Что такое тонкий клиент? Система «тонкий клиент»: требования. Выгоды и преимущества
Если не все, то многие пользователи современных компьютерных систем слышали о таких понятиях, как толстый и тонкий клиент. Что это такое, большинство не то что не знает, но даже не догадывается. Однако в понимании этого вопроса ничего особо сложного нет. Далее будут рассмотрены общие вопросы, касающиеся тонких клиентов, и непосредственно тонкий клиент 1С с одним из самых простых решений по его настройке. Но для начала следует привести несколько базовых понятий.
Тонкие клиенты: что это такое в принципе?
Вообще понятие тонких клиентов сегодня однозначно определить нельзя. Дело в том, что к ним можно отнести и «железное» оборудование, и программное обеспечение. Так, например, если брать в расчет именно программную среду, которая присутствует на обычном ПК, сам персональный компьютер выступает в роли толстого клиента, а вот тот же веб-браузер, используемый для доступа в интернет, является тонким клиентом.
Можно посмотреть и на официальную трактовку того, как описываются тонкие клиенты. Что это такое? По сути, под этим термином понимается любой компьютерный терминал или клиентское приложение в сетях, в которых применяется либо терминальная, либо клиент-серверная архитектура.
Как уже понятно, и с точки зрения компьютерных терминалов могут быть описаны тонкие клиенты. Что это такое в данном случае? В большинстве случаев это самые обычные компьютеры, в которых отсутствует жесткий диск и какая бы то ни было операционная система. В плане основных компонентов здесь установлена минимальная конфигурация для сетевых подключений, отображения, ввода и вывода информации и т. д. Иными словами, операционная система находится на центральном сервере и загружается на такой терминал по сетевым протоколам, равно как и все остальные приложения. Таким образом, суть использования тонкого клиента состоит в том, чтобы снизить вычислительную нагрузку на отдельно взятый терминал, а в качестве основного устройства для проведения всех вычислительных операций использовать сервер.
Если посмотреть на программу 1С, толстый и тонкий клиент принципиально используются именно в такой конфигурации. На сервере установлен основной (серверный) пакет, а удаленные терминалы через сетевые подключения соединяются с базовой программой с входом пользователей под специально зарегистрированными логинами и паролями, хотя можно встретить и конфигурации с винчестерами на клиентских машинах, когда при подключении основная программа частично загружается именно на них.
Вопросы подключения и лицензирования
Как показывает практика, при объединении компьютеров в единое целое, как правило, используется топология локальной сети «звезда» или ее производные (все терминалы не соединяются между собой, а подключаются непосредственно к центральному серверу).
Попутно стоит отметить, что система «тонкий клиент» хороша еще и тем, что снижаются затраты на приобретение программного обеспечения (как уже говорилось выше, нет необходимости устанавливать пакеты на все терминалы - достаточно инсталлировать его только на сервер), а также быстро и просто решается вопрос лицензирования. В этом аспекте есть два пути: лицензия может устанавливаться для нескольких пользователей одного терминала или для нескольких компьютеров с одним пользователем на каждом из них. Снижение финансовых затрат налицо.
Минимальная конфигурация
Но вот что самое интересное, это то, какое именно оборудование необходимо установить на дочерние компьютеры, когда используется тонкий клиент.
Как считается, на борту достаточно иметь процессор среднего класса, минимум оперативной памяти (некоторые специалисты утверждают, что хватит даже 1 Мб), самую простую видеокарту и сетевую карту. Само собой разумеется, что к клиентской машине подключается клавиатура, мышь, монитор или любые другие устройства. Но управление ими по причине отсутствия жесткого диска с операционной системой пользователь осуществляет непосредственно через терминальный сервер.
Специфика загрузки операционной системы
Но многие пользователи могут задаться вопросами загрузки ОС. Как так? Ведь на клиентском терминале винчестера нет? Серверная система загружается при помощи сетевых протоколов.
Среди наиболее часто используемых вариантов выделяют протоколы BOOTP, PXE, TFTP, DHCP и RIS. Иногда для загрузки локальной операционной системы может применяться устройство DiskOnModule (DOM), представляющее собой флэш-память с разъемом IDE и специальной микросхемой, отвечающей за реализацию логики обычного винчестера, благодаря чему первичная система ввода/вывода BIOS определяет этот модуль как самый настоящий жесткий диск.
Работа с приложениями
Кроме всего прочего, среди используемых протоколов доступа и управления достаточно часто можно встретить такие модификации, как RDP, X11, Telnet, VNC, SSH, NXNoMachine, ICA и множество других.
Исходя из основного понятия самого тонкого клиента, нетрудно сделать вывод, что пользователь клиентского терминала при работе с определенной программой или информационными данными обращается только к серверу.
Это несколько напоминает аналогию с облачными технологиями (например, работу с Office 365), когда программное обеспечение инсталлируется исключительно на удаленном терминале.
Толстый и тонкий клиент 1С: отличия
Теперь рассмотрим отличия обоих типов клиентов на примере программного пакета 1С. Толстым клиентом принято называть пользовательский компьютер с собственными вычислительными средствами, когда какая-то часть информации обрабатывается именно на нем.
В 1C тонкий клиент является как бы пассивным компьютером, на который выводятся только результаты обработки данных, поскольку все необходимые операции выполняются на сервере. Так, например, в составлении или формировании отчетов клиентский терминал не участвует. Обработка данных производится на серверном ПК, а пользователь получает только готовый результат.
