  will  map
  363. into  the  EPSS  VPT  in  the  PDP9  connected  to the TIP.  Much of the
  364. complexity of this problem comes from linking up  two  connections  when
  365. one  is being set up by the rather complex procedures of ICP.  It is not
  366. clear  whether  TCP-Telnet  goes  through  a   similar   port-allocation
  367. procedure.  
  368.  
  369.      The situation with regard to FTP is not so clear.  The TCP group is
  370. intending  to  implement  a  TCP-based  FTP,  but  this  is still in the
  371. planning stages.  If this becomes available at the right time, then  for
  372. service  purposes  we  would  perform analogous FTP mappings at the same
  373. places.  This mapping can be done either on a  real-time  basis,  as  we
  374. have  attempted to do for the EPSS and ARPANET FTPs on our PDP9, or on a
  375. staged basis, with the file being stored on some mass-storage device and
  376. forwarded  to the next stage only when it has all arrived.  Based on our
  377. past experience, the staged solution is probably preferable when  it  is
  378. possible.   The status of the TCP FTP is one of the major question which
  379. needs to be followed up.  It may not  actually  be  necessary  to  do  a
  380. detailed  mapping  of  FTPs  in  the TCP transport gateways, as both the
  381. source and destination of the transfer will be using the  standard  ARPA
  382. FTP.   It may only be necessary to map certain low-level features of the
  383. FTPs, such as control and data sockets  being  mapped  into  TCP  ports.
  384. This is an option which we should also investigate.  
  385.  
  386.      If mappings of file transfers have to be done, it is desirable that
  387. we  keep  these to a minimum, and it would be preferable to do them on a
  388. large system, such as TENEX.  If TCP-based FTPs are to be used,  several
  389. mappings  are  involved, none of them on systems of this type.  Since in
  390. any case it seems that a TCP FTP  may  not  be  available  in  time,  an
  391. alternative  strategy of implementing the EPSS File Transfer Protocol on
  392. ARPANET could be adopted.  This protocol is specifically designed to  be
  393. network and transport protocol independent, and so this is an attractive
  394. proposition.  If  transnet  file  transfer  were  done  this  way,  this
  395. protocol  would be implemented in the PDP-11 at UCL, interfacing to both
  396. TCP and NCP, and at the  transport  gateway,  interfacing  to  TCP  (or,
  397. indeed,  at some other site in ARPANET, in which case it would interface
  398. to NCP).  In this case, the only FTP mapping required is at the site  in
  399. ARPANET  which has the EPSS FTP installed.  The transport gateways (i.e.
  400. the TCP site in ARPANET, the PDP-11 at UCL, the LSI-11 at UCL,  and  the
  401. PDP9s at UCL) will then be supporting an end-to-end protocol between the
  402. FTP service gateway in ARPANET and the destination site in EPSS  (or  at
  403. UCL),   and   they   will   perform  the  classic  gateway  services  of
  404. address-mapping, connection-establishment, flow-control, etc.
  405.  
  406. SATNET and the Provision of Transnet Service                     Page  8
  407.  
  408.  
  409.  
  410. 2.3 Stages of Development
  411.  
  412.      The work needed for this development will  obviously  not  be  done
  413. overnight.  We see the project taking place in three main stages.
  414.  
  415.      i) As much work as  possible  will  be  done  in  the  current
  416.      configuration.   Development of software for the PDP-11 at UCL
  417.      will probably be carried  out  on  a  PDP-11  in  the  ARPANET
  418.      (exactly  which  one  is  to  be decided; see sections 3.3 and
  419.      3.7).  The TCP/X25 LSI-11 will be developed as a terminal host
  420.      on  a  local  host  port  on  the TIP (see section 3.5).  This
  421.      situation will  continue  until  either  the  Norway  line  to
  422.      ARPANET  disappears  or  LSI-11 gateways are ready.  We expect
  423.      that the direct  connection  to  ARPANET  will  not  disappear
  424.      before  the LSI gateways are ready, and this document is based
  425.      on  that   assumption;   should   events   happen   otherwise,
  426.      alternative  means  of  continuing development will have to be
  427.      found.
  428.  
