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ThinClient精簡型電腦

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化繁為簡的用戶端電腦架構

行之有年的精簡型電腦架構,其應用在生活中隨處可見,不僅應用層面廣泛,且擁有集中控管、穩定度較佳、回復時間短與硬體耐用度高等優點,但是在一般企業環境的普及與接受度卻沒有想像中 行之有年的精簡型電腦架構,其應用在生活中隨處可見,不僅應用層面廣泛,且擁有集中控管、穩定度較佳、回復時間短與硬體耐用度高等優點,但是在一般企業環境的普及與接受度卻沒有想像中高。 我們藉由認識最受矚目的精簡型電腦架構,分析導入時常見的問題與狀況,進一步了解這類架構的未來發展。 精簡型電腦(Thin Client)的概念,在很早以前便已被提出,不過局限於以往硬體效能不足,網路頻寬與普及度有限。為了運算效能,一般都是採用分散式架構,也就是每臺電腦的作用是上網登入伺服器,接下來所有的作業都在遠端伺服器內執行。在最早是大型主機搭配終端機,後來則有主從式架構(Client-Server)、多層式架構(N-tier),其實就以我們目前的網頁瀏覽就是這種形態的應用。 隨著個人電腦的普及,逐漸取代了終端機,但這種架構下,每臺電腦都有獨立的運作環境,不過也因為分散的架構,讓資料無法集中,且比較容易有資料外洩的疑慮。 對於企業的個人電腦使用與管理,最擔心的莫過於機密資料外洩,因為每臺個人電腦都是獨立的,對於管理者來說,想要同時管理如此大量的設備並不容易,再加上每臺個人電腦都有USB介面,可連接各式外接儲存裝備,重要資料也因此容易外流。現在8GB的隨身碟隨處可得,1TB外接硬碟2000元就買的到,再加上USB目前具有480Mbps的傳輸能力,只要有能力走到任何一臺電腦前,就可以在很短時間內把大量資料複製帶走。 另外,面對數十臺,甚至上百臺電腦的系統管理人員,經常碰到的電腦問題,就是系統當機與硬體設備損壞等,而重新安裝作業系統與應用程式,或是更換電腦零件的過程,往往半天就被消磨掉了,不僅耗費系統管理者的時間,無電腦可用的員工作業也是全部停擺。 隨著處理器、硬碟與記憶體等電腦元件長足的進步,加上網路的蓬勃發展,精簡型電腦越來越普及,且效能也越來越高。 精簡型電腦的架構定義與使用範圍非常廣泛,與一般PC應用架構不同的,精簡型電腦採用的是集中管理應用環境的模式,若依照使用環境來看,大致可分為辦公環境用的精簡型電腦,以及專屬環境的設備,例如便利商店提供多種服務的多媒體資訊站(KIOSK,如7-11的ibon)、櫃檯,甚至提款機等POS系統。 這類系統的共通點,就是每臺個人端的電腦都不具備資料處理能力,所有運算和資料處理能力從用戶端轉移到伺服器端,而用戶端僅是一個介面,所有重要資訊都儲存在伺服器中。在這樣的架構下,企業可集中管理,並且提高資料安全性,同時還可以降低電腦中毒的可能性。 雖然應用環境十分廣泛,但是一般企業辦公環境的使用情境與架構,又和POS系統的專業應用差異很大,本次我們探討的主題著重在一般辦公應用環境精簡型電腦。 目前精簡型電腦的軟硬體廠商非常多,國內常見的廠商眾多,軟體的有微軟、VMware與Citrix等,硬體廠商則有HP、NEC、Wyse等。 其中,HP與NEC都有完整的精簡型電腦解決方案,包括了用戶端的精簡型電腦、管理軟體、伺服器與儲存設備等,而他們搭配的虛擬化軟體不論是微軟的MED-V、Citrix的Xen Desktop或VMware View與ESX等,都可搭配與支援,不過NEC因為與VMware有合作關係,因此雖然可以搭配其他廠商的虛擬化軟體,不過仍然以VMware ESX為主。 用融合遠端桌面概念的虛擬化架構 精簡型電腦的架構中,最普遍的就是透過虛擬化來達成。