В компьютерных сетях тонкий клиент — это простой (низкопроизводительный ) компьютер , оптимизированный для установления удаленного соединения с серверной вычислительной средой. Их иногда называют сетевыми компьютерами или, в простейшей форме, нулевыми клиентами . Сервер выполняет большую часть работы, которая может включать запуск программ , выполнение вычислений и хранение данных . Это контрастирует с богатым клиентом или обычным персональным компьютером ; первый также предназначен для работы в модели клиент-сервер , но обладает значительной локальной вычислительной мощностью, тогда как второй нацелен на выполнение своих функций преимущественно локально. [1]
Тонкие клиенты возникают как компоненты более широкой вычислительной инфраструктуры, где многие клиенты совместно используют свои вычисления с сервером или фермой серверов . В серверной инфраструктуре используется программное обеспечение для облачных вычислений, такое как виртуализация приложений , размещенный общий рабочий стол (HSD) или виртуализация рабочих столов (VDI). Эта комбинация образует так называемую облачную систему, в которой ресурсы настольных компьютеров централизованы в одном или нескольких центрах обработки данных . Преимущества централизации — оптимизация аппаратных ресурсов, сокращение обслуживания программного обеспечения и повышение безопасности .
Аппаратное обеспечение тонкого клиента обычно поддерживает распространенные периферийные устройства , такие как клавиатуры, мыши, мониторы , разъемы для звуковых периферийных устройств и открытые порты для USB -устройств (например, принтера, флэш-накопителя, веб-камеры). Некоторые тонкие клиенты включают ( устаревшие ) последовательные или параллельные порты для поддержки старых устройств, таких как принтеры чеков, весы или часы. Программное обеспечение тонкого клиента обычно состоит из графического пользовательского интерфейса (GUI), агентов доступа к облаку (например, RDP , ICA , PCoIP ), локального веб-браузера , эмуляторов терминала (в некоторых случаях) и базового набора локальных утилит .
При использовании облачной архитектуры сервер берет на себя обработку нескольких клиентских сеансов, выступая в качестве хоста для каждого конечного устройства. Клиентское программное обеспечение является узконаправленным и легким; следовательно, необходимо защищать только хост-сервер или ферму серверов, а не программное обеспечение, установленное на каждом конечном устройстве (хотя тонким клиентам все равно может потребоваться базовая безопасность и строгая аутентификация для предотвращения несанкционированного доступа). Одним из совокупных преимуществ использования облачной архитектуры с тонкими клиентскими настольными компьютерами является то, что критически важные ИТ-активы централизованы для более эффективного использования ресурсов. Например, неиспользуемая память, шины и ядра процессора в рамках отдельного пользовательского сеанса могут быть использованы для других активных пользовательских сеансов.
Простота аппаратного и программного обеспечения тонкого клиента приводит к очень низкой совокупной стоимости владения , но часть этой первоначальной экономии может быть компенсирована необходимостью в более надежной облачной инфраструктуре, необходимой на стороне сервера.
Альтернативой традиционному развертыванию серверов, которое распределяет затраты на инфраструктуру во времени, является модель облачной подписки, известная как рабочий стол как услуга , которая позволяет ИТ-организациям передавать облачную инфраструктуру на аутсорсинг третьей стороне.
Известно, что тонкие клиенты упрощают конечные точки настольных компьютеров за счет уменьшения объема программного обеспечения на стороне клиента. Благодаря облегченной операционной системе (ОС) только для чтения необходимость настройки и администрирования на стороне клиента значительно сокращается. Доступ к облаку — это основная роль тонкого клиента, которая устраняет необходимость в большом наборе локальных пользовательских приложений, хранилищ данных и утилит. Эта архитектура переносит большую часть нагрузки по выполнению программного обеспечения с конечной точки на центр обработки данных. Пользовательские ресурсы централизованы для большей наглядности. Задачи восстановления данных и перепрофилирования настольных компьютеров также централизованы для более быстрого обслуживания и большей масштабируемости.
