Особенности реализации терминальных систем на основе архитектуры среды ОС Windows

Особенности реализации терминальных систем на основе архитектуры среды ОС Windows.

Терминальные решения известны давно и хорошо проработаны в UNIX-системах, как в виде текстовых, так и виде графических X-терминалов. Естественно, что и для других операционных систем были реализации подобной схемы. Для Windows-систем первой реализацией такой системы стал продукт Citrix Metaframe фирмы Citrix, предложившей свою технологию Independent Computing Architecture (ICA). В версиях операционных систем - Windows 2000 Server и Windows 2003 Server был реализован терминальный сервис на основе протокола RDP (Remote Desktop Protokol). Наиболее полно терминальный сервис реализован в последней версии - Windows 2003 Server, где обеспечивается работа клиентских рабочих станций с 24-битным цветом, в отличие от максимально возможного 8-битного в терминальной сессии Windows 2000 Server.

Вопреки распространенному мнению, протокол RDP не является полностью самостоятельной (и закрытой) разработкой фирмы MicroSoft, а представляет собой некое расширение "ITU-T T.128 (aka T.SHARE) application sharing protocol". Это обстоятельство позволило группе программистов создать приложение Rdesktop, выполняющего задачу предоставления доступа к терминальной сессии MS Windows 2000/2003 Server из системы X Window на платформе UNIX.

В свою очередь Rdesktop используется в проектах "тонких" клиентов, таких как PXES, ThinClient, WtWare для доступа к терминальной сессии сервера Windows

Все особенности терминальных систем происходят из сути их работы, выраженной названием. Терминал - это устройство, в общем случае не имеющее собственных вычислительных мощностей, служащее лишь для отображения информации, поставляемой центральным вычислительным устройством и для передачи этому устройству информации, вводимой на стороне терминала. Терминалы существуют очень давно, со времен первых вычислительных машин, в то время они были единственным способом ввода и вывода информации.

Из сказанного можно сделать вывод о типе прикладного программного обеспечения, которое можно доверить терминалу. Это большинство офисных приложений, не требующих обработки большого объема графической информации. Проще говоря, играть в игры и смотреть фильмы на терминалах не стоит, как не стоит и запускать мощные графические пакеты подобные Acad или Photoshop, а вот работа в текстовых редакторах и электронных таблицах вполне доступна в терминальном режиме.

Особо стоит отметить работу известных программ 1C в терминальном режиме. Из-за особенностей технической реализации этих программ применение терминального режима намного увеличивает скорость и надежность их работы.

Применение терминалов оправдано в первую очередь экономическими соображениями. При достаточно большом количестве однотипных рабочих мест использование терминальных рабочих станций приносит значительную экономию как за счет удешевления аппаратных конфигураций, так и за счет повышения надежности работы и снижения затрат на обслуживание техники.

Другой важное преимущество терминальных решений - обеспечение информационной безопасности. Это достигается исключением локальных сменных устройств хранения информации (флоппи-дисководы, приводы компакт-дисков, USB flash-диски) и шифрацией сетевого трафика.

Любая терминальная система состоит из серверной и клиентской частей, поэтому имеет смысл рассматривать их по отдельности. В большинстве случаев как аппаратная, так и программная реализация серверной и клиентской части между собой жестко не связаны. Функционирование терминальной системы определяется наличием протокола, задающего среду работы терминальных сессий и некоторый набор функций API. В соответствии с этим, если имеется открытое описание (а закрывать его не имеет большого смысла) такого протокола, реализовать его для любой платформы не составит большого труда.

Исторически сложилось так, что на настольных рабочих станциях наибольшее распространение получила операционная система Windows, поэтому подавляющее количество широко применяемого прикладного программного обеспечения написано именно под эту платформу. В соответствии с этим, на данный момент наибольший интерес представляют решения, ориентированные на операционную систему Windows. В первую очередь это встроенный терминальный сервис операционной системы Windows 2003/2008 Server - как реализация серверной части терминальной системы. Другой вариант реализации серверной части - использование пакета Citrix Metaframe фирмы Citrix. Замечу, что с выпуском платформы Windows 2003 Server, обеспечивающей полноценные терминальные сессии, применение Citrix Metaframe представляется нецелесообразным.

Как уже было сказано, реализация клиентской части терминальной системы ограничивается только наличием клиентского программного обеспечения под выбранную для клиентской части операционную систему. Так, доступ к терминальной сессии Windows 2003/2008 Server может быть получен как из любой операционной системы семейства Windows, используя штатного терминального клиента от Microsoft, также из операционных систем семейства DOS, используя стороннее или собственное программное обеспечение.  
 Для варианта с серверной частью Citrix Metaframe имеется фирменное клиентское программное обеспечение для различных платформ.

