На главную -> MyLDP -> Тематический каталог -> Дистрибутивы

---

Облачная система с тонкими Linux клиентами

Оригинал: "Cloud computing with Linux thin clients"
Автор: Jeffrey M. Osier-Mixon
Дата публикации: 28 / 4 / 2009
Перевод: Н.Ромоданов
Дата перевода: октябрь 2009 г.

Краткое содержание: Изучаются облачные вычислительные системы с учетом перспектив использования Linux, раскрываются наиболее инновационные и популярные решения на базе Linux, дается конкретная оценка выгоды их использования для окружающей среды.

Облачные вычислительные системы рассматривались подробно в различных аспектах и с различных точек зрения. Одним из аспектов облачных систем, взволновавший инженеров и приверженцев встроенных Linux систем, явился неожиданный интерес к тонким Linux клиентам.

Основная концепция облачных вычислений – использование ресурсов, доступ к которым осуществляется через Интернет. В сочетании с клиентами, имеющими ограниченные возможности, облачные вычисления становятся, в целом, сильно похожими на клиент-серверные системы на базе локальных сетей, в которых использовались неинтеллектуальные терминалы или вошедшие в моду тонкие клиенты (термин "тонкие" означает устройства, имеющие малую собственную вычислительную мощность или совсем не выполняющих вычислительную обработку, а использующие вместо этого вычислительные возможности сервера).

Поскольку данные должны были передаваться по сети, ограничивающим фактором была ее пропускная способность. Когда в середине 1990-х годов стали популярны тонкие графические клиенты, их использование из-за требований к пропускной способности по-прежнему ограничивалось главным образом локальными сетями. Просто Интернет был недостаточно быстрым. Но, даже с учетом этого ограничения, преимущество централизации – в частности, по стоимости аппаратных средств, поскольку компьютеры были дорогими, а тонкие терминалы были дешевыми – делало этот компромисс интересным.

Сетевые системы

Этот компромисс исчез с быстрым появлением всегда имеющегося в наличии высокоскоростного доступа в Интернет и все возрастающей пропускной способности магистральных каналов самого Интернета.

Теперь стало возможным использовать веб-браузер для выполнения задач на удаленном сервере – даже для таких операций, интенсивно использующих графику, как макетирование страниц и редактирование изображений, что раньше было прерогативой программ, установленных на локальной машине. Большое количество компаний создают сервисы, выполняемые по запросам. Задумайтесь над любой задачей, которая выполняется локально, и есть шанс, что где-нибудь некоторая компания предоставляет это сервис в онлайне, возможно, бесплатно.

Эта парадигма также проложила путь новым методам получения информации через сеть, в том числе использованию новых классов программ и устройств. Терминалы теперь интеллектуальные, а клиенты – далеко не тонкие. Для некоторых из них термин "тонкий" вырос и теперь включает в себя любые системы, которые имеют доступ к интернет, независимо от их общих собственных возможностей: сотовые телефоны, новые устройства, такие как нетбуки и устройства MID (mobile Internet devices – мобильные интернет устройства), даже повторно используемые старые настольные компьютеры и ноутбуки. Все клиенты тонкие, когда сервер "толстый", мощный и подключен к Интернету.

Большинство аналитиков соглашаются, что использование тонких клиентов, в частности сотовых телефонов, резко растет. Ожидается, что для большинства людей в мире в течение нескольких лет тонкие клиенты фактически станут основным способом доступа в Интернет.

Как предсказывал еще в 1984 году Джон Гейдж, сеть, наконец, стала компьютером.

Посчитаем

Польза, однако, не всегда является решающим фактором, который определяет масштаб распространения. Более точную оценку можно сделать в терминах абсолютной стоимости, особенно когда это касается развивающих стран, а также отношения стоимости и ценности. Мощность клиентской системы напрямую влияет на его цену, чем тоньше клиент, тем меньше затраты на его производство. Аналогичным образом стоимость программ, использующихся в облачных системах, напрямую влияет на масштаб их распространения.