  429.      ii)  Once  the  LSI-gateways  are  ready  and  installed,  the
  430.      configuration  of Figure 2 can be set up.  It is not necessary
  431.      that both paths become operational at once, but we expect that
  432.      the  TIP-based  path will be ready for use at that point, i.e.
  433.      there will be an operational TCP-based terminal system on  the
  434.      UCL  PDP-11.   The  TCP/X25 LSI-11-based path will be strictly
  435.      for experimental development at this point, investigating  the
  436.      nature  of  the  connections needed to support the appropriate
  437.      services.   It  is  not  clear  whether  XNET  can   be   used
  438.      satisfactorily  across  SATNET,  and  any development strategy
  439.      based on XNET may have to be reconsidered at this point.
  440.  
  441.      iii) When the X25/TCP path is ready for service  use  it  will
  442.      become  the  main service route between EPSS and ARPA.  Either
  443.      now, or at some other  time,  the  PDP-11  could  be  directly
  444.      connected  to  the  LSI-11  gateway,  and at some time it will
  445.      probably support multiple terminals directly.  When all  these
  446.      conditions are fulfilled, the TIP could be removed completely.
  447.      No doubt this possibility will be looked at more closely  when
  448.      the time comes.
  449.  
  450. SATNET and the Provision of Transnet Service                     Page  9
  451.  
  452.  
  453.  
  454. 3.  Detailed Requirements
  455.  
  456.  
  457.      This section describes the software needed in the various  machines
  458. to support the service outlined above.  This is done machine by machine.
  459. The proposals try to make the minimum changes needed to existing systems
  460. or to current plans.  Attention is drawn to points on which we need more
  461. information, or which we know or believe to be  incompletely  developed,
  462. and also to areas in which problems are expected.  
  463.  
  464. 3.1 UCL TIP
  465.  
  466.      No functional changes are envisaged for this  machine,  which  will
  467. continue  to  support  terminal  access as at present.  The major change
  468. will be updating the routing tables to reflect  the  absolute  isolation
  469. the  TIP  will  experience.   The major problem which BBN will encounter
  470. will  be  in  providing  the  same  remote  maintenance  and  monitoring
  471. facilities  it  has at present.  One possibility is to retain the direct
  472. lines that ARPA currently maintains to the SIMPs (e.g.  the 9.6 kb  line
  473. between  London  and  Goonhilly), as this is the simplest way to provide
  474. direct access to our isolated TIP.   However,  this  is  a  problem  for
  475. forces beyond our control.
  476.  
  477. 3.2 UCL PDP9 Access to EPSS
  478.  
  479.      No major functional modifications to the existing SWITCH system are
  480. expected  here  for providing terminal-level access.  Other services can
  481. be set up as concatenated terminal streams.  If the EPSS  File  Transfer
  482. Protocol  is  adopted  for  transnet service, this will be sufficient to
  483. provide an adequate.  If not, then the current EPSS FTP/ARPA FTP mapping
  484. will be used.  The resulting configuration is shown in Figure 3.
  485.  
  486.      There is some question as to how much work the full PDP9 system can
  487. support  simultaneously.   If  serious  overloading  occurs, some of the
  488. special systems supported (e.g.  the Culham link) may  be  removed  from
  489. the  standard  system;  if even this is inadequate, then the position of
  490. the FTP facilities may be reconsidered.  
  491.  
  492. SATNET and the Provision of Transnet Service                     Page 10
  493.  
  494.  
  495.  
  496.  
  497.  
  498.  
  499.  
  500.  
  501.  
  502.  
  503.  
  504.  
  505.  
  506.  
  507.  
  508.  
  509.  
  510.  
  511.  
  512.  
  513.  
  514.  
  515.  
  516. Figure 3 - Terminal Access to EPSS via the PDP9
  517.  
  518. 3.3 UCL PDP-11
  519.  
