Терминальные системы в России

ТЕХНОЛОГИИ

Андрей Петропавловский, Сергей Филиппов

Под терминалом обычно подразумевается устройство ввода и вывода информации, как правило, состоящее из клавиатуры и дисплея, подключенное через сетевой интерфейс к удаленному серверу. Но пользователи машин второго и третьего поколений, производимых в 60-70 годы прошлого века не всегда могли позволить себе такую роскошь: терминал состоял из клавиатуры и принтера, на котором распечатывалась реакция ЭВМ на команды, вводимые с клавиатуры. Лист бумаги был прототипом современного монитора. Подобные устройства использовались в мире до 70-х годов. В качестве примера на рис. 1 представлен дистанционный пульт управления DZM-180 для компьютера "Одра-1305", аналога английской машины ICL 1305.

Рис. 1. Дистанционные пульты управления DZM-180 для

компьютера "Одра-1305", завод "Электросила", Ленинград, 1975 г.

Первые идеи построения терминальных систем с использованием видеодисплеев были воплощены около 40 лет назад. В те времена ЭВМ обладали столь внушительными размерами, что совершенно бессмысленна была бы попытка оборудовать компьютером каждое рабочее место. Естественным решением стал алфавитно-цифровой терминал IBM 2260 Display Station (рис. 2), состоящий из монитора и клавиатуры (выпущен в 1964 г.). Такие устройства были установлены в терминальном зале общего доступа Колумбийского компьютерного центра. На экране отображалось 12 строк по 80 символов. Контрольный модуль IBM 2848, к которому подключалось до 8 оконечных устройств, можно назвать первым терминальным сервером. Другие производители тоже не остались в стороне, так, в 1978 г. был выпущен терминал DEC VT100. Последующие разновидности терминалов фирмы DEC приобрели широкую популярность.

Рис. 2. IBM 2260 display station, США, 1964 г.

Один из первых российских дисплеев был установлен в ВЦ АН СССР на машине БЭСМ-6 в 1968 г., но наибольшее распространение получили терминальные системы, основанные на различных модификациях ЕС ЭВМ (советские аналоги IBM-360), а затем на знаменитой и последней серии СМ ЭВМ. На смену громоздким СМ-4 пришли первые персональные ласточки - германские "Роботроны", отечественные "Электроники", IBM PC XT и другие ПК. Однако и на основе ПК создавались терминальные классы, например УКНЦ.

Понятно, что идеально тонкий клиент осуществляет только передачу событий с устройств ввода информации и прием обновлений экрана. Но для старых сетей с пропускной способностью около 9600 бод и такая нагрузка могла оказаться чересчур большой, посему некоторые терминалы, например IBM 3270, обладали довольно высоким интеллектом, поддерживая локальное редактирование содержимого экрана. Российские терминалы также обладали собственной системой команд (хотя и более простой, чем у IBM), они умели позиционировать курсор, оперировать со строками.

В 1984 г. был выпущен первый Unix X-терминал, обладающий графическим пользовательским интерфейсом. Тем самым, несмотря на доминирование персоналок, Unix-системы сохранили верность технологии тонкого клиента. Многие учебные центры и предприятия приняли нововведение и использовали X-Windows в качестве базового интерфейса.

Конец 90-х годов принес на российский рынок информационных технологий новую волну. Терминальные комплексы, вытесненные в 80-е годы персональными компьютерами, снова стали появляться в коммерческих предложениях, но уже в новом качестве. Со встраиванием поддержки тонких клиентов в операционную систему Windows NT (Citrix WinFrame - 1995 г., Windows NT Terminal Server Edition - 1998 г.) открылась возможность использования терминалов совместно с продуктами фирмы Microsoft. Некоторые производители стали позиционировать свои модели как Windows-терминалы.

Один из старейших поставщиков терминальных решений, занимающая твердые позиции в этой отрасли уже около 20 лет фирма Wise Technologies появилась в России сравнительно недавно. Первый терминал под торговой маркой Winterm (выпущенный в 1994 г.) у нас был продан в 2000 г.

Начиная с 1999 г. в Россию пришли многие производители терминалов, предлагая, однако, модели, по своим характеристикам уступающие ПК, используемому в качестве тонкого клиента. Да и стоимость типичного западного терминала превосходила стоимость среднего ПК.

В результате тонкие клиенты хотя и не получили быстрого распространения, но заинтересовали корпоративных клиентов, нуждающихся в высокой надежности и защите данных на физическом уровне. Отсутствие у этих устройств локальных дисков и устойчивость их к сбоям электропитания играли здесь не последнюю роль. Постепенно приближаясь по своим функциям к ПК, терминалы все же имели существенные ограничения, которые, как ни странно, оказались весьма полезны. К ним можно отнести отсутствие возможности запуска посторонних приложений, несанкционированного копирования информации и т. д.

