Zero-Client-Technologie im Vergleich – Eine Übersicht
Zero-Client-Technologie im Vergleich – Eine Übersicht
Heute werden in praktisch allen Unternehmen Computer zur Datenverarbeitung eingesetzt. An fast jedem Arbeitsplatz eines Büros steht ein PC, der auch Fat Client genannt wird und meist über ein Netzwerk mit einem oder mehreren Servern verbunden ist.
Fat Clients
Fat Clients haben jedoch einige gewichtige Nachteile gegenüber Thin Clients und den neuen Zero Clients. Zu letzteren jedoch später mehr.
Der Administrationsaufwand ist hoch, da moderne Betriebssysteme sehr komplex sind. Hinzu kommen Inkompatibilitäten bei unterschiedlichen Versionsständen der eingesetzten Software und wegen der oft heterogenen Hardwareausstattung.
Bei einer hohen Anzahl von Arbeitsplätzen wird die Bereitstellung von Anwendungen zur Herausforderung, beispielsweise wenn das Client-GUI einer ERP-Software auf den neuesten Stand gebracht werden muss, da das Backend aktualisiert wurde.
Diese Aufgabe wird aber dann rein zeitlich gesehen nur schwierig bis unmöglich lösbar sein, wenn sich hunderte oder tausende Arbeitsplätze in einem Unternehmen befinden. Es gibt zwar Verteilungssysteme, die die Administratoren bei solchen Aufgaben unterstützen. Dennoch muss oft sogar darauf geachtet werden, dass sich die Betriebssysteme aller Arbeitsplätze auf dem aktuellen Patchlevel befinden. Gegebenenfalls müssen auch Anmeldeskripte oder bestimmte Pfadangaben vereinheitlicht werden, was bei der Vorgängerversion der ERP-Software nicht zwingend notwendig war.
PCs sind außerdem verwundbar, zum Beispiel durch den Besuch einer Webseite mit absichtlich schadhaftem Code. Selbst ein unbedacht geöffneter Anhang einer Email kann den Arbeitsplatz kurz- oder mittelfristig unbedienbar machen. Dies verursacht natürlich Ausfallkosten. Sie bestehen im Wesentlichen aus der Zeit, die von einem Techniker oder Administrator zur Wiederherstellung des Systems benötigt wird und indirekt aus der Zeit, in der der Mitarbeiter nicht produktiv sein kann.
Manche Unternehmen gestatten ihren Mitarbeitern ein lokales Administratorkonto, wodurch sie sich selbst Software installieren können, die Sicherheitsrisiken bergen kann. Auch durch „Herumspielen“ im Betriebssystem wird gerne mal eine Konfiguration verändert oder gelöscht, die nur vor Ort wiederhergestellt werden kann.
Server Based Computing
Die TCO eines Arbeitsplatzes besteht folglich nicht nur aus den reinen Anschaffungs- und Supportkosten, sondern auch aus indirekten Kosten, als da wären zentrale Dienste wie Email, Datei- und Druckdienste, Personalkosten verschiedener IT-Abteilungen etc. Die Produktivitätsverluste bei Anwendern spielt auch eine Rolle, wie die letzten Absätze verdeutlicht haben.
Der Trend geht daher allmählich wieder in Richtung Server Based Computing.
In den Sechziger- bis Achtzigerjahren waren in Unternehmen statt PCs (der erst 1981 von IBM entwickelt wurde) nur einfache Terminals zu finden, die über ein Netzwerk an einen Großrechner, genannt Mainframe, angeschlossen waren. Diese Mainframes waren bereits damals mehrbenutzerfähig.
Die Terminals beherrschten nur die Eingabe per Tastatur und Ausgabe auf einem Bildschirm. Eine grafische Benutzeroberfläche und eine Maus gab es zu dieser Zeit noch nicht und die eigentliche Datenverarbeitung fand auf dem Mainframe statt. Ein solches Terminal verfügte folglich über keine nennenswerte Rechen- bzw. Verarbeitungsleistung.
Dieses Verfahren hatte große Vorteile: Die Endgeräte für den Benutzer waren recht preiswert, denn sie verfügen nur über wenige Bauteile, die einen Ausfall verursachen konnten. Im Defektfall wurden sie einfach ausgetauscht und der Benutzer konnte weiter arbeiten. Eine lokale Installation von Software entfiel daher ebenfalls, was den Wartungsaufwand stark reduzierte. Im Laufe der Jahre wurde die rein textbasierte Terminal-Technik von PCs verdrängt.
Thin Clients
Server Based Computing setzt aber genau dort an, wo die alte Technik aufhörte. Moderne Technologien werden heute auf das Prinzip der damaligen Terminal-Mainframe-Architektur abgebildet.
Der Unterschied zu damals liegt in der Art der Benutzerschnittstelle. Heutzutage werden Eingaben des Anwenders mit spezieller Software auf dem lokalen PC oder mit einem Thin Client an den Server übermittelt und dessen Rechenleistung zur Verarbeitung genutzt.
