בשנים האחרונות החלו ארגונים רבים ליישם פלטפורמות של מחשוב רזה בתור עמדת קצה למשתמש כאשר הפיתרון המוביל בעמדות הקצה הוא פיתרון של עמדות רזות - Thin Client.
הסיבות למעבר למחשוב רזה הם רבות ומגוונות וההיבטים העיקריים לעומת מחשבי PC הם חסכון משמעותי בעלויות התפעול והתחזוקה, חיסכון משמעותי בחשמל (כ 500 ~ 700 ש"ח בשנה לעמדה), אבטחת מידע, אפקטיביות מירבית במונחי TCO & ROI ועוד.
במאמר זה לא נעסוק בסיבות למעבר למחשוב רזה אלא נתמקד בנקודות שיאפשרו לנו לבחור את העמדה המתאימה לצרכנו.
אפיון עמדת ה Thin Client בפרוייקט מחשוב רזה הינו קריטי ואם האפיון לא נעשה כראוי ייכשל הפרוייקט בסופו של דבר. לכן, חשוב מאוד לדעת אילו יישומים מריץ הארגון בעמדות הקצה ואלו דגמי TC יכולים לתת מענה לצורך תוך כדי מתן דגש על חווית משתמש, סוג המשתמש ועלויות העמדה.
סקירה כללית.
החלטות בנושא מחשוב הינן אסטרטגיות ויש להן השלכה ישירה על יכולתו של ארגון להתמודד בתנאי שוק תחרותיים ומשתנים.
מערכות מחשוב זמינות, הינן אחד הבסיסים ליכולתו של ארגון להתקיים, אך עלות התחזוקה במערכות מחשוב כיום מהווה נטל כבד על הארגון.
טכנולוגית מחשוב רזה נותנת את הכלים לשמר רמת זמינות גבוהה ביותר תוך כדי הורדה דרסטית של עלויות התחזוקה וצריכת החשמל שמתבטא בסכומים אדירים - תלוי בגודלו של הארגון וכמות המשתמשים.
שוק המחשוב הרזה תופס תאוצה אדירה בשנים האחרונות בעיקר בשל בשלות טכנולוגיות תומכות כגון מיקרוסופט טרמינל סרבר, סיטריקס ולאחרונה ה VDI אשר הביאו למצב שצרכי המשאבים של עמדת הקצה נהיים זניחים יחסית ולכן למחשב PC רגיל אמנם משאבי יתר לשימוש עמדת קצה אולם רמת התחזוקה שלו לעומת עמדה רזה גבוהה יחסית.
היום ניתן למצוא מגוון רחב של עמדות רזות בשוק עם מגוון רחב של יכולות ויש צורך באפיון נכון של העמדה הרזה ע"מ שתשמש את הלקוח לאורך שנים.
חומרה.
חומרת המחשוב הרזה די דומה לארכיטקטורה של מחשב רגיל אולם היא שונה בתפיסה עם דגש לייצור Embedded וללא רכיבים מכאניים. יצור מוצר Embedded מתאפיין בכך שאת אותו לוח מייצרים ללא שינוי במשך של 3 עד 5 שנים לעומת לוחות של ייצור רגיל שמשתנים כמה פעמים בשנה וככל שדגם המכשיר חדש יותר כך הסיכוי לרכוש את אותו מוצר בדיוק הינה גבוהה יותר. לא צריכה להיות בעיה מיוחדת לשנות לדגם חדש יותר לאחר תקופת מה אבל מה שכן צריך לקחת בחשבון זה שהמכשיר החדש יתממשק למערכות הניהול הקיימות כי לא תמיד זה אפשרי.
מעבדים.
השחקנים הבולטים בשוק מעבדי ה TC הם VIA, AMD ואינטל עם סדרת ה ATOM. בין התדרים 500 MHz ל 2 GHz כאשר המאפיין העיקרי של מעבד TC הינו שהוא ללא מאוורר וצריכת אנרגיה נמוכה שבין 3 ל 10 וואט (מעבד בלבד) וככל שהמעבד בעל ביצועים גבוהים יותר אז צריכת החשמל שלו גבוהה יותר. אולם בכל מקרה הספקי המעבדים הכי חזקים ב TC נמוכים משמעותית מצריכת ההספק של מעבדי PC שולחניים שצורכים בין 65 ל 110 וואט.