Сегодня, если вы оставите наедине с ПК хакера средней руки (или просто квалифицированного злоумышленника с отверткой), можете смело попрощаться со всей конфиденциальной информацией. Терминал в такой ситуации в худшем случае можно просто испортить, информация же останется недоступной.

Обычно ПО фирменного терминала хранится на flash-диске типа DiskOnModule или DiskOnChip. Это миниатюрное устройство емкостью от 16 до 64 Мб. На нем записывается ядро операционной системы, как правило, Windows CE, Windows XP Embedded или Embеdded Linux, а также клиентские программы для всех типов поддерживаемых терминальных серверов.

Сама по себе Windows CE представляет своего рода конструктор, позволяющий разработчику наполнить базовую систему терминала теми или иными возможностями. Все это вместе с лицензией от Microsoft и разработками производителя терминала составляет заметную часть его стоимости. Существуют специализированные инструментальные средства, предназначенные для реализации подобных решений. К ним можно отнести пакет Quarta Embedded OS Localization and Adaptation Kit (LAK) компании "Кварта Технологии", который является расширением интегрированной среды разработки Microsoft Windows CE Platform Builder версии 3.0 или более старшей.

Аналогичная функция возложена и на ОС Embedded Linux. В отличие от Windows она не нуждается в лицензировании и обладает более широким спектром возможностей. Однако требует от разработчика хорошего знания технологии программирования под Linux.

Нередко терминалы одного производителя, отличающиеся по стоимости на сотни долларов, различаются друг от друга лишь емкостью flash-памяти и, как следствие, набором возможностей и поддерживаемых клиентов. Иногда производители минимизируют flash-память до сотен килобайт или вообще отказываются от нее, ограничиваясь лишь PXE-загрузчиком на сетевой плате. В этом случае вся ответственность за загрузку системы целиком ложится на сервер, на котором устанавливаются службы (DHCP, TFTP и др.), передающие в оперативную память терминала загрузочный образ, который в принципе мог бы храниться и локально на flash-модуле. Подобный подход значительно снижает стоимость терминала, но требует нестандартного ПО для настройки сервера и замедляет загрузку.

Развитие технологии flash-памяти в перспективе выведет данный ресурс из категории дефицитных. Но, поскольку время загрузки терминала в значительной степени зависит от размера загрузчика, чрезмерно наращивать объем кода не стоит. В ходе подготовки к проекту поставки терминальных классов в школы Ленинградской области в 2003 г. были проведены испытания различных моделей терминалов, результаты которых отражены на сайте www.thinclient.ru/edu. Терминалы отечественных производителей тратят на загрузку оболочки от 20 до 35 с и на вход в систему - от 5 до 15 с. При этом в скорости загрузки безусловно лидирует Embedded Linux. Сходные данные получила и компания "Ниеншанц": терминалы, работающие под управлением Linux, тратят на загрузку значительно меньше времени, чем те, что используют оболочку от Microsoft. Самые удивительные результаты демонстрируют терминалы Sun Ray от Sun Microsystems: от момента включения до полной авторизации (с использовнием смарт-карты) и входа в систему проходит 5-8 с! Не следует, впрочем, забывать, что на них при этом не устанавливается ни ОС, ни клиентское ПО.

Имеется также несколько интересных решений для тонких клиентов, позволяющих осуществлять полную загрузку оболочки с дискеты или другого накопителя небольшого объема (частный случай - удаленная загрузка). На нем помещается ядро Linux и клиент RDP. В этом случае мы значительно экономим ресурсы, но теряем возможность гибкой настройки и управления терминалом. Впрочем, такое решение может заинтересовать многих руководителей российских предприятий, желающих сэкономить на обновлении парка компьютеров. В течение нескольких лет отслужившие свой срок ПК смогут выполнять функции полноценных терминалов, пока руководство не оценит эффективность подобного подхода и не расщедрится на фирменные тонкие клиенты, отличающиеся более высокой степенью надежности и защищенности информации (ведь на загрузочной дискете довольно легко занести вирус...). Описанная технология реализована в Tiny Windows Terminal (TWT), WTWare, Free Remote Windows Terminal (FRWT) и др.

С начала нового тысячелетия отечественные производители всерьез взялись за выпуск собственных моделей терминалов. Следует заметить, что первые ласточки появились у нас задолго до этого. Вовсе не случайно сегодня идею Windows-терминалов подхватывают предприятия, занимавшиеся ранее изготовлением устройств с символьным интерфейсом. В свое время новосибирская компания "Сектор-Т" одной из первых в России начала выпуск тонких клиентов еще на базе 486-го процессора (рис. 3). Однако из-за отсутствия спроса направление не получило развития. Стоит также отметить винницкий НПФ "Крон Лтд" (рис. 4), на котором производились как терминальные устройства, так и ISA-контроллеры, позволяющие превратить обычный ПК в бездисковый терминал.

