В компьютерных сетях тонкий клиент, иногда называемый тонким клиентом или тонким клиентом , представляет собой простой (низкопроизводительный ) компьютер , оптимизированный для установления удаленного соединения с серверной вычислительной средой. Иногда их 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 толстым клиентом или обычным персональным компьютером ; первый также предназначен для работы в модели клиент-сервер , но имеет значительную локальную вычислительную мощность, в то время как последний нацелен на выполнение своей функции в основном локально. [1]
Тонкие клиенты являются компонентами более широкой вычислительной инфраструктуры, где многие клиенты делят свои вычисления с сервером или фермой серверов . Инфраструктура на стороне сервера использует программное обеспечение облачных вычислений , такое как виртуализация приложений , размещенный общий рабочий стол (HSD) или виртуализация рабочего стола (VDI). Эта комбинация образует то, что известно как облачная система, где ресурсы рабочего стола 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, принтер, флэш-накопитель, веб-камера). 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 нагрузку обработки нескольких клиентских сеансов, выступая в качестве хоста для каждого конечного устройства. Клиентское программное обеспечение узконаправленное и легкое; поэтому необходимо защитить только хост-сервер или серверную ферму, а не программное обеспечение, установленное на каждом конечном устройстве (хотя тонким клиентам по-прежнему может потребоваться базовая безопасность и строгая аутентификация для предотвращения несанкционированного доступа). Одним из объединенных преимуществ использования облачной архитектуры с тонкими клиентскими рабочими столами является то, что критически важные ИТ-активы централизованы для лучшего использования ресурсов. Например, неиспользуемая память, линии шин и ядра процессора в рамках отдельного пользовательского сеанса могут быть использованы для других активных пользовательских сеансов.
Простота аппаратного и программного обеспечения тонкого клиента обеспечивает очень низкую совокупную стоимость владения , но часть этой первоначальной экономии может быть компенсирована потребностью в более надежной облачной инфраструктуре, требуемой на стороне сервера.
Альтернативой традиционному развертыванию сервера, которое распределяет затраты на инфраструктуру во времени, является облачная модель подписки, известная как « рабочий стол как услуга» , которая позволяет ИТ-организациям передавать облачную инфраструктуру на аутсорсинг третьей стороне.
Известно, что вычисления на основе тонкого клиента упрощают конечные точки рабочего стола за счет сокращения программного обеспечения на стороне клиента. Благодаря легкой операционной системе (ОС), доступной только для чтения, настройка и администрирование на стороне клиента значительно сокращаются. Облачный доступ является основной функцией тонкого клиента, что 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 в центр обработки данных. Активы пользователей централизованы для большей видимости. Задачи восстановления данных и повторного использования рабочего стола также централизованы для более быстрого обслуживания и большей масштабируемости.
Хотя сервер должен быть достаточно надежным, чтобы обрабатывать несколько клиентских сеансов одновременно, требования к оборудованию тонкого клиента минимальны по сравнению с традиционным ноутбуком или настольным компьютером. Большинство тонких клиентов имеют энергосберегающие процессоры, флэш-память , память и не имеют движущихся частей. Это снижает стоимость, энергопотребление (нагрев, шум и вибрации), что делает их доступными для владения и простыми в замене или развертывании. Многочисленные тонкие клиенты также используют Raspberry Pi . [2] Поскольку тонкие клиенты состоят из меньшего количества аппаратных компонентов, чем традиционный настольный ПК, они могут работать в более агрессивных средах . И поскольку они, как правило, не хранят критически важные данные локально, риск кражи сведен к минимуму, поскольку существует мало или вообще нет пользовательских данных, которые могут быть скомпрометированы.
Современные тонкие клиенты прошли долгий путь, чтобы удовлетворить потребности современных графических вычислений. Новые поколения комбинаций чипсетов с низким энергопотреблением и центральных процессоров (ЦП) улучшают вычислительную мощность и графические возможности. Чтобы минимизировать задержку видео высокого разрешения, отправляемого 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 этих различных форматов мультимедиа. Другие стеки программного обеспечения хоста используют протокол пользовательских датаграмм (UDP) для ускорения быстро меняющихся обновлений пикселей, требуемых современным видеоконтентом. Тонкие клиенты обычно поддерживают локальные программные агенты, способные принимать и декодировать UDP.
Некоторые из наиболее графически интенсивных вариантов использования остаются проблемой для тонких клиентов. Эти варианты использования могут включать такие приложения, как фоторедакторы, программы 3D-рисования и инструменты анимации. Это может быть решено на хост-сервере с помощью выделенных карт GPU , выделения vGPU (виртуальных GPU), карт рабочих станций и карт аппаратного ускорения . Эти решения позволяют ИТ-администраторам предоставлять производительность для продвинутых пользователей там, где это необходимо для относительно общего 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, биометрического устройства безопасности ) требуется локальная программная утилита или набор драйверов устройств, операционной системе тонкого клиента может не хватать ресурсов, необходимых для полной интеграции требуемых зависимостей (хотя зависимости иногда 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 хорошей практикой является предварительное выполнение проверочных тестов локально подключенных периферийных устройств для обеспечения совместимости. Кроме того, в больших распределенных настольных средах принтеры часто объединены в сеть, что исключает необходимость в драйверах устройств на каждом настольном компьютере.