Ein Thin Client ist laut Definition eine Anwendung oder ein Kleincomputer, dessen Funktionalität auf Ein- und Ausgabe beschränkt ist. Die Verarbeitung der Benutzereingaben und der Daten erfolgt auf einem Server. Diese Server werden in Anlehnung an die Ursprünge dieser Technik Terminalserver genannt. Das Konzept sieht vor, dass ein solcher Client möglichst keine Verarbeitungsaufgaben selbst übernimmt. Beispiele hierfür sind der Microsoft Terminal Server™ und der Citrix Presentation Server™.
Ein Thin Client enthält einem kleinen Computer, der ein stark abgespecktes Betriebssystem im eingebauten Flashspeicher besitzt oder sein Betriebssystem über das Netzwerk bootet. Diese Clients besitzen keine Laufwerke, auf denen Daten gespeichert werden könnten. Ihre Aufgabe besteht darin, eine grafische Oberfläche zur Verbindung mit einem Terminalserver zu bieten.
Thin Clients sind auch auf Softwarebasis erhältlich. Ein einfaches Beispiel hierfür ist der in Windows integrierte Remotedesktop oder das technisch gesehen identische Produkt von Citrix. Mit diesem Client kann man sich auf einem entfernten Windows-PC oder -Server anmelden und erhält so eine vollständige und gewohnte Arbeitsumgebung.
Heutige Thin Clients besitzen nebenbei die Fähigkeit, je nach Berechtigung externe Datenträger oder lokale Drucker in das System einzubinden. Ebenso sind je nach Betriebssystem externe Zugangssysteme für die Anmeldung möglich, wie zum Beispiel Smartcard-Reader oder Fingerabdruckscanner. Selbst Audioein- und ausgabe ist möglich, beispielsweise für Sprachverbindungen oder Textdiktate.
All diese Gesichtspunkte machen Thin Clients im Gegensatz zu Fat Clients, also PCs, zu sehr sicheren und wartungsarmen Lösungen.
Gerade in punkto Softwareverteilung ist das Konzept überlegen: Neue Software und Updates müssen nur noch auf dem Terminalserver installiert werden. Dadurch erhält jeder Benutzer automatisch die neueste Version. Anders als bei Fat Clients muss nicht mehr geprüft werden, ob auch alle Clients die gleiche Softwarebasis aufweisen: jeder Client hat den aktuellsten Service Pack und die gleichen Betriebssystemupdates, die gleiche Office-Version, die gleiche Datenbankversion und die gleiche GUI-Version der ERP-Software.
Die hochgradige Skalierbarkeit trägt ebenfalls zum Vorteil des Konzepts bei. Neue Arbeitsplätze sind in kürzester Zeit eingerichtet, es muss lediglich der Thin Client aufgestellt und eine Netzwerkverbindung gewährleistet werden.
Auch der Produktlebenszyklus verlängert sich immens und damit auch indirekt die Anschaffungskosten. Ein Thin Client ist vom steigenden Ressourcenverbrauch neuer Software faktisch nicht betroffen und damit viel länger einsetzbar als PCs. Selbst wenn veraltete und langsame PCs per Software als Thin Clients verwendet werden (oft aus Abschreibungsgründen), müssen diese nicht mehr Leistung bieten als für die Verbindung zum Server und der Bedienung des GUI erforderlich ist.
Außerdem kann die Hardware solcher Clients nicht durch Schadsoftware in irgendeiner Form angegriffen werden, was sie in dieser Hinsicht völlig immun macht. Der Sicherheitsaufwand für die Clients selbst liegt also bei Null.
Durch eine Management-Software ist es dem Support möglich, einzelne Thin Clients zu verwalten, wie zum Beispiel die Verbindung zum Terminalserver. Auch die integrierte Firmware der Clients kann aus der Ferne aktualisiert werden. Der jeweilige Arbeitsplatz muss also physikalisch nicht mehr aufgesucht werden.
Allerdings haben solche Thin-Client-Infrastrukturen ihre Nachteile.
Ein Server mit einer Dual-Core-CPU und 4 GB RAM kann etwa 6-8 Clients problemlos bedienen, wenn man davon ausgeht, dass nur relativ genügsame Anwendungen wie Office und ERP eingesetzt werden. Wenn hunderte oder sogar tausende Arbeitsplätze bedient werden müssen, muss eine Serverfarm aufgestellt werden, um weiterhin eine hohe Verarbeitungsleistung zu gewährleisten. Des Weiteren kann ein einzelner Anwender die gesamte Rechenleistung beanspruchen, so dass die anderen angemeldeten Benutzer nicht mehr vernünftig arbeiten können.
Für jeden einzelnen Server fallen jedoch hohe Lizenzgebühren an, die auch von der Anzahl der gleichzeitig arbeitenden Benutzer abhängen. Bei den Lösungen von Microsoft und Citrix sind außer den Lizenzgebühren auch kostenpflichtige CALs notwendig, wenn sich mehr Benutzer anmelden wollen als in der Basislizenz vorgesehen ist. Die Wartungs- und Betriebskosten schlagen ebenfalls mit recht hohen Beträgen zu Buche. Wenn PCs mit Thin-Client-Software eingesetzt werden, sind die Einzelplatzlizenzen für Windows ebenfalls einzukalkulieren.
