Anforderungsanalyse für den Einsatz von Thin-Client-Systemen in einem mittelständischem Unternehmen

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1 Titel

• Autor: Thomas Carduck
• Titel der Arbeit: Anforderungsanalyse für den Einsatz von Thin-Client-Systemen in einem mittelständischem Unternehmen
• Hochschule: Fachhochschule für Ökonomie und Management (FOM) Neuss

2 Inhalt

Inhaltsverzeichnis 1 Titel 2 Inhalt 3 Einleitung 4 Übersicht verfügbarer Systeme 4.1 Hardware 4.1.1 Architektur 4.1.2 Speichermedien 4.1.3 Anschlüße 4.2 Betriebssysteme 4.2.1 Windows Embedded 4.2.2 Linux 4.3 Management der Geräte 4.4 Applikationsbereitstellung 4.4.1 Server Based Computing mit Windows Terminal Services und Citrix XenApp 4.4.2 Virtual Desktop 5 Anforderungen 5.1 Kostenersparnis 5.2 Verfügbarkeit / Zuverlässigkeit 5.3 Software Unterstützung / verfügbare Anwendungen 5.4 Schnittstellen / Peripherie 5.5 Sicherheit 5.6 Ergonomie 6 Anforderungsanalyse 6.1 Kostenersparnis 6.2 Verfügbarkeit / Zuverlässigkeit 6.3 Software Unterstützung / verfügbare Anwendungen 6.4 Sicherheit 6.5 Ergonomie 7 Fazit 8 Fußnoten 9 Abkürzungsverzeichnis 10 Literatur- und Quellenverzeichnis

3 Einleitung

Die vorliegende Seminararbeit analysiert die Anforderungen eines mittelständischen Unternehmens an den Einsatz von ThinClients. Als Definition für ein mittelständisches Unternehmen wird in Ermangelung einer offiziellen gesetzlichen Vorschrift die Definition des "Instituts für Mittelstandsforschung" herangezogen.

Die besagt^[1]:

Unternehmensgröße	Zahl der Beschäftigten	Umsatz € / Jahr
klein	bis 9	bis unter 1 Million
mittel	10 bis 499	1 bis unter 50 Millionen
Mittelstand (KMU) zusammen	bis 499	bis unter 50 Millionen
groß	500 und mehr	50 Millionen und mehr

In der vorliegenden Arbeit wird also von einem Unternehmen mit rund 500 Mitarbeitern und ebenso vielen PC Arbeitsplätzen ausgegangen.

Im ersten Teil wird ein Überblick der verfügbaren Systeme gegeben. Anschließend folgt die Aufstellung der Anforderungen und zuletzt die Analyse in wieweit die Anforderungen abgedeckt werden können, wo Risiken existieren und welche Chancen sich ergeben. Das Abschließende Fazit fasst noch einmal alle Aspekte zusammen.

Der Begriff "Thin Client" ist nicht fest definiert. Allgemein wird darunter ein Terminal zur Daten Ein- und Ausgabe verstanden. Die Hersteller von Thin Clients statten die Geräte oft mit Zusatzfunktionen aus um so neue Marktsegmente zu erreichen etwa der Hersteller Wyse mit verschiedenen Multimedia Erweiterungen zum mehr Monitor betrieb oder optimierter Video Wiedergabe^[2]. Die Abgrenzung zwischen Thin-Client und einem vollständigen PC (der in diesem Zusammenhang auch als Fat-Client bezeichnet wird) ist daher nicht immer einfach. Beispiele dafür sind etwa PCs die als Thin-Clients eingesetzt werden, also ohne lokal installierte Software auskommen.

Der Einsatzweck ist also als das eigentliche Unterscheidungsmerkmal zwischen Thin-Clients und Fat-Clients zu sehen: "Auf dem Fat-Client werden die Applikationslogik und die Dialogsteuerung ausgeführt. Dazu müssen ausreichende Ressourcen zur Verfügung gestellt werden, um auch eine akzeptable Gesamtperformance zu erzielen. Die Server-Komponente dient lediglich der Datenhaltung. Beim Thin-Client hingegen, laufen die Applikationslogik und die Datenhaltung komplett serverseitig."^[3]

4 Übersicht verfügbarer Systeme

4.1 Hardware

Das folgende Kapitel gibt einen kurzen Überblick der verfügbaren Thin Client Systeme. Eine vollständige Betrachtung aller am Markt verfügbaren Hersteller und Modelle ist aufgrund des begrenzten Umfangs der Arbeit nicht möglich und auch nicht sinnvoll da sich die Modelle der einzelnen Hersteller weitestgehend nur in den eingesetzten Komponenten nicht aber in der grundlegenden Architektur unterscheiden.

