В данной статье будет рассмотрена технология «тонких клиентов», описаны преимущества их применения, типы клиентов и примеры их использования.

В типичной сети небольшой организации присутствуют, обычно, полтора – два десятка компьютеров, один – два сервера и небольшое количество других устройств. Обслуживают такую систему один – два системных администратора. До тех пор, пока масштабы организации существенно не меняются, этого вполне достаточно. 
Но что происходит при существенном увеличении количества элементов сети (хотябы до 50-70 компьютеров)? Растет число компьютеров, растет нагрузка на сервер и, в особенности, на систему хранения данных, начинает «тормозить» сеть. Чтобы повысить производительность, закупается новое серверное оборудование, новые компьютеры. Естественно, нанимаются системные администраторы, потому как обслуживать такое количество техники один – два человека неспособны в принципе. Причем расширение штата должно быть весьма значительно, поскольку, как известно любому IT – специалисту, с компьютерами пользователей постоянно происходят самые загадочные явления. К этому необходимо прибавить стоимость самого закупаемого оборудования, поскольку современное программное обеспечение либо отказывается работать на компьютерах старше двух – трех лет, либо работает, но с неудовлетворительной скоростью.
Что самое интересное, все эти трудоемкие и дорогостоящие меры не приносят желаемого результата – сеть работает все медленнее, количество сбоев постоянно увеличивается. В чем же причина? Причина в неправильном принципе организации корпоративной сети. 

При высокой популярности на западе, в России терминальные сети до сих пор малоизвестны. Основная причина тут скорее психологическая. 

Сам по себе «тонкий клиент» (далее терминал) представляет собой несложное устройство, предназначенное для работы в SBC (Server Based Computing) среде. В процессе работы они взаимодействуют с развернутыми на сервере приложениями посредством ПО эмуляции терминала, отображающего передаваемую сервером информацию. Технически это компактные (размером со среднюю книгу) компьютеры, не отличающиеся высокими техническими параметрами (приблизительно 500MHz, 128 RAM). У терминалов отсутствуют дисковые приводы и устройства хранения информации. Таким образом, без производительного серверного оборудования такие компьютеры работать не способны. 
Именно в этом заключается причина невысокой популярности терминальных решений – хороший сервер стоит недешево и в краткосрочной перспективе терминалы не выглядят привлекательным решением по сравнению с традиционными компьютерами («толстыми клиентами»). 
Ситуация радикально меняется, если провести небольшой анализ расходов на сетевую инфраструктуру за значительный период времени. Достаточно типичное разбиение по статьям расходов выглядит приблизительно, следующим образом:

• закупка аппаратуры и программ – 13%;
• установка – 1%;
• техническое обслуживание – 3%;
• модернизация базового ПО – 3%;
• модернизация прикладного ПО - 11%;
• неформальное администрирование – 14%;
• сетевое администрирование – 55%.
  

Несложно заметить, что основные средства уходят не на закупку «железа», а на правильную его настройку и поддержку в рабочем состоянии. И именно по этому параметру терминальные решения выигрывают в разы. Используя терминальный доступ, администратор больше не должен бегать по всей организации и пытаться объединить конгломерат разнообразных по конфигурации, настройкам и программному обеспечению компьютеров в единую работоспособную систему. Процесс установки, настройки и интеграции очередного терминала занимает буквально несколько минут, причем не отходя от рабочего места (как правило, в пределах одной организации используются терминалы стандартной конфигурации и вся настройка заключается в создании учетной записи на стороне сервера).
Многие полагают: «Раз все вычисления производятся на стороне сервера, значит его производительность должна быть равна совокупной производительности всех компьютеров, которые ранее использовали пользователи». Но это не так - с уверенностью можно утверждать, что 95% времени персональный компьютер используется на 5%, имея ярко выраженный пиковый характер загрузки. Причем пики эти от всех клиентов не носят одновременный характер. Кроме того, если вопрос производительности вообще встает, то гораздо эффективнее (и дешевле) увеличить ресурсы сервера на 50% вместо наращивания ресурсов пятидесяти клиентов по 20% на каждого.