Ein weiteres Problem ist die vom Unternehmen eingesetzte Software. Nicht jeder Hersteller hat seine Anwendungen so programmiert, dass sie ohne Probleme auf Terminalservern laufen. Und nicht jedes Unternehmen ist gewillt, ein zeit- und kostenintensives Upgrade zu starten, wenn die ältere Version anstandslos ihren Dienst verrichtet.
Nicht selten kommt es vor, dass ein Softwarehersteller den Einsatz seines Produktes in Terminalumgebungen aufgrund der Lizenzbestimmungen untersagt, Stichwort: Einzelplatzlizenz. Wenn überhaupt, ist eine Lizenzerweiterung oft mit hohen Gebühren verbunden.
Es gibt jedoch Lösungen für diese Probleme.
Virtualisierung
Seit einigen Jahren tritt eine Technik namens Virtualisierung verstärkt in den Vordergrund. Mit ihr ist es zum Beispiel möglich, einen kompletten, virtuellen PC innerhalb eines laufenden Betriebssystems zu betreiben. Auf dieser so genannten „virtuellen Maschine“ (VM) lässt sich ein vollwertiges Gast-Betriebssystem installieren, das völlig abgeschottet vom Host-Betriebssystem arbeitet.
Dabei werden Komponenten wie CPU und Netzwerkverbindung geteilt, während Ressourcen wie RAM und Festplattenplatz in der Regel als Kontingent zugewiesen werden. Das Host-Betriebssystem, also der Wirt, hat keinen unmittelbaren Einfluss auf das Gastsystem und umgekehrt. Es lassen sich natürlich auch mehrere Gastsysteme gleichzeitig installieren und betreiben, je nach Hardwareausstattung des Hostsystems.
In einem Unternehmen ist es oft so, dass mehrere physikalische Server für verschiedene Aufgaben eingesetzt werden, darunter zum Beispiel auch Terminalserver. Da die Rechenleistung moderner Server immer weiter wächst, liegt es nahe, mehrere physikalische Server in virtuelle zu konvertieren und auf nur einer einzigen Hardwareplattform zu konsolidieren. So lassen sich beispielsweise schwach ausgelastete Server energie- und somit kostensparend betreiben.
Es wurde bereits an einem Beispiel gezeigt, wie viele Benutzer gleichzeitig per Thin Client auf einem Terminalserver arbeiten können. Diese Zahl ist nicht sehr hoch, aber mit Hilfe der Virtualisierung lässt sie sich vervielfachen. Bei einer größeren Anzahl von Clients müssen mehrere bzw. viele Terminalserver eingesetzt werden. Mit entsprechender Hardware könnte man beispielsweise vier Terminalserver auf einer einzigen Plattform konsolidieren und hat somit die maximale Benutzeranzahl pro physikalische Maschine vervierfacht.
Wenn man nun davon ausgeht, dass niemals alle Benutzer gleichzeitig die komplette Rechenleistung verbrauchen, kann man sogar noch mehr virtuelle Terminalserver einbinden. Auf einem Server mit vier Dual-Core-CPUs könnte man problemlos fünfzig oder sechzig Benutzer arbeiten lassen. Dafür wären im Normalfall etwa sieben bis acht vollwertige Server nötig.
Moderne Virtualisierungssysteme weisen den VM die physikalisch vorhandenen Ressourcen dynamisch zu. Wenn ein virtueller Server gerade kaum oder nicht genutzt wird, können sich die CPUs um die anderen virtuellen Maschinen kümmern, auf denen gerade Rechenzeit benötigt wird. So wird sichergestellt, dass die Rechenleistung stets optimal verteilt wird.
Marktführer auf diesem Gebiet ist VMware. Das Softwarehaus bietet verschiedene Produkte zur Virtualisierung und Verwaltung an, wie zum Beispiel VMware Server oder VMware ESX. Diese beiden Pakete sind kostenlos erhältlich. Es sind jedoch auch andere Produkte erhältlich, wie zum Beispiel das ebenfalls kostenlose Xen auf Linux-Basis oder Virtual Iron.
Wie wird diese Technik nun am effektivsten genutzt?
Zero Clients
Zu den Thin Clients und den herkömmlichen Arbeitsplatz-PCs gesellt sich seit einiger eine neue Plattform, der so genannte Zero Client von Pano Logic. Diese Clients benötigen im Gegensatz zu den Thin-Client-Lösungen keinen Microsoft Terminal Server oder Citrix Presentation Server™ mehr.
Aber wie funktionieren solche Clients ohne Terminalserver?
Statt mehrere virtuelle Terminalserver auf einem physikalischen Server zu installieren, werden vollständige Windows-XP-Installationen auf besagtem Server virtualisiert. Dies geschieht mit Hilfe des kostenlosen VMware Server oder VMware ESX.