這種架構和伺服器虛擬化類似,唯一的不同,是精簡型電腦將全部個人端作業系統虛擬化,使用者必須透過個人端裝置,並使用網路連接伺服器內的虛擬機器才可使用 具備快速還原與維修簡易的優點 採用虛擬化架構的精簡型電腦,在遇到個人端硬體故障,或是作業系統發生問題的情況,只要更換個人端的硬體設備,並且透過虛擬主機控管中心在伺服器上重新產生一個虛擬作業系統的映像檔即可 追求與個人電腦無異的操作環境 對使用者來說,操作虛擬化精簡型電腦,和傳統電腦並沒有什麼分別,他們只需要登入Windows即可使用 以省電、故障率低為號召 除了資料與系統的集中管理,提高企業重要資料的安全性之外,導入精簡型電腦還可以帶來電力的節省,並且降低長期的管理成本 評估企業環境是否適合導入精簡型電腦 精簡型電腦的建置,可以讓用戶端電腦的系統架構變得單純、集中,且便於管理,但在實際導入過程中,面臨問題時該怎麼去解決? 2種特殊的Thin Client 精簡型電腦的架構,除了結合虛擬化的架構之外,另外還有使用刀鋒伺服器,以及使用軟體結合工作站等2種特殊方式 精簡型電腦架構的發展趨勢 行動網路(Mobile Network)的普及,加上智慧型手機與個人行動裝置的崛起,再結合虛擬化與雲端技術的快速發展,將發展出跨平臺的組合,而精簡型電腦架構的應用層面也會更廣泛用融合遠端桌面概念的虛擬化架構 精簡型電腦的架構中,最普遍的就是透過虛擬化來達成。這種架構和伺服器虛擬化類似,都是將作業系統建置在虛擬環境裡,並且集中在伺服器中,唯一的不同,是精簡型電腦將全部個人端作業系統虛擬化,也就是將每個使用者的使用環境都儲存在伺服器內部,使用者必須透過個人端裝置,並使用網路連接伺服器內的虛擬機器才可使用。 虛擬化的架構,和微軟Terminal Services(Windows Server 2008 R2以後,現改名為Remote Desktop Services),或是Citrix XenApp(即Citrix Presentation Server)等有些類似,都是共用伺服器的整體效能,但是虛擬化的好處,是訂定了每個虛擬機器可用的磁碟容量、記憶體、處理器,以及網路資源,而不會發生因為其中一個使用者過度使用記憶體、處理器,或是網路頻寬時,造成其他使用者的資源被一併拖累。也就是說,採用虛擬化精簡型電腦架構,雖然將全部使用者的作業環境集中到伺服器內部,但是彼此之間卻依然是分開運作,不會彼此干擾。 採用了虛擬化的做法,讓原本儲存在員工個人電腦硬碟內部的資料,全部轉移到伺服器,或是儲存設備之中,而且精簡型電腦的硬體中,一般都沒有硬碟,或是僅有小容量的儲存裝置,例如1GB的固態硬碟,讓使用者不能任意存放資料。 另外,不同於傳統電腦靠自身內建的處理器與記憶體做運算,精簡型電腦除了將資料都集中存放在伺服器或儲存設備之外,主要的資料運算也都是靠伺服器的處理器處理,而個人端的設備雖然也內建了一顆處理器,不過它的時脈很低,僅負責輕量的運算。 在外觀上,精簡型電腦主機的體積,和3公升電腦差不多,但是因為減少了硬碟的體積,體積甚至可以更小一些,而且對使用者來說,在實際操作上沒有太大差異,但是因為體積比傳統個人電腦小許多,再加上所搭配的是低功率的處理器,因此在耗電量與產生的熱能上,相對的少了許多,有些機種甚至沒有風扇的設計,在使用時幾乎不會發出任何聲響,比傳統電腦安靜。 整體來看,這種精簡型電腦的架構必須由3種硬體設備組成,包括用戶端的精簡型電腦、儲存虛擬主機的伺服器,以及虛擬主機控管中心,例如NEC的Sigma System Center(SSC),或是HP的Session Allocation Manager(SAM)軟體等。其中,虛擬主機控管中心的主要目的,是分配、管理、監控虛擬機器、發布更新作業系統與應用程式,或是資料備份等功能。例如虛擬機器的作業系統產上問題時,虛擬主機控管中心便會偵測到,並且將有問題的作業系統重新製作一份映像檔,取代原本有問題的虛擬機器。 另外,由於伺服器本身的儲存容量有限,為了因應逐日增加的儲存資料,許多用戶會擴充儲存設備,替代伺服器的硬碟容量。 精簡型電腦與傳統個人電腦最大的差別,在於精簡型個人端主機內部並沒有硬碟,或是風扇等機械元件,其他方面則沒有太大差異,它們同樣擁有網路埠、USB埠,以及音源輸入與音效輸出等。少了可動的機械式零件,也代表著它們更不會因為碰撞而損壞硬碟,或是因為灰塵而阻礙散熱,所以這類設備使用壽命較一般電腦長,故障的機率也較低,適合在惡劣環境中使用。適用的環境比一般電腦更廣泛。