Хотя запуск локальных приложений производительности выходит за рамки обычных возможностей тонкого клиента, иногда это необходимо в редких случаях использования. Лицензионные ограничения, применяемые к тонким клиентам, иногда могут помешать им поддерживать эти приложения. Ограничения локального хранилища также могут ограничивать пространство, необходимое для установки больших приложений или наборов приложений.
Также важно признать, что пропускная способность сети и производительность более критичны в любой модели облачных вычислений. ИТ-организации должны гарантировать, что их сеть может вместить необходимое количество пользователей. Если спрос на пропускную способность превышает сетевые ограничения, это может привести к значительной потере производительности конечного пользователя.
Похожий риск существует внутри центра обработки данных. Серверы должны быть правильно рассчитаны, чтобы обеспечить адекватную производительность для конечных пользователей. В облачной вычислительной модели серверы также могут представлять собой единую точку риска отказа. Если сервер выходит из строя, конечные пользователи теряют доступ ко всем ресурсам, поддерживаемым этим сервером. Этот риск можно снизить, встроив в систему избыточность, процессы переключения при сбое, резервное копирование и утилиты балансировки нагрузки . Избыточность обеспечивает надежную доступность хоста, но может увеличить расходы для небольших групп пользователей, которым не хватает масштаба.
Популярные поставщики тонких клиентов включают Chip PC Technologies, Dell (приобрела 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 мэйнфреймах, к которым обращался какой-либо компьютерный терминал . По мере развития компьютерной графики эти терминалы перешли от предоставления интерфейса командной строки к полному графическому пользовательскому интерфейсу , как это принято в современных продвинутых тонких клиентах. Прототипическая многопользовательская среда в этом направлении, Unix , начала поддерживать полностью графические X-терминалы , т. е. устройства, работающие под управлением программного обеспечения сервера отображения , примерно с 1984 года. X-терминалы оставались относительно популярными даже после появления других тонких клиентов в середине-конце 1990-х годов. [ необходима цитата ] Современные производные Unix, такие как BSD и Linux, продолжают традицию многопользовательского сеанса удаленного отображения/ввода. Обычно программное обеспечение X не предоставляется на тонких клиентах, не основанных на X, хотя никакая техническая причина для такого исключения не помешала бы этому.
Windows NT стала способна к многопользовательским операциям в первую очередь благодаря усилиям Citrix Systems , которая переупаковала Windows NT 3.51 как многопользовательскую операционную систему WinFrame в 1995 году, запущенную совместно с тонким клиентом Winterm от Wyse Technology. Microsoft лицензировала эту технологию обратно у Citrix и внедрила ее в Windows NT 4.0 Terminal Server Edition в рамках проекта под кодовым названием «Hydra». Затем Windows NT стала основой Windows 2000 и Windows XP. С 2011 года [обновлять]системы Microsoft Windows поддерживают графические терминалы через компонент Remote Desktop Services . Wyse Winterm был первым тонким клиентом, ориентированным на дисплей Windows (AKA Windows Terminal), для доступа к этой среде.
Термин «тонкий клиент» был придуман в 1993 году [3] Тимом Негрисом, вице-президентом по маркетингу серверов в корпорации Oracle , во время работы с основателем компании Ларри Эллисоном над запуском Oracle 7. В то время Oracle хотела отделить свое серверно-ориентированное программное обеспечение от настольно-ориентированных продуктов Microsoft. Впоследствии Эллисон популяризировал модное словечко Негриса , часто используя его в своих речах и интервью о продуктах Oracle. Эллисон впоследствии стал одним из основателей совета директоров компании Network Computer, Inc (NCI), производящей тонкие клиенты, позже переименованной в Liberate. [4]
Термин прижился по нескольким причинам. Более ранний термин «графический терминал» был выбран, чтобы отличать такие терминалы от текстовых терминалов, и, таким образом, делал сильный акцент на графике , которая устарела как отличительная характеристика в 1990-х годах, поскольку сами текстовые физические терминалы устарели, а текстовые компьютерные системы (некоторые из которых существовали в 1980-х годах) больше не производились. Термин «тонкий клиент» также лучше передает то, что тогда рассматривалось как фундаментальное различие: тонкие клиенты могут быть спроектированы с менее дорогим оборудованием, поскольку они имеют сниженную вычислительную нагрузку.
К 2010-м годам тонкие клиенты были не единственными настольными устройствами для вычислений общего назначения, которые были «тонкими» — в том смысле, что имели небольшой форм-фактор и были относительно недорогими. Был представлен форм-фактор неттопа для настольных ПК, и неттопы могли работать под управлением полнофункциональных Windows или Linux; планшеты , гибриды планшета и ноутбука также вышли на рынок. Однако, хотя теперь разница в размерах была незначительной, тонкие клиенты сохранили некоторые ключевые преимущества перед этими конкурентами, такие как отсутствие необходимости в локальном диске. Однако «тонкий клиент» может быть неправильным названием для компьютеров с тонким форм-фактором, использующих флэш-память, такую как compactflash , SD-карта или постоянная 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]