Можно выделить следущие основные преимущества «тонких клиентов»:

Экономия, защита вложений
Терминалы не нуждаются в модернизации, в терминалах нет большинства дорогостоящих комплектующих - жестких дисков, большого объема памяти, внешней видеокарты и др. Снижается совокупная стоимость владения системой за счёт уменьшения времени обслуживания пользовательских рабочих мест, возможности быстрого восстановления вышедшего из строя рабочего места, экономия электроэнергии (до 80%)

Надежность
Большее время наработки на отказ. Отсутствие механических компонентов, а также сама по себе упрощенная архитектура повышают надежность системы. Исключается возможность потери информации при сбоях станции (вся информация хранится на сервере)

Длительный срок эксплуатации
Терминальные станции значительно менее подвержены моральному устареванию, чем обычные ПК

Безопасность хранения информации
Высокий уровень безопасности системы. Отсутствие дисков и дисководов существенно снижает риски утечки информации и занесения в систему вирусов. 
Отсутствует передача данных по сети, на клиентские места передается только изображение экрана. Возможность программного шифрования данных без использования дополнительного оборудования исключает вероятность несанкционированного перехвата;
Централизованное хранение данных и настроек упрощает процедуры резервного копирования, Отпадает необходимость заботы о сохранности данных и программ на рабочих станциях.

Простота администрирования
Упрощение администрирования и снижение расходов на поддержание пользователей. Пользователи не могут повлиять на стабильность работы ПО на своем рабочем месте. Администрирование терминальной системы полностью централизованно. Для разрешения проблем у пользователя администратору достаточно подключиться к пользовательской сессии. Упрощается контроль и управление используемым в компании программным обеспечением. Простая организация контроля пользователей и ограничения нежелательной деятельности..

Возможность удаленного доступа
Пользователь получает доступ к своему виртуальному рабочему столу с любого терминала, подключенного к серверу. 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, после чего пользователь сразу попадает на свое рабочее место с уже установленными программами (на сервере).

Высвобождение ресурсов, снижение загрузки сети
Снижается загрузка локальной сети, так как на терминал передаются только состояния экрана, в то время как на персональный компьютер могут передаваться значительные объемы данных. В случае нехватки вычислительных ресурсов, достаточно провести модернизацию терминального сервера, а не всего парка персональных компьютеров.

Эргономичность
Терминалы работают бесшумно, так как тонкие клиенты, как правило, либо не имеют совсем, либо оснащены одним вентилятором. Небольшие размеры и эргономичность. Тонкие клиенты неспроста носят такое название. Их размеры обычно не превышают размеров большой книги, и они не занимают много места на столе.
На рынке сегодня представлены терминальные решения трех типов:
 
X- терминалы
X-терминалы похожи на старые неинтеллектуальные дисплеи, которые раньше широко использовались в качестве устройств доступа к мини-ЭВМ и мэйнфрэймам. X-терминал по протоколу X-Window взаимодействует с функционирующими на сервере Linux или Unix приложениями. Он исполняет программу X-сервер и для вывода информации использует локальные шрифты. Для такого функционирования требуется больше ресурсов центрального процессора и больший объем оперативной памяти, чем для нормальной работы “тонких” клиентов других категорий. К тому же X-терминалы должны сохранять информацию о состоянии своих рабочих сеансов.

Windows-терминалы
Windows-терминалы работают под управлением той или иной разновидности ОС Windows и поддерживают протоколы ICA и RDP. Они загружают свою ОС из ПЗУ или с сервера (где хранится ее образ) и визуализируют экраны приложений, функционирующих на сервере. Windows-терминалы используют ПО “тонкого” клиента — клиентские программы служб Microsoft Terminal Services и Citrix. Хотя для визуализации экранов приложений на Windows-терминале нужно меньше ресурсов центрального процессора и ОЗУ, чем для отображения их на X-терминале, эти ресурсы все же должны наличествовать в достаточно большом объеме.