搭配虛擬化的精簡型電腦應用架構

應用虛擬化架構的精簡型電腦環境,每一個作業系統都製作成虛擬機器,並且儲存在伺服器或儲存設備之內,而個人端的電腦在使用時透過網路連結,並登入虛擬機器之中。使用這種架構的好處,就是在虛擬機器發生問題時,可以透過虛擬主機控管中心,快速在伺服器上重新製作一個相同的虛擬環境,使用者只要重新登入即可。因此這個架構中,至少需要用戶端的精簡型電腦、伺服器,以及虛擬主機控管中心等,3種設備。

具備快速還原與維修簡易的優點

以往,個人電腦發生問題時,系統管理人員必須先檢查硬體設備是否故障,並且評斷是否需要重新安裝作業系統。重新安裝作業系統的方法,不外乎一般的系統重灌,或是使用Ghost等軟體,將作業系統映像檔重新灌入,因此重新回復的時間大概需要1至2小時左右。在這段期間,使用者由於必須等待電腦回復,因此生產力完全停擺,對工作會產生很大的影響。
而採用虛擬化架構的精簡型電腦,在遇到個人端硬體故障,或是作業系統發生問題的情況,只要更換個人端的硬體設備,並且透過虛擬主機控管中心在伺服器上重新產生一個虛擬作業系統的映像檔即可。而個人端只要重新連線,並且登入即可。因此系統重新上線的時間,遠少於傳統電腦。 以加油站為例,若導入精簡型電腦,一旦各加油站內的個人電腦遇到系統不穩定的狀態,不必資訊人員到場,只要更換一臺備用的電腦,就可回復到原本的操作環境,維修時間從4至8小時,縮短到30分鐘以內,可看出使用這種架構的電腦,對分秒必爭的企業環境有很大的幫助。
ThinClient精簡型電腦 A02

