Komputer nie potrzebujący nic poza chmurą obliczeniową

Oprócz hostowania aplikacji webowych pojawia się szansa całkowitej zmiany sposobu pracy z komputerami. Zamiast pecetów będzie można skorzystać z prostego terminala PCoIP, a desktop kupić w modelu usługowym.

Usługi stały się jednym z rozważanych modeli przetwarzania danych w przedsiębiorstwach. Poza obliczeniami i składowaniem danych istnieje możliwość przeniesienia do chmury także gotowych desktopów, zarówno w modelu cienkiego klienta, jak i zerowego klienta, gdzie wszystko, włącznie z renderowaniem obrazu, jest wykonywane na serwerze. Technologia PCoIP jest wynikiem przełomu, jaki dokonał się w kompresji obrazu, niezbędnej do zrealizowania połączeń przez sieć. Dzięki niej wszystkie stacje robocze - od tych, na których pracują pracownicy zadaniowi, aż po mocne maszyny przeznaczone dla bardzo zaawansowanych użytkowników - mogą być centralizowane i przeniesione do serwerowni. Jednocześnie technologia ta zapewnia bardzo dobre wrażenia użytkownika, a jeśli usługa będzie świadczona w modelu cloud, firma będzie mogła skorzystać z elastyczności oraz szybkości wdrożenia, które charakteryzują usługi chmurowe.

Protokół PCoIP zakłada kompresję, szyfrowanie i enkodowanie całej treści, która jest tworzona w stacji roboczej i przeniesienie kompletu obliczeń na serwer, transmisja obejmuje jedynie czystą zawartość ekranu ("piksele"), przy czym do przesyłania danych korzysta się ze standardowego połączenia TCP/IP. Implementacja tego protokołu po stronie serwera może być zrealizowana za pomocą specjalizowanej karty graficznej lub w oprogramowaniu, takim jak VMware View. Rozwiązania PCoIP obsługują wysoką rozdzielczość obrazu na wielu monitorach, w pełnej jakości, media w jakości wideo HD, dobrej jakości dźwięk, a także pełną obsługę urządzeń USB, wszystko przez korporacyjny LAN, a nawet WAN. Protokół ten nadaje się z powodzeniem do hostowania desktopów w odległym data center, jeśli tylko zostanie zagwarantowana wystarczająca przepustowość połączeń.

Renderowanie obrazu po stronie serwera

W zwykłym komputerze PC system operacyjny, sterowniki, kontroler grafiki oraz monitor są mocno z sobą połączone i optymalizowane pod kątem wydajności. Przy renderowaniu na kliencie są one rozdzielone fizycznie i połączone siecią - tak działają także usługi terminalowe. Aby wytworzyć obraz aplikacji w usługach terminalowych, każda komenda z hosta i odpowiedź użytkownika musi przejść przez sieć, co zmniejsza wydajność pracy aplikacji. Model PCoIP zakłada renderowanie obrazu po stronie serwera i transmitowanie jedynie wyniku renderowania przez sieć, co umożliwia opracowanie w pełni klienckich, bezstanowych urządzeń, które jedynie dekodują dostarczany strumień. Ponieważ klient nie ma nic wspólnego z aplikacją po stronie hosta, nie pojawiają się problemy związane ze zgodnością wyświetlania obrazu aplikacji (co czasami występuje przy usługach terminalowych). Przesyłanie obrazu zmniejsza także wrażliwość na opóźnienia w sieci, gdyż obraz jest transmitowany tylko w jedną stronę i bardzo efektywnie kompresowany.

Jedną z ważnych zalet modelu zero client jest niezależność transmisji obrazu od używanego oprogramowania, w szczególności kodeków wideo. Kodowanie do transmisji w sieci ma zupełnie inne wymagania, zależnie od wyświetlanej zawartości, zatem przed wysłaniem od serwera do klienta odbywa się dekompozycja obrazu, wydzielenie grafiki, tekstu, ikon, fotografii oraz wideo, a następnie kompresja każdego z tych obiektów za pomocą właściwego kodeka. Dzięki inteligentnej dekompozycji można uzyskać znaczące zmniejszenie zapotrzebowania na pasmo, a to ma niebagatelne znaczenie, gdy klient jest połączony do serwera przez WAN. Z kolei kodeki budują każdy z pikseli w sposób bezstanowy, gdy tylko przestaną się zmieniać, zatem obraz wysyłany za pomocą PCoIP jest wyświetlany prawidłowo, niezależnie od ograniczeń sieci.

