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精简网络计算(Thin Computing)是基于服务器及网络的计算技术。服务器负责计算,提供完成计算所必需的资源,并在数据中心内部网络完成计算;而网络则负责传输,将计算结果传播到网络所能覆盖的任何地方。这种说法紧紧抓住了精简网络计算的两个最基本、最核心的要素:服务器计算及网络传输。
无论怎么定义或名称有多少种,精简网络计算的真正含义都是直接了当的:即是一种应用系统以服务器为中心的模式,数据与CPU能力都居留在网络服务器中而不是在桌面计算机中。事实就是:无论你怎样称呼,精简网络计算都能减少桌面电脑的复杂度,因为它将应用与数据从客户端后移到服务器(对应地,对桌面的管理也由PC设备的使用者改变为IT部门)。
笔者认为:精简网络计算是基于服务器计算或虚拟桌面计算与计算结果或桌面虚拟机在受管理的瘦客户机上的再现这两者的有机结合。
精简网络计算的组成部分
精简网络计算主要由两个部分组成:
1) 网络的核心部分,通常就是在数据中心的部分。这一部分实际上已经完成了全部的计算,只是计算结果在服务器中最终用户无法看到而已。通常实现集中计算的方式有:
SBC,基于服务器计算,Server Based Computing。典型的解决方案有Citrix的Presentation Server或微软RDP。
VDI,虚拟桌面架构,Virtual Desktop Infrastructure。典型的解决方案有:VMWARE VI3 + WYSE S10-VDI + LeoStream Connection Broker。
Streaming。Core Server/Edge Server在TC每次开机后通过网络下传OS Image,然后在根据用户的应用订阅信息下传应用系统,然后在TC中完成企业计算。
2) 网络的边缘部分,通常就是我们的办公场所。这一部分完成的功能实际上就是将服务器上完成的计算结果(即通常所说的图形化的用户界面GUI, Graphic User Interface)或桌面虚拟机通过ICA协议或RDP协议传送到TC的显示器上,并将用户下一步的操作(即对鼠标的移动或点击,通过键盘输入的文字字符)同样地通过协议回传到服务器中。
典型精简网络计算解决方案部署架构图,分别如图1、图2(按虚拟的两个层面分别给出):
与面向个人的PC不同,TC作为Thin Computing的接入设备,从一开始就是为企业计算环境设计的。作为企业用的计算设备,瘦客户机非常注重安全、效率及可管理性。企业计算离不开网络。在复杂的网络环境下如何保障安全(包括设备的物理安全及信息安全),如何保障应用的运行效率与性能表现,如何有效地管理分散布置的客户端设备,都是IT管理人员需要认真考虑并解决的重大问题。
所以,从发展的角度也可以这样理解:精简网络计算是最成熟的主机/终端计算方式在新的网络技术条件下的继承与发展,是广域化、移动化后的新一代更为经济、更好管理、更注重信息安全的计算模式。
精简网络计算技术的优势
精简网络计算的价值可归纳为一个英文单词 “SMART”。
S―Security and Scalability
M―Manageability
A―Availability
R―Reliability
T―TCO (Total Cost of Ownership)
首先,精简网络计算提供远胜于传统计算模式的安全性。安全性来自:
(1) 首先是数据流的改变。无论是SBC还是VDI,作为C/S架构软件运行的客户端或B/S架构运行的浏览器的运行都是在数据中心内部。而通过ICA或RDP传送的结果数据是图形数据,具备更好的安全性能。
(2) 采用瘦客户机作为客户端的接入,端末设备由于没有硬盘等其他存储介质,避免了重要或机密信息的不适当存储及传播。
其次,精简网络计算提供更好的可管理性。精简网络计算的应用及桌面OS均集中部署在数据中心,数量也远比离散分布的客户端数量少。由于TC模式下应用系统的客户端集中部署在数据中心,其升级、维护等效率更高(可通过FTP服务实现)。此外,TC的配置非常简单,还有强大的管理工具对TC设备本身进行管理。
第三,精简网络计算提供更高的可用性。高可用性首先来自数据中心部署应用客户端的系统设计,由于采用群组部署及负载均衡设计,可以有效地保障系统长时间地无故障运行,提供7×24小时连续服务。同时,群组及容错设计,有利于扩大供维护使用的时间窗。其次,由于TC是无状态(Stateless)的设备(客户端没有任何与用户有关的Profile及数据储存,也没有应用程序安装),因而精简网络计算解决方案具备设备无关性。万一端末设备出现故障,可以简单地完成设备替换即可。
第四,精简网络计算提供更高的可靠性。由于瘦客户机没有易损坏的移动部件(如:硬盘,风扇),因此其平均无故障工作时间(MTBF, Mean Time Between Failure)较PC更长。经实验比较,TC的可靠度比PC高9倍。
最后,精简网络计算提供更经济的总体拥有成本(TCO)。TC除了首次购买成本较PC稍低外,由于TC的生命周期长,分摊到每年的购置成本有了较大幅度的降低。另外,TC较PC环保节能,每台设备每年节省的电费也在300元以上。在国家提倡并鼓励节能产品的大趋势引导下,TC在近几年来将保持强劲的增长(见表2)。
正是由于精简网络计算解决方案所具有的比较优势,越来越多的企业认识到精简网络计算的好处,转而采用TC来替代以前使用的传统PC。
据IDC统计,新一代的TC正得到越来越多的企业及计算机用户的认可,尤其在美国、西欧及亚太地区得到了迅速的增长(如下图3所示)。尽管瘦客户机在整个PC市场的细分结构中所占的份额还不是很大,但2006年全球TC的出货量比2005年增长了20.8%,达到280万台,销售金额约8.734亿美元。预计至少到2010年,TC仍将保持高速增长,年增长率约21.5%,2010年全球TC的出货量预计将达到600万台。
精简网络计算的适用性
那么,到底什么样的企业适宜采用精简网络计算解决方案呢?
