Thin Client

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Thin Client (englisch für wörtlich schlanker Kunde, inhaltlich bezogen auf Client-Server-Modell, auch lean oder slim client) bezeichnet innerhalb der elektronischen Datenverarbeitung eine Anwendung oder einen Computer als Endgerät (Terminal) eines Netzwerkes. Andere übliche Terminologien (häufig Hersteller abhängig) lauten: Cloud Client, Zero Client, Universal Desktop, Clever Client und mehr.

Damit steht der Thin Client zwischen dem Konzept des Fat Client und dem des Ultra Thin Client. Ein Fat Client ist neben der Ein- und Ausgabe auch für die Verarbeitung der Daten zuständig. Lediglich zur Kommunikation und Datenspeicherung werden Dienste eines Servers genutzt.

Was sind Thin Clients?

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Thin Clients sind die verlässliche, kostengünstige und energiesparende Alternative zu PCs. Neben den klassischen Büroapplikationen lassen sich heute Full Screen Videos, multimediale Präsentationen, digitales Diktat und weitere anspruchsvolle Anwendungen mit Thin Clients nutzen. Da Thin Clients keine Lüfter oder Festplatten haben sind Sie ausfallsicher als PCs und erhöhen die IT-Verfügbarkeit spürbar. Der niedrige Stromverbrauch der Geräte hilft Energie und Kosten zu sparen und liefert zusammen mit der effizienten Fernadministration aller Settings der Thin Clients einen schnellen Return on Invest. Auf diese Weise wird die Einführung von Cloud Computing oder der Umstieg auf virtuelle Desktops oder klassisches Server Based Computing ökonomisch vorteilhaft.

Informationen für Einsteiger

Thin Clients stellen einen fortschrittlichen Ersatz für PCs und Terminals dar. Die Geräte ermöglichen den Zugriff auf Anwendungen, die an einem beliebigen Ort im Netzwerk ausgeführt werden, und sind, genau wie ein PC, mit Tasta- tur und Maus ausgestattet. Auch beim Anwendererlebnis unterscheiden sich die Geräte nicht von einem PC. Thin Clients wurden speziell für Anwendungen in den Bereichen Datenverarbeitung und Multimedia entwickelt und sind sowohl als Desktop- wie auch als integrierte LCD-Geräte erhältlich. Der Unterschied zu PCs besteht darin, dass Thin Clients keine Daten ent- halten und keine oder nur sehr wenige Anwendungen lokal ausgeführt werden. Die Geräte reagieren auf Tastendruck und Mausklick, sie leiten die Eingabedaten an den Server. Die Thin Clients empfangen Audio- und Videodaten vom Server und zeigen die gewünschte Anwendungsoberfläche an.

Thin Clients bieten gegenüber PCs und Terminals wichtige Vorteile:

Die Verwaltung der gesamten IT-Infrastruktur erfolgt dank der zentral auf einem Server installierten Anwendungen mit erheblich weniger Aufwand und einer deutlichen Zeitersparnis. Thin Clients und die dazugehörige Universal Management Suite (UMS) erfordern aufgrund des geringeren Administrationsaufwands und der geringeren Anfälligkeit für fehlerhafte Konfigurationen deutlich weniger IT-Support direkt am Desktop. Die Gesamtkosten für den Desktopbetrieb (TCO) sind erheblich geringer und die IT-Aufwendungen können in der Regel um mehr als ein Viertel gesenkt werden, da weniger Fehler vor Ort behoben werden müssen. Aufgrund zentraler Datenspeicherung und -sicherung wird die Datensicherheit wesentlich erhöht und die Unternehmens-IT erfüllt so die zahlreichen Compliance-Anforderungen und Datenschutzvorschriften. Die Thin Clients verfügen über keine beweglichen Teile oder eine lokale Festplatte. Dies gewährleistet Virenresistenz und Hochverfügbarkeit rund um die Uhr. Ein Thin Client kann eine Lebensdauer von bis zu acht Jahren erreichen, beschleunigt den Return on Investment (ROI) der IT und erhöht die Sicherheit Ihrer Investitionen beträchtlich. Änderungen in der Unternehmens- und IT-Struktur können dank des schnellen und einfachen Roll-outs und der unkomplizierten Bereitstellung viel leichter umgesetzt werden. Thin Clients haben einen deutlich geringeren Energieverbrauch als PCs und können den CO2-Ausstoß über 77 % senken, und zwar inklusive benötigter Serverkapazität und Kühlung für das Rechenzentrum (Fraunhofer Stu-die 2011). Einsparungen beim Energieverbrauch haben oftmals einen bedeutenden Einfluss auf den ROI.