Настройка клиента на примере пакета 1С
Наконец, нельзя обойти стороной вопрос того, как настроить тонкий клиент. Опять же в качестве примера возьмем пакет 1С и рассмотрим одно из самых быстрых и простых решений по установке необходимых параметров на примере веб-сервера 42 Cloud. В принципе, в 1С настройка тонкого клиента достаточно проста, и выполнить ее сможет любой пользователь, не говоря уже о квалифицированном системном администраторе.
Сначала необходимо загрузить и установить тонкие клиенты 1С версий 8.2 или 8.3. Далее первым шагом в обязательном порядке станет публикация базы данных, после чего необходимо будет скопировать ссылку на нее в буфер обмена (она понадобится в дальнейшем).
Теперь нужно выполнить инсталляцию тонкого клиента и запустить его по окончании процесса. При первом старте, чтобы все заработало, опубликованную базу нужно добавить в список, который пока еще пуст, посредством нажатия соответствующей кнопки, после чего потребуется ввести ее произвольное название.
На следующем этапе в разделе подключений нужно выбрать тип «Веб-сервер», а в следующем окне, в специальном поле сверху, вставить ранее скопированную ссылку на адрес опубликованной базы.
Далее в настройках сертификатов и параметров запуска можно оставить установки без изменений, после чего нажать кнопку «Готово». База появится в списке, а для старта основной программы нужно будет нажать кнопку запуска приложения «1С: Предприятие».
Для входа в систему следует использовать логин и пароль к веб-серверу 42 Cloud. После этого появится окно для ввода пользовательского логина и пароля уже к программе (по умолчанию для всех баз установлен администратор), после чего будет выдано предупреждение о том, что вход выполнен без использования ключа защиты (аппаратного лицензирования), и вопрос о его отключении, на который нужно дать утвердительный ответ. Затем произойдет запуск базы, с которой можно будет работать без ограничений.
Преимущества использования оборудования такого типа
Что же касается преимуществ использования тонких клиентов, они очевидны даже для непосвященного человека.
Прежде всего, как уже говорилось выше, снижается затратная часть на покупку оборудования, приобретение программных комплексов и лицензий. Появляется возможность унификации (использования одного типа оборудования и программного обеспечения для всех сетевых терминалов). Системный администратор может осуществлять централизованное управление и контроль над каждым компьютером, поскольку отпадает необходимость настройки каждого единичного терминала. Сразу же стоит обратить внимание на снижение энергопотребления, ведь компьютеры без жестких дисков действительно потребляют электроэнергии в разы меньше. Кроме того, можно говорить и об отказоустойчивости, ведь операционная система загружается не с локального жесткого диска, а с сервера. При этом даже обновление программного обеспечения или переход на его новые типы осуществляются централизованно и быстро. Наконец, наибольшее преимущество в этой ситуации состоит в повышении безопасности, поскольку утечка данных ввиду отсутствия локальных или съемных носителей практически исключена, не говоря уже о вирусных атаках.
Заключение
Таковы в общих чертах тонкие клиенты. Что это такое, хочется надеяться, уже немного понятно. Преимуществ при применении такой схемы для предприятий, как видим, очень много. И как считает большинство специалистов в области IT-технологий, на сегодня именно применение тонких клиентов является одним из самых лучших решений для организации информационной структуры и управления локальными сетями с большим количеством подключаемых терминалов.
Как правило, когда речь идет об особенностях созданной программы, подразумевается язык, на котором ее составляли, а также системные требования, требующиеся для запуска. Но есть ещё и ряд других, менее известных определений. Одно из них — это тонкие клиенты. Что это такое и зачем разрабатываются?
Что представляет собой тонкий клиент?
Это компьютеры либо программы, которые функционируют в составе сети с клиент-серверной или терминальной архитектурой. Однако они там работают не просто так. Многие задачи по обработке данных переносятся на серверы, к которым подключены тонкие клиенты. В виде примера можно рассмотреть браузер, используемый для обработки сетевых приложений. Чтобы обеспечить работоспособность системы, требуется сервер, предназначенный для тонких клиентов. В противном случае реализация самой идеи невозможна.
Для чего они нужны?
Попросту говоря, тонкий клиент представляет собой неполноценный компьютер, способный подгружать легкую операционную систему, а также соединяться с терминальным сервером. Он применяется только для того, чтобы сэкономить на программном обеспечении и железе. Обыкновенный тонкий клиент является системным блоком, у которого отсутствует жесткий диск, однако существуют недостатки аппаратной составляющей, требующиеся для запуска операционной системы. Таким образом, выполняется подключение блока питания, манипулятора, клавиатуры, монитора, а также сетевого кабеля. Кроме того, могут присутствовать и другие устройства, однако применение возможно исключительно при условии их идентификации, а также передачи информации о них терминальному серверу.
Стоит отметить и то, что снижается требуемый уровень затрат на программное обеспечение. Отсутствует необходимость приобретать лицензию на каждое устройство. Также уменьшаются расходы на обслуживающий персонал, поскольку администрировать следует лишь один терминал. На практике доказано, что навредить тонкому клиенту достаточно трудно. Однако при этом увеличиваются требования к обслуживающему персоналу. Это особенно связано с вопросами передачи данных от одного администратора к другому. В этом случае нужно, чтобы заступающий разбирался во всем хорошо, поскольку потенциально любые неполадки способны навредить всей системе. После этого ценность тонких клиентов будет потеряна.