Sun Ray
“Тонкие” клиенты Sun Ray ориентированы на работу в средах Solaris. В отличие от X- или Windows-терминалов они не хранят информацию о состоянии своих сеансов (она хранится на сервере). Продукт Sun Ray функционирует под управлением микропрограммного обеспечения, которое реализует его связь с серверами Sun Ray. Кроме того, данные “тонкие” клиенты работают со смарт-картами. Эти карты используются для аутентификации пользователей, а также могут поддерживать те или иные приложения и хранить данные. Функционируя на сервере Solaris и управляя пользовательскими сеансами, программа Session Manager (часть серверного ПО Sun Ray) направляет устройствам Sun Ray соответствующую видеоинформацию (см. рисунок). Поскольку на клиентах, о которых идет речь, не хранится информация о состоянии пользовательских сеансов, последние могут быть инициированы или возобновлены с помощью любого клиента. Таким образом, сеанс способен как бы следовать за своим пользователем

Требования к сети

При типовой работе трафик от клиента к серверу не превышает одного килобайта в секунду, максимальное значение, зарегистрированное в тестовом сеансе - 1006 байт/c. Трафик в обратном направлении (сервер - клиент) составляет несколько десятков килобайт в секунду. Максимальное значение, достигнутое в ходе сеанса, - 106664 байт/с (достигнуто при открытиии окна IE с графикой и динамическими flash-баннерами на mail.ru). Среднее значение трафика составляет около 5-6 Кбайт/c (работа в Internet Explorer, просмотр документов WinWord без графики, открытие и работа программ со стандартными элементами пользовательского интерфейса). Такой низкий трафик достигается не только компрессией передаваемых данных (доходит до 300%), но и, главным образом, тем, что во время сеанса клиенту передаются только команды на локальное отображение элементов пользовательского интерфейса (окна, кнопки, шрифтовое оформление) вместо их изображения. Превышение максимальной пропускной способности канала не приводит к сбою, а лишь вызывает замедление обновления экрана клиента. Это позволяет при необходимости работать даже через модемное соединение с полосой пропускания 2-5 Кбит/с. Если принять за номинальную рабочую полосу пропускания Ethernet сети 100 Мбит, оставляя необходимый запас прочности для критичного трафика примерно 2-3 Мбайт/с, то данная полоса дает возможность работать либо 20-30 клиентам в самом жестком режиме без малейшей задержки обновления экрана, либо до 500 клиентов в случае обычной офисной работы без активной динамической графики, требующей постоянной пересылки графических изображений на экран. С учетом того, что даже в случае динамической графики загрузка канала имеет пиковый характер, то вполне возможно и некоторое превышение этих величин без ущерба для удобства работы клиентов (пики прогрузки экрана одних машин будут приходиться на периоды ожидания реакции пользователя других клиентов).
 
Применение

Тонкие клиенты могут быть применены везде, где большое количество пользователей решают однотипные офисные или специализированные задачи, не требующие больших ресурсов ПК. Это могут быть, например:
зал операторов
офисные терминалы
учебные классы
также интернет–кафе и так далее.
Использование терминалов невозможно если работа предполагает обработку значительных объемов данных – работа с графикой, звуком, видео, проведение расчетов и т.д. Также неприменимы приложения, генерирующие излишний трафик (просмотр видеофильмов, современные 3D – игры)

Заключение

Таким образом, преимущества тонких клиентов делают их достаточно привлекательными для многих организаций. Надо лишь четко определить для себя достоинства и ограничения терминального подхода в организации рабочих мест. Важно также отметить, что совокупная стоимость владения (TCO - Total Cost of Ownership) оказывается существенно ниже (по оценке Gartner Group — на 5-40 процентов) при использовании на рабочих местах именно тонких клиентов, а не полноценных компьютеров. Ведь TCO складывается не только из затрат на закупку оборудования, но и затрат на администрирование и модернизацию этого оборудования. Снижения вероятности сбоев оборудования также приводит к уменьшению ТСО.