ברוב המקרים של משתמשי אופיס, מוקדנים ועמדות רצפות ייצור נוכל להסתפק במעבדים הנמוכים שגם עולים פחות וגם צורכים פחות אנרגיה אולם מכשירים אלו יהיו מוגבלים בביצועים בסביבות עשירות במצגות גראפיות, פלאשים ומולטימדיה שפיתרון לסביבות אלו ניתן לקבל במכשירי ה High End המצויידים ביכולות עיבוד רגילות וגראפיות טובות יותר.
זיכרון RAM
ברוב מכשירי ה TC, זיכרון המכשיר הוא סטנדרטי מסוג DDR3 וכו. אין כ"כ חשיבות למהירות הזיכרון כאשר רוב הדגמים הקיימים בשוק משתמשים בכמות זיכרון שבין 256 מגה ל 2 גיגה.
ישנם דגמים אשר מגיעים עם חריץ כמו במחשב רגיל אבל ברוב המקרים חריץ הזיכרון הינו מסוג SODIMM הנהוג גם במחשבים ניידים.
ברוב דגמי ה TC מקובל חריץ זיכרון אחד, אולם בחלק קטן של הדגמים יש 2 חריצי זיכרון כאשר המאפיין לדגמים אלה הוא שהם יותר גדולים בממדים ולרוב נותנים אפשרויות הרחבה נוספות כגון PCI SLOT, אפשרות לדיסק קשיח במקום FLASH DISK וכו.
ישנם דגמים של TC בשוק שבהם הזיכרון מולחם על לוח האם. לרוב, דגמים אלו הינם קטני ממדים אך אי אפשר לבצע בהם שדרוג זיכרון כלשהוא מעבר לזיכרון המצוי פיזית על הלוח.
כמות הזיכרון נקבעת לפי סוג מערכת ההפעלה ודרישות הלקוח ויש לקחת בחשבון את האפשרות להגדיל בעתיד את כמות הזיכרון של המכשיר שכן קשה לצפות מגמות עתידיות של מערכות ההפעלה ועדיף לאפשר אפשרות שדרוג עתידית למערכות הפעלה חדשות יותר שיכול להיות שיצטרכו הגדלת זיכרון בעמדה.
אחסון - זיכרון פלאש.
במכשירי TC משתמשים בזיכרון פלאש המקביל בייעודו לדיסק קשיח במחשב רגיל - סוגי הפלאשים הם כדלהלן.
* DOC - Disk On Chip. זיכרון זה קיים לרוב בדגמים ישנים או בדגמים בעלי מימדים קטנים. בחלקם הוא מולחם ללוח המכשיר ובחלקם הוא יושב בתושבת כדי לאפשר החלפה במידת הצורך. זיכרון זה הוא האיטי ביותר והוא מתאים למכשירים המבוססים Win CE והם נפוצים לרוב בגדלים שבין 16MB ל 64MB.
* DOM - Disk On Module. סוג זה מאופיין בסוג החיבור שלו שהינו מסוג ממשק IDE ולאחרונה גם מסוג SATA. והוא נפוץ מאוד כיום בסביבת ה TC בעיקר ע"מ להוזיל עלויות ייצור - מכיוון שממשק IDE נפוץ בשוק וביצועיו הטובים יחסית ל DOC.
* Solid State Drive - נ SSD . הטכנולוגיה העדכנית ביותר. SSD בעל ביצועים עדיפים ויכול להגיע בנפחים גדולים מאוד.
לרוב סוג ממשק ה IDE הינו מסוג 44PIN הנהוג בדיסקים של 2.5" - אבל גם קיימים DOM עם ממשק IDE 40PIN הנהוג בדיסקים של 3.5" ולכן הוא מתאים גם לשימוש במחשבים רגילים לחלוטין בתור תחליף יציב יותר לדיסק קשיח ובעיקר בארגונים שהופכים את המחשב הרגיל לסוג של TC כאשר על אותו DOM צרובה מע' הפ' של TC ומנהלים את אותם PC ע"י כלי הניהול המסופקים עם ה TC.