Основные отличия между тонким и толстым клиентом
О чем идет речь, когда говорят о толстых и тонких клиентах? Различия между ними следующие: толстые клиенты представляют собой разновидность программ, которые способны автономно функционировать на отдельном терминале, они не нуждаются в удаленном сервере, предназначенном для качественного исполнения собственной работы. О тонком клиенте было рассказано выше.
В чем состоит принцип работы и какие типы загрузок существуют? Информацию о работе можно описать в трех пунктах:
1. На компьютер загружается тонкий клиент, используя один из возможных источников. В виде основных вариантов можно рассмотреть: LAN, CD, HDD.
2. В ходе загрузки тонкого клиента сетевая карта компьютера получает собственный IP-адрес.
3. После завершения подкачки всего, что необходимо, через рабочий стол обеспечивается подключение к терминальной сессии с сервером, указанным в настройках.
При этом доступ может быть уже дан или необходимы пароль и логин. Подсоединение тонкого клиента по причине локальной сети предприятия должны разрешить в настройках сервера. Таким образом, принцип работы уже немного ясен. К числу самого важного этапа является загрузка, которой обладают все тонкие клиенты.
Стоит отметить следующие возможности:
1. Загрузка с помощью сети. В ней должны работать TFTP- и DHCP-серверы. В компьютере должна присутствовать сетевая карта, имеющая свойство BootROM, либо специальные драйвера, эмулирующие ее. Она необходима для проверки присутствия всех указателей, получения настроек и загрузки операционной системы.
2. Загрузка системы с DVD\CD\Flash\IDE, загруженная предварительно.
Веб-клиент
Технология «тонкий клиент» пользуется большой популярностью. Мало того, пользователь его использует постоянно? Большую роль необходимо уделить наиболее распространенным на сегодняшний день тонким клиентам. Если еще не понятно, речь идет о браузерах. Они выступают в качестве идеальных примеров работы по данным принципам. Отдельно браузер практически не на что не годится. Однако возможности, открываемые с помощью него перед компьютером, который имеет подключение к мировой сети, довольно велики. Устройство способно обладать достаточно скромным ресурсом программного обеспечения, однако, получив требуемые данные от удаленных серверов, вполне можно рассчитывать на разработку многоцелевого объекта высокого качества. Для этого достаточно сформулировать собственный запрос, а затем требуемые данные будут получены из внешних источников.
Работа в терминальном режиме
Помимо случаев, описанных выше, необходимо обратить внимание на еще одну аппаратную особенность тонкого клиента. К ней относится специальное устройство, отличающееся по конструкции от персонального компьютера. Такой механизм не предусматривает наличие жесткого диска, задействует специальную локальную операционную систему. Кроме того, он не обладает специальными подвижными деталями, предлагается в специальных корпусах и отличается полностью пассивным охлаждением. Далее стоит привести определенный пример, чтобы наглядно увидеть, где еще может быть использован тонкий клиент. В данном случае следует рассмотреть программу 1С. Итак, в ее основе заложена работа двух частей. Одной из них является сама платформа, которая необходима для работы. Второй частью выступает расширение, выполняющее отдельные цели. Однако оно не способно работать без платформы.
Протоколы, используемые тонкими клиентами Стоит отметить девять самых известных типов протоколов, применяемых в процессе разработки этого программного обеспечения. Их перечень следующий:
1. Х11 – используется в Unix-системах.
2. Telnet – представляет собой мультиплатформенный протокол. Выступает в качестве двунаправленного восьмибитного байт-ориентированного средства связи.
3. SSH – является мультиплатформенным аналогом Telnet. Основным различием выступает защищенность передаваемой информации.
4. NX NoMachine представляет собой доработанный протокол Х11. Осоновное достоинство состоит в сжатии данных.
5. Virtual Network Computing − является платформонезависимой системой. Задействует обычный клиент-серверный протокол прикладного уровня для получения доступа к требуемым компьютерам, подключенным к этой программе.
6. Independent Computing Architecture − представляет собой достаточно несовершенный метод передачи данных. Такой протокол существенно отображается на производительности и требованиям к системам, с которыми он функционирует.
7. Remote Desktop Protocol − способна обслуживать возможности удаленного доступа к рабочему столу. Существует возможность передавать широкий спектр информации, открывать большие возможности применения удаленных устройств.
8. SPICE – выступает в качестве протокола, предназначенного для передачи данных, используемого с комфортом, как в локальной сети, так и с использованием интернета. К основным особенностям относится «программная легкость», дающая возможность оперативно обмениваться информацией. Это возможно за счет простоты процессов передачи данных. Кроме того, существует возможность работать на широком спектре архитектур.
9. Разные закрытые протоколы, разработанные программистами всевозможных фирм и организаций. Они обычно применяются на территории предприятия, для которого разрабатывались. Существуют множество уникальных параметров, включая реализацию, системные требования, архитектуру. Тонкий клиент при этом создается под определенные предприятия и протоколы, которые действуют на территории.
Примеры реализации В виде примера реализации тонкого клиента стоит привести следующее:
Терминальный доступ;
бездисковая станция;
LTSP;
Thinstation.
Применение тонких клиентов дает возможность при этом увеличить скорость обновления всего, что необходимого для функционирования программного обеспечения.