Thin Clients werden darum auch gerne als Cardsharing Server eingesetzt

Thin-Client-Arbeitsplatzgeräte

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Für den Betrieb einer Thin-Client-Anwendung wird weniger Hardwareleistung als für den Betrieb einer Fat-Client-Anwendung benötigt. Ein Thin-Client stellt lediglich die Benutzerschnittstelle dar, die Datenverarbeitung erfolgt durch einen Server. Beispiele für Thin-Client-Anwendungen sind Web-Browser oder Anwendungen für den Zugriff auf Terminalserver. Bei der Nutzung eines Terminalservers werden alle Eingaben über ein spezielles Protokoll (X Window System, Remote Desktop Protocol (RDP), Citrix XenApp ICA) an den Terminalserver gesendet. Seit 2008 haben Virtualisierungstechnologien wie Hyper-V, Citrix XenDesktop und VMWare View an Bedeutung gewonnen, diese stellen eine weitere Einsatzmöglichkeit für Thin Clients dar und erlauben nun eine sehr individuelle und zentrale Bereitstellung von Arbeitsumgebungen.

Auf dem Server bzw. virtualisierten Desktop werden die Eingaben verarbeitet und die Ausgabe wird zurück zum Client geschickt, der diese nur noch anzeigen muss. Die aktuelle Generation der Terminalserver- bzw. Virtualisierungslösungen erlaubt ebenfalls die Nutzung von Hardware über einen Drucker hinaus und arbeitet mit optimierten Methoden zur Wiedergabe von Audio- bzw. Videodaten.

Typische Thin Client Betriebssysteme basieren dabei auf Linux, Windows CE, Windows Embedded Standard (Win32) oder Windows Embedded 7 und sind durch Schreibfilter vor Manipulationen durch User bzw. auch Viren und ähnliches geschützt. Einige Hersteller erlauben darüber hinaus die zentrale Bereitstellung von Systemanpassungen, um z. B. Gerätetreiber, Hintergrundbilder usw. zu installieren.

Spezielle Geräte, die für den Betrieb von Thin-Client-Anwendungen vorgesehen sind, werden oftmals als Thin Client bezeichnet. Für diese Thin Clients gibt es keine eindeutige Definition, in der Regel werden darunter Desktop-Computer ohne bewegliche Teile, beispielsweise Festplatten, CD-Laufwerke oder Lüfter verstanden, die über eine zentrale Verwaltungssoftware konfiguriert und verwaltet werden können

Begriffsgeschichte

Der Begriff Thin Client stammt von Sun Microsystems. Der Sun Ray wurde Thin Client genannt. Auf dem Sun-Ray-Server wird das RDP-Protokoll von Microsoft umgesetzt, und die fertigen Bildschirminhalte werden zu den Sun-Ray-Geräten geschickt.

Hersteller wie Hewlett-Packard und Wyse haben Mikrocomputer hergestellt, die sie ebenfalls als Thin Clients bezeichnet haben. In diesem Fall wird das RDP-Protokoll von Microsoft auf den Geräten von einer grafischen Karte in Bildschirminhalte umgesetzt. Auf diesen Geräten läuft ein Betriebssystem und somit sind diese Geräte normale Computer ohne Festplatte. Daraufhin hat Sun Microsystems die Sun-Ray-Geräte umbenannt in Ultra Thin Clients

Hersteller von Thin Clients

Laut einer IDC-Studie aus dem Jahr 2006 wird der weltweite Markt für Thin-Client-Arbeitsplatzgeräte von den Firmen Wyse Technology (2012 übernommen von Dell) und Hewlett-Packard dominiert. Diese beiden Firmen erreichen einen Marktanteil von gut 70 %. Weitere Hersteller von Thin Clients sind Sun Microsystems, IGEL Technology (Marktführer in Deutschland), Chip PC, VXL Instruments, Hako Computing, Rangee, Devon IT, Athena oder Statodesk (ehemals LISCON), Fujitsu Technology Solutions, LuniLogic und Andere.