• SSD - מתחיל להיכנס כסטנדרט החדש בעמדות הרזות היות ועלויות ה SSD הולכות ויורדות, ביצועים גבוהים ואמינות גבוהה.
• CF - Compact Flash. סוג זה נפוץ מאוד במכשירי TC מכיוון שהוא זול יותר מהאחרים ולרוב ביצועיו טובים יותר. הסיבה לכך נעוצה מכיוון שסוג זיכרון זה הוא איננו Dedicate רק ל TC והוא נפוץ גם במצלמות - כתוצאה מכך הוא מיוצר בהיקפים יותר נרחבים. כמו-כן, תמיד ישנה מגמת שיפורי ביצועים בסוג זה בגלל שוק המצלמות התחרותי והרחב יותר.
• פלאשים מסוג DOM + CF קיימים לרוב בנפחים של 32MB עד 16 GB
• ישנם בשוק מכשירים שיש להם אפשרות להתקין גם DOM וגם CF.
• SSD קיים בנפחים של חצי טרה.
במערכות מבוססות חלונות עדיף לבסס את הפיתרון על מכשיר שתומך ב SSD בגלל הביצועים של רכיב זה. אולם במערכות רזות שמבוססות לינוקס, CE, זירו אין חשיבות גדולה מידי למעט זמן אתחול המכשיר.
יציאות USB
קיימים בשוק דגמים בעלי 2 עד 8 יציאות USB2. חלק קטן מהדגמים קיים USB 3. היות שבמרבית המקרים משמשים יציאות אלו עבור מקלדת ועכבר אין חשיבות גדולה למהירותם.
יש דגמים שבנוסף ל USB יש להם כניסות PS2 אשר מאפשר להשתמש במקלדת ועכבר ולא לתפוס יציאת USB. ברוב הדגמים יש 4 USB כאשר שניים מהם בחלקו הקדמי של המכשיר. ישנם דגמים בעלי ממשק USB פנימי בתוך המכשיר לצורך הטמעת הרחבה פנימית כגון אלחוטי מובנה.
כמו-כן, לרוב ניתן להשתמש ב HUB USB ליציאות נוספות אבל יש לשים לב שמערכת ההפעלה של המכשיר תתמוך.
ברוב המקרים 4 יציאות USB מספיקות.
AUDIO
לרוב, במכשירי TC קיימים מבואות של אוזניות - שמשמשות גם לחיבור רמקולים וחיבור מיקרופון שמשמש גם כ Line in. ישנם דגמים עם יציאה נוספת כגון Line Out או לחיבור 5.1 או 7.1 - למכשירים בעלי כרטיס קול HD.
לרוב - כרטיס הקול הנפוץ הינו בתצורת AC97 המתאים לשימושי סטריאו ובעל יכולות סבירות למשתמש. ישנם דגמים אשר מצוידים בכרטיסים בתצורת HD אשר נותנים ביצועים טובים יותר, עוצמה גבוהה יותר ואיכות קול טובה יותר.
VIDEO
סוג כרטיס המסך בעמדה נקבע לרוב לפי סוג העמדה כאשר מכשירי entry level מאובזרים עם כרטיס בסיסי בעל יכולות גראפיות בסיסיות עם זיכרון של 2 עד 16 מגה ולרוב משתמשים בממשק VGA. כרטיס זה חלש יחסית ליישומי וידאו. מכשירי ה mid end מגיעים עם זיכרון תצוגה של 16 עד 64 מגה ולרוב בעלי ממשק VGA וחלקם עם DVI - ישנם דגמים שמגיעים עם 2 הממשקים יחד ומעניקים חווית משתמש טובה יחסית בסרטונים ואף בסרטי AVI כאשר לצורך העיבוד הגראפי מסייע המעבד הראשי של המכשיר ולכן יש חשיבות גם למעבד הראשי למשמעות ביצועי התצוגה וחווית המשתמש. דגמי ה Hi end מצוידים בכרטיסי מסך בעל זיכרון של 32 עד 512 מגה עם מעבד גראפי נוסף למעבד הראשי. לרוב, במכשירים אלו קיימים 2 ממשקים של VGA + DVI ולמעטים ישנה יציאת HDMI. למכשירים אילו אין בעיה להריץ סרטים באיכות גבוהה וברזולוציות גבוהות יחסית.