Тонкие клиенты (thin client) - устройства (терминалы), не имеющие собственных вычислительных мощностей, подключенные к общему для всех пользователей серверу и способные отображать информацию. Иначе говоря, они представляют собой бездисковые компактные персональные компьютеры (бездисковые тонкие клиенты), к которым подключаются обычные периферийные устройства — клавиатура, мышь, монитор, акустические системы и т. д.
Тонкие клиенты с терминальным сервером соединяются через локальную сеть или коммутируемое соединение (модем). На сервере установлены все необходимые для Вашей работы программы и приложения. На нем же хранятся данные и выполняются все вычисления.
Другими словами, windows-терминалы служат для отображения на экране монитора данных, передаваемых с сервера, и для отправки данных, полученных с устройства ввода, на сервер. При этом пользователь, за каким бы терминалом он ни работал, будет воспринимать его как свой собственный компьютер, поскольку на экране монитора он увидит именно свой рабочий стол и свои документы.
При переводе офиса на тонкие клиенты распределение нагрузки ложится полностью на терминальный сервер, а каждый пользователь работает за отдельным устройством ввода - вывода (терминальными станциями), которое само по себе никаких вычислений не производит, а лишь служит для определения задач и получения ответов. Терминальные рабочие станции в состоянии обходиться без каких-либо частей аппаратного или программного обеспечения, считающихся необходимыми для "обычных" компьютеров.
Какие задачи решаются при внедрении тонких клиентов?
Обычный персональный компьютер на рабочем месте по-прежнему остается практически стандартом, хотя в большинстве случаев это абсурдно. Тонкие клиенты позволяют не только решить технические проблемы, но и побороть сложившиеся стереотипы.
Очевидные преимущества использования терминальных клиентов вместо обычных персональных компьютеров таковы:
— снижение начальных затрат на приобретение, вследствие минимальных требований к конфигурации;
унификация — все клиенты имеют одинаковый набор программного обеспечения;
— простота реализации задач — нет необходимости настраивать каждый компьютер по отдельности, так как осуществляется централизованное управление информационным процессом. Все настройки для управления тонкими клиентами системный администратор выполняет централизованно на сервере;
— экономия времени системного администратора, обслуживающего абсолютно одинаковые компьютеры, вероятность поломок которых сведена к минимуму, а все программы установлены на сервере;
— масштабируемость — созданный единожды образ системы для работы всей группы пользователей позволяет поддерживать легко масштабируемую сеть. Можно установить столько ПК, сколько требуется, при этом добавление новых рабочих мест требует минимальных усилий;
— безопасность и отказоустойчивость. Терминал, загружаясь, получает операционную систему «от производителя», настройка которой осуществляется только отделом информационной поддержки. Все модификации операционной системы и прикладного ПО никак не влияют ни на других пользователей, ни на образ, хранящийся на сервере. Вся пользовательская информация хранится на сервере на RAID-массиве и регулярно резервируется, что увеличивает отказоустойчивость;
— защита от утечек информации — нет локальных носителей — нет возможности делать копии документов на съемные носители информации.
Стоимость терминала всегда ниже стоимости рабочей станции, но в то же время пользователю доступна существенно большая вычислительная мощность сервера, к которому он подключен.
Важный аспект — использование легального программного обеспечения и существенная экономия на стоимости его приобретения. В большинстве случаев требуется минимальное количество лицензий на приложения, так как программы, установленные на сервере, могут запускать все пользователи, и используется одна встроенная операционная система.
Потребляемая электрическая мощность бездискового тонкого клиента (windows-терминала) в десятки раз меньше, чем мощность обычных рабочих терминальных станций. Причем экономичность использования терминальных решений напрямую зависит от количества станций - чем больше используется тонких клиентов, тем экономически эффективнее вся система. С другой стороны, для увеличения функциональности и производительности не нужно обновлять весь парк, можно просто модернизировать сервер. Тонкий клиент не шумит и не нагревает окружающую среду.
Так как исправление ошибок и инсталляции программ в терминальной системе производится централизованно на терминальном сервере, то администратору локальной сети легко можно воспользоваться удаленным сеансом с пользователем. Для администрирования не требуется настройка комплекса программного обеспечения непосредственно на рабочем месте пользователя, нужно меньше рабочего времени и персонала.
Даже существенные по масштабу ИТ-инфраструктуры предприятий могут обслуживаться одним-двумя администраторами. Замена вышедшего из строя тонкого клиента или установка нового могут быть выполнены персоналом, вообще не имеющим специальной подготовки. Все программы и данные пользователей находятся на сервере терминалов, таким образом, сбой на рабочем месте пользователя не повлечет потерю данных, а значит, не повлечет простоев в работе.
Известны проблемы с производительностью старых систем, ориентированных на использование файл-серверной технологии. При растущем объеме операций и количества клиентов узким местом становится локальная сеть. Терминальные решения позволяют избежать передачи огромного объема информации через сеть, так как задачи клиентов выполняются на сервере, где расположена дисковая система.
Более того, так как в терминальной системе все программы установлены централизованно, то одновременный переход на новые версии происходит единовременно и без модернизации рабочих мест, в том числе и для работников, географически расположенных в различных офисах.
С другой стороны, следует отметить очевидное преимущество - существенное повышение уровня защищенности данных. Так, отключение администратором портов ввода-вывода делает невозможным несанкционированный съем информации. А разграничение доступа к данным и программам осуществляется системными средствами на сервере. Шифрование сетевого трафика позволяет достичь максимального уровня защиты информации.