Vor- und Nachteile

Der größte Vorteil von Thin Clients gegenüber Fat Clients ist der einfachere Betrieb. Auf den Thin Clients läuft nur die Software, die für den Zugriff auf zentral betriebene Anwendungen benötigt wird. Diese Basissoftware kann unabhängig von den Anwendungen, die tatsächlich genutzt werden, einheitlich betrieben werden. Ein Ansatz hierzu ist die Nutzung von Konfigurations-Images, die, nachdem sie erstellt wurden, an die zu konfigurierenden Thin Clients verteilt werden. Dies ermöglicht außerdem ein sehr einfaches Management durch zentrale oder dezentrale Steuerungssysteme. Aufgrund des einfacheren Betriebs sind Thin Clients kostengünstiger als konventionelle PC. Darüber hinaus sind Thin Clients, durch den Verzicht auf bewegliche Teile, kostengünstiger zu betreiben. Dies beinhaltet den stark reduzierten Verwaltungsaufwand, da eine nahezu unlimitierte Anzahl von Thin Clients mittels einfacher Zuweisung von Konfiguration via Drag und Drop verwaltet werden kann. Das schnelle Zu- und Abschalten von Anwendungen für den Endnutzer führt insbesondere bei weit entfernten Clients und langwierigen Installationen zu einem deutlichen Servicevorteil. Auch ist ein wesentlich geringerer Stromverbrauch bei den meisten Thin-Client-Modellen die Regel, so benötigt ein Standard Thin Client ca. 10 bis 20 Watt elektrische Leistung, Standard-Mehrkern-CPUs ohne Peripherie liegen im Vergleich alleine bei ca. 40 bis 120 Watt. Indirekt belasten Thin Clients ebenfalls weniger Klimaanlagen in Bürogebäuden, da in der Regel deutlich weniger Abwärme erzeugt wird als bei Standard Desktop PCs. Zu berücksichtigen ist hierbei jedoch auch der höhere Aufwand bzw. Verbrauch der entsprechenden Serveranlange, sofern diese noch nicht im Unternehmen vorhanden ist, dies mindert jedoch die Vorteile in der Regel nur in einem geringen Umfang.

Die Nutzungsdauer eines Thin Clients beträgt durchschnittlich sieben Jahre, ein konventioneller Desktop wird drei bis vier Jahre genutzt.[3]

Trotz dieser Vorteile werden Thin Clients zurzeit relativ wenig eingesetzt. Im Jahr 2008 wurden in Europa 27 Millionen Desktop-PCs und 1,2 Millionen Thin Clients verkauft.[1] Dies liegt an den Nachteilen, die der Einsatz von Thin Clients mit sich bringt: Grafiklastige Anwendungen lassen sich mit vielen Server/Client Lösungen nicht sinnvoll ausführen, wenn das Netz die Datenmenge nicht schnell genug verarbeiten kann oder wenn Anwendungen beschleunigte Grafikkarten voraussetzen, die auf Thin Clients selten vorhanden sind. Die meisten Anwendungen werden für Fat Clients programmiert. Oftmals ist der Betrieb von Anwendungen auf Servern durch Lizenzbestimmungen verboten und erfordert zusätzliche und meist kostspielige Genehmigungen des Softwareherstellers, die zudem nicht in jedem Fall gewährt werden. Thin Clients können ohne Netzwerkverbindung nicht genutzt werden. Für mobile Nutzer sind sie daher nur eingeschränkt nutzbar.

Aufgrund neuer Technologien auf Serverseite und der zunehmenden besseren Virtualisierungtechnologie ist es jedoch absehbar, dass der Marktanteil von Thin Clients sich stetig steigern wird. Dies wird letztendlich auch durch steigenden Kostendruck und den zunehmend komplexeren Arbeitsumfeldern in Unternehmen begünstigt. Somit ist der Thin Client in standardisierten Arbeitsumfeldern mit einer hohen Arbeitsplatzanzahl eine echte Alternative zum normalen PC.