כרטיס המסך ב TC הינו חלק מהלוח הראשי ואינו ניתן לשינוי
לרוב המכשירים ישנה אפשרות לשנות את ההקצאה של זיכרון המסך דרך ה BIOS (shared memory). כמעט ולא קיימים בשוק מכשירים עם זיכרון ייעודי למסך.
• מכשירים בעלי יותר ממשק אחד מאפשרים עבודה עם מסכים לפי מספר הממשקים.
• כאשר יש צורך בעבודה עם סביבה מרובת מסכים - יותר ממספר הממשקים של המכשיר - ישנם פתרונות במסכים מסוימים כאשר רק מסך אחד מחובר לעמדה וכל שאר המסכים משורשרים מהמסך הראשון - פיתרון זה תלוי גם בתמיכת מערכת ההפעלה.
• ישנם מכשירים בעלי חריץ הרחבה PCI או PCIe אשר אפשר להתקין בתוכם כרטיס מסך ברמה גבוהה יותר ובכך להרחיב את יכולות המכשיר.
• Video streaming הוא לרוב מנגנון אפליקטיבי ויכול להיתמך במכשירי ה mid end ומעלה. כמובן שככל שהמכשיר יותר חזק נקבל ביצועים טובים יותר.
• למרבית השימושים כרטיס בעל 64 מגה (shared) לתצוגה יספק.
קורא כרטיסים חכמים.
בחלק מהדגמים קיים קורא כרטיסים חכמים מובנה בגוף המכשיר. אפשרויות הזיהוי של הכרטיס תלוי בסוג הזיהוי המבוקש ובתמיכת מערכת ההפעלה של המכשיר כגון אם צריך הזדהות מול שרתי Citrix/ RDP או יש צורך של זיהוי מול העמדה ו/או Active directory או זיהוי מול אפליקציית זיהוי צד שלישי. מערכת מבוססת XP תתמוך במרבית האפשרויות לעומת מערכות CE או לינוקס שכן האחרונות אינם מתממשקות ומנוהלות ב AD וגם לא תמיד אפליקציות זיהוי צד ג נתמכות במערכות אלו, אולם, מערכות אלו יכולות להזדהות עם כרטיס חכם מול כניסה ל RDP/ ICA.
• לגבי קוראים חיצוניים, כל המערכות תומכות אולם פה המצב יותר מורכב כי יש לקחת בחשבון את נושא מנהל ההתקן שלרוב ייתמך ללא בעיה במערכות XP, 7 , 8 אולם לא תמיד ישנם מנהלי התקן של הקורא עבור מערכות CE או לינוקס.
מערכות הפעלה.
מערכות ההפעלה הניתנות להתקנה על מחשב רזה תלויות בחומרה של המחשב. לרוב, מחשבים רזים המצוידים במעבדי X86 & X64 אשר מאפשרים עבודה עם כל מערכות ההפעלה הקיימות - בין אם מדובר במערכות Embedded ובין אם מדובר במערכות הפעלה רגילות אבל כמובן בהתייחסות לדרישות המינימום של כל מערכת ומערכת.