一般来说,对于大多数企业环境来说,尤其是中型及较大型的企业,重视信息安全的企业,IT管理力不从心的企业,有分支机构的地理离散性企业,希望提高IT的投资回报率的企业,重视环保节能的企业等,都特别适合部署精简网络计算解决方案。
站在技术的角度,企业环境是否适宜部署精简网络计算解决方案,主要看三个方面的因素:
应用的兼容性及准备度
企业LAN/WAN状况
企业内部抗拒改变的阻力因素
首先,两种层面的虚拟化技术对应用程序的要求不尽相同。应用层面的虚拟(或称共享服务Shared Services)由于其核心技术协议是Citrix ICA或MS RDP,均要求应用程序在Microsoft Terminal Server的应用模式(Application Mode)下运行,一般在部署一个新的应用程序前都需要有一个应用的兼容性测试,若应用系统开发存在某些不规范之处,可以请开发人员做一些适应性的修改。
值得庆幸的是,除部分企业自身开发的独特应用外,大部分知名的商业应用软件都是可以在Terminal Server模式下正常运行的。如果应用不能兼容Terminal Server,可以考虑采用VDI解决方案,在虚拟桌面系统中安装应用程序。而所谓的准备度,则主要看企业的关键系统的后台是否集中在数据中心内部。若核心业务系统及其重要周边支持系统仍处在分散部署状态,建议先完成合并与集中。
其次,主要审视企业的网络状况。局域网由于本身的带宽很高,也不难改造,一般不会成为精简网络计算部署的障碍。而对于广域网WAN来说,一般都存在两个最主要的共性问题:带宽与时延。精简网络计算对网络带宽要求不高,可按每个用户30K~50Kbps来规划评估(偏保守。Gartner Group的研究报告称ICA带宽只需要18~23Kbps)。由于ICA或RDP的工作原理,网络时延不宜过大,一般小于400~500ms为佳。精简网络计算的部署有利于改善企业的网络状况,减少带宽的消耗或减缓带宽的扩容压力,对于广域网络尤为如此。因为精简网络计算解决方案,无论是SBC还是VDI,都会改变数据流的实际流向,将数据的流动限制在数据中心网络内部。由于客户端离数据源(Data Source)的物理距离更近了,数据中心内部的网络条件又相对更优,还可以提高应用的执行性能,改善用户的使用体验。
最后,可能是最简单也可能是最辣手的问题,就是人们本能地、习惯性地对待外部事物改变的抗拒因素。在最终充分体会到改变所带来的利益前,人们都是惧怕或拒绝接受改变的,因为改变的结果或影响是尚未可知的。诚然,TC的使用的确会感觉到少了些个人空间。但只是初始“感觉”而已,适应了就好了,而且这一点也是可以通过规划设计予以改善的。与精简网络计算给企业带来的众多好处相比,这个改变也就是物有所值的了。
正如前面零星提到过的,可以用三种不同级别的方式来部署TC解决方案:
(1) Shared Services(SBC,Server Based Computing)
(2) Virtual Desktop Infrastructure(VDI)
(3) Streaming
共享服务(Shared Services),实质上就是众多的用户通过ICA或RDP协议,去访问客户端安装在服务器上的应用程序,这些连接到同一台服务器上的用户共享的服务其实就是应用本身。
虚拟桌面架构,就是在数据中心的不同服务器上分别运行一定数量的虚拟机,通过连接将特定的虚拟机连接到瘦客户机上登录的特定用户。
Streaming技术,则是在设备启动后,由就近的服务器通过网络将操作系统推送到瘦客户机,之后完成桌面OS的启动。之后完成身份认证,获取订阅的应用程序,启动这些应用程序来运行。
作为瘦客户机,其运行支撑的操作系统平台一般都包括Windows CE,Windows XPe及Linux。部署TC解决方案一般遵循6个步骤:
准备度评估 (Assessment)
概念验证测试 (POC,Proof Of Concept)
设计 (Design)
构建 (Build)
测试 (Test)
试运行转产 (Rollout)。