Креативные рынки и экономическое соотношение

Облачные системы, наряду с поддерживающими технологиями, такими как тонкие клиенты, побуждают организации рассматривать креативные методы финансирования и маркетинга. Например, в рамках проекта "Каждому ребенку - ноутбук" (One Laptop Per Child - OLPC) производятся очень дешевые устройства (в настоящее время – до 200 долларов США), создаются обучающие программы и все сбывается правительствам развивающих стран, а не отдельным лицам, с тем, чтобы создать условия для получения образования в странах, где ранее вообще не было доступа к Интернету или технологическому образованию. Хотя, в конечном счете, подобный вид деятельности выгоден для компаний, он также полезен в целом для всего мира.

История с проектом OLPC также указывает на важность рассмотрения стоимости устройства относительно его полезности. Рассмотрим стоимость "толстого" клиента. Представим себе технического писателя, сидящего с ноутбуком в кафе. В таком ноутбуке может быть все, что нужно для работы над проектом – текстовый процессор, программа верстки, инструменты для создания диаграмм и вставки графиков и иллюстраций, а также средства для конвертирования XML и PDF – все в самодостаточной вселенной этого ноутбука, который может стоить 2000 долларов США и иметь такие же возможности, как и настольный компьютер. Программное обеспечение может стоить столько же, сколько и сама система, в результате общие инвестиции будут 4000 долларов США.

Напротив, тот же самый писатель в том же самом кафе может работать на тонком клиенте – значительно меньшей системе с ограниченными ресурсами, которая может стоить буквально десятую часть от стоимости дорогого ноутбука. Благодаря тому, что программы и данные могут размещаться в облачной системе, в этом тонком клиенте не будет движущихся деталей, а будет лишь простой процессор, причем ресурсов будет достаточно только для запуска современного веб-браузера и быстрого подключения к сети. Однако писатель будет иметь в своем распоряжении столько же ресурсов или, возможно, даже больше, чем локальный пользователь, и он не будет опасаться за свою работу даже в случае, если сядет батарея или если ноутбук украдут.

Программное обеспечение, доступное в облаке, может создавать документы того же качества и с той же степенью контроля за конечным результатом, причем абсолютно бесплатно, без каких-либо корпоративных ограничений, без рекламы и без некоторых других креативных способов монетизации. Общие инвестиции на одного пользователя - 200 долларов США.

Пингвины в облаках

Всем этим критериям соответствует Linux. Он распространен в мобильной среде, в системах уровня предприятий и среди встроенных устройств, в том числе специализированных устройств, предназначенных для потребительского рынка, таких как электронные книги или телевизионные приставки. С помощью виртуализации Linux также может запускать приложения, созданные для Windows®, Mac OS X и других операционных систем.

Linux – операционная система для облака

Linux созрел и стал жизнеспособным в качестве встроенной операционной системы; его свобода, как с точки зрения затрат, так бесплатного лицензирования, революционизировала рынок, на котором когда-то доминировало лишь несколько игроков, жестко требующих оплату за каждый экземпляр лицензии. Сейчас Linux поддерживает режим реального времени, имеет структурированную поддержку драйверов с гибкостью, о которой никогда не мечтали в коммерческих операционных системах реального времени, а количество имеющихся для него программ беспрецедентно. Linux является основой, по меньшей мере, для четырех новых операционных систем для нетбуков; взрывной рост его использования наблюдается в смартфонах и в последующие 5 – 10 лет он будет продолжать расширять свою долю на рынке.

Гибкость, контроль при разработке, средства управления питанием и общая стабильность Linux также делает его пригодным для старых повторно используемых систем. Вы можете дать старым машинам новую жизнь, загрузив в них Linux вместо исходной операционной системы или в дополнение к ней.