Obraz dostosowany do możliwości sieci

Najpoważniejszym problemem przy przesyłaniu strumieni obrazu przez sieć jest dostosowanie jego jakości do aktualnego obciążenia sieci. Nie zawsze można zagwarantować pasmo dla każdego z połączeń, co dotyczy także dostawców usług cloud computing oraz klientów korzystających z desktopów hostowanych w chmurze. Technologia dostarczenia desktopów za pomocą PCoIP umożliwia skonfigurowanie ilości pasma, do którego dostosowana będzie jakość wysyłanego obrazu. Gdy sieć jest obciążona, jakość będzie zmniejszona do zaplanowanego pasma, a gdy obciążenie zmaleje, oprogramowanie ponownie użyje pełnej dostępnej jakości obrazu. W przypadku protokołów wykorzystujących renderowanie na kliencie w stronę klienta wysyłane są różne komendy oraz częściowo obrazy w formie skompresowanych bitmap, zatem informacje te muszą dotrzeć we właściwej kolejności. Przy mocno obciążonej sieci, gdy następuje utrata pakietów, jakość pracy w środowisku terminalowym ulega znacznej degradacji - nowe komendy czekają na przesłanie i zakończenie renderowania poprzednich. Protokół PCoIP nie ma tego problemu, gdyż nie wysyła żadnych komend do klienta i następne obrazy nie muszą czekać na zakończenie transmisji poprzednich - jeśli po drodze zginie kilka pakietów, system jest na tyle inteligentny, że ponowi utracone pakiety, kiedy odpowiadające im porcje obrazu nie uległy zmianie od poprzedniego wysłania.

PCoIP jak VoIP

Dla poprawy czasu odpowiedzi używa się protokołu czasu rzeczywistego korzystającego z UDP - w taki sam sposób działa telefonia oraz telewizja internetowa. Ponieważ VoIP jest już eksploatowany w modelu usługowym, przeniesienie do chmury hostowania desktopów nie powinno napotykać na poważne problemy techniczne wynikające z samego protokołu transmisji danych w sieci.

Prosty i bezpieczny klient

Zadaniem klientów PCoIP jest jedynie odbieranie i dekodowanie już zrenderowanych na hoście pikseli, nie ma potrzeby, by w urządzeniu sprzętowym działał jakiś system operacyjny czy specjalizowane aplikacje. Na urządzeniu klienckim nie przeprowadza się żadnych obliczeń, z wyjątkiem deszyfrowania i dekodowania obrazu, zatem do tego celu można wykorzystać specjalizowane układy scalone, które będą pobierać mniej energii elektrycznej niż typowa architektura x86 wyposażona w znaczną ilość pamięci RAM i charakteryzująca się o wiele większą wydajnością obliczeniową niż jest naprawdę potrzebna do wykonania tego zadania. Dzięki bezstanowej architekturze PCoIP i braku informacji przechowywanych na urządzeniu klienckim terminale te mogą być najbezpieczniejszym z obecnie stosowanych graficznych klientów sieciowych. Klient taki jest odporny na infekcje wirusowe i oferuje jednocześnie silne uwierzytelnienie, a także ochronę urządzeń USB. W masowej produkcji takie proste urządzenia będą o wiele tańsze od dzisiejszych, będą mogły być dostarczane w postaci już skonfigurowanej w cenie usługi przez usługodawców cloudowych. Urządzenie może mieć postać monitora lub nawet może być umieszczone w nieco większym gnieździe sieciowym, zasilane przez sieć Ethernet, podobnie jak niektóre terminale graficzne dla usług terminalowych. Oszczędność energii elektrycznej może być jedną z zalet takiego sposobu przetwarzania danych - klient PCoIP jest bardzo energooszczędny.

Komentarz

Temat pracy zdalnej, w tym zero i cienkich klientów, przeplata się od dobrych 25 lat. Teraz powoli ewoluuje to w kierunku HVD (hosted virtual desktop) czyli hostowane wirtualne desktopy. Zawsze były problemy z wydajnością łączy telekomunikacyjnych albo trudnością przekonania biznesu do pracy "gdzieś zdalnie", po słabą jakość obrazu (stop klatki) versus praca lokalna.Nowy protokół PCoIP firmy Teradici wraz z firmą Riverbed jest "złotym środkiem" realizującym funkcjonalność zero/cienkiego klienta, bezpieczeństwa danych przesyłanych , potrzebami biznesu a inteligentnym dopasowaniem jakości obrazu w zależności od przepustowości w optymalizacji WAN. To już mały krok do quazi systemu, który będzie niezależny od platformy. Coraz większa rzesza użytkowników domowych swoją pracę na komputerze ogranicza do kilku usług jak poczta, internet, w tym portale społecznościowe, filmy, muzyka ,gry itp.. Użytkownicy nie chcą znać się, na systemie operacyjnym, który to realizuje. W firmach tzw. template stacji roboczej występuje od lat. Usługi szeroko znane jako CloudComputing "pukają coraz głośniej do naszych domowych drzwi". Potentaci na rynku "Clouda" tacy jak HP, IBM, Dell po Vmware, Microsoft czy Apple dodają coraz więcej elementów wspomagających lub umożliwiających pracę w chmurze obliczeniowej.

MACIEJ CHOMA, Architekt IT, Biuro Architektury i Infrastruktury ATENA Usługi Informatyczne

i Finansowe Sp. z o.o.