  520.      The PDP-11 is the  first  machine  considered  which  will  require
  521. significant  effort  to bring up.  Much of the new software required has
  522. either already been developed or is currently under development by  BBN,
  523. notably TCP, TCP-Telnet, and these can be run under ELF, which we at UCL
  524. have some experience with.  ELF has some disadvantages as  an  operating
  525. system to support user services, however.  The principal one is that, to
  526. the best of our knowledge, it does not support either  the  NCP  or  the
  527. standard  ARPA  FTP.   This point should be checked.  The lack of an FTP
  528. would be unimportant if the EPSS  File  Transfer  Protocol  is  adopted;
  529. however the lack of adequate NCP facilities is critical.  Also, we would
  530. prefer to use an operating  system  with  terminal  drivers  capable  of
  531. handling  multiple  users,  as  we  ultimately  expect  to be using this
  532. machine as a terminal concentrator to replace the  TIP.   The  main  new
  533. item  which  has  to be tackled in this system is providing a connection
  534. between NCP-based Telnet sockets and TCP-Telnet  ports.   As  a  gateway
  535. between  two  transport  protocols  (TCP and NCP) this machine will also
  536. have to handle the  usual  readdressing,  flow  control  and  reassembly
  537. problems handled by gateways.
  538.  
  539.      The configuration under consideration is illustrated in  Figure  4.
  540. The  existing  local  host interface will not be used, and connection to
  541. the TIP will be via the VDH, as the two local host ports on the TIP  are
  542. taken  up  by the PDP9 gateway to EPSS and the LSI-11 gateway to SATNET.
  543. The looped nature of the traffic may create some  unusual  flow  control
  544. problems  when there are heavy traffic rates.  For this reason, when the
  545. file transfer facilities are developed for this machine, onward transfer
  546. to  EPSS  will  be  done  in  a  staged  fashion,  with  the  file being
  547. temporarily stored on the RK05 disc.
  548.  
  549. SATNET and the Provision of Transnet Service                     Page 11
  550.  
  551.  
  552.  
  553.      Since we have not been directly involved with the work,  one  major
  554. question  on  which  we  lack  hard facts is the question of choosing an
  555. appropriate operating system.  As we have indicated, ELF does  not  seem
  556. to  be  suitable for a major service role of the kind implied here.  The
  557. major PDP-11 operating systems that seem to be  suitable,  both  because
  558. the   expertise   is   available  in  the  department  and  because  TCP
  559. developments are taking place on them are UNIX and RSX-11M.  TCP version
  560. 2.5s  have been developed by BBN under UNIX and ELF; version 3 of TCP is
  561. currently being developed by DTI under UNIX and by  CCA  under  RSX-11M.
  562. The  only system under which a TCP-Telnet seems to be developing is ELF.
  563. Further information must be obtained about these points.
  564.  
  565.      Two other points are relevant here.  The first is that it would  be
  566. highly desirableable to be able to use the same operating system here as
  567. we do on the remote transport gateway (see section 3.7) if this is to be
  568. a  PDP-11; this would considerably speed up the development of the whole
  569. system.   Secondly,  we  have  to  investigate  the  cross-net   loading
  570. facilities.   The  great  advantage  of  ELF  is  the  fact  that  it is
  571. specifically tailored to run with XNET.  With other operating systems we
  572. will almost certainly require a special bootstrap to be able to use XNET
  573. at all, and it is unlikely  that  we  will  be  able  to  use  its  full
  574. facilities  even  then.   For debugging purposes this is not so serious,
  575. but for cross-net loading it is vital.  
  576.  
  577.  
  578.  
  579.  
  580.  
  581.  
  582.  
  583.  
  584.  
  585.  
  586.  
  587.  
  588.  
  589.  
  590.  
  591.  
  592.  
  593.  
  594.  
  595.  
  596. Figure 4 - PDP-11 Configuration
  597.  
  598. 3.4 UCL PDP9 - Access to X25
  599.  
  600.      Here, the anticipated  course  is  that  the  current  system  will
  601. develop  along  its  existing  lines,  with the complete excision of the
  602. current ARPANET software.  For transnet communication an EPSS user  will
  603. access  the  X25 port, which will also support incoming connections from
  604. ARPANET.  The present SWITCH system running on this machine,  supporting
  605.  
  606. SATNET and the Provision of Transnet Service                     Page 12
  607.  
  608.  
  609.  