追求與個人電腦無異的操作環境

其實,對使用者來說,操作虛擬化精簡型電腦,和傳統電腦並沒有什麼分別,他們只需要登入Windows即可使用。當虛擬化作業系統產生問題時,因為虛擬主機控管中心可以快速產生另一個虛擬機器,因此對使用者來說,僅會短時間登出無法使用,當虛擬機器的檔案產生完畢,再次登入即可使用。如果後端的伺服器有採取備援的措施,在虛擬機器當機的瞬間,另一臺備援伺服器的虛擬機器可立即接手,使用者甚至不會感覺到使用環境有任何改變。 由於多數精簡型電腦的硬體架構,並不包含可儲存資料的硬碟,而所有運算的資料和桌面設定、應用程式都是集中儲存在伺服器之中,因此,在重要資料的管理上更加方便。而在精簡型電腦的主機上,雖然也擁有USB埠,但是主要是連接輸入裝置,例如鍵盤、滑鼠,或是條碼機等外接裝置,而多半不提供連接USB隨身碟的功能。也就是說,Thin Client電腦的USB埠,僅能接受輸入,而無法輸出,因此無法透過這個介面將資料外傳。以省電、故障率低為號召 除了資料與系統的集中管理,提高企業重要資料的安全性之外,導入精簡型電腦還可以帶來電力的節省,並且降低長期的管理成本。 雖然,採用精簡型電腦架構,整體需要額外的伺服器,但是精簡型電腦個人端的硬體設備,因為採用低功率的處理器,而且沒有內建硬碟,或是改裝耗電量較低的固態硬碟,因此即使加上伺服器,整體耗電量依然比傳統個人電腦少了許多。 以NEC的精簡型電腦系統(Virtual PC Center,VPCC)來看,他們宣稱20臺傳統商用個人電腦,加上20個螢幕,總耗電量可以高達4300瓦,平均每臺個人電腦的耗電量為215瓦;而精簡型電腦雖然多了一臺相較於個人電腦耗電量較高的伺服器,不過由於精簡型電腦本身的耗電量遠低於個人電腦,即使加上螢幕的耗電量仍然遠低於傳統個人電腦,整體僅有1840瓦,平均一臺精簡型電腦只有92瓦,隨著使用時間增加,每臺精簡型電腦與個人電腦之間,100多瓦的差距會越來越明顯。 在硬體維護成本方面,因為Thin Client少了可動的機械式零組件,因此並不容易損壞,使用年限也比傳統個人電腦更久,長時間使用下來,維修成本會明顯低於傳統個人電腦。 另外,採用虛擬化且集中在伺服器與儲存設備內,不同於以往大量分散的個人電腦,對系統管理者來說,管理與維修變得更加單純,可以節省不少電腦硬體、作業系統與軟體檢測的時間。對使用者來說,也可以減少因為電腦當機或損壞而受影響的時間,對企業而言,也減少了員工因為無電腦可用,而工作停擺的無形損失。評估企業環境是否適合導入精簡型電腦 精簡型電腦所帶來的安全性,和減少電腦停擺的時間,可以為分秒必爭的企業帶來不少競爭力,但是企業是否適合導入這類型電腦,或者導入成本是否划算,就必須經過事前審慎的評估。 不過比較要注意的,是精簡型電腦需要整套系統導入,包含了各式軟硬體,甚至網路的選用也是必須一併考量的。舉個例子來說,政府單位IT採購所參考的共同供應契約中,已將精簡型電腦列入採購項次之中,而共同供應契約中的採購項規格中,只要求到用戶端的硬體,對於後端伺服器的硬體及軟體並未著墨。 但這裡所要求的規格,仍可以讓我們看出精簡型電腦的應用型態,當中把用戶端的精簡型電腦分成了3種,分別是針對企業環境內使用的企業精簡型電腦、醫療環境使用的醫療精簡型電腦,以及適合戶外環境所使用的強固精簡型電腦,雖然還依照它們的規格區分10類。不過對於企業或是政府機關來說,若只看到用戶端硬體,而沒想到整體環境所需要的其他配備,也就是僅能買到獨立的精簡型電腦,而不是整套解決方案。 因此,要自行導入這類系統仍是有不少難度的,還是必須與廠商直接聯繫,並且評估目前系統環境、使用人數,或是導入少量使用者情境,以進行評估並且模擬使用情境,才可了解目前企業內的網路架構,是否足以支撐大量的精簡型電腦環境,並且知道辦公環境的系統負荷量與網路負載量。 另外,除了直接與廠商聯繫之外,精簡型電腦的廠商也有簡易評估的方式讓用戶可進行前期的估算,例如NEC,在最初期的測試導入時,他們的建議是先導入20人的使用環境,並且依照使用情境評估每個使用者所需要的儲存空間、記憶體使用量,以及網路頻寬等,透過這20人的使用環境,企業可以初步評估與了解自己的網路架構,是否足以支撐精簡型電腦的架構。 依照NEC的評估方式,他們認為採用虛擬化的精簡型電腦,在評估時以記憶體與網路頻寬為首要考量,一般使用者環境為Windows XP或Windows 7時,每位使用者平均記憶體使用量為2GB,網路頻寬為128k。基於這樣的參考數字,企業在評估精簡型電腦架構時,可以大概的估算目前的系統是否足以執行這樣的架構。 針對精簡型電腦,後端伺服器規格與數量的估算,HP也提供一個做XenAPP與Terminal Server估算的應用程式(HP Sizer for Citrix XenApp and Microsoft Terminal Services),只要輸入不同的使用者數量,就可以取得所需要的伺服器規格與數量。 不過,要注意的是,這樣的數字僅是簡易的評估,因為每個企業環境、工作內容,甚至使用者所用的應用程式都不相同,因此實際每臺伺服器可以承載的使用者數量也會有差異。
ThinClient精簡型電腦 A03