Приложения для доступа к облаку

А что о приложениях? Для того, чтобы получить доступ к облаку требуется еще кое-что, не входящее в состав операционной системы, Нужно также учесть стоимость и этого. Облако сделало возможным использование тонких клиентов, но главное, чтобы сделать их недорогими, это - ограничить стоимость программ, работающих на них.

Как известно большинству разработчиков, некоторые из наиболее мощных имеющихся сейчас приложений, ориентированных на использование сети, абсолютно бесплатные, в том числе web браузеры (такие как Firefox, Opera и Chrome), почтовые клиенты (такие как Thunderbird и Evolution), мессенжеры мгновенных сообщений (такие как Pidgin и Trillian) и мультиплатформенные прикладные средства (как технология Java™). Сочетание только этих четырех видов приложений позволило бы создать мощного тонкого клиента, причем все будет полностью бесплатным.

Однако заметим, что бесплатные операционные системы и программы с открытым кодом не означают, что Вы можете сделать устройство, которое совсем ничего не будет стоить. Как отметил в своем известном высказывании разработчик открытого кода Джейми Завински: "Бесплатное программное обеспечение бесплатно только, если только ваше время не имеет цены". Вам потребуется выполнить определенный объем работы для проектирования и реализации систем, базирующихся на бесплатном программном обеспечении, точно также как Вы должны делать, когда оцениваете коммерческое программное обеспечение. Но поскольку базовый продукт бесплатен и есть его исходный код, цена времени, затрачиваемого на это, существенно выше для бесплатного программного обеспечения, чем для платного, даже если сам процесс длится немного дольше.

Неудивительно, что в настоящее время существует более 100000 разработчиков Linux для встроенных систем и их количество растет.

Какие в настоящий момент существуют тонкие клиенты?

В этом разделе описывается несколько видов тонких клиентов, которые сегодня имеются на рынке. Многие из этих клиентов это - новые устройства и им все еще следует найти свое место в сердцах потребителей и в промышленном производстве. Все они имеют несколько общих черт: у них всех мало памяти и небольшая собственная вычислительная мощность сравнительно с теми функциями, которые они спроектированы выполнять, все они созданы вокруг облачной среды и на них всех работают операционные системы на базе Linux, а также другое открытое программное обеспечение

Нетбуки

Нетбук – небольшой маломощный (по современным стандартам), но еще полнофункциональный ноутбук, обычно поддерживающий работу с беспроводными сетями. Нетбуки спроектированы, чтобы использоваться как тонкие клиенты, и во многих из них нет вентиляторов и жестких дисков.

Примерами будут OLPC XO, Asus EEE PC и MSI Wind. На большинстве из них работают полномасштабные дистрибутивы Linux, такие как Fedora или Ubuntu, хотя некоторые из них имеют дистрибутивы, разработанные для них специально, такие, как базирующаяся на Linux операционная система Sugar для OLPC, которая была разработана преподавателями как учебная среда. Интерфейс Sugar можно также запускать под системами Windows или Apple.

Мобильные интернет устройства - MID

Мобильные Интернет устройства (MID) – очень маленькие устройства с сенсорным экраном и необязательной компактной клавиатурой. Устройства MID, также известные как ультрамобильные персональные компьютеры (UMPC), поддерживают работу с беспроводными сетями и специально были спроектированы для мобильного использования. Они размером примерно с сотовые телефоны. Принципиальная разница между нетбуками и устройствами MID – их размер, поскольку во многих из них используются те же самые процессоры, хотя устройства MID обычно менее емкие: у них меньше памяти долговременного хранения, меньше оперативной памяти и экраны у них меньшего размера.

Примерами являются Nokia N810, Sony Vaio P и Acer Aspire серии ONE. Почти на всех устройствах, известных как MID, работают некоторые варианты Linux. В частности на устройстве Nokia работает Maemo, платформа с комбинированной ядром-прошивкой, в которой пользовательская среда сравнительно ограничена и оптимизирована для поддержки ресурсов приложений, хотя некоторые разработчики создали альтернативные варианты, в которых есть рабочий стол. Также имеется вариант MID с Ubuntu, которую вместе с Moblin можно встроить в устройства с прошивкой от Intel , что в результате дает мощную операционную среду.

