Multimedia und VoIP via Thin-Clients
Neue Leistungsklasse – Spezifische Prozessoren und Grafikchips sowie DDR2 RAM machen Thin-Clients fit für einstige PC-Domänen: Mittlerweile lassen sich so hochwertige Services wie Voice-over-IP und rechenintensive Multimedia- und Grafikanwendungen effizient via Server-based-Computing und Thin-Clients bereitstellen.
Ressourcen-hungrige Multimedia-Applikationen stellen hohe Anforderungen an Server-based- Computing-Infrastrukturen. Server, Endgeräte und Netzwerke müssen entsprechend leistungsfähig ausgelegt sein. Dies gilt in besonderem Maße für den Multitasking-Betrieb, bei dem mehrere Anwendungen gleichzeitig benutzt werden und große Dokumente oder Grafiken bearbeitet werden. Dank deutlicher Fortschritte in allen drei Bereichen ist Server-based-Computing inzwischen auch für Heavy-User interessant.
Endgeräteseitig kommt es dabei vor allem auf die Grafikleistung an, die sich aus Grafikchip, CPU, RAM und den Videoeigenschaften ableitet. Mit modernen Thin-Clients lassen sich zunehmend auch Multimedia- und/oder Grafik-Anwendungen bereitstellen. So nutzt beispielsweise die Universität Maastricht den Open-Source-Multimedia-Player »Mplayer« und streamt Vorlesungen und Seminare auf die in der Bibliothek aufgestellten Igel-Thin-Clients. Von dort aus können die Studenten dann jederzeit über eines der rund 600 Endgeräte die Aufzeichnungen abrufen.
Welche Multimedia-Applikationen verwendet werden können, hängt von der Art der Nutzung – Anzahl der Anwender, verwendete Programme – wie auch von der Hardwareausstattung ab. Dazu gehören neben den Endgeräten auch Server und Netzwerk. Die immer leistungsfähigeren Server tragen zur Verbesserung der Einsatzmöglichkeiten von Thin-Clients bei. Neue Entwicklungen auf Server-Hardware-Seite, wie die Virtualisierung von Server-Infrastrukturen oder Server-Sizing, helfen Multimedia- und/oder Grafikprogramme bereitzustellen. Für das Netzwerk empfiehlt sich die Anbindung der Clients an die Terminalserver via Fast-Ethernet, will man Multimedia- und Grafikanwendungen in ausreichender Geschwindigkeit bereitstellen. Neben der Datenübertragungsrate entscheidet auch die Latenz über die Performance des Netzwerkes.
Moderne Thin-Clients sind inzwischen sowohl auf der Hardware- als auch auf der Softwareseite für Multimedia-/Grafikanwendungen gerüstet. Firmware-seitig integrierte lokale Anwendungen schonen Server-Ressourcen und Netzwerkbandbreiten. Oft anzutreffen sind hierbei Web-Browser inklusive Java-Umgebung, häufig verwendete Plug-Ins wie Acrobat-Reader, Media-Player, Macromedia-Shockwave und Flashplayer. Hardwareseitig sollte die Grundausstattung der Thin-Clients einen 1-GHz-Prozessor, 256 RAM und einen Videospeicher von mindestens 16 MByte umfassen. Weitere Features wie DVI- und Analog-Anschluss für den Betrieb von zwei Monitoren wie auch USB 2.0 zum Anschluss von externen Geräten gehören ebenfalls zur Basisausstattung für den erfolgreichen Betrieb von Multimedia- und/oder Grafikanwendungen auf Thin-Clients.
Zahlreiche Grafik- oder Bildbearbeitungsprogramme können inzwischen schon via Thin-Clients eingesetzt werden. So gestaltet beispielsweise das holländische Beerdigungsunternehmen In Pace-Dela Anzeigen und Beileidskarten mit Adobe-Photoshop auf neun Endgeräten von Igel. Neben den üblichen Microsoft-Office-Programmen stehen zusätzlich Adobe-Pagemaker, Adobe-Acrobat, Corda und Ad-Systems über einen Intel-2-GHz-Xeon-Server mit vier 36-GByte-Festplatten zur Verfügung. An seine Leistungsgrenzen stößt das Server-based-Computing derzeit noch bei sehr rechenintensiven Anwendungen, wie Videobearbeitung oder CAD/CAM. Doch auch diese PC-Domäne soll bald fallen. Citrix hat mit der Beschleunigertechnik für 3D-Anwendungen »Pictor« bereits die Erweiterung des Presentation-Server um 3D-Fähigkeiten für professionelles CAD und andere Grafikanwendungen angekündigt.
