Тонкий клиент

Это знакомое нам еще со школы высказывание из общей философии применимо и к компьютерным технологиям. Углубимся в историю. Вначале были механические счеты с костяшками, потом появились механические вычислительные машины. Позже появились электронные лампы и первые большие вычислительные машины на их основе, которые занимали целые здания. Потом был изобретен транзистор, да прославится имя его. Замечу, что под словом «транзистор» в те времена понимали далеко не одну из множества ячеек на пластине кремния, каждая из которых размером не более 0,18 мкм, а на пластине площадью в квадратный сантиметр их помещаются миллионы. Нет, транзистор представлял собой солидную радиодеталь в отдельном корпусе с размерами не менее сантиметра. Но все равно это был прорыв. В результате появились относительно компактные ЭВМ, занимающие «всего лишь» несколько шкафов и обладающие сумасшедшим, по тем временам, быстродействием. Кроме огромных размеров у них был еще один немаловажный недостаток — цена. Поэтому каждому желающему такие ЭВМ были недоступны. Приходилось использовать вычислительные машины совместно. Сначала — в режиме разделения времени, по очереди. А когда были изобретены клавиатурный ввод и дисплеи, а также многозадачные операционные системы (ОС), то появилась возможность работать одновременно многим пользователям на одной и той же машине. То есть на рабочем месте находился лишь терминал — клавиатура для ввода данных и дисплей для их отображения, а вся обработка информации происходила на большой ЭВМ (мейнфрейме).

Но наука не стояла на месте, микросхемы становились все меньше, а стоимость их производства снижалась. В результате этого стремительного прогресса мы пришли к недорогим и мощным персональным компьютерам, стоящим практически у каждого. Относительно недорогим. Ведь если сложить затраты организации, которой необходимо 20, 50 и более машин, сюда же прибавить стоимость программного обеспечения, устанавливаемого на них, плюс затраты на людей, эти компьютеры обслуживающих - и мы получим очень немаленькую цифру.

Я не даром упомянул, что современные персональные компьютеры (PC) обладают большой мощностью. Ведь для большинства офисных и корпоративных задач (таких как MS Office, 1C Бухгалтерия, Парус, использование Internet Explorer для WEB-серфинга, электронная почта и т.д.) большие мощности не нужны. Но заглянув в PriceList любой солидной компьютерной фирмы, мы вряд ли сможем найти типичную конфигурацию компьютера с частотой процессора ниже гигагерца. А ведь в среднем (в типичных офисных задачах) он будет загружен всего на 10-15 процентов. Более того, иногда узким местом (это при таких современных и быстрых компьютерах) становится пропускная способность сети. Хороший пример этому — клиенты 1С Бухгалтерии, генерирующие большой сетевой трафик при доступе к базе во время своей работы.

К тому же, насколько современным ни казался бы компьютер, купленный сегодня, через 2-3 года он уже с трудом тянет новое программное обеспечение (ПО). Поэтому устаревший компьютер приходится апгрейдить или, попросту говоря, менять на новый.

Именно поэтому тонкие клиенты (thin clients) становятся все более популярны уже на протяжении последних нескольких лет. Что же такое тонкий клиент?

В двух словах — это автономное бездисковое устройство с источником питания, к которому подключаются устройства ввода (клавиатура, мышь, считыватель смарт-карт и т.д.) и устройства вывода информации (монитор, принтер, колонки и др.) Устройство предназначено для ввода информации и отправки ее на сервер, а также для вывода информации, принятой с сервера. Терминал подключается к серверу по локальной сети Ethernet, посредством модема или по последовательным линиям связи. На сервере должна быть установлена многозадачная и многопользовательская ОС и сервер должен быть достаточно мощным (по сравнению с терминалами, подключаемыми к нему). В общем случае, сам тонкий клиент не осуществляет обработку информации, все вычисления происходят на удаленном сервере. Именно поэтому требования к мощности таких устройств невелики. В принципе, в качестве тонкого клиента могут служить даже 286 и 386 компьютеры, на которые можно установить DOS или Windows 3.11, а также саму программу для подключения к серверу. В результате получаем быстродействующую машину под управлением ОС Windows 2000 (в случае, если на сервере установлена именно эта операционная система) для работы в типичных офисных задачах.

А теперь проведем параллели. Сеть из автономных устройств-терминалов, подключенных к мощной вычислительной машине-серверу. Терминалы лишь принимают данные с устройств ввода и отправляют их на сервер, а также отображают данные, пришедшие с сервера, на мониторе. Вся информация обрабатывается на удаленной машине — терминальном сервере. Да, да. Вспоминаются именно вычислительные центры 70-х годов с мейнфреймами. Конечно, это уже не монохромные дисплеи, работающие в текстовом режиме. На столе находится не только клавиатура, появился звук. Да и круг выполняемых задач расширился. Но идея осталась той же.

Конечно, рынок тонких клиентов не ограничивается лишь семейством операционных систем MS Windows. Но благодаря распространенности таких продуктов, как MS Office и конечно MS Windows с IE, вездесущий Windows устанавливается во многих организациях. Именно поэтому многим интересны терминальные решения на основе этой ОС.

На рынке существует два протокола взаимодействия тонких клиентов с терминальными серверами. Первый, ICA (Independent Computing Architecture, независимая архитектура вычислений) от компании Citrix, появился на рынке несколько раньше. Второй, RDP (Remote Desktop Protocol, протокол удаленной системы), разработан в компании Microsoft и поставляется с ОС WindowsNT TSE, Windows 2000 Server и выше. ICA считается более универсальным, и его поддержка не ограничивается лишь win32-версиями операционных систем Windows. Он также поддерживает различные версии *nix ОС, Macintosh и даже Java-клиенты. А в остальном к настоящему времени функциональность обоих протоколов практически сравнялась. Хотя бытует мнение, что Citrix предоставляет большую свободу и удобство в администрировании терминальной сети.

Плюсы и минусы терминального метода построения сети

Плюсы

• Любой терминал является аналогом мощной рабочей станции.
  Ведь все программы выполняются локально на быстродействующем терминальном сервере.
• Экономия денежных средств как на стоимости самого тонкого клиента, так и на стоимости ПО.
  Действительно, стоимость терминала несколько ниже среднестатистической рабочей станции. Программное обеспечение же устанавливается лишь на компьютере-сервере, хотя пользоваться им могут все владельцы терминалов (или некоторые, в зависимости от прав доступа).
• 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.
• Сокращение парка работы для администратора сети.
  Ведь администрировать придется лишь один сервер, а не N рабочих станций, разбросанных по всему офису (офисам) организации.
• 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.
• Хорошая реализация безопасности.
  Опять же, все файлы находятся на одном сервере, на тонких клиентах информация отсутствует, разграничения прав доступа производится системными средствами. Пользователь не может скинуть информацию на дискету, так как дисководы обычно отсутствуют или доступ к ним ограничен. То есть защищать нужно лишь сам сервер, а физически он и терминалы могут находиться территориально далеко друг от друга, например в соседних зданиях.
• 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 .
• Малое энергопотребление терминала
  Используемые архитектуры обладают небольшим энергопотреблением. Для одного компьютера это может и не будет заметно. А если их будет 100?
• 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
  Тонкие клиенты неспроста носят такое название. 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).

Минусы

• 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.
  Справедливости ради, 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.
• 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.

Резюмируя

Выводы

Для некоторых классов задач терминалы оказываются более выгодны не только в плане удобства, но и позволяют более экономно расходовать денежные средства, выделяемые на компьютерную технику организации.