  610. the  EPSS  VPT and FTP, will be the standard system on the PDP9 which is
  611. connected to the TIP.  Both Level 2 and Level 3  of  X25  are  currently
  612. available,  and although it is designed basically as a DCE we anticipate
  613. no great difficulty in turning it into a DTE if required.   This  point,
  614. however,  requires  more detailed study.  Calls coming in from EPSS will
  615. automatically be forwarded to the LSI-11 if no EPSS address is  included
  616. in  the  data field.  In the reverse direction, calls being forwarded to
  617. EPSS will require an EPSS address in the data field, but these  must  be
  618. provided  by the LSI-11.  This scheme fits into the current context very
  619. well, and we see no reason not to retain it.
  620.  
  621.  
  622.  
  623.  
  624.  
  625.  
  626.  
  627.  
  628.  
  629.  
  630.  
  631.  
  632.  
  633.  
  634.  
  635.  
  636.  
  637.  
  638.  
  639.  
  640. Figure 5 - UCL PDP9 - X25 Access
  641.  
  642. 3.5 UCL LSI-11
  643.  
  644.      Essentially, this machine will consist of an X25 terminal and a TCP
  645. terminal  connecting  an  HDLC  interface  on the one side to a BBN 1822
  646. interface on the other through a number of mapping modules.   The  basic
  647. structure is shown in Figure 6.  The X25 hardware for this configuration
  648. has recently been completed, and the 1822  interface  is  nearly  ready.
  649. The  software,  however,  is in a rather more uncertain state, and it is
  650. expected that this terminal will remain an experimental  link  for  some
  651. time.
  652.  
  653.      As with the PDP-11, it is not  clear  what  operating  system  this
  654. machine  will  use,  although  the  alternatives  are  fewer: either the
  655. current TCP terminal, available under  MOS,  is  altered  to  run  under
  656. RSX-11,  or the current X25 terminal, available under RSX-11, is altered
  657. to run under MOS.  RSX-11  will  support  development  in  a  high-level
  658. language (RTL2), but it is doubtful whether this is advantageous, as the
  659. generated code is large.  Also, whichever  system  used  will  initially
  660. have  to  support  crossnet  loading  (and  possibly development) of the
  661. TCP-terminal software.  This question is an unknown  for  both  systems,
  662. and urgently needs resolution.
  663.  
  664. SATNET and the Provision of Transnet Service                     Page 13
  665.  
  666.  
  667.  
  668.      The TCP side of the terminal  is  based  on  the  packet-radio  TCP
  669. terminal  developed  at SRI.  The major difference is the replacement of
  670. the DSP, which is packet-radio dependent, by  an  XNCP-like  module  for
  671. communication with the gateway.  This raises two problems.  The first is
  672. the unorthodox nature of the 1822 connection, in that  neither  side  of
  673. the  HOST/IMP interface supports what would normally be understood as an
  674. IMP.  There is, however, a precedent for this situation, as  COMSAT  has
  675. built a similarly non-standard connection between its 360 and its PDP-11
  676. gateway, so we should be able to consult them for guidance for potential
  677. problems.   Moreover,  1822  is  a  highly symmetric interface, so major
  678. problems are not anticipated.  The second problem is  that  this  module
  679. will initially only support a single TCP port, whereas there is a strong
  680. requirement  for  supporting  several  ports  for  different   services.
  681. However, creating a multiplexing 'XNCP' is not the whole solution to the
  682. problem, as we will then be able to support several TCP connections only
  683. if  they  go  to  different  hosts.   Unfortunately,  we need to support
  684. several connections to one particular host (i.e.  the  remote  transport
  685. gateway  in ARPANET - see section 3.7).  This will require modifications
  686. to the TCP itself.
  687.  
  688.      Our current X25 is written in RTL2 or in assembler versions derived
  689. from  it,  and is rather large in its RTL2 version.  The VPT is a larger
  690. RTL2 program.  While the generated assembly code is believed not  to  be
  691. highly  system  dependent, this aspect has not been analysed in detail -
  692. the driver for the HDLC chip is a particularly important question  here.