Хотя сервер должен быть достаточно надежным, чтобы одновременно обрабатывать несколько клиентских сеансов, требования к аппаратному обеспечению тонкого клиента минимальны по сравнению с требованиями традиционного ноутбука или настольного компьютера. Большинство тонких клиентов имеют процессоры с низким энергопотреблением, флэш-память , память и отсутствие движущихся частей. Это снижает стоимость и энергопотребление, делая их доступными для приобретения и простыми в замене или развертывании. Многочисленные тонкие клиенты также используют Raspberry Pis . [2] Поскольку тонкие клиенты состоят из меньшего количества аппаратных компонентов, чем традиционные настольные ПК, они могут работать в более агрессивных средах. А поскольку они обычно не хранят критически важные данные локально, риск кражи сводится к минимуму, поскольку практически нет пользовательских данных, которые могут быть скомпрометированы.
Современные тонкие клиенты прошли долгий путь, чтобы удовлетворить потребности сегодняшних графических вычислений. Новые поколения комбинаций чипсетов с низким энергопотреблением и ЦП ( центрального процессора ) повышают вычислительную мощность и графические возможности. Чтобы свести к минимуму задержку видео высокого разрешения, передаваемого по сети, некоторые стеки программного обеспечения хоста используют методы перенаправления мультимедиа (MMR) для разгрузки рендеринга видео на настольное устройство. Видеокодеки часто встроены в тонкий клиент для поддержки различных мультимедийных форматов. Другие стеки программного обеспечения хоста используют протокол пользовательских датаграмм (UDP) для ускорения быстро меняющихся обновлений пикселей, необходимых для современного видеоконтента. Тонкие клиенты обычно поддерживают локальные программные агенты, способные принимать и декодировать UDP.
Некоторые из наиболее графически насыщенных сценариев использования остаются проблемой для тонких клиентов. Эти варианты использования могут включать такие приложения, как фоторедакторы, программы 3D-рисования и инструменты анимации. Эту проблему можно решить на хост-сервере с помощью выделенных карт графического процессора , выделения виртуальных графических процессоров (виртуальных графических процессоров), карт рабочих станций и карт аппаратного ускорения . Эти решения позволяют ИТ-администраторам обеспечивать производительность опытных пользователей там, где это необходимо, для относительно универсального конечного устройства, такого как тонкий клиент.
Чтобы достичь такой простоты, тонкие клиенты иногда отстают от настольных ПК с точки зрения расширяемости. Например, если для поддержки локально подключенного периферийного устройства (например, принтера, сканера, устройства биометрической безопасности ) требуется локальная программная утилита или набор драйверов устройств, операционной системе тонкого клиента может не хватать ресурсов, необходимых для полной интеграции необходимого зависимости (хотя иногда зависимости можно добавлять, если их можно идентифицировать). Современные тонкие клиенты устраняют это ограничение с помощью сопоставления портов или программного обеспечения перенаправления USB. Однако эти методы не могут охватить все сценарии. Поэтому рекомендуется заранее провести проверочные тесты локально подключенных периферийных устройств, чтобы гарантировать совместимость. Кроме того, в крупных распределенных настольных средах принтеры часто подключаются к сети, что устраняет необходимость в драйверах устройств на каждом рабочем столе.
Хотя запуск локальных приложений для повышения производительности выходит за рамки обычных возможностей тонкого клиента, иногда это необходимо в редких случаях использования. Лицензионные ограничения, применимые к тонким клиентам, иногда могут препятствовать поддержке этих приложений. Ограничения локального хранилища также могут ограничивать пространство, необходимое для установки больших приложений или наборов приложений.
Также важно признать, что пропускная способность и производительность сети более важны в любой модели облачных вычислений. ИТ-организации должны гарантировать, что их сеть может вместить то количество пользователей, которых им необходимо обслуживать. Если спрос на полосу пропускания превысит ограничения сети, это может привести к серьезной потере производительности конечных пользователей.
Аналогичный риск существует и внутри центра обработки данных. Серверы должны иметь правильный размер, чтобы обеспечить адекватную производительность конечным пользователям. В модели облачных вычислений серверы также могут представлять собой единую точку риска сбоя. В случае сбоя сервера конечные пользователи теряют доступ ко всем ресурсам, поддерживаемым этим сервером. Этот риск можно снизить путем создания в системе резервных средств, процессов аварийного переключения, резервного копирования и утилит балансировки нагрузки. Избыточность обеспечивает надежную доступность хоста, но может увеличить затраты для небольших групп пользователей, которым не хватает масштаба.