Рис. 3. Терминал СТ-490 новосибирской фирмы "Сектор Т"

Рис. 4. Терминальный контроллер ТК-380М2 производства НПФ "Крон Лтд", Винница

Из нынешних российских разработчиков тонких клиентов наиболее интересные по соотношению цена/качество модели представляют фирмы "Флекс", "К-Системс", "АК-Системс" и "Ниеншанц". Безусловным преимуществом их терминалов перед моделями западных производителей при аналогичной функциональности является примерно вдвое меньшая стоимость и квалифицированная сервисная поддержка непосредственно от вендора. Поставщики зарубежных терминалов нередко плохо знакомы с технологией и не в состоянии произвести тонкую настройку устройства под нужды потребителя. В этом смысле одним из немногих исключений является компания BCC, специалисты которой не оставляют без ответа ни один из вопросов, касающихся терминальных систем в целом и поставляемых ими терминалов Compaq (HP) в частности. Однако даже они не могут внести конструктивные изменения в соответствии с пожеланиями заказчика, поскольку центр разработки находится за пределами России.

У каждого из отечественных терминалов есть свои достоинства. Например, устройство K-Systems Termin снабжено встроенным блоком питания и имеет оригинальный дизайн корпуса. Оно неплохо работает под управлением Windows CE. Модель Favourite TC uni от "Ниеншанц" (рис. 5) использует Embedded Linux и поддерживает работу в режиме X-терминала по протоколу XDMCP, чего начисто лишены Windows-терминалы. Об универсальности Favourite TC uni свидетельствует следующий случай. В ходе реализации упомянутого пилотного проекта в школах Санкт-Петербурга и Ленинградской области выяснилось, что учителями информатики накоплен огромный опыт по использованию старых обучающих программ, написанных для среды MS-DOS. Естественно, они хотели бы воспользоваться ими и на новых системах. И хотя на первый взгляд эта задача кажется невыполнимой из-за невозможности прямого обращения к видеопамяти в терминальном режиме, специалисты "Ниеншанца" смогли реализовать на нем запуск 16-разрядных графических DOS-приложений.

Рис. 5. Терминал Favourite TC uni компании "Ниеншанц"

В диапазон цен, не превышающих $300, попадают и некоторые зарубежные устройства, например терминал тайваньской фирмы Taylink Xterm-2000 (рис. 6), также использующий Embedded Linux. Эта интересная модель еще не получила у нас широкого распространения, скорее всего из-за удаленности разработчика.

Рис. 6. Производимый на Тайване терминал Taylink Xterm-2000

По-видимому, желая потрафить вкусам приверженцев ПК, западные производители стали предлагать устройства с более богатыми возможностями. Примером тому служат модели Fujitsu Siemens Futro C и Futro D. Для удовлетворения запросов самого широкого круга заказчиков в терминал ставится процессор с частотой более гигагерца, огромных размеров flash-память (до 512 Мб) и предусматриваются места для винчестера, привода CD-ROM и флоппи-дисковода. Такой клиент уже перестает быть тонким и заметно прибавляет в цене.

Хотелось бы выделить ряд качеств, которыми должен обладать идеальный терминал. Характеристики современного ПК всем более-менее понятны, и даже при покупке его в магазине продавец сможет по пунктам разъяснить, что они означают, и подобрать нужную конфигурацию. С терминалами дело обстоит иначе. Они практически не подлежат какой-либо последующей серьезной модернизации и реконфигурированию, а потому сформировать запрос нужно еще до прихода в магазин.

Предлагаемая таблица (см. ниже) содержит спецификацию на "идеальный" терминал и краткие разъяснения по каждому пункту, поскольку у разных вендоров за одними и теми же словами подчас скрывается различный смысл. Например, при выборе модели терминала желательно точно выяснить, что подразумевается под поддержкой USB. Простое наличие этих портов на плате нередко свидетельствует только об еще одной прорехе в системе безопасности: выполнив загрузку с USB-карты, хакер может получить доступ к оболочке терминала. Проблема эта нередко решается посредством установки пароля в BIOS SETUP. Но реальная поддержка USB-накопителей заключается в возможности обращения к USB-устройствам из терминальной сессии с разрешения администратора, и реализована она далеко не всеми производителями. Как правило, наибольшие сложности возникают при использовании оболочки от Microsoft. В Linux поддержка USB реализуется намного проще. Это замечание важно еще и потому, что наличие средств дистанционной настройки работы терминала с USB-накопителями является серьезным плюсом при выборе производителя.

С авторами - коммерческим директором департамента вычислительных систем компании "Ниеншанц" Андреем Петропавловским и инженером Центра информационных технологий Ленинградской области Сергеем Филипповым можно связаться по адресу: favourite@nnz.ru.

Версия для печати