Im folgenden sind einige häufig verwendete Thin-Client Modelle und ihre technischen Spezifikationen aufgeführt in den weiteren Kapiteln wird auf die Details eingegangen:

	IGEL UD2[4]	Wyse S90[5]	HP t5145[6]
Prozessor	VIA Eden 400Mhz	AMD Geode GX	VIA Eden 500Mhz
Chipsatz	VIA CN700	VIA Unichrome Pro	keine Angabe
Arbeitsspeicher	512MB DDR-RAM	256MB DDR-RAM	512MB DDR2-RAM
Nicht flüchtiger Speicher	512MB - 2GB Flash	512MB Flash	128MB Flash
Bild

4.1.1 Architektur

Die Hardwarearchitektur von Thin Clients entspricht der vom PC bekannten Von-Neumann-Architektur^[7]. Zentrale Komponenten sind die CPU, der Arbeitsspeicher und die Ein- / Ausgabegeräte. Die Komponenten sind über einen Datenbus miteinander verbunden.

Da beim Thin-Client nicht die Leistungsfähigkeit des Systems sondern die Haltbarkeit, Zuverlässigkeit und (seit neuestem) die Energieeffizienz im Mittelpunkt stehen werden andere als die Standard PC Komponenten verwendet. Als CPU's kommen die Stromsparenden Notebook CPUs oder von auf energieeffiziente Rechenkerne spezialisierte Hersteller wie z.B. VIA^[8] zum Einsatz.

Die Standard Modelle der bekannten Hersteller sind passiv gekühlt die ist möglich durch die Auslagerung des Netzteils aus dem Gehäuse heraus. Viele Modelle sind komplett ohne mechanische Teile aufgebaut.

4.1.2 Speichermedien

Im Bereich des Arbeitsspeichers wird bei Thin-Clients die gleiche Technologie wie bei PCs verwendet. Es kommen je nach Gerätegeneration SD oder DDR-RAM Module zum Einsatz. Bei den Massenspeichern werden die Unterschiede zwischen PC und Thin-Client sehr deutlich. Der PC benötigt eine eigene Festplatte mit ausreichend Kapazität zur Bereitstellung von Daten aber auch zum speichern der Programme. Hier zeigt sich bereits ein deutlicher Nachteil der PC Systeme. Ein Anwendungsprogramm das von vielen Mitarbeitern genutzt wird muss auch auf vielen PCs installiert werden. Ein Textverarbeitungsprogramm wird so in einem Mittelständischen Unternehmen hunderte mal auf unterschiedlichen Festplatten der PCs gespeichert. Beim einem Thin-Client System wird die Applikation vom Server bereitgestellt. Die Applikation muß daher nur zentral gespeichert werden. Für den Thin-Client ist es daher ausreichend ein Speichermedium mit wesentlich geringerem Volumen und Leistungsfähigkeit zu nutzen. Hier kommen bei den meisten Geräten Flash-Speicher zum Einsatz die ohne mechanische Teile gefertigt werden. Einige Thin-Client Modelle kommen ganz ohne Massenspeichermedium aus und beziehen das Betriebssystem aus dem Netzwerk (PXE Boot). Das Betriebssystem läuft dann komplett im Arbeitsspeicher des Thin-Clients. Die in Thin-Clients verbauten Flashmodule sind in der Regel 256MB, 512MB oder 1GB groß.

4.1.3 Anschlüße

Thin-Clients unterstützen eine Reihe von Peripheriegeräten und kommen daher mit den meisten vom PC bekannten Schnittstellen.

Zum Standard gehören:

• Netzwerk Anschluss
• VGA Anschluss
• PS/2 Maus
• PS/2 Keyboard
• USB Anschluss
• Audio Anschlüsse

Weiterhin sind Geräte verfügbar mit:

• FireWire Anschluss
• LPT Port
• COM Schnittstelle
• PCMCIA Port
• SMARTCARD Reader

Neben den reinen physikalischen Anschlussmöglichkeiten muss aber natürlich auch das eingesetzte Betriebssystem über Treiber zur Verwendung des Gerätes verfügen. Hier sind Probleme insbesondere mit Geräten zu erwarten die auf Software angewiesen sind um Funktionen zu erfüllen. Als Beispiel sind die günstigen Scan-Fax-Druck Kombi Geräte zu nennen deren Fax Funktion oft nur aus der Bereitstellung eines Modems besteht und die gesamte Intelligenz ist im Treiber bzw. im Anwendungsprogramm hinterlegt. Für viele Geräte existieren auch nur Treiber für Windows Betriebssysteme nicht aber für Linux.

4.2 Betriebssysteme

Als Betriebssystem kommen auf Thin-Clients nur zwei Arten zum Einsatz: Microsofts Windows Embedded oder Linux. Im folgenden werden die Betriebssysteme und Ihre stärken und schwächen beschrieben.

4.2.1 Windows Embedded

Windows Embedded ist nicht ein Betreibssystem sondern umfasst eine ganze Reihe von verschiedenen Versionen die alle auf einen bestimmten Einsatzzweck zugeschnitten wurden^[9]. Für Thin-Clients werden heute eigentlich nur zwei Versionen der Embedded Familie eingesetzt das sind "Windows Embedded CE" vormals Windows CE und "Windows Embedded Standard" vormals Windows XP Embedded.