導入精簡型電腦的困難

精簡型電腦的架構,可以讓企業的資訊集中管理,對於系統管理人員來說,減少了電腦維修與系統安裝的時間,而對使用者來說,也可以減少系統停擺的時間,對整體的生產力是有助益。不過在臺灣企業環境中,這種系統的導入比例很低,可看出多數企業對精簡型電腦仍抱持觀望的態度。 在iThome CIO大調查,精簡型電腦導入比例較低,與其他硬體設備的狀況完全相反。其中,要導入的產業中又以服務業,以及醫療業所要導入的數量最多,大致可看出除了特殊需求的產業之外,整體對精簡型電腦的需求都不高。 這些對精簡型電腦有急迫需求的,一般都以擁有多個營業據點的業者,例如加油站、便利商店、運輸業者,以及員工人數眾多,需要強化管理的服務業者為主。對這類需要完整解決方案的產業,一般都有專門的廠商提供硬體與軟體,與一般辦公環境有所差異。也因為除了這些產業有急迫的需求之外,一般企業對於精簡型電腦的接受度與需求普遍都不高。 雖然,企業導入精簡型電腦系統,可以帶來資訊集中控管、系統管理人員便於維修與管理等優點,但是導入這類架構系統時,同時也必須承擔初期導入成本比一般個人電腦高、多數使用者無法習慣、系統管理者必須改變管理方式,以及風險更加集中等狀況。 初期導入成本過高 如果單獨購買用戶端的精簡型電腦,成本確實低於傳統個人電腦許多,但是在導入這類型架構時,必須考量到是否要增添伺服器、擴充現有網路環境,而且要一併購買軟體授權等。整體下來,即使使用者數量相同,平均每臺精簡型電腦的成本仍高於一般個人電腦。 雖然最開始投資時的高成本,讓許多企業因此打退堂鼓,不過長遠來看,精簡型電腦所節省的電力與維修等費用,可以填補早期較高的投資金額,而且使用時間越長越划算。 另外,在導入時也不必同一時間將系統全部更換,可以循序漸進,先以使用年份較久、面臨汰換邊緣的舊設備為優先更換的對象,將整體導入時間延長,降低導入成本的壓力。 使用者接受度低 採用精簡型電腦架構之後,使用者最可能感受到操作習慣改變的衝擊,有很多原先可以做的事,都不能做了。因此,導入前應先宣導與管制,訓練員工不得任意將資料存放在用戶端電腦上,而要存在集中作業的功用區,當然IT人員也必須考量使用者資料儲放的位置是否便利,找到對目前工作流程衝擊最小的方式。 相較於傳統個人電腦,精簡型電腦的限制較多,例如不能外接USB隨身碟,或是安裝使用者慣用的應用程式等,讓使用者感覺處處受限,並且缺少了許多彈性,因此對這樣的作業環境會感到不習慣。 使用精簡型電腦架構,可以統一使用相同的應用程式,並且限定與監控使用者活動,可以降低病毒威脅,並且可以提高整體的生產力,不過因為電腦的使用自由度降低,對許多習慣將公司文書作業用的電腦當個人電腦使用的使用者來說,偏好在個人電腦安裝自己習慣使用的軟體,或者下載檔案,而使用精簡型電腦,則因處處受限,因此容易得到使用者的反彈。 系統管理者必須改變管理方式 對於人數較少的企業環境,傳統架構的系統管理者在管理資訊設備時,由於人數與機器的數量都不多,因此要維修與更換設備的情況並不多。若導入了精簡型電腦的系統,原本電腦維修的工作,變成要透過伺服器與網路等設備,工作的方式與以往完全不同。另外,對系統管理者來說,因為改了系統架構,整體的工作方式與方向也隨之改變。 因此一般企業在評估這類系統時,管理階層因為看到的是這類系統所能帶來的好處,而一般使用者與系統管理者則會因為整體作業習慣的改變,而認為不宜導入。 不過對於人數眾多的企業環境,雖然系統管理者在初期要學習新的管理方式,不過與傳統架構相比,採用集中管理的精簡型電腦系統,可以減少整體系統管理所花費的時間與人力,對系統管理者來說也是利多於弊。 風險集中,更要注意系統備援 使用精簡型電腦架構,讓重要資料整合在伺服器與儲存設備之中,減少了個人端的風險,但是換個角度來看,卻同時將全部風險集中在這些伺服器和儲存設備上,而且不論採用虛擬化、刀鋒伺服器,或是工作站的精簡型電腦架構,最重要的一個環節,便是它們全部都必須透過網路連接。 雖然,將全部虛擬機器集中在伺服器與儲存設備之中,可以在這些電腦發生狀況時快速的重新製作映像檔,或者硬體設備有問題時,只要更換一臺新的設備即可,但是伺服器也同時承攬了這些風險。 原本傳統架構的電腦與伺服器,有問題或狀況時,僅是其中一部分無法運作,對整體作業環境而言,並不會有太大影響,因為一臺個人電腦壞了,其他人可以照常工作,而伺服器有狀況,對其他不需要與伺服器連接的作業環境並沒有影響,甚至網路無法連線,個人電腦依舊可以持續作業,只要將資料儲存在個人端,等到網路回復時再將資料上傳即可。 但是精簡型電腦的架構,卻將一切風險都集中在網路與後端的伺服器與儲存設備上,因此備援便是這類架構的系統不可或缺的措施。 從上面這幾點,我們可以看出,精簡型電腦雖然有著便於管理、維護,且能減少系統停擺的時間等優點,但是由於導入成本與效益,使用者與管理者的工作型態必須改變,因此接受度較低等,都是目前精簡型電腦在導入時容易碰到的狀況,因此接受度不高。