Zero Clients / System on Chip

Seit einiger Zeit wird von einigen Herstellern der Begriff Zero Client verwendet, diese Geräte sind aber zum größten Teil der Gruppe der Thin Clients zuzuordnen. Die Idee dabei ist primär, den potentiellen Käufern eine limitierte Funktion (z. B. nur ein möglicher Dienst wie Citrix XenDesktop, VMWare View oder IBM Virtual Desktop für Smart Business) mit einem einfachen, primitiven und mehr oder weniger sicheren Management (z. B. über DHCP-Optionen) schmackhaft zu machen. Die Definition ist dabei je nach Hersteller flexibel und es ist nicht auszuschließen, dass die Bezeichnung „Zero Client“ früher oder später den Begriff „Thin Client“ ersetzen wird. So kann man, auch trotz anders lautender Herstelleraussagen, in nahezu jedem Zero Client sowohl eine Firmware (Linux basiert oder vollständig eigenes OS), RAM als auch eine CPU finden. Die Firmware wurde jedoch auf einen minimalen Funktionsumfang limitiert. Kurze Bootzeiten werden u. a. über einen Wechsel in den Suspend Mode erzielt und erwecken so bei dem Nutzer den Eindruck, es handle sich um einen „Zero Client“ mit kurzen Startzeiten.

Da Zero Clients sich in der Regel auf eine Technologie auf Server-Seite beschränken, muss man sich als Kunde bewusst sein, dass man sich langfristig an eine Lösung bindet und im Vergleich zu einem „normalen“ Thin Client nicht bei Bedarf die Lösung auf Serverseite einfach wechseln kann. Auch bleibt abzuwarten, wie mittelfristig die Updatepolitik der Hersteller sein wird, z. B. bei größeren Updates auf Serverseite; dies liegt im sehr limiterten Speicherplatz für Firmwares (je nach Modell aktuell bis 128 MByte) begründet.

Der Begriff System on Chip wird ebenfalls nun seitens div. Hersteller genannt, diese Systeme fallen jedoch ebenfalls unter den Begriff Zero / Thin Clients. Neu ist jedoch, dass hier teilweise z.b. nun Cortex A9 Arm CPUs (ARM-Architektur) eingesetzt werden und das Betriebssystem z.b. auf dem Android (Betriebssystem) basiert. Vorteil der ARM Systeme ist jedoch, dass sich hierdurch der Stromverbrauch noch einmal deutlich reduzieren kann. Bei einigen Varianten kommt ebenfalls ein DSP (Digitaler Signalprozessor) für die schnelle Wiedergabe von Multimedia-Inhalten zum Einsatz. ARM Systeme mit DSP wurden unter anderen als System on Chip Lösung von Wyse Technology, Hewlett-Packard und IGEL Technology, mit einem eigenen Linux auf Ubuntu basiert, für 2012 angekündigt.

Zukunft

In vielen Bereichen, insbesondere was die Nutzung von USB Geräten, Multimedia und grafiklastigen Anwendungen angeht, werden die Nachteile der Thin Clients nach und nach kleiner bzw. verschwinden sogar. Aktuelle Erweiterungen/Protokolle wie Citrix HDX, VMWare PCOIP, Microsoft RemoteFX uva. geben bereits eine Idee, was zukünftig möglich sein wird. Auch die Änderungen auf Serverseite, wie z. B. Pläne von Intel, auf Serverseite GPU und CPU zu verschmelzen, und die permanente Verfügbarkeit höherer Netzwerkbandbreiten sowie das Bedürfnis des Nutzers nach einem einfach zu benutzenden System, welches zusätzlich eine hohe Sicherheit bietet, werden diesen Trend beschleunigen und neue Einsatzfelder für Thin Clients erschließen.

Mit weiterer Entwicklung werden über kurz oder lang immer mehr Thin-Client-Produkte auch Privatanwender erreichen und hier Desktop-PCs ersetzen. Beispiele, die dieser Vision folgen, sind indirekt in Form des Apple iPad, Android Tablet PCs und entsprechenden Smart Phones bereits vorhanden und erfreuen sich zunehmender Beliebtheit. Mittelfristig kann man davon ausgehen, dass hier unter dem Schlagwort des Cloud Computing auch vollständige virtuelle Desktops die Privatenanwender erreichen werden, da auch mittlerweile für alle gängigen Serversysteme bereits entsprechende Clients verfügbar und somit die Voraussetzungen geschaffen sind.

Begünstigt wird diese Entwicklung ferner durch steigende Energiepreise und dem deutlich leichteren Handling dieser Endgeräte, z. B., wenn diese zentral verwaltet und gewartet über Internetprovider oder andere zu einem akzeptablen Preis zur Verfügung gestellt werden.

Quellenangaben

links


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