Сегодня терминальный доступ к серверу с виртуальным рабочим местом во многих случаях практичнее, чем мощный компьютер с ШПД 100 Мбит/с, так как, например, с работы домой (или в командировку) его не повезешь. И все при том, что производительность будет та же.
Существует множество вариантов как такой доступ организовать, объединяет все эти варианты одно: с маленькой слабой "железки" можно работать на большой и высокопроизводительной. Причем эта "железка" может быть сервером или облаком, к которому так же подключается еще куча народу.
Собственно такие корпоративные решения не редкость и существуют они не первый год. Интересно тут до какого уровня дошли эти технологии сегодня. Потому что офисному клерку для работы обычно вполне достаточно возможности производить различные операции с текстовыми файлами и электронной почтой. А вот такие вещи как работа с видео или 3D-моделированием стали доступны в удобном режиме не так давно.
И то, что они стали доступны, говорит о том, что использовать эти решения можно и для работы, и для развлечения. То есть рано или поздно можно будет использовать не только рабочий виртуальный desktop, но и личный, так как сегодня у каждого дома стоит свой ПК.
А то что все предпосылки для этого уже есть попробуем доказать в ходе дальнейшего повествования. Для начала рассмотрим, что доступно человеку для использования в личных целях, а затем посмотрим, что предлагают IT-компании корпоративным клиентам.
Что можно использовать в личных целях
У Citrix, к примеру, есть демоверсия виртуального рабочего стола, и надо сказать, что она работает на смартфоне без задержек при достаточно медленном Wi-Fi на скорости всего 500 Кбит/с. Единственное неудобство - это отсутствие мыши. Про работу с ПК или ноутбука тут, понятное дело, и говорить нечего. Правда, это конечно демо-версия и в ней просто мало, что можно делать. К примеру, нельзя выйти в интернет.
Так что тут демо не совсем показательны. Из похожих программных продуктов доступных простому пользователю (то есть с бесплатной версией) есть, например, TeamViewer. Тут немного другая история, это работа с одного ПК на другом ПК. Но все же TeamViewer позволяет избавиться от привязанности и к конкретной железке и к месту, в котором стоит эта железка.
Это приложение при не ахти каком интернете дает возможность подключиться к компьютеру удаленно и делать на нем практически все, что мы привыкли делать не удаленно.
Компьютер, с которого мы подключились
А это на компьютере, к которому подключились
Текстовые редакторы и браузер работают как надо. А вот с видео начинаются проблемы. Картинка получается намного хуже качеством, чем в оригинале.
Таким образом, мы видим, что бесплатные решения близки к тому состоянию, когда мы не замечаем со своего устройства работаем или с удаленного, пока не включим видео. Тем временем платные решения для бизнеса на сегодняшний день перешли и эту границу.
Для бизнеса
Теперь поговорим именно об уходе от высокопроизводительных пользовательских устройств, за счет перехода на облачные вычисления либо просто на физические серверы. Все это на примере Citrix. Собственно идея статьи возникла после их конференции и разговора с представителем компании Сергеем Халяпиным. Скажу, что есть и другие решения для виртуализации и терминального доступа, например VMware View, Microsoft VDI, Quest vWorkspace, но здесь речь пойдет о Citrix.
Трафик
Объем передаваемого трафика зависит от трех показателей: от разрешения экрана в точках (причем от размера экрана здесь мало что зависит, так как разрешение у смартфонов сейчас может быть и Full HD значит и трафика им может понадобиться больше чем компьютеру со старым монитором); от глубины цветности; и от того насколько часто картинка меняется на экране.
Традиционно у клиентов Citrix изображение на экране меняется не так сильно. Например, Citrix используют для работы в 1С. Выглядит это обычно так: мы заполнили в таблице одну строчку, поэтому во всем экране изменился только небольшой участок с символами. Следовательно, передавать нужно только вот этот небольшой кусочек информации.
Но сейчас многим нужна возможность работать с более тяжелым контентом. Соответственно данные необходимо отправлять очень быстро и очень много. Поэтому, в зависимости от того с каким приложением пользователь работает, будет расти требование к полосе пропускания.
В базовом варианте, если мы используем экраны 1280 на 1024, для нормальной работы с офисными приложениями достаточно будет в районе 50-60 кбит/с на одного пользователя.
Но если мы смотрим видео, то там речь уже пойдет про 700-800 Кбит/с. А если мы начинаем смотреть Full HD видео, то это 1,5 - 2 Мбит/с на одного пользователя (потому что большое количество точек и много изменений на экране). Но самые высокие требования к полосе пропускания у приложений для работы с 3d графикой. В случаях, когда идет работа с большим чертежом, сборкой из многих элементов, когда мы его в большом пространстве крутим и у нас несколько мониторов с большим разрешением, то здесь совершенно спокойно может понадобиться полоса 3, 5 и 10 Мбит/с на одного пользователя.
Существуют , когда для удаленного доступа нужно не меньше 1 Гбита/с на одного пользователя. К примеру, такой объем трафика понадобился для той же 3D-модели. Она считалась на сервере и была примерно 3х3 метра.
При использовании решения Citrix XenDesktop с технологией HDX 3D Pro, используя карты NVdia, удалось снизить объём передаваемого трафика с рабочего места, осуществляющего визуализацию. Удалённому пользователю передаются только изменения состояния, а также используются эффективные технологии сжатия. Как результат - требуется около 10 Мбит/сек для комфортной удалённой работы пользователя с этим графическим приложением.