המערכות הקיימות הינם: (WES = Windows Embedded Standard)
* Linux
* Windows CE
* Zero
* WES2009 - XP SP3 platform
* WES7 - Win 7 platform
* WES8 - Win 8 platform
לגבי גישה לשינויים במערכות ההפעלה ואפשרות התקנתם בידי הלקוח - הדבר תלוי במידה רבה במדיניות היצרן וביכולתו של הלקוח לבצע בעצמו את השינויים הנדרשים לדוגמא אם המכשיר הוא לא בעל מעבד X86 אז יש בעיה טכנית להתקין מערכות הפעלה שעובדות רק ב X86&X64 - כגון Windows Embedded Standard (WES) למיניהם. כמו-כן גישה לקוד מקור ו Kernel במערכות מיקרוסופט תלוי יותר במיקרוסופט מאשר ביצרן המכשיר ונכון לעכשיו מיקרוסופט מאפשרים גישה מוגבלת - אם בכלל לרכיבים אלו. במידה והלקוח צריך גישה לרכיבים אלו עליו לבסס את הפיתרון על מערכות קוד פתוח ופה המגבלה היחידה היא מדיניות היצרן של המכשיר אשר מאפשר או לא את הגישה.
Microsoft WinCE - מערכת זו קיימת בעיקר על דגמים ישנים ודגמי ה Low End והינה מערכת ההפעלה הנפוצה ביותר שנמכרה. אולם בשנים האחרונות המגמה הינה לכוון מערכות לינוקס ומערכות מבוססות WES.
היתרונות של מערכת זו הוא מתמיכה במעבדי non X86, דרישת משאבים נמוכה מאוד תוך כדי מתן ביצועים טובים על חומרה חלשה והיציבות שלה.
החסרונות של מערכת זו היא במחסור של התקנים ואפליקציות נתמכים. לרוב, יצרני המכשירים מונעים כל גישה לשינוים והתקנות במערכות אלו בגלל שהמערכת תפורה למכשיר וכל שינוי יכול לגרום לקריסה אבל גם כשהמצב מתאפשר נורא קשה למצוא אפליקציות נתמכות וברוב המקרים יצרן המכשיר הוא זה שיתאים את האפליקציה למוצר.
התמיכה למערכת זו נעשית מול היצרן בלבד שכן מיקרוסופט לא תומכת בלקוח הסופי במערכת זו.
Microsoft WES - מערכת זו היא מערכת הפעלה שמבוססת ארכיטקטורת NT ובה ליצרן יש את היכולות לעצב את המערכת לצרכי המוצר (TC, Routers, Pocket PC and etc').
לרוב, יצרנים מוסיפים כלי ניהול למערכת זו וגם רכיב נעילת כתיבה EWF, FBWF וכו.. - שהוא כלי מובנה של מיקרוסופט ל WES.
מערכת מבוססת WES הינה מערכת ארגונית לכל דבר אשר יכולה להיות נתמכת ומנוהלת בכלי הניהול של מיקרוסופט כגון AD, SMS, SNMP, GPO וכו'.
רוב התוכנות וההתקנים הנתמכים במערכות Windows רגילות ייתמכו ללא בעיה ב WES. אולם קיימת האפשרות שיישומים ומנהלי התקנים שלא יעברו את ההתקנה הרגילה והסיבות הם רבות ויכולות לנבוע מהצורך שהיצרן ייעד למכשיר וגרע רכיבים של מערכת ההפעלה כדי שהמערכת תתפוס כמה שפחות שטח אחסון. לדוגמה, אם היצרן לא הכניס תמיכה בסורקים ומצלמות אז לא ניתן לעבוד עם סורקים ומצלמות וגם לא ניתן להוסיף רכיב זה - אלא להקים את המערכת מחדש.
לכן, יש לבחון מערכת זו שאכן היא תומכת בדרישות הלקוח לפני שמבססים את הפתרון.
בחירת מערכת ההפעלה הוא השלב הקריטי ביותר באפיון ובעל ההשלכות הנרחבות ביותר. אין פה המלצה גורפת ולכן הכי טוב הוא לבדוק את המערכת המיועדת בסביבת production על עמדה או שניים ולוודא שהמערכת נותנת מענה לצרכים.
מכשירים אשר אפשר להמיר אותם ממערכת אחת לאחרת ייתנו מענה במקרים שלא יכולנו לצפות ויש צורך לשנות מערכת הפעלה.
Zero Client.
מכשירי הזירו הינם מכשירים בעלי המערכת הכי בסיסית ומיועדים לבצע אתחול מהיר לסביבה מוגדרת של שרתים.