Die Zero Clients von Pano Logic besitzen keine CPU, keinen Hauptspeicher und kein Betriebssystem mehr. Sie sind einzig und allein darauf ausgelegt, mit VMware ESX (oder auch mit anderen Produkten dieser Art) dem Anwender ein vollwertiges Windows XP Professional auf den Bildschirm holen. Alle Vorzüge der herkömmlichen Thin Clients fließen automatisch mit ein. Die Nachteile eines Thin Clients fallen weg, wie zum Beispiel die Bindung an ein Server-Betriebssystem und die daraus resultierende Eingeschränktheit in Hardware- und Softwareauswahl.
Wie Sie sich sicher schon denken können, entfallen bei dieser Konfiguration die teuren Lizenzen für Microsofts Serverprodukte. Die notwendigen Einzelplatzlizenzen befinden sich in aller Regel schon im Besitz des Unternehmens, weshalb bei einem Wechsel zur Virtualisierung keine neuen Lizenzen erworben werden müssen.
Das Betriebssystem wird mitsamt aller notwendigen Applikationen einfach in einer VM installiert. Diese VM lässt sich nun als Vorlage abspeichern und steht sofort zur Verfügung. Alternativ können die vorhandenen Fat Clients per Software virtualisiert (und archiviert) werden. Das Stichwort lautet Physical-to-Virtual, abgekürzt P2V.
Diese Praxis minimiert den Wartungsaufwand auf nur wenige Mausklicks. Ein Arbeitsplatz ist damit im Nu eingerichtet oder wiederhergestellt. Nichtsdestotrotz ist es ratsam, alle Arbeitsplätze zu vereinheitlichen, um Konflikte von vornherein auszuschließen.
Durch diese Virtualisierung ist ein Umstieg auf Zero Clients selbst für vorhandene Unternehmenssoftware kein unüberwindbares Problem mehr. Die Software muss nicht mehr angepasst werden, es muss keine spezielle Version erworben werden und sie läuft in einer vollwertigen Umgebung wie auf einem Fat Client. Alle diesbezüglichen Restriktionen der herkömmlichen Thin-Client-Architektur werden somit aufgehoben. Dies gewährleistet eine völlig freie Auswahl von Applikationen.
Der Pano Logic Zero Client ist durch das Fehlen einer integrierten Systemsoftware völlig abgesichert. Weder der Benutzer kann an den Geräten etwas verändern, noch sind sie anfällig gegenüber Manipulationen. Der gesamte Netzwerkverkehr wird findet mit Hardwareverschlüsselung (AES 128-Bit) statt.
Diese folgende Tabelle bewertet die wichtigsten Faktoren, die für ein Unternehmen relevant sind.
Heute werden in praktisch allen Unternehmen Computer zur Datenverarbeitung eingesetzt. An fast jedem Arbeitsplatz eines Büros steht ein PC, der auch Fat Client genannt wird und meist über ein Netzwerk mit einem oder mehreren Servern verbunden ist.
Fat Clients
Fat Clients haben jedoch einige gewichtige Nachteile gegenüber Thin Clients und den neuen Zero Clients. Zu letzteren jedoch später mehr.
Der Administrationsaufwand ist hoch, da moderne Betriebssysteme sehr komplex sind. Hinzu kommen Inkompatibilitäten bei unterschiedlichen Versionsständen der eingesetzten Software und wegen der oft heterogenen Hardwareausstattung.
Bei einer hohen Anzahl von Arbeitsplätzen wird die Bereitstellung von Anwendungen zur Herausforderung, beispielsweise wenn das Client-GUI einer ERP-Software auf den neuesten Stand gebracht werden muss, da das Backend aktualisiert wurde.
Diese Aufgabe wird aber dann rein zeitlich gesehen nur schwierig bis unmöglich lösbar sein, wenn sich hunderte oder tausende Arbeitsplätze in einem Unternehmen befinden. Es gibt zwar Verteilungssysteme, die die Administratoren bei solchen Aufgaben unterstützen. Dennoch muss oft sogar darauf geachtet werden, dass sich die Betriebssysteme aller Arbeitsplätze auf dem aktuellen Patchlevel befinden. Gegebenenfalls müssen auch Anmeldeskripte oder bestimmte Pfadangaben vereinheitlicht werden, was bei der Vorgängerversion der ERP-Software nicht zwingend notwendig war.
PCs sind außerdem verwundbar, zum Beispiel durch den Besuch einer Webseite mit absichtlich schadhaftem Code. Selbst ein unbedacht geöffneter Anhang einer Email kann den Arbeitsplatz kurz- oder mittelfristig unbedienbar machen. Dies verursacht natürlich Ausfallkosten. Sie bestehen im Wesentlichen aus der Zeit, die von einem Techniker oder Administrator zur Wiederherstellung des Systems benötigt wird und indirekt aus der Zeit, in der der Mitarbeiter nicht produktiv sein kann.