Так как полоса пропускания ограничена, существуют решения по оптимизации трафика. У Citrix оно называется Cloud Brige. И даже если клиенту доступна полоса пропускания менее 50-60 кбит/с на человека, с применением Cloud Brige можно сократить эту цифру до 20-30 кбит/с. Причем есть примеры, когда потребности в трафике после оптимизации уменьшались в сто раз: с 1 Гбит/с на человека до 10 Мбит/с.
Есть, правда, у терминального доступа еще одно слабое место, правда, оно уже не зависит ни от поставщика услуги, ни от заказчика, ни от центра обработки данных, который они используют. Это время задержки и потеря пакетов. Сергей Халяпин из Citrix рассказал, что на его памяти самый худший показатель, при котором работать на удаленном сервере все-таки получалось, это задержка 3000ms и 50-60% потерь пакетов. Но это было где-то в Северной Африке
"Я не могу сказать, что работать было комфортно, но работать можно было, то есть можно было набрать какой-то документ, отправить письмо, но это требовало больших волевых усилий. Начинаешь набирать и смотришь, как эти буковки начинают там появляться. Если ты вдруг где-то ошибся, нужно отсчитать сколько символов тебе нужно вернуть, удалить какой символ исправить, и соответственно нажать правильный символ", - рассказал нам Халяпин.
В принципе же решения с тяжелой 3D-графикой позволяют работать с задержкой 200-250 ms. Такое бывает на межконтинетальных линках, например, Россия-США, Япония-Северная Европа. А то, что есть в наших городских сетях, то есть средняя задержка 50-60 ms, это на качестве работы не отражается.
Инфраструктура
Теперь поговорим о ЦОД, на которые ложится вся нагрузка по обработки информации.
В большинстве случаев если заказчик использует серверную инфраструктуру Windows и приложения Windows, то это все, что необходимо для того чтобы развернуть Xen App (решение для работы с приложениями через тонкого клиента) и Xen Desktop (виртуальный рабочий стол).
Если есть проблемы с шириной канала и нужна WAN-оптимизация, то чтобы ее осуществить есть одно единственное требование - трафик в устройства должен попадать не шифрованный.
Один из важных аспектов - это количество пользователей, потому что в зависимости от количества пользователей меняются требования к системе хранения данных и нагрузке на сеть.
Так же нужно учитывать, будут ли пользователи мигрировать с одного сервера в ЦОД на другой. Когда пользователь работает на одном сервере достаточно локального диска для того чтобы хранить его профиль, а если на нескольких, то нужно уже единое хранилище для профилей пользователей.
По ГОСТам
Есть в России такая область, которой решения с терминальным доступом нужны, но с оговорками. Это госсектор, требующий шифрования по ГОСТам. У зарубежных компаний, занимающихся терминальным доступом, даже доступа к этим алгоритмам шифрования нет.
Поэтому иностранцам (и не только) здесь нужно сотрудничать с российскими компаниями, которые шифруют по нужным государству стандартам. Они обеспечивают шифрование трафика между точкой и центром обработки данных по ГОСТу, а дальше уже можно использовать стандартные протоколы шифрования.
Сергей Халяпин рассказал об одном из примеров такого сотрудничества:
Мы сейчас работаем с заказчиком, которому обязательно нужно обеспечить ГОСТовые алгоритмы шифрования. Мы сейчас будем делать совместное тестирование такой системы, когда управление устройством и российское шифрование от российского вендора, а Citrix предоставляет свои технологии для загрузки контейнера и политик, привязанных к этим контейнерам на мобильные устройства. Разработчик этого российского решения сейчас ведет переговоры с Huawei, Samsung и Yota для того чтобы встроить свой код в сам загрузчик устройства и контролировать процесс загрузки. Пока мы в процессе тестирования я не могу назвать, кто это и каких результатов достигли.
Выводы
Уже сейчас существуют технологии, позволяющие работать через удаленный сервер с таким комфортом, что человек не посвященный может подумать, что это у него компьютер так хорош. Видео доступны, 3D-приложения доступны. Единственная проблема, что это все есть только у корпоративных клиентов. Простому же пользователю доступны пока только самые примитивные решения, с которыми тоже видео будет проблематично посмотреть.
А виртуальный desktop им никто и не предлагает. Есть разве что отдельные услуги в облаке, вроде хранения фото и текстовых документов, и надо заметить, что это услуга достаточно популярная. Так как памяти вечно не хватает, особенно на мобильных устройствах. По сути Яндекс Диск - это способ сэкономить на карте памяти.
И вот тут по поводу, так сказать, хомячков, возникает одна мысль (быть может, провидческая). Раз облачное хранение данных стало удобным способом сэкономить на памяти, почему бы облачным вычислениям не стать способом сэкономить на производительности? Кое-какие приложения, с которыми работают через браузер, уже имеются. Так почему бы не появиться целым хомячковым рабочим столам в облаке?
То есть если угодно: "ПК как услуга". Вместо, скажем так, недешевого системного блока, пользователю предлагается виртуальный рабочий стол и место для хранения данных, за ежемесячную абонентскую плату. Как мы выяснили ранее, требования к каналу связи для работы через тонкого клиента не так высоки, поэтому виртуальный рабочий стол теоретически может использовать абонент любого российского провайдера.