臺灣企業預計導入Thin Client的比例

在iThome的CIO大調查中,可看出精簡型電腦的導入意願較低,僅有14.8%的企業有意導入。而這些企業中,又以著重管理的服務業,以及醫療業為大宗,可看出除了特殊應用的產業與環境之外,整體對精簡型電腦的需求都不高。
ThinClient精簡型電腦 A04
 

2種特殊的Thin Client

精簡型電腦的架構,與我們熟悉以個人電腦為主的架構相反,將用戶端的資料處理與運算全部集中在伺服器端,以便統合資訊,並且提高安全性。 除了採用將作業系統虛擬化儲存在一般x86伺服器之外,精簡型電腦架構另外還有2種特殊架構與應用:以刀鋒伺服器來實作,以及搭配可遠端存取專業繪圖卡效能的工作站來建置。

刀鋒伺服器

採用刀鋒伺服器的作法,其實與虛擬化的做法有些類似,但使用刀鋒伺服器並不是將作業系統虛擬化,而是將作業系統存放在刀鋒伺服器的每一片伺服器模組中,且同樣都是透過網路連接遠端的伺服器,也就是每個使用者都是使用實體的作業系統, 而不是虛擬化的作業系統。 整體架構來看,刀鋒伺服器和虛擬化精簡型電腦的架構一樣,同樣有用戶端的精簡型電腦、一樣需要管理程式,以及刀鋒伺服器。 使用刀鋒伺服器的精簡型電腦,每個作業系統都獨立存放於一臺實體伺服器模組中,和採用虛擬化,全部集中在同一臺伺服器中不同,因此使用刀鋒伺服器的精簡型電腦效能,會取決於每一個模組的硬體規格。 使用這類架構的Thin Client,好處是硬體規格比較有彈性,也就是只要安裝不同規格的伺服器模組,並且設置使用者權限,即可擁有不同的硬體規格,讓使用者因為不同的需求,而可以搭配不同的硬體規格。 如果碰到硬體裝置發生問題的狀況,或是作業系統有異常狀況時,刀鋒伺服器的備援方式,比虛擬化的方式更加簡易:只要啟動另一臺伺服器模組即可。 一般導入刀鋒伺服器的精簡型電腦架構,並不會將整個機座的伺服器模組全部啟動,或是全部分配給使用者,相反地,都會預留幾個伺服器模組,當做其他使用中伺服器模組的備援機。 對於使用者來說,刀鋒伺服器在備援的伺服器模組啟動、硬體設備切換的過程中,僅會發現自己被登出,此時只需要重新登入即可繼續使用。 不過,使用刀鋒伺服器與一般機架式伺服器虛擬化的作法差不多,受限於硬體規格,這類架構都僅適合一般辦公室的基本文書作業,以及網頁瀏覽等,對於需要高效能運算的使用者來說仍然不適合。