Auch der aktuelle IT-Virtualisierungstrend verschafft dem Server-based-Computing neue Möglichkeiten. So lassen sich beispielsweise nicht terminalfähige oder sporadisch genutzte Anwendungen mit Hilfe von Desktop-Virtualisierung relativ kostengünstig zentral bereitstellen. Als Alternative für kostenintensive zusätzliche Arbeitsplatz-PCs mit lokal installierten Applikationen werden virtuelle PCs auf dem Server abgebildet, die sich beliebig klonen, updaten und zentral verwalten lassen. Den wartungsintensiven klassischen PC ersetzt ein kostengünstig zu betreibender und zentral administrierbarer Thin-Client. Desktop-Virtualisierung geschieht mit Hilfe von Virtualisierungssoftware wie VMware. Der Zugriff auf via Virtualisierungssoftware abgebildete virtuelle Desktops erfolgt über das RDP-Protokoll der Thin-Clients. Dieses Vorgehen wird momentan auch als ein kostengünstiger Weg zur Migration auf Windows-Vista diskutiert, ohne die hohen Investitionen in Vista-kompatible PC-Hardware tätigen zu müssen.
Voice-over-IP und Server-based-Computing
Als einer der zukunftsorientiertesten digitalen Services gilt Voice-over-IP via Thin-Client. Die für optimale Bandbreitenausnutzung und auf weit entfernte Verbindungen ausgelegten Protokolle des Server-based-Computing lassen genug Spielraum für die kostengünstige IP-Telefonie mittels quelloffenem SIP-Standard und dem sicheren Secure-Realtime- Transport-Protocol (SRTP). Zentrale Administrationsfähigkeit, Endgerätestandardisierung und geringere Telekommunikationskosten ergänzen sich somit zu einer zukunftssicheren und sich rasch amortisierenden Kostensenkungsmaßnahme. Während das Server-based-Computing die Total-Cost-of-Ownership einer IT-Umgebung um bis zu 50 Prozent senkt, bescheinigen aktuelle Analysen dem Voice-over-IP je nach Unternehmensgröße und Integrationsgrad 20 bis 40 Prozent Einsparungen bei den Telefonkosten.
SBC- und VoIP-Anwendungen werden vom Arbeitsplatz aus genutzt und lassen sich idealerweise über ein gemeinsames Endgerät zusammenführen. So hat der deutsche Thin-Client-Hersteller Igel Technology standardmäßig VoIP in die Firmware seiner Linux-basierten Clients implementiert. Als Basistechnologie dient dabei der quelloffene und weltweit verbreitete Standard SIP. Das Open-Source-Protokoll garantiert eine zukunftssichere Lösung, die gleichsam für Anbieterunabhängigkeit und Investitionsschutz sorgt.
Eine serienmäßige Implementierung des VoIP-Features in die Firmware der Thin-Clients soll Anwendern eine hohe Einsatzflexibilität garantieren. Idealerweise sind diese mit den drei typischen SBC-Kommunikationsprotokollen RDP, ICA und X11 ausgestattet und unterstützen damit die gängigen Terminalserversysteme Windows-2003-Server, Citrix-Presentation-Server und Linux. Ein weiterer Vorteil der SIP-Clients ergibt sich aus den geringen Hardwareanforderungen, die er an die Endgeräte stellt. Die Leistungsfähigkeit von Thin-Clients wird somit kaum beeinflusst.