Windows Embedded CE 6.0^[10] wird von Thin-Client Herstellern meist nur auf den reinrassigen Thin-Client Geräten eingesetzt. Es erfüllt die Minimalanforderungen sehr gut, Erweiterungen sind aber, wenn überhaupt nur mit hohem Aufwand zu erreichen. Der Vorteil an Windows CE ist der sehr geringe Speicherbedarf, eine Minimal Installation benötigt nur 300KB. Weitere Anwendungen werden in Form von Komponentenpaketen hinzugefügt, hier wird einer der entscheidenstenn Unterschiede zu bekannten Windows Versionen deutlich, Window Embedded CE benötigt eine Development Umgebung in der neue Software mit in die Basisinstallation integriert wird. Es ist nicht möglich jede beliebige Windows Software zu installieren. Die Thin-Client Hersteller lösen dieses Problem indem sie fertige Komponenten zur Integration in die Basisinstallation anbieten.

Windows Embedded CE unterstützt neben der x86 auch noch weitere Architekturen, zur Zeit sind dies:

• ARM
• HIPS
• SH4

"Windows Embedded Standard" (vormals Windows XP Embedded) basiert auf dem Desktop/Workstation Betriebssystem Windows XP Professionell. Auch für Windows Embedded Standard gilt das zur Installation eine Entwicklungsumgebung bereit stehen muss. Es gibt also genau wie bei "Windows Embedded CE" nicht das eine Windows Embedded Standard sondern es muß auf die Hardware angepasst werden, dieser Umstand ist der vollständigen Modularisierung des Betriebssystems geschuldet. In der Regel wird das Betriebssystem aber vom Thin-Client Hersteller bereits vorinstalliert und zusätzlich als Image für die Geräte zur Verfügung gestellt was die Entwicklungsumgebung für den Endanwender (das einsetzende Unternehmen) überflüssig macht. Wie bereits erwähnt wurde das zugrunde liegende Windows XP Professionell komplett modularisiert. Eine Basis Installation kommt daher mit 40MB Festplattenspeicher aus. Microsoft wirbt mit voller Unterstützung aller Win32 Anwendungen^[11] in der Praxis bedeutet dies aber häufig das eine ganze Reihe von weiteren Komponenten installiert werden muss weil die Applikationen selten mit der 40MB Basis Version auskommen und auf erweiterte Systemkomponenten zugreifen.

Mit der Unterstützung aller Win32 Applikationen wird auch deutlich das Windows Embedded Standard eigentlich bereits weit über den für einen Thn-Client nötigen Funktionsumfang hinaus geht. Die Trennung zwischen Ein- / Ausgabe auf dem Thin-Client und Applikationsbereitstellung im Server Back-End kann mit Windows Embedded Standard aufgeweicht werden.

4.2.2 Linux

Linux als Quelloffenes Betriebssystem ist für die Thin-Client Hersteller das ideale Betriebssystem für Ihre Geräte. Neben der Verfügbarkeit des Quellcodes ist es auch noch kostenlos erhältlich. Eines der Hauptargumente gegen Linux als Desktop Betriebssystem sind die fehlenden Anwendungen für das Betriebssystem insbesondere das fehlen des Microsoft Office Pakets oder andere großer Softwaresysteme wie etwa der Adobe Produkte werden immer wieder als Argumente gegen Linux auf dem Desktop angeführt. Als Thin-Client Betriebssystem stellt sich diese Problematik aber nicht denn hier ist es ja gerade das Ziel die Anwendung vom Endgerät zu trennen. Im Kapitel #Applikationsbereitstellung wird die Bereitstellung von Anwendungen im Detail beschrieben. Vorwegnehmend ist aber bereits zu sagen das der Zugriff von Linux Thin-Clients auf Windows Anwendungen genauso problemlos ist wie von Windows Thin-Clients aus. Bei den von Herstellern eingesetzten Linux Versionen handelt es sich bei allen Hersteller um eigene Distributionen. Dieses werden dann durch den Austausch von Treibern für verschiedene Geräte Modelle optimiert. Der Einsatz von weiterer Software auf den Geräten ist möglich aber auch hier muss dann eine Entwicklungsumgebung zur Kompilierung der Software bereitstehen. Wie für die Microsoft Betriebssystem auch bieten die Thin-Client Hersteller Erweiterungspakete für ihre Linux Betriebssysteme an um Funktionen wie Browser oder RDP Clients (Remote Desktop Protocol) zu installieren.

4.3 Management der Geräte

Um die Kostenvorteile von Thin-Clients insbesondere im Bereich Wartung und Betrieb der Geräte voll Ausschöpfen zu können ist es unerlässlich ein zentrale Stelle zum Management der Geräte zu haben.

Die Aufgaben der Management Software sind insbesondere:

• Neu- / Erstinstallation der Geräte
• Software/