Manche Unternehmen gestatten ihren Mitarbeitern ein lokales Administratorkonto, wodurch sie sich selbst Software installieren können, die Sicherheitsrisiken bergen kann. Auch durch „Herumspielen“ im Betriebssystem wird gerne mal eine Konfiguration verändert oder gelöscht, die nur vor Ort wiederhergestellt werden kann.
Die TCO eines Arbeitsplatzes besteht folglich nicht nur aus den reinen Anschaffungs- und Supportkosten, sondern auch aus indirekten Kosten, als da wären zentrale Dienste wie Email, Datei- und Druckdienste, Personalkosten verschiedener IT-Abteilungen etc. Die Produktivitätsverluste bei Anwendern spielt auch eine Rolle, wie die letzten Absätze verdeutlicht haben.
Der Trend geht daher allmählich wieder in Richtung Server Based Computing.
In den Sechziger- bis Achtzigerjahren waren in Unternehmen statt PCs (der erst 1981 von IBM entwickelt wurde) nur einfache Terminals zu finden, die über ein Netzwerk an einen Großrechner, genannt Mainframe, angeschlossen waren. Diese Mainframes waren bereits damals mehrbenutzerfähig.
Die Terminals beherrschten nur die Eingabe per Tastatur und Ausgabe auf einem Bildschirm. Eine grafische Benutzeroberfläche und eine Maus gab es zu dieser Zeit noch nicht und die eigentliche Datenverarbeitung fand auf dem Mainframe statt. Ein solches Terminal verfügte folglich über keine nennenswerte Rechen- bzw. Verarbeitungsleistung.
Dieses Verfahren hatte große Vorteile: Die Endgeräte für den Benutzer waren recht preiswert, denn sie verfügen nur über wenige Bauteile, die einen Ausfall verursachen konnten. Im Defektfall wurden sie einfach ausgetauscht und der Benutzer konnte weiter arbeiten. Eine lokale Installation von Software entfiel daher ebenfalls, was den Wartungsaufwand stark reduzierte. Im Laufe der Jahre wurde die rein textbasierte Terminal-Technik von PCs verdrängt.
Server Based Computing setzt aber genau dort an, wo die alte Technik aufhörte. Moderne Technologien werden heute auf das Prinzip der damaligen Terminal-Mainframe-Architektur abgebildet.
Der Unterschied zu damals liegt in der Art der Benutzerschnittstelle. Heutzutage werden Eingaben des Anwenders mit spezieller Software auf dem lokalen PC oder mit einem Thin Client an den Server übermittelt und dessen Rechenleistung zur Verarbeitung genutzt.
Ein Thin Client ist laut Definition eine Anwendung oder ein Kleincomputer, dessen Funktionalität auf Ein- und Ausgabe beschränkt ist. Die Verarbeitung der Benutzereingaben und der Daten erfolgt auf einem Server. Diese Server werden in Anlehnung an die Ursprünge dieser Technik Terminalserver genannt. Das Konzept sieht vor, dass ein solcher Client möglichst keine Verarbeitungsaufgaben selbst übernimmt. Beispiele hierfür sind der Microsoft Terminal Server™ und der Citrix Presentation Server™.
Ein Thin Client enthält einem kleinen Computer, der ein stark abgespecktes Betriebssystem im eingebauten Flashspeicher besitzt oder sein Betriebssystem über das Netzwerk bootet. Diese Clients besitzen keine Laufwerke, auf denen Daten gespeichert werden könnten. Ihre Aufgabe besteht darin, eine grafische Oberfläche zur Verbindung mit einem Terminalserver zu bieten.
Thin Clients sind auch auf Softwarebasis erhältlich. Ein einfaches Beispiel hierfür ist der in Windows integrierte Remotedesktop oder das technisch gesehen identische Produkt von Citrix. Mit diesem Client kann man sich auf einem entfernten Windows-PC oder -Server anmelden und erhält so eine vollständige und gewohnte Arbeitsumgebung.
Heutige Thin Clients besitzen nebenbei die Fähigkeit, je nach Berechtigung externe Datenträger oder lokale Drucker in das System einzubinden. Ebenso sind je nach Betriebssystem externe Zugangssysteme für die Anmeldung möglich, wie zum Beispiel Smartcard-Reader oder Fingerabdruckscanner. Selbst Audioein- und ausgabe ist möglich, beispielsweise für Sprachverbindungen oder Textdiktate.
All diese Gesichtspunkte machen Thin Clients im Gegensatz zu Fat Clients, also PCs, zu sehr sicheren und wartungsarmen Lösungen.
Gerade in punkto Softwareverteilung ist das Konzept überlegen: Neue Software und Updates müssen nur noch auf dem Terminalserver installiert werden. Dadurch erhält jeder Benutzer automatisch die neueste Version. Anders als bei Fat Clients muss nicht mehr geprüft werden, ob auch alle Clients die gleiche Softwarebasis aufweisen: jeder Client hat den aktuellsten Service Pack und die gleichen Betriebssystemupdates, die gleiche Office-Version, die gleiche Datenbankversion und die gleiche GUI-Version der ERP-Software.