Die Nutzung von VoIP ist beinahe so einfach wie die Integration eines Thin-Clients in eine Server-based-Computing-Umgebung. Für den internen Einsatz bedarf es lediglich eines SIP-Servers und eines Headsets, das via USB oder Klinkenstecker an das Endgerät angeschlossen wird. Zur besseren Sprachqualität empfiehlt sich die Verwendung eines hochwertigen Headsets mit integriertem Verstärker. Das von Igel unterstützte Softphone von kPhone ermöglicht über das unternehmensinterne LAN kostenlose Telefonate von Client zu Client. Auch über Breitbandnetze angebundene Außenstellen oder Teleworker können damit kostenlos interne Gespräche beispielsweise mit der Unternehmenszentrale führen. Wird neben dem SIP-Server zusätzlich etwa die Open-Source-Software Asterisk auf dem Server implementiert, kann damit über einen Provider aus dem LAN heraus weltweit IP-Telefonie betrieben werden. Über IP-Telefonanlagen lassen sich auch bestehende Telefone und Kommunikationsgeräte weiter verwenden und so bereits getätigte TK-Investitionen schützen.
Die Konfiguration des VoIP-Clients sollte über eine zentrale Managementsoftware möglich sein. Damit lassen sich alle organisationsweit betriebenen Thin-Clients gruppenweise und innerhalb weniger Minuten konfigurieren und aktualisieren, was zu einer deutlichen Senkung der Administrationskosten führt.
Die Qualität der VoIP-Verbindung – oder kurz die Quality-of-Service – hängt grundsätzlich von der aktuell verfügbaren Bandbreite ab. Das Server-based-Computing erfordert lediglich geringe Bandbreiten für den Datenaustausch zwischen Thin-Client und Server. Die entsprechenden Kommunikationsprotokolle sind auf große Entfernungen ausgelegt und haushalten deshalb sehr effizient. Folglich steht dem IP-Datenstrom tendenziell mehr Bandbreite zur Verfügung als beispielsweise in typischen Client-Server-Architekturen mit gemappten Netzlaufwerken.
Beim Gesprächsaufbau handelt der SIP-Client die VoIP-Verbindung mit dem SIP-Server aus. Der Sprachdatenstrom an sich wird via RTP übertragen. Dieses Transportprotokoll wurde gezielt für Echtzeit und Audiodaten entwickelt. Ähnlich wie beim MP3-Format für Musik wird die Sprache vor der Übertragung über das Netz komprimiert. Wie stark diese Kompression ist, hängt von den zusätzlich verwendeten Sprachcodecs ab. Die verwendete VoIP-Software oder -Hardware kann die Kompression je nach verfügbarer Bandbreite zudem automatisch erhöhen oder vermindern. Die Datenmenge von Voice-over-IP liegt je nach Kompressionsgrad etwa zwischen 12 kBit/s und 80 kBit/s. Mit Hilfe bestimmter Router, die Sprachpakete bevorzugt behandeln, lässt sich die Sprachqualität weiter verbessern.
Analog zum konventionellen Internet-Verkehr sieht sich auch jeder VoIP-Anwender drängenden Fragen nach der Sicherheit ausgesetzt. Innerhalb von Unternehmensnetzen lässt sich der IP-Datenstrom mittels VPN schützen. Das gilt vor allem für WAN-Verbindungen. Zu diesem Zweck bietet beispielsweise die Igel-Firmware grundlegende Verschlüsselungskomponenten wie PPPT (VPN) oder den Cisco-VPN-Client. Die Integration von SRTP ermöglicht alternativ zu RTP eine Verschlüsselung der Sprachdaten. SRTP eignet sich insbesondere für den Schutz von VoIP-Verkehr, denn es lässt sich in Verbindung mit Header-Compression nutzen und hat keine Auswirkung auf die Qualität des IP-Services. Das bringt entscheidende Vorteile für Lösungen, die den Datenverkehr via Sprachcodecs verbessern und dadurch geringere Übertragungsraten erzielen.
Fazit
Das volle Einsatzspektrum für Thin-Clients ist gerade erst im Begriff, sich zu entwickeln. Geringe Netzlasten, zentrales Management sowie hohe Sicherheit und Zuverlässigkeit sind attraktive Faktoren für den Einsatz in multimedialen Umgebungen. Neben branchen- und anwendungsspezifischen Hardwareausprägungen werden vor allem konsolidierungstaugliche Services wie Voice-over-IP und Multimediaanwendungen sowie die damit verbundenen Einsparpotenziale und Funktionen immer mehr an Bedeutung gewinnen.
Frank Lampe,
Marketing Manager, Igel Technology
