Terminalserver

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Der Begriff Terminalserver steht sowohl für ein Funktionsprinzip in der elektronischen Datenverarbeitung als auch für Server- Software und -Hardware. Bei einem Terminalserver sind Programme und Daten zentral auf einem "Server" oder "Host" gespeichert, die Ein- und Ausgabe findet dezentral auf Benutzerendgeräten (den "Terminals") über ein Netzwerk statt. In der Frühzeit der elektronischen Datenverarbeitung war dieses Funktionsprinzip der Normalfall.

Historie[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Mit dem Aufkommen von Computerbildschirmen und den nun möglich werdenden Dialoganwendungen bestand die Rechnerwelt aus "Hosts" (Zentralcomputern, heute Server genannt, damals typischerweise Großrechner ) und Endgeräten (Terminals). Die Terminals waren damals Text- oder alphanumerische Bildschirme. Demzufolge bildete das einzige Eingabegerät eine Tastatur. Der Benutzer gab per Tastatur Daten und Kommandos ein und schickte sie per "Datenfreigabe" an den Host zur Verarbeitung. Der Host lieferte das Ergebnis der Verarbeitung auf dem Bildschirm des Anwenders. Das erforderliche Netzwerk für eine solche Installation benötigte im Vergleich zu heute nur sehr geringe Übertragungskapazitäten (wenige KByte/sec) und war typischerweise nur mit einem Host verbunden. Ein Beispiel einer solchen Netzwerkarchitektur stellte die Systems Network Architecture (SNA) von IBM dar, einen der ersten Großrechnerhersteller. Waren die Endgeräte räumlich nah beieinander, wurden oft kostengünstige serielle Terminals verwendet, d. h. es gab kein Computer-Netzwerk im heutigen Sinne, sondern nur eine Reihe von seriellen Datenleitungen (wie z. B. RS-232-Anschlüsse) zu den Endgeräten, die alle an einem Zentralrechner angeschlossen waren. Diese Endgeräte waren bei Unix-Zentralrechnern weit verbreitet.

Mit steigender Verbreitung der Unix-Systeme, damals auch "Open Systems" genannt (da es Varianten von mehreren Herstellern gab), wurde für dieses Betriebssystem (1984) eine Grafische Benutzeroberfläche entwickelt, das sogenannte X Window System. Diese Technik machte die Ausgabe von Grafiken auf die Computerbildschirme möglich. Die Besonderheit des X-Window-Systems (kurz X11 genannt), war es, Ausgaben auch über Computernetzwerke hinweg auf entfernte Terminals schicken zu können. Dazu wurde ein eigenes Netzwerkprotokoll entwickelt, auf TCP/IP ebenfalls X11 genannt. Das empfangende Terminal benötigte für die Darstellung ein sogenanntes X-Server-Programm. Diese Art von Terminals ("X-Terminal") genannt benötigten im Gegensatz zu den alten Text-Terminals einen eigenen, lokalen Prozessor und eine Grafikkarte für die Bildschirmsteuerung. Das X-Window-System hatte bereits 1984 alle Eigenschaften moderner GUIs wie Mausbedienung, Mehrfensterausgabe, skalierbare und horizontal- und vertikal rollbare Fenster. Der Begriff Terminalserver wurde mit den X-Terminals üblich.

Mit dem Aufkommen der Personal Computer wurden GUI und dezentrale Programminstallationen üblich und schließlich Standard. Damit waren auf jedem Arbeitsplatz auch leistungsfähige Prozessoren und Grafikkarten verfügbar, die Hardwaregrundlage für eine Terminalserver-Infrastruktur. Im kommerziellen Bereich konnten die PCs aber nie auf Server- bzw. Großrechnerprogramme verzichten, Terminalserver wurde nun zum Namen für Softwarelösungen, die die Darstellung solcher Programme auf PCs ermöglichte, Ein Beispiel dafür sind Telnet 3270, ein PC-Programm und Netzwerkprotokoll für den Zugriff auf IBM-Großrechner.