Die hochgradige Skalierbarkeit trägt ebenfalls zum Vorteil des Konzepts bei. Neue Arbeitsplätze sind in kürzester Zeit eingerichtet, es muss lediglich der Thin Client aufgestellt und eine Netzwerkverbindung gewährleistet werden.
Auch der Produktlebenszyklus verlängert sich immens und damit auch indirekt die Anschaffungskosten. Ein Thin Client ist vom steigenden Ressourcenverbrauch neuer Software faktisch nicht betroffen und damit viel länger einsetzbar als PCs. Selbst wenn veraltete und langsame PCs per Software als Thin Clients verwendet werden (oft aus Abschreibungsgründen), müssen diese nicht mehr Leistung bieten als für die Verbindung zum Server und der Bedienung des GUI erforderlich ist.
Außerdem kann die Hardware solcher Clients nicht durch Schadsoftware in irgendeiner Form angegriffen werden, was sie in dieser Hinsicht völlig immun macht. Der Sicherheitsaufwand für die Clients selbst liegt also bei Null.
Durch eine Management-Software ist es dem Support möglich, einzelne Thin Clients zu verwalten, wie zum Beispiel die Verbindung zum Terminalserver. Auch die integrierte Firmware der Clients kann aus der Ferne aktualisiert werden. Der jeweilige Arbeitsplatz muss also physikalisch nicht mehr aufgesucht werden.
Ein Server mit einer Dual-Core-CPU und 4 GB RAM kann etwa 6-8 Clients problemlos bedienen, wenn man davon ausgeht, dass nur relativ genügsame Anwendungen wie Office und ERP eingesetzt werden. Wenn hunderte oder sogar tausende Arbeitsplätze bedient werden müssen, muss eine Serverfarm aufgestellt werden, um weiterhin eine hohe Verarbeitungsleistung zu gewährleisten. Des Weiteren kann ein einzelner Anwender die gesamte Rechenleistung beanspruchen, so dass die anderen angemeldeten Benutzer nicht mehr vernünftig arbeiten können.
Für jeden einzelnen Server fallen jedoch hohe Lizenzgebühren an, die auch von der Anzahl der gleichzeitig arbeitenden Benutzer abhängen. Bei den Lösungen von Microsoft und Citrix sind außer den Lizenzgebühren auch kostenpflichtige CALs notwendig, wenn sich mehr Benutzer anmelden wollen als in der Basislizenz vorgesehen ist. Die Wartungs- und Betriebskosten schlagen ebenfalls mit recht hohen Beträgen zu Buche. Wenn PCs mit Thin-Client-Software eingesetzt werden, sind die Einzelplatzlizenzen für Windows ebenfalls einzukalkulieren.
Ein weiteres Problem ist die vom Unternehmen eingesetzte Software. Nicht jeder Hersteller hat seine Anwendungen so programmiert, dass sie ohne Probleme auf Terminalservern laufen. Und nicht jedes Unternehmen ist gewillt, ein zeit- und kostenintensives Upgrade zu starten, wenn die ältere Version anstandslos ihren Dienst verrichtet.
Nicht selten kommt es vor, dass ein Softwarehersteller den Einsatz seines Produktes in Terminalumgebungen aufgrund der Lizenzbestimmungen untersagt, Stichwort: Einzelplatzlizenz. Wenn überhaupt, ist eine Lizenzerweiterung oft mit hohen Gebühren verbunden.
Es gibt jedoch Lösungen für diese Probleme.
Seit einigen Jahren tritt eine Technik namens Virtualisierung verstärkt in den Vordergrund. Mit ihr ist es zum Beispiel möglich, einen kompletten, virtuellen PC innerhalb eines laufenden Betriebssystems zu betreiben. Auf dieser so genannten „virtuellen Maschine“ (VM) lässt sich ein vollwertiges Gast-Betriebssystem installieren, das völlig abgeschottet vom Host-Betriebssystem arbeitet.
Dabei werden Komponenten wie CPU und Netzwerkverbindung geteilt, während Ressourcen wie RAM und Festplattenplatz in der Regel als Kontingent zugewiesen werden. Das Host-Betriebssystem, also der Wirt, hat keinen unmittelbaren Einfluss auf das Gastsystem und umgekehrt. Es lassen sich natürlich auch mehrere Gastsysteme gleichzeitig installieren und betreiben, je nach Hardwareausstattung des Hostsystems.
In einem Unternehmen ist es oft so, dass mehrere physikalische Server für verschiedene Aufgaben eingesetzt werden, darunter zum Beispiel auch Terminalserver. Da die Rechenleistung moderner Server immer weiter wächst, liegt es nahe, mehrere physikalische Server in virtuelle zu konvertieren und auf nur einer einzigen Hardwareplattform zu konsolidieren. So lassen sich beispielsweise schwach ausgelastete Server energie- und somit kostensparend betreiben.
