Thin Client

Überblick über Schichtenarchitekturen, geordnet nach Aufgabenbereichen der Clients

Thin Client (engl. wörtlich "schlanker Kunde", inhaltlich bezogen auf Client-Server-Modell) bezeichnet innerhalb der elektronischen Datenverarbeitung eine Anwendung oder einen Computer als Endgerät (Terminal) eines Netzwerkes.

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.

Thin-Client-Arbeitsplatzgeräte

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 (Virtualisierung (Informatik)) 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 nun 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.^[1]

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 Mini-Computer 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

Hewlett-Packard Thin Client (Modell T5700)

Laut einer IDC-Studie aus dem Jahr 2006 wird der weltweite Markt für Thin-Client-Arbeitsplatzgeräte von den Firmen Wyse Technology und Hewlett-Packard dominiert. Diese beiden Firmen erreichen einen Marktanteil von gut 70 %.^[2] Weitere Hersteller von Thin Clients sind Sun Microsystems, IGEL Technology (Marktführer in Deutschland), Chip PC, Hako Computing, Rangee, Devon IT, Athena oder 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. 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 höherere 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 zur Zeit 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 eingesetzt werden und das Betriebssystem z.b. auf Android Systemen (vornehmlich 2.1) basiert. Vorteil der ARM Systeme ist jedoch, dass sich hierdurch der Stromverbrauch noch einmal deutlich reduzieren kann.

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. sogar verschwinden. 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, das 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.

Siehe auch

• Linux Terminal Server Project
• OpenThinClient
• Sun Ray
• UCS Thin Client Services (UCS TCS), eine Open Source-Lösung zum zentral gesteuerten Management von Thin Client-Geräten, unabhängig vom Gerätetyp
• Thinstation

Weblinks

• Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik | PC vs. Thin Client - Wirtschaftlichkeitsbetrachtung

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b} Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT (Hrsg.): Ökologischer Vergleich von Thin Client Arbeitsplatzgeräten. 2008 ([1]).
2. ↑ International Data Corporation (Hrsg.): IDC Enterprise Thin Client Q-View, Q4 2005. 2006 ([2]). Anmerkung: Im Jahr 2007 übernahm HP den Mitbewerber Neoware
3. ↑ Euan Davis; Forrester Research (Hrsg.): Green Benefits Put Thin-Client Computing Back On The Desktop Hardware Agenda. 2008.