以刀鋒伺服器為基礎的架構

刀鋒伺服器的精簡型電腦和虛擬化的作法很類似,不過它將每個作業系統儲存在每一臺伺服器模組中,因此擁有實體機器的效能,而不是多個虛擬機器共享一臺伺服器的處理器、記憶體與硬碟空間等。而且在發生狀況時,可以使用預留的伺服器模組快速啟動,填補有問題的作業系統。因此這種架構與虛
ThinClient精簡型電腦 A05
擬化架構的精簡型電腦類似,同樣需要用戶端的精簡型電腦與刀鋒伺服器,並透過HP Session Allocation Manager分派與管理每個伺服器模組。

工作站

除了上述將全部資料運算與處理效能都集中在一起的精簡型電腦架構之外,對於時常需要協同合作,以及高硬體效能的專業繪圖人員來說,工作站還是他們的不二選擇。因此,也有廠商針對工作站特殊的使用環境,推出了類似精簡型電腦架構的服務。 工作站與一般伺服器不同的地方,在於它的主要目的是專業繪圖,都會搭配一張或多張的專業繪圖卡,處理器的效能卻不是主要考量,記憶體擴充性也不如一般機架式伺服器,機身設計多採用直立式,或是4U以上的機架式設計,而作業內容也以繪圖與影像處理為主。 這種架構,最特別的地方在於透過軟體的技術,可以讓個人端的筆記型或個人電腦不受限於自身硬體規格,而可以實際搭配工作站的專業繪圖卡效能。 例如HP所整合的遠端繪圖程式(Remote Graphics Software,RGS)便是這類軟體,雖然和虛擬化或使用刀鋒伺服器的精簡型電腦的架構上有所差異,但是在實際應用上是類似的。例如,我們可以使用一臺一般的個人電腦,透過RGS即可連接遠端的工作站,並且使用專業繪圖卡的運算能力,再透過影像壓縮技術將視訊傳回個人電腦或筆記型電腦,讓使用者隨時都可以使用工作站的效能。

以工作站為基礎的架構

工作站的使用環境,因為著重於專業繪圖與影像處理,因此都會加裝一張或多張的專業繪圖卡,而透過遠端繪圖程式(Remote Graphics Software,RGS),讓使用者可以透過網路連接遠端的工作站,並且直接使用它的專業繪圖卡效能,並且使用壓縮過的視訊格式,讓使用者透過網路就可以進行繪圖工作,不必實際在工作站前即可作業,而這與常見的精簡型電腦架構很不一樣。
ThinClient精簡型電腦 A06

精簡型電腦架構的發展趨勢

精簡型電腦普遍的認知,就是透過遠端連線登入虛擬機器或刀鋒伺服器等方式。但是廣義來看,將資料或應用程式集中儲存,在使用時才去存取的架構,就是精簡型電腦,而這樣的應用在生活中隨處可見。 例如便利商店的收銀機、銀行的提款機、網咖裡的個人電腦,每次開機都是相同初始狀態的電腦,或是學校、教育訓練中心的電腦教室,要給不同班級與學生使用的電腦等,都可視為精簡型電腦架構。