Es wurde bereits an einem Beispiel gezeigt, wie viele Benutzer gleichzeitig per Thin Client auf einem Terminalserver arbeiten können. Diese Zahl ist nicht sehr hoch, aber mit Hilfe der Virtualisierung lässt sie sich vervielfachen. Bei einer größeren Anzahl von Clients müssen mehrere bzw. viele Terminalserver eingesetzt werden. Mit entsprechender Hardware könnte man beispielsweise vier Terminalserver auf einer einzigen Plattform konsolidieren und hat somit die maximale Benutzeranzahl pro physikalische Maschine vervierfacht.
Wenn man nun davon ausgeht, dass niemals alle Benutzer gleichzeitig die komplette Rechenleistung verbrauchen, kann man sogar noch mehr virtuelle Terminalserver einbinden. Auf einem Server mit vier Dual-Core-CPUs könnte man problemlos fünfzig oder sechzig Benutzer arbeiten lassen. Dafür wären im Normalfall etwa sieben bis acht vollwertige Server nötig.
Moderne Virtualisierungssysteme weisen den VM die physikalisch vorhandenen Ressourcen dynamisch zu. Wenn ein virtueller Server gerade kaum oder nicht genutzt wird, können sich die CPUs um die anderen virtuellen Maschinen kümmern, auf denen gerade Rechenzeit benötigt wird. So wird sichergestellt, dass die Rechenleistung stets optimal verteilt wird.
Marktführer auf diesem Gebiet ist VMware. Das Softwarehaus bietet verschiedene Produkte zur Virtualisierung und Verwaltung an, wie zum Beispiel VMware Server oder VMware ESX. Diese beiden Pakete sind kostenlos erhältlich. Es sind jedoch auch andere Produkte erhältlich, wie zum Beispiel das ebenfalls kostenlose Xen auf Linux-Basis oder Virtual Iron.
Wie wird diese Technik nun am effektivsten genutzt?
Zu den Thin Clients und den herkömmlichen Arbeitsplatz-PCs gesellt sich seit einiger eine neue Plattform, der so genannte Zero Client von Pano Logic. Diese Clients benötigen im Gegensatz zu den Thin-Client-Lösungen keinen Microsoft Terminal Server oder Citrix Presentation Server™ mehr.
Aber wie funktionieren solche Clients ohne Terminalserver?
Statt mehrere virtuelle Terminalserver auf einem physikalischen Server zu installieren, werden vollständige Windows-XP-Installationen auf besagtem Server virtualisiert. Dies geschieht mit Hilfe des kostenlosen VMware Server oder VMware ESX.
Die Zero Clients von Pano Logic besitzen keine CPU, keinen Hauptspeicher und kein Betriebssystem mehr. Sie sind einzig und allein darauf ausgelegt, mit VMware ESX (oder auch mit anderen Produkten dieser Art) dem Anwender ein vollwertiges Windows XP Professional auf den Bildschirm holen. Alle Vorzüge der herkömmlichen Thin Clients fließen automatisch mit ein. Die Nachteile eines Thin Clients fallen weg, wie zum Beispiel die Bindung an ein Server-Betriebssystem und die daraus resultierende Eingeschränktheit in Hardware- und Softwareauswahl.
Wie Sie sich sicher schon denken können, entfallen bei dieser Konfiguration die teuren Lizenzen für Microsofts Serverprodukte. Die notwendigen Einzelplatzlizenzen befinden sich in aller Regel schon im Besitz des Unternehmens, weshalb bei einem Wechsel zur Virtualisierung keine neuen Lizenzen erworben werden müssen.
Das Betriebssystem wird mitsamt aller notwendigen Applikationen einfach in einer VM installiert. Diese VM lässt sich nun als Vorlage abspeichern und steht sofort zur Verfügung. Alternativ können die vorhandenen Fat Clients per Software virtualisiert (und archiviert) werden. Das Stichwort lautet Physical-to-Virtual, abgekürzt P2V.
Diese Praxis minimiert den Wartungsaufwand auf nur wenige Mausklicks. Ein Arbeitsplatz ist damit im Nu eingerichtet oder wiederhergestellt. Nichtsdestotrotz ist es ratsam, alle Arbeitsplätze zu vereinheitlichen, um Konflikte von vornherein auszuschließen.
Durch diese Virtualisierung ist ein Umstieg auf Zero Clients selbst für vorhandene Unternehmenssoftware kein unüberwindbares Problem mehr. Die Software muss nicht mehr angepasst werden, es muss keine spezielle Version erworben werden und sie läuft in einer vollwertigen Umgebung wie auf einem Fat Client. Alle diesbezüglichen Restriktionen der herkömmlichen Thin-Client-Architektur werden somit aufgehoben. Dies gewährleistet eine völlig freie Auswahl von Applikationen.
Der Pano Logic Zero Client ist durch das Fehlen einer integrierten Systemsoftware völlig abgesichert. Weder der Benutzer kann an den Geräten etwas verändern, noch sind sie anfällig gegenüber Manipulationen. Der gesamte Netzwerkverkehr wird findet mit Hardwareverschlüsselung (AES 128-Bit) statt.