И даже более того, саму услугу мог бы оказывать оператор связи, располагающий центром обработки данных. Таким образом, будет единый тариф и за интернет, и за "компьютер". А ежемесячная плата будет зависеть не только от скорости интернета, но и от производительности, которая нужна абоненту.
Собственно и оборудование для тонкого клиента может предоставляться (продаваться/сдаваться в аренду) абоненту провайдером, как сейчас роутеры и тв-приставки. По слухам, не так давно один крупный российский оператор всерьез задумывался о том, чтобы вместе с телевидением в HD качестве давать своим абонентам телевизор и брендированные телевизоры с HD-мониторами. Так что мои фантазии о халявном тонком клиенте имеют под собой определенную почву.
А как только такая услуга появится, торговым сетям можно будет забыть о продажах ПК уже точно. В числе приверженцев этих устройств останутся только те, кто совсем недавно вложился в мощный компьютер, и те, кто боится размещать все свои данные в облако вместо того чтобы хранить их на своем ПК.
Примечания
. Там у пользователя, работавшего с приложением, было 2 монитора с огромным разрешением (WQXGA 2560 x 1600 (16:10) 4,09 Мпикс). Каждая точка из 4 миллионов должна иметь информацию о цветности. Сейчас это 32 бита.
Тогда в статическом режиме 2 (монитора) * 32 (бита - информация о цветности) * 3200 * 2048 = 250 Мбит.
Таким образом, получалось, что для показа картинки хотя бы с частотой 30 кадров в секунду нам нужна была полоса пропускания 7 500 Мбит/с. А специфика ПО заказчика была такова, что сервер, который просчитывает необходимую картинку, стоял отдельно от рабочего места где эта картинка выводилась. Учитывая этот факт и то, что ПО и карта обмениваются подготовленной информацией, общая полоса пропускания, которую нужно было предоставить для нормальной работы, составляла 1 Гбит/сек.
Тонким клиентом называется устройство ввода и отображения информации (терминал). Физически тонкий клиент это компактный и бесшумный компьютер без жесткого диска, загрузка основной операционной системы которого происходит на сервере. Все пользовательские приложения выполняются на терминальном сервере (сервере приложений), но для пользователя это совершенно прозрачно. Так как вся вычислительная нагрузка ложится на сервер, то тонкий клиент обладает минимальной аппаратной конфигурацией без какого-либо ущерба производительности.
Для чего применяются тонкие клиенты?
Тонкие клиенты применяются в организациях, где большинство пользователей используют компьютеры для выполнения однотипных задач: работа с базами данных, информационные каталоги (магазины, аптеки, библиотеки), работа в качестве банковских терминалов и т.д.
. На терминальных серверах используется общесистемное программное обеспечение Windows, Linux, Solaris. Тонкие клиенты функционируют под управлением операционных систем Windows CE, Windows XP Embedded, Linux. Программное обеспечение тонкого клиента расположено непосредственно в тонком клиенте во встроенной памяти типа flash. В моделях начального уровня, в которых нет встроенной памяти, программное обеспечение загружается с сервера при включении тонкого клиента (данная технология реализовна в тонких клиентах «Аквариус»). Последний вариант, однако, нецелесообразен если канал связи между сервером и тонким клиентом обладает низкой пропускной способностью, или тарифицируется по объему переданного трафика.
Какая операционная система на терминале?
Терминальная операционная система "прошита" в устройстве disk-on-module небольшого объема (флэш память объемом 64Мб-1Гб). Она обеспечивает базовый функционал работы клиента: начальную загрузку, корректную работу видеоадаптера, аудио, работу периферийных устройств подключенных непосредственно к терминальному клиенту (мышь, клавиатура, локальные принтеры, USB-флэш накопители). Также операционная система тонкого клиента может содержать в своем составе интернет-браузер, который может работать автономно (без терминального сервера). При переходе в терминальный режим клиент начинает работать с серверной операционной системой, индивидуальный сеанс которой запускается на терминальном сервере. С этого момента терминал становится просто средством отображения и ввода информации.
Какие лицензии на ПО нужны?
Для организации работы группы терминалов с ПО Microsoft в общем случае понадобятся следующие лицензии:
Лицензии на встроенные ОС на терминалах (Win CE 5.0 или Win XP Embedded), лицензия на серверную ОС (Windows Server 2008), лицензии клиентского доступа (Windows Server CAL 2008) - необходимое число лицензий равно числу терминалов, лицензии терминального доступа (Windows Trmnl Svcs CAL 2008) - необходимое число лицензий равно числу терминалов или пользователей. Лицензирование прикладных программ, как правило, осуществляется по принципу сколько пользователей (терминалов), столько и лицензий.
Плюсы и минусы терминального метода построения сети
(в случае использования Windows OC).
Плюсы.
- снижение начальных затрат на приобретение, вследствие минимальных требований к конфигурации;
- значительное снижение энергопотребления - типичный тонкий клиент имеет потребляемую мощность всего 10Вт (против 250-350Вт у ПК)
- унификация - все клиенты имеют одинаковый набор программного обеспечения;
- простота реализации задач - нет необходимости настраивать каждый компьютер по отдельности, так как осуществляется централизованное управление клиентами. Все настройки для управления тонкими клиентами системный администратор выполняет централизованно на сервере;
- экономия времени системного администратора, обслуживающего абсолютно одинаковые компьютеры, вероятность поломок которых сведена к минимуму, а все программы установлены на сервере;
- масштабируемость - созданный единожды образ системы для работы всей группы пользователей позволяет поддерживать легко масштабируемую сеть. Можно установить столько ПК, сколько требуется, при этом добавление новых рабочих мест требует минимальных усилий;
- безопасность и отказоустойчивость. Терминал, загружаясь, получает операционную систему "от производителя", настройка которой осуществляется только отделом информационной поддержки. Вся пользовательская информация хранится на сервере на RAID-массиве и регулярно резервируется, что увеличивает отказоустойчивость;
- защита от утечек информации - нет локальных носителей - нет возможности делать копии документов на съемные носители информации (если обратное не разрешено системным администратором).
