Terminal Server von Citrix oder Microsoft

Thin Client Terminal Server

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, so genannt Mainframes, 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 wie bereits oben erwähnt 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 einen kleinen Computer, der ein stark abgespecktes Betriebssystem im eingebauten Flashspeicher besitzt, oder aber 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 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 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 PCs 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 auch gewisse 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.
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.