Diese folgende Tabelle bewertet die wichtigsten Faktoren, die für ein Unternehmen relevant sind.
|
|
Zero Client
|
Standard Thin Client
|
Fat Client (PC)
|
|
Installationsaufwand
|
++
|
+
|
- -
|
|
Wartungsfreundlichkeit
|
++
|
++
|
-
|
|
Administrationsaufwand
|
++
|
++
|
-
|
|
Skalierbarkeit
|
++
|
++
|
-
|
|
Produktlebenszyklus
|
++
|
++
|
-
|
|
Allgemeine Betriebskosten
|
++
|
+
|
- -
|
|
Energiekosten
|
++
|
+
|
- -
|
Wie man sieht, ist der Zero Client in einigen Punkten den altbewährten Thin Clients sogar voraus. Die nächste Tabelle wird diese Unterschiede verdeutlichen:
Â
|
|
Zero Client
|
Standard Thin Client
|
Fat Client (PC)
|
|
Virtual-Desktop Infrastructure-Technik (VDI)
|
++
|
|
|
|
Basiert auf kostenlosem VMware Server/ESX
|
++
|
|
|
|
Unterstützung von Xen, Virtual Iron etc.
|
++
|
|
|
|
Unabhängig von Microsoft Windows Server™
|
++
|
|
|
|
Unabhängig von Citrix Presentation Server™
|
++
|
|
|
|
Unabhängig von VWware, falls gewünscht
|
++
|
|
|
|
Voll funktionsfähiges, dediziertes Betriebssystem
|
++
|
|
++
|
|
Uneingeschränkte Applikationsauswahl
|
++
|
|
++
|
|
Uneingeschränkte USB-Unterstützung
|
++
|
|
++
|
|
Dual-Monitor-Betrieb (zurzeit nur Strecken)
|
++
|
|
++
|
|
Selbsthilfefunktionen für den Benutzer
|
++
|
|
|
|
Immunität gegen Viren, Trojaner und Spyware
|
++
|
++
|
|
|
Flexibilität bei größeren Änderungen
|
++
|
++
|
|
|
Wartungsfreie Client-Hardware
|
++
|
++
|
|
|
Lautloser Betrieb, keine beweglichen Teile
|
++
|
++
|
|
Â
Das durchdachte Softwarepaket von Pano Logic trägt stark zur Vereinfachung der Administration bei.
Features
Der Pano Management Server erlaubt es Administratoren, über eine webbasierte Oberfläche die Zero Clients zu verwalten. Er kann die einzelnen Clients im Netzwerk erkennen, anzeigen und kontrollieren. Die Zuweisung einer virtuellen Maschine an einen Benutzer geschieht ebenfalls über diese Oberfläche. Außerdem ist eine technische Überwachung der Clients möglich, so dass gegebenenfalls korrigierend eingegriffen werden kann.
Des Weiteren ist es nun möglich, externe Geräte wie Scanner, Kameras oder andere spezielle Hardware direkt und in vollem Umfang zu nutzen. Durch den Pano Desktop Service werden die USB-Anschlüsse des Zero Clients 1:1 über das Netzwerk an das Betriebssystem weitergegeben. Jeder Benutzer kann dadurch für seine individuelle Hardware einen passenden und vor allem unmodifizierten Treiber installieren (bzw. installieren lassen) und sie somit in vollem Umfang nutzen.
Die USB-Ports des Pano Logic lassen sich für jeden Benutzer individuell einstellen. Damit kann beispielsweise das Einbinden von externen Datenträgern verhindert werden, um Datendiebstahl oder Einschleusung von Schadsoftware vorzubeugen.
Der Benutzer kann sich auch selbst helfen. Wenn ein Problem auftritt, kann er den Knopf des Clients drücken und erhält ein Bildschirmmenü, mit dem sich diverse, vom Administrator vorkonfigurierte Aktionen ausführen lassen. Dies geschieht unabhängig vom Betriebssystem, so dass ein abgestürztes oder instabiles Windows diese Aktionen nicht verhindern oder zumindest ausbremsen kann. Der Benutzer kann seine virtuelle Maschine neu starten oder sie sogar von einem Backup aus komplett wiederherstellen!
All diese Features machen den Pano Logic Zero Client zu einem perfekten Ersatz für PCs. Der Energieverbrauch ist sehr viel geringer, die Datensicherung wird vereinfacht, Ausfälle können umgehend behoben werden und die Produktivität der Anwender wird auf das Maximum gesteigert. Auch die IT-Abteilung wird entlastet. Durch das einfache Konzept dieser Clients ist kein Vor-Ort-Support mehr notwendig, die Ressourcen werden zentralisiert verwaltet. Die Konsolidierung von virtuellen Maschinen optimiert den Anspruch an die verfügbaren Ressourcen. Ein Rollout ist auch über große Distanzen kein Problem mehr und die Verteilung von Anwendungen erfolgt innerhalb kürzester Zeit.
Â
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