  693. On  the  face  of  it,  therefore, it would seem to be easier to put X25
  694. under MOS than to put TCP (written in MACRO) under RSX-11 from the point
  695. of  view  of aiding development.  The RTL2 code has been written so that
  696. it can be run as both as X25 DTE  and  a  DCE,  and  one  problem  under
  697. investigation  concerns  deciding when it should be one or the other.  A
  698. study of the incorporation of  the  X25  software  into  MOS  should  be
  699. undertaken very soon.
  700.  
  701.      Finally, there is the connection between the X25 side and  the  TCP
  702. side.   At  this  stage,  it is not possible to say much more about this
  703. than to state the functional requirements.  Terminal access will require
  704. a  mapping between the X25-VPT and the TCP-Telnet; this will undoubtedly
  705. be based on our experience with similar  problems  in  the  PDP9  SWITCH
  706. systems.   File  transfer may also need to be mapped, and will certainly
  707. require support  of  high-throughput  connections  on  both  sides;  the
  708. evolution  of  suitable  strategies  to  match  the flow will have to be
  709. evolved.  These modules will also have to solve the questions of forward
  710. addressing and routing.  In the service gateway context, these functions
  711. become more important than the mappings.  
  712.  
  713.      The question of how this code is to be developed has still not been
  714. satisfactorily  resolved.   There are two main options.  The first is to
  715. develop it in our PDP-11, using  XNET  to  load  in  the  system.   This
  716. requires  a MOS-based VDH driver for a DMA interface, which is currently
  717. being written.  The second option is to load the LSI-11 directly,  using
  718. one of our local host ports on the TIP.  This requires the completion of
  719. the 1822 interface, which is proceeding rapidly.  Other options, such as
  720. storing the software on floppy discs, are basically variants of these.
  721.  
  722. SATNET and the Provision of Transnet Service                     Page 14
  723.  
  724.  
  725.  
  726.  
  727.  
  728.  
  729.  
  730.  
  731.  
  732.  
  733.  
  734.  
  735.  
  736.  
  737.  
  738.  
  739.  
  740.  
  741.  
  742.  
  743.  
  744.  
  745.  
  746. Figure 6.  UCL LSI-11: TCP Access Configuration
  747.  
  748. 3.6 Gateway LSI-11s
  749.  
  750.      No special role is envisaged  for  these  gateways,  as  end-to-end
  751. transport  is  being  provided entirely by TCP at this point.  It is not
  752. clear how far development on LSI-11 gateways has progressed, as  opposed
  753. to  PDP-11 gateways; this is a question which must raised with BBN.  One
  754. problem that may well  affect  the  schedule  is  that  our  preliminary
  755. calculations  suggest  that access to the VDH line will have to be via a
  756. DMA interface if high throughput is desired and the machine  is  not  to
  757. spend  up  to  50%  of its time servicing interrupts from the interface.
  758. Critical questions for  this  machine,  then,  are  the  development  of
  759. MOS-drivers  for  DMA  VDH interfaces, and the ability of the gateway to
  760. handle more than two nets - the 'nets' here being  SATNET,  the  TCP/NCP
  761. PDP-11, and the TCP/X25 LSI-11.
  762.  
  763.      It is conceivable, if TCP develops concepts of selecting grades  of
  764. service from local nets, that we may become interested in developing our
  765. ideas in these gateways as well as the ones already discussed, but  this
  766. does  not  seem  to be on the current schedule of TCP development and in
  767. any case would have to be coordinated very closely with BBN.
  768.  
  769. SATNET and the Provision of Transnet Service                     Page 15
  770.  
  771.  
  772.  
  773.  
  774.  
  775.  
  776.  
  777.  
  778.  
  779.  
  780.  
  781.  
  782.  
  783.  
  784.  
  785.  
  786.  
  787.  
  788.  
  789.  
  790.  
  791.  
  792.  
  793. Figure 7 - UCL SATNET Gateway Configuration
  794.  
  795. 3.7 TCP Service Gateway in the ARPANET
  796.  