Исходя из сказанного, можно сделать вывод, что и выбор аппаратных конфигураций клиентской части не ограничивается платформой IBM PC. Так, имеется программное обеспечение терминального клиента, работающего под операционной системой Windows CE на различных платформах. Кроме того, различные фирмы выпускают аппаратные реализации терминальных клиентов под различные протоколы, имеющие встроенное, "зашитое" в ПЗУ клиентское программное обеспечение.

В качестве терминального сервера можно использовать Microsoft Windows 2003 Server , Citrix MetaFrame, Microsoft Windows 2008 Server.

Программное обеспечение, установленное на слабой рабочей станции, выполняет только две функции: передача координат мыши и нажатия клавиш на терминальный сервер, а также прием и отображение изменений экрана, переданных терминальным сервером. Принимая во внимание скорость передачи в существующих локальных сетях (не менее 10 Мбит/с), обновления экрана могут отображаться на той самой маломощной локальной станции (будем теперь ее называть терминальным клиентом) без сколько-нибудь заметных задержек. Т.е. набор текста, работа с табличными данными, электронной почтой или работа в сети интернет происходит полностью неотличимо от работы на современной рабочей станции.

Для лицензирования программного обеспечения для работы в терминальном режиме необходимо следующее:

 - Лицензия на Windows Server 2003 (или Windows 2008 Server)

 - Клиентские лицензии доступа к серверу (CAL) по числу пользователей

- Клиентские лицензии  терминального доступа по числу  пользователей (пользователя или  на устройство)

- Лицензии на совместно  используемое приложение по числу  пользователей, с ним работающих, + 1 на сам сервер.

Общий принцип работы средств терминального доступа заключается в следующем. Пользователь запускает на рабочей станции клиентское приложение средства терминального доступа и с его помощью обращается к удаленному компьютеру-серверу, содержащему соответствующую серверную часть данного средства. В случае успешной аутентификации серверная часть средства терминального доступа создает для пользователя собственный сеанс работы, в котором либо вручную самим пользователем, либо автоматически (это зависит от настроек сеанса и прав доступа) в адресном пространстве сервера запускаются нужные пользователю приложения. При этом пользовательский интерфейс запущенных таким образом приложений доступен пользователю рабочей станции в окне клиентской части средства терминального доступа и пользователь с помощью клавиатуры и мыши рабочей станции может управлять данным приложением. По окончании сеанса пользователя все приложения, выполнявшиеся в нем, закрываются.

При подобном подходе пользователю реально передается графическое изображение пользовательского интерфейса (в ряде случаев — только изменения в изображении), а от него передаются на сервер сведения о его манипуляциях с мышью и клавиатурой. Это означает, что ничто не препятствует тому, чтобы клиент и сервер выполнялись под управлением разных платформ, в том числе и несовместимых между собой. Иными словами, таким способом можно предоставить пользователю Windows доступ к UNIX-приложению (или наоборот). Иногда доступ может быть осуществлен и через Web-интерфейс.

Преимущества указанного подхода становятся очевидны при наличии большого количества рабочих станций или в условиях повышенных требований к безопасности и централизации хранения данных. Если доступ к приложениям осуществляется с помощью средства терминального доступа, то на рабочие станции устанавливаются только операционная система и клиентская часть этого средства; сами же приложения, с которыми работают пользователи, устанавливаются на сервер, что существенно сокращает затраты, связанные с сопровождением рабочих станций, а также снижает требования к их аппаратному обеспечению. Отметим, однако, что требования к аппаратной части сервера при этом зависят от того, сколько пользователей одновременно работают с терминальным сервером и какие именно приложения они запускают, и могут быть довольно высокими, поскольку каждый пользователь открывает на сервере собственный сеанс работы и запускает свои копии приложений, потребляющие определенную часть ресурсов сервера. Однако существуют средства организации терминального доступа, способные работать с кластерами серверов и осуществлять баланс загрузки.

Еще одним преимуществом применения терминального доступа является возможность обеспечения безопасности доступа к корпоративным данным. Поскольку приложения выполняются на удаленном сервере, у конечного пользователя нет ни клиентской части используемых в компании серверных СУБД, ни тем более доступа к файлам настольных СУБД, что существенно снижает риск несанкционированного копирования подобных данных.

Рассмотрим наиболее распространенные способы реализации средств терминального доступа. Начнем мы с терминальных служб и средств удаленного управления рабочим столом Windows (как с наиболее простых в применении), а затем перейдем к продуктам других лидеров рынка — компаний Citrix и Tarantella.

Одним из простейших (и наименее затратных) способов организации удаленного доступа является применение терминальных служб серверных версий Windows, доступных для следующих версий Windows:

• Windows NT Server 4.0, Terminal Server Edition (первая версия средств терминального доступа, созданная совместно с компанией Citrix);

• Windows 2003 Server(все редакции)

• Windows Server 2008 (все редакции).