כאשר ישנם דגמים שיודעים לעבוד רק מול סביבה אחת כדוגמת מכשירים מבוססי Teradici מול VMware (הביצועים הכי טובים) או מכשירי Zero Configuration שיודעים לתמוך מול כמה סביבות אולם לאחר הגדרה ראשונית מקבעים אותם לסביבה הנבחרת.
סביבות עבודה נפוצות והמלצות:
Microsoft RDP - סביבה מאוד נפוצה, עלויות רישוי זולות ומענה טוב למרבית הצרכים לעבודה בסביבת טרמינל. התקנתה פשוטה וידידותית לכל מנהל רשת והיא מוכללת בתוך מערכות ההפעלה לשרתים של מיקרוסופט.
Citrix XenApp - סביבה נפוצה מאוד בעיקר בארגונים גדולים ומשדרגת יכולות של סביבת ה RDP של מיקרוסופט. למרות עלות רכישה גבוהה של מערכת זו היא נפוצה בגלל התועלות בתחום הניהול, אבטחת מידע, יציבות והביצועים שהיא מקנה.
VDI - סביבה זו ( virtual desktop infrastructure ) מאפשרת חוויית משתמש גבוהה יותר ויצובות גבוהה יותר מסביבת הטרמינל. סביבה זו מאפשרת למנהל המערכת לתת לכל משתמש סביבת עבודה שונה לגמרי ואפליקציות שונות משאר המשתמשים על אותו השרת. כמו כן לסביבה זו יכולת תמיכה בהתקנים טובה יותר מסביבת הטרמינל (בעיקר סורקים). חסרונה לעומת שיטת הטרמינל היא צריכת המשאבים לכל משתמש. בסביבה זו קיימים מוצרים של VMware, Citrix XenDesktop and Microsoft Hiper V.
המלצות עבור עמדת משתמש פשוט -
משתמש פשוט מוגדר כמשתמש עם אפליקציה אחת או שתיים,ללא צורכי מולטימדיה כאשר הקווים המנחים הם פשטות, אמינות ועלות נמוכה כגון:
- טלפן במוקד שרות,
- עמדת דיווח ברצפת ייצור,
- עמדות קבלה,
- קלדניות.
לסביבה זו ניתן להשתמש במכשירים הפשוטים ביותר עם סביבת טרמינל בסיסית.
המלצות עבור משתמש משרדי:
- משתמשי אופיס שלרוב כותבים מיילים עם יכולות גלישה סבירות ייצטרכו סביבת טרמינל חדשנית (2008R2 ומעלה) עם תחנת קצה בעלת כרטיס גראפי סביר ומעלה התומך ב 64 מגה זיכרון תצוגה, מעבד 1 גיגה ומעלה וזיכרון של 1 גיגה ומעלה במערכות לינוקס או 2 גיגה במערכות WES.
ככל שיש יותר דרישות גראפיות מהסביבה יבוא ליידי ביטוי ייתרון של מערכת עם Citrix.
משתמש מדיה:
- תלמידים (סרטי הדרכה)
- משתמשי תיב"ם, סרטטים
- משתמשי אינטרנט, יו טיוב וכו.
הסביבה המומלצת למשתמשים אלו היא סביבת VDI עם יחידת קצה התומכת ב:
Remote FX for Microsoft Hiper-V
PCoIP for VMware users
HDX for Citrix Users.
לסיכום,
המידע במאמר זה הינו כללי ולכן על מנת להצליח בפרוייקט המבוסס עמדות רזות אין תחליף ל POC רציני שבודק את מכלול האספקטים של הארגון.
POC אמנם מצריך זמן ומאמץ אולם בסופו של דבר מעבר לעמדות רזות מצדיק את עצמו ברוב המקרים בעיקר בגלל עלויות מחשוב זולות בהרבה מהפעלת מערך PC הזהה בגודל המשתמשים.
מקווה שמצאתם מידע זה מועיל,
אשמח כמובן לסייע בהמלצות ל POC במייל yelmalem@gmail.com
Sincerely
Joseph Elmalem
yelmalem@gmail.com">auto;">yelmalem@gmail.com