Популярные поставщики тонких клиентов включают Chip PC Technologies, Dell (приобретена Wyse Technology в 2012 году), HP , ClearCube , IGEL Technology , LG , NComputing , Stratodesk, Samsung Electronics и ZeeTim.
Тонкие клиенты берут свое начало в многопользовательских системах , традиционно в мейнфреймах, доступ к которым осуществляется через своего рода компьютерный терминал . По мере развития компьютерной графики эти терминалы перешли от предоставления интерфейса командной строки к полностью графическому пользовательскому интерфейсу , что характерно для современных продвинутых тонких клиентов. Прототип многопользовательской среды в этом направлении, Unix , начал поддерживать полностью графические X-терминалы , то есть устройства, на которых работает программное обеспечение сервера отображения , примерно с 1984 года. X-терминалы оставались относительно популярными даже после появления других тонких клиентов в середине-конце 1990-е годы. [ нужна цитация ] Современные производные Unix, такие как BSD и Linux , продолжают традицию многопользовательского удаленного сеанса отображения/ввода. Обычно программное обеспечение X не предоставляется на тонких клиентах, не основанных на X, хотя никакие технические причины для этого исключения не могут помешать этому.
Windows NT стала способной к многопользовательским операциям в первую очередь благодаря усилиям компании Citrix Systems , которая в 1995 году переупаковала Windows NT 3.51 в многопользовательскую операционную систему WinFrame , выпущенную совместно с тонким клиентом Winterm компании Wyse Technology. Microsoft получила лицензию на эту технологию у Citrix и внедрила ее в Windows NT 4.0 Terminal Server Edition в рамках проекта под кодовым названием «Hydra». Windows NT затем стала основой Windows 2000 и Windows XP. По состоянию на 2011 год [update]системы Microsoft Windows поддерживают графические терминалы через компонент служб удаленных рабочих столов . Wyse Winterm был первым тонким клиентом, ориентированным на отображение Windows (также известным как Windows Terminal), получившим доступ к этой среде.
Термин «тонкий клиент» был придуман в 1993 году [3] Тимом Негрисом, вице-президентом по серверному маркетингу корпорации Oracle , во время работы с основателем компании Ларри Эллисоном над выпуском Oracle 7 . В то время Oracle хотела отличить свое серверное программное обеспечение от продуктов Microsoft, ориентированных на настольные компьютеры. Впоследствии Эллисон популяризировал модное словечко Негриса , часто используя его в своих выступлениях и интервью о продуктах Oracle. Эллисон впоследствии стал одним из основателей компании Network Computer, Inc (NCI), производителя тонких клиентов, позже переименованной в Liberate. [4]
Этот термин прижился по нескольким причинам. Более ранний термин «графический терминал» был выбран для того, чтобы отличить такие терминалы от текстовых терминалов, и, таким образом, большое внимание уделялось графике , которая устарела как отличительная характеристика в 1990-х годах, когда сами физические терминалы, поддерживающие только текст, стали устаревшими, и текстовые компьютерные системы (некоторые из которых существовали в 1980-х годах) больше не производились. Термин «тонкий клиент» также лучше отражает то, что тогда считалось фундаментальным отличием: тонкие клиенты могут быть разработаны с использованием менее дорогого оборудования, поскольку они уменьшают вычислительную нагрузку.
К 2010-м годам тонкие клиенты были не единственными настольными устройствами для вычислений общего назначения, которые были «тонкими» – в том смысле, что они имели небольшой форм-фактор и были относительно недорогими. Был представлен форм -фактор неттопа для настольных ПК, и неттопы могли работать под управлением полнофункциональной Windows или Linux; планшетов , гибриды планшета и ноутбука также вышли на рынок. Однако, хотя разница в размерах теперь была небольшой, тонкие клиенты сохранили некоторые ключевые преимущества перед этими конкурентами, например, отсутствие необходимости в локальном диске. Однако термин «тонкий клиент» может использоваться неправильно для компьютеров тонкого форм-фактора, использующих флэш-память, например CompactFlash , SD-карту или постоянную флэш-память в качестве замены жесткого диска . В 2013 году сотрудник Citrix экспериментировал с Raspberry Pi в качестве тонкого клиента. [5] [6] С тех пор несколько производителей представили свои версии тонких клиентов Raspberry Pi. [2]