隨處可見的應用

這樣的使用情境,在網路上也處處可見,以Google為例,除了提供搜尋網頁的功能之外,同時還提供了郵件、影片瀏覽、地圖查詢,行事曆、線上翻譯以及文字編輯等服務。 其實,這也可以算是精簡型電腦架構的一種,因為它們同樣將運算、資料處理,以及儲存等功能,從用戶端轉移到伺服器端。 最具代表性的,就是Google針對小筆電發表的作業系統Chrome OS,這個作業系統本身除了一個類似網頁瀏覽器Chrome的使用介面之外,可以說並沒有包含任何應用程式,要使用各種功能,我們必須透過網路連結Google,並且使用它所提供的各項服務,例如上述的電子郵件、影片瀏覽、地圖查詢與文字編輯的Google DOC。 以這樣的架構來看,安裝了Chrome OS的小筆電就是用戶端的精簡型電腦,而位於雲端的Google就是後端的伺服器。

結合雲端與各種行動裝置

而現在這種網頁服務多元化,網路快速的發展與普及,個人端裝置的多元化,智慧型手機也可以被認定為精簡型電腦的個人端裝置。 例如透過遠端桌面應用程式連線,我們可以使用手機遙控遠端的電腦,使用網路儲存空間,我們也可以使用任何可以連接網路的裝置存取檔案。 直接連接網頁使用的功能,和行動裝置的應用程式還是有所差異,一般來說,只要可以存取網頁,並且支援網頁內的各個元件,都可以順利執行,不過在效能上不如應用程式直接,而應用程式則必須有廠商針對某種應用開發。例如iPhone與Android手機為例,兩種系統的手機都可瀏覽網頁,且有數萬種應用程式,甚至遠端監控電腦等商業應用一應俱全。 另外,近來雲端的應用也越來越廣泛,精簡型電腦的架構,也可以從原本企業內部,集中運算與儲存能力的伺服器,進一步改為私有雲的架構。

結合繪圖處理器的新處理器推出

在過去,電腦的影音處理能力,一直是個人電腦與工作站所重視與強調的能力,不過近來處理器也開始內建支援高解析度影像處理的功能,例如AMD的Fusion APU,讓中央處理器不再只是CPU,而是中央處理器加上繪圖晶片的組合。 這樣的變革,讓以往僅能支援較低解析度的小筆電、精簡型電腦,甚至嵌入式系統,在將來都可以觀賞Full HD的高畫質影片,而類似的改變在智慧型手機與行動裝置也正逐漸成型。

個人化網路時代來臨

隨著智慧型手機與各種行動裝置的普及,另一個也隨之快速成長與發展的,就是行動網路。 以往精簡型電腦無法普及,除了受限於硬體效能還不足以負載之外,另一個瓶頸就是網路的頻寬。 近來網路的發展也正如火如荼地展開,家用網路從數年前的撥接,到現在的寬頻,而行動網路也從以往的頻寬只能撥接電話與傳送簡訊,到GPRS與現在非常普遍的3G、4G網路。 這些屬於個人的行動網路快速崛起,現在已經開始衝擊整個IT產業,因為企業IT的應用已經不再局限於公司內部環境,而是人手一支的智慧型手機與行動裝置。 雖然目前各種作業系統之間的隔閡,不同平臺的電腦與行動裝置之間,檔案與應用程式還有諸多限制,還無法完整的跨平臺的存取各種檔案與各種功能。但快速發展的行動平臺正開始逐步打破這樣的格局,再結合發展迅速的雲端服務,以及逐日普及的行動網路,未來精簡型電腦的架構,將不僅是企業內伺服器與個人端的精簡型電腦的組合,而可以是各平臺的電腦、手機、行動裝置,以及網路的結合。

與雲端伺服器的結合與應用

精簡型電腦架構的延伸,就是結合蓬勃發展的雲端運算技術,搭配突飛猛進的各類行動裝置,將來的個人端裝置,不再受硬體裝置與平臺侷限,不論是智慧型手機、平板電腦或個人電腦,只要透過網路傳輸就可以遠端操作,或是透過網頁與應用程式執行各種工作。以這樣的架構來看,每支手機、平板電腦與個人電腦,就是精簡型電腦架構中的個人端,而透過網路連結的伺服器、網站與公有/私有雲,就是負責資料處理與運算效能的伺服器端。
資料來源 : ithome

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