- любой терминал является аналогом мощной рабочей станции, все программы выполняются локально на быстродействующем терминальном сервере.
- простота наращивания вычислительной мощности - нет необходимости в апгрейде терминала. Так как он является лишь устройством ввода и отображения информации, ничего не обрабатывая сам. При нехватке вычислительных ресурсов достаточно провести апгрейд сервера (обычно это выгоднее, чем модернизировать N полноценных рабочих станций), причем новые ресурсы будут доступны сразу всем терминалам.
- возможность получить доступ к своему виртуальному рабочему столу и всем документам с любого терминала, подключенного к серверу.Так как вся информация хранится на сервере, достаточно аутентифицироваться в системе (ввести свои логин и пароль) с любого терминала.
- отсутствие проблем при отключении электроэнергии. Так как вся информация хранится на сервере, достаточно его оснастить устройствами бесперебойного питания. Пропадание энергии на рабочем месте приведет лишь к временной неспособности видеть происходящее на экране терминала. Тут можно привести такую аналогию - ведь при отключении монитора у нас ничего не происходит с открытыми программами? После подачи энергии (или при повторном включении терминала) пользователь вернется к тому состоянию запущенных программ, которое осталось в момент отключения терминала.
- ускорение некоторых программ, предъявляющих повышенные требования к полосе пропускания сети. Хорошими примерами таких программ являются 1С Бухгалтерия и Парус. При нахождении ее серверной и клиентской части на одной машине устраняется узкое место - пересылка данных по сети во время запроса клиентов к базе, и программы начинают работать намного быстрее.
- быстрота развертывания нового рабочего места - тонкий клиент можно подключить даже из своего дома, достаточно подключить его к терминальному серверу (к примеру, через интернет). Предварительная и однократная настройка занимает всего несколько минут времени, после чего мы сразу попадаем на свое рабочее место, с уже установленными программами (на сервере).
- бесшумность работы - обычно терминалы не имеют в своем составе механических компонентов, таких как жесткие диски и вентиляторы (охлаждение осуществляется пассивно), поэтому совсем не производят шума
- большее время наработки на отказ. Отсутствие механических компонентов, а так же сама по себе упрощенная архитектура повышает надежность системы в целом, что немаловажно, учитывая гораздо больший срок эксплуатации терминалов по сравнению с рабочими станциями.
- небольшие размеры и эргономика. Их размеры обычно не превышают размеров большой книги, и они не занимают много места на столе.
- на работе надо работать. - играть в 3D-игры или смотреть видеофильмы будет невозможно. Во-первых, их не окажется на сервере и невозможно будет установить самостоятельно (из-за ограничений, установленных администратором на установку дополнительного ПО). Во-вторых, пропускной способности сети не хватит для приемлемой скорости обновления экрана для этих приложений.
- законченная система терминального доступа не привязана к какой-либо конкретной марке оборудования и состоит из тонких клиентов (терминалов) - компактных устройств, устанавливаемых на рабочих местах, терминального сервера для выполнения пользовательских приложений, и, наконец, программного обеспечения, которое уже встроено в серверную операционную систему такую, как Microsoft Windows Server или Linux.
- Тонкий клиент - не панацея от всего.
Терминалы не предназначены для выполнения тяжелых задач, связанных со сложными вычислениями (например, AutoCAD и другие системы моделирования) или генерирующими большой трафик для передачи в сторону клиента (например, просмотр видеофильмов). В первом случае это связано с большой загрузкой вычислительной мощности сервера (он сможет обслужить очень мало клиентов), во втором - с пропускной способностью сети. В этом случае нужно использовать полноценные рабочие станции. Кстати, современные 3D-игры относятся сразу к обеим категориям. - Платить все равно придется.
Более низкая стоимость терминала компенсируется высокой ценой сервера. Ведь эта машина должна быть достаточно мощной, чтобы выполнять задачи многих тонких клиентов, подключенных к ней. Справедливости ради отмечу, что зависимость мощности сервера от количества работающих клиентов не линейна. Большинство типичных задач (например, несколько копий MS Office в памяти) используют библиотеки уже запущенной первой копии для своей работы, поэтому потребности в оперативной памяти будут относительно невысоки. - Серверная ОС - MS Windows.
Со всеми вытекающими последствиями в виде немалых запросов к производительности сервера лишь для собственных нужд ОС. Зато ее можно масштабировать, распределяя клиентскую загрузку на несколько серверов в случае MS Windows Advanced Server или Data Center. - В общем случае все работает на одном компьютере-сервере.
Поэтому должны быть обеспечены все возможные меры для его безотказной работы и сохранности данных. - Потребность в постоянном канале связи
В некоторых случаях для рабочей станции не обязательно наличие постоянного, а тем более быстрого канала связи. Терминалу же необходима постоянная связь с сервером. В среднем нужен канал с пропускной способностью не менее 20 Кбит/сек.