Heutige Ausprägungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die immer mehr geforderte Grafikfähigkeit von Anwendungsprogrammen sorgte für stark steigende Bandbreitenanforderungen an die Computernetzwerke, wenn sie über Terminalserver genutzt wurden. Das X11-Protokoll war diesbezüglich ungünstig, da Grafikinformationen nicht komprimiert wurden. Eine neue Familie von Terminalserver-Protokollen wurden entwickelt, ein frühes und sehr leistungsfähiges war Independent Computing Architecture der Firma Citrix Systems, die Komprimierung, Caching, Verschlüsselung in die Protokolle einbrachten. Das Protokoll virtual Network Computing wurde entwickelt und später als Open Source veröffentlicht und fand dadurch große Verbreitung in der Unix-Welt. Die Firma Citrix startete eine Kooperation mit Microsoft, um das Terminalserverprinzip auch unter dem damals neu entwickelten Windows NT zu ermöglichen. Windows NT war zu diesem Zeitpunkt (Version 3.1 bzw. 3.51) zwar mehrbenutzer-fähig, konnte aber nicht mehrere grafische Sitzung ("Multisession"-Fähigkeit) gleichzeitig ausführen. Citrix erweiterte den Windows-NT Kernel dahingehend, baute das ICA-Protokoll in Windows NT ein und durfte dieses "Citrix Terminal Server" genannte Produkt zunächst exklusiv vertreiben. Microsoft kaufte Citrix später die Rechte an dieser Technologie (ohne ICA-Protokoll) ab und entwickelte ein eigenes Netzwerkprotokoll, das Remote Desktop Protocol, in späteren Windows-Server-Versionen war die Technologie als "Windows Terminal Services" direkt verfügbar.

Im Sinne des Funktionsprinzips "Terminalserver" können heutige Internet- und Cloud-Webanwendungen ebenso als "Terminal"- oder zentralisierte Programme angesehen werden. Auch die Virtualisierung von Arbeitsplatzrechnern wird als "Terminalserver-Betrieb" angesprochen.

Wirtschaftlichkeit[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Beim Aufbau mit vielen Arbeitsplätzen (Clients) und einem leistungsstarken zentralen System (Host) wird die Wirtschaftlichkeit in einem Gesamtmodell bewertet, das beispielsweise berücksichtigt:

  • Anzahl der Clients für gleichzeitige Nutzung (Lizenzkosten)
  • Leistung des Servers und Redundanz (Hardwarekosten)
  • Aufwand für die Clients und lokale Sicherung (Wartungskosten der Hardware und Betriebskosten)
  • Aufwand für Änderungen der Anwendung (Pflegekosten der Applikation)
  • Auslegung des Netzwerks für die Transfers (Hardware- und Leitungskosten)
  • Sicherung und Schutz der Datenbestände (Ausfall- und Missbrauchsrisiken)
  • Zusammenfassung der Zugriffsmechanismen in einem gemeinsamen Konzept (Authentizität, Autorisierung und Missbrauchsrisiken)

Vorteile[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Da die Datenhaltung und die Verarbeitung der Daten auf dem entfernten (remote) Server stattfindet, kann der lokale Arbeitsplatz (Client) mit dem Einsatz von Thin Clients kostengünstiger, einfacher und robuster sein als beim Einsatz von vollwertigen Desktop-Computern mit eigener Festplatte etc.

Die Serverfunktion kann zudem mit einem leistungsfähigen Server (Host) für mehrere Serverfunktionen virtualisiert werden und erfordert keine eigene Hardware.

  • bei Verwendung optimierter Netzwerkprotokoll kann der Datenverkehr deutlich sinken gegenüber dem Zugriff von Clients auf zentrale Daten, die lokal auf Personal Computer verarbeitet werden.
  • Bei Ausfall, Diebstahl oder Virenbefall des lokalen Endgeräts (Client) gehen die auf dem Server gespeicherten Daten nicht verloren, bzw. fallen nicht in unbefugte Hände
  • Die Arbeitsplatz-Einzelkosten (Total Cost of Ownership, TCO) sinken bei großen Installationen erheblich.
  • Die Anwendungssoftware muss nur einmal auf dem Terminalserver installiert und gepflegt werden.
  • Auf den lokalen PC-Systemen (Clients) ist lediglich die Terminal-Zugangssoftware zu installieren.
  • Eine redundante Installation kann Ausfälle in einer Terminalserver-Farm vollständig überbrücken (hot swap)
  • zentrale Administration und einfach zu steuerndes Sicherheitskonzept, die Daten verlassen die Serverumgebung nicht.

Nachteile[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Zentralisierung: der Anlagenverbund ist grundsätzlich vom Netzwerk abhängig, der Anwender hat nicht alle Freiheiten, die er auf einem Personal Computer hat
  • Die Softwarekompatibilität und das Lizenzmodell müssen passen: Nicht jede Standardsoftware läuft auf dem Terminalserver.

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]