Чтобы применять терминальные службы, следует с помощью приложения в панели управления Add/Remove Programs (опция Add/Remove Windows Components) установить терминальные службы на компьютер, содержащий серверную версию Windows.

Средства управления параметрами работы терминальных служб Windows 2003 Server достаточно просты (они содержатся в стандартном MMC-приложении, доступном в разделе Administrative Tools панели управления), но набор параметров сеанса, на которые можно повлиять, весьма ограничен.

Имеется и утилита просмотра текущих соединений Terminal Services Manager, также доступная в разделе Administrative Tools панели управления и позволяющая узнать о сеансах подключенных пользователей и при необходимости отправлять им сообщения.

Для осуществления доступа к терминальным службам Windows 2003 Server с рабочих станций на них следует установить клиент терминальных служб. 32-разрядный клиент терминальных служб может быть установлен и с дистрибутива Windows 2003. При необходимости носителя с соответствующим клиентским программным обеспечением для 64- и 32-разрядных версий Windows можно создать непосредственно на сервере с помощью приложения Terminal Services Client Creator, доступного в разделе Administrative Tools панели управления. Кроме того, на Web-сайте компании Microsoft можно найти и клиент терминальных служб для Mac OS X (он носит название Remote Desktop Connection Client for Mac); существует также клиент терминальных служб для операционных систем Pocket PC 2002 и Windows Mobile 2003.

Для удаленного доступа к приложениям на рабочей станции следует запустить сеанс удаленного доступа, вызвав приложение Remote Desktop Connection (оно находится в программной группе Acсessories=>Communications —, ввести имя пользователя и пароль, а затем осуществить установку параметров сеанса.

После соединения с сервером и создания сеанса рабочий стол и приложения сервера будут доступны либо в оконном, либо в полноэкранном режиме

Для доступа к терминальным службам через Web-интерфейс можно воспользоваться приложением Terminal Service Advanced Client (TSAC), представляющим собой элемент управления ActiveX, выполняющийся в адресном пространстве Microsoft Internet Explorer.

По сравнению с Windows 2003 терминальные службы Windows Server 2008 (и протокол обмена данными между клиентом и сервером Remote Display Protocol) претерпели некоторые изменения. В частности, при применении Windows Server 2003, Enterprise Edition можно осуществлять баланс загрузки серверов с помощью средства Session Directory; возможно динамическое управление параметрами сессии; клиентским сеансам доступны разрешения экрана вплоть до 1600Ѕ1200 и режима True Color. Кроме того, клиенты терминальных служб Windows Server 2003 могут иметь доступ к своим локальным ресурсам (внешним устройствам, дискам и т.д.) изнутри терминального сеанса.

Лицензирование доступа через терминальные службы осуществляется следующим образом. Все устройства, использующие доступ к терминальным службам, должны быть снабжены лицензией Windows 2003 Server Client Access license (CAL) или BackOffice family CAL, предоставляющей право доступа к Windows 2003 Server. Кроме того, все устройства, кроме работающих под управлением операционных систем Windows 2003 Professional и Windows XP Professional, должны быть снабжены лицензией Windows 2003 Terminal Services CAL, дающей право доступа собственно к терминальным службам. Помимо этого существует также лицензия Terminal Services Internet Connector license, которая позволяет осуществлять до 200 анонимных одновременных соединений с терминальными службами через Интернет и предназначена для провайдеров приложений. Терминальные службы Windows дают возможность создавать так называемые серверы лицензий, хранящие сведения о клиентских лицензиях.

Кроме того, следует также соблюдать правила лицензирования программного обеспечения, которое будет запускаться с помощью терминальных служб. Обычно при работе в подобном режиме число приобретаемых лицензий равно числу подключаемых рабочих станций, несмотря на то что реально на сервер устанавливается всего одна копия приложения (например, именно таким образом лицензируются приложения Microsoft Office).

Удаленное управление рабочим столом Windows XP технически реализуется так же, как и доступ к терминальным службам. На компьютер, удаленно управляющий рабочим столом Windows XP, должно быть установлено соответствующее клиентское программное обеспечение, содержащееся в комплекте поставки этой операционной системы и сходное по функциональности с клиентским программным обеспечением терминальных служб.

Отметим, однако, что назначение средств удаленного доступа к рабочему столу совершенно иное, нежели назначение терминальных служб, — эти средства нужны для осуществления удаленной технической поддержки. Именно поэтому данные средства поддерживают только один сеанс удаленного подключения, при этом на управляемом компьютере в этот момент не должно быть запущенных пользовательских сеансов.