Смартфоны

Эти сотовые телефоны – переростки, которые начинались с устройств с расширенными функциями, позволяющими работать с электронной почтой и просматривать Web, сейчас на пике популярности.

Примерами смартфонов с клавиатурой это - новый Palm Pre, HTC G1 и проект OpenMoko. Примерами без клавиатуры являются Motorola Krave ZN4, Samsung Anycall SCH-i859, Emblaze Mobile Edelweiss и Purple Magic с дизайном от французской компании Purple Magic. Во всех этих телефонах используется Linux.

Совсем недавно было объявлено о новых проектах телефонов, работающих с различными вариантами Linux. Дистрибутивами Linux, специально созданными для смартфонов, - Android (изделие от Google) и программное обеспечение от фонда LiMo – организации по стандартам на смартфоны.

Специализированные устройства

Некоторые специализированные устройства также использую сеть для выполнения своих основных функций. В электронных книгах (электронных устройствах, предназначенных для чтения безбумажных вариантов книг) должен использоваться некоторый способ скачивания книг: в Amazon Kindle для подключения к серверу Amazon используется подключение по сотовым сетям (обратите внимание, что на Kindle работает Linux). Другие специализированные устройства, предназначенные для работы с кабельными сетями, это – цифровое видеозаписывающее устройство TiVo (цифровой видеомагнитофон) и телевизионная приставка плейер для потокового видео Roku Netflix, также работают под Linux.

Гибридные устройства

Имеется новое устройство, появившееся на рынке, которое было бы лучше назвать гибридным облачным компьютером. Это стандартный офисный ноутбук с интересной особенностью: тонкий клиент, работающий под Linux, встроен непосредственно в аппаратуру и оба устройства совместно используют клавиатуру, экран и сетевое подключение. Кажется, странно иметь два компьютера в одном корпусе, но все становится очевидным, когда тонкий клиент включается, точно также как сотовый телефон, мгновенно подключается к сети, остается в рабочем состоянии до 18-ти часов со стандартной батареей и "засыпает" всякий раз, когда пользователю нужно загрузить большую машину. Это истинно облачная машина с возможностью локального резервного копирования.

Единственным в настоящее время гибридным устройством является Dell Latitude серий E4200/E4400 (эта возможность называется Latitude ON), но, как планируется, в ближайшем будущем таких устройств появится больше.

Зеленые пингвины, зеленые облака

Окружающая среда получит выгоду от применения как облачных систем, так и тонких Linux клиентов.

Облачные системы централизуют ресурсы, это означает, что вся серьезная вычислительная обработка происходит на больших быстрых компьютерах где-то там, "в облаке". Некоторые компании, в частности Google, принявшие эту концепцию близко к сердцу, размещают пулы своих серверов физически ближе к электрогенерирующим станциям, как это сделано в Орегоне и в Эмсхафене, в Нидерландах (возле большой группы ветряных станций). Это хорошо как для планеты, так и для компании, поскольку при транспортировке эффективность использования электроэнергии снижается. Как известно Google также запатентовал серверный пул, работающий от энергии волн, который не только будет располагаться рядом со своим источником питания, но и не будет наносить экологического вреда.

Имеются дополнительные преимущества от использования тонких Linux клиентов. Во-первых, они являются "тонкими", что означает, что они маломощны и, следовательно, потребляют существенно меньше электроэнергии, чем дорогие ноутбуки. Во-вторых, они работают под Linux, в котором даже на старом "железе" есть много возможностей управления электропитанием.

Третье и наиболее важное, Linux работает практически везде. Вместо того чтобы отправить старый компьютер на свалку электронных отходов, вставьте в него недорогой жесткий диск, либо загрузитесь с CD или с USB флешки (UFD) и снова пользуйтесь компьютером как тонким клиентом.

Земля поблагодарит вас.

---

---