  797.      Finally, a site in the ARPANET must be selected to provide the  far
  798. end of the TCP pipeline.  The development needed here is very similar to
  799. that discussed in section 3.3, and developing both  ends  simultaneously
  800. on  PDP-11s  under the same operating system, as we did for GNOME, could
  801. speed up the process considerably.   However,  the  system  support  and
  802. system  resources  we  could  draw  on  are  likely to be limited unless
  803. coupled with a TENEX.  Differences between the two sites will emerge  at
  804. later  stages  in  the development.  These will be mainly connected with
  805. addressing and routing problems: this machine will act as a service site
  806. for  the whole US ARPANET, whereas the UCL PDP-11 will only service EPSS
  807. traffic through the PDP9.
  808.  
  809.      The other alternative is to use a TENEX or TOPS-20 system for  this
  810. end  of  the  connection,  as TCP and TCP-Telnet are both available, and
  811. they have proved and extensive resources for such work.   However,  this
  812. will  mean  developing  two  versions of the new software, and will also
  813. involve experimenting with special versions of standard  software  (such
  814. as  ARPA-Telnet, FTP, NCP) which may lead to organisational problems, as
  815. these are machines supporting large  user  populations.   This  question
  816. will again have to be gone into more deeply.
  817.  
  818. SATNET and the Provision of Transnet Service                     Page 16
  819.  
  820.  
  821.  
  822.  
  823.  
  824.  
  825.  
  826.  
  827.  
  828.  
  829.  
  830.  
  831.  
  832.  
  833.  
  834.  
  835.  
  836.  
  837.  
  838.  
  839.  
  840.  
  841.  
  842. Figure 8 - TCP Service Gateway Configuration
  843.  
  844. SATNET and the Provision of Transnet Service                     Page 17
  845.  
  846.  
  847.  
  848. 4.  Conclusions
  849.  
  850.  
  851.      In this note future ARPANET  service  is  considered  from  several
  852. points  of  view.   Firstly, there is the problem of providing UCL users
  853. with terminal access to ARPANET via SATNET.  Secondly, access has to  be
  854. provided between EPSS and ARPANET for a variety of services.  Initially,
  855. this will be of the terminal mapping type already in use, but the design
  856. proposed has hooks for extension towards a more sophisticated concept of
  857. supporting service gateways.  Where possible, the scheme  uses  existing
  858. systems, or systems already under development.  Obviously, there will be
  859. problems in modifying these to meet the new requirements, but the scheme
  860. outlined  has  attempted  to  minimise  these,  and at the very least to
  861. identify them.
  862.  
  863.      Integration  of  the  various  components  into  a  unified  system
  864. requires  most  software  work  at  the  points  where various layers of
  865. trsnsport protocol terminate and have to be connected to the next level.
  866. The  two most critical points for providing a general transnet transport
  867. service are in the TCP service gateway in ARPANET and the TCP/X25 LSI-11
  868. at UCL.  A similar critical point occurs in the PDP-11 at UCL.  The PDP9
  869. giving terminal access to EPSS from UCL is not critical as this  problem
  870. has already been solved.  Again, a solution for the transport connection
  871. between the EPSS Bridge and X25 is already in  existence  to  the  point
  872. where  the LSI-11 will be seen as a host on EPSS when it is connected to
  873. the PDP9.
  874.  
  875.      Specific areas  where  we  anticipate  difficulties  with  existing
  876. software  are:  the  remote loading (and debugging) of non-ELF operating
  877. systems for the PDP-11; the  choice  of  an  operating  system  for  the
  878. LSI-11;  the  nonstandard  nature  of the 1822 interface connecting this
  879. machine to the gateway LSI-11; the use of XNET across  SATNET;  and  the
  880. provision of a DMA VDH interface on the gateway LSI-11s, to connect them
  881. to SATNET.  Areas on which we  need  further  information  include:  the
  882. status  of  TCP  and  TCP-Telnet under various standard PDP-11 operating
  883. systems; the current status (or even the existence!) of the TCP-FTP; the
  884. current status of LSI-11 gateways; and information that we can get about
  885. activities such as the non-standard 1822  connections  which  have  been
  886. undertaken by other groups.
  887.  
  888.      In short, the components  required  to  connect  UCL  and  EPSS  to
  889. ARPANET  via  SATNET  are  on  the  whole either already in existence or
  890. already under development.  The new work is in sticking them together in
  891. such a way as to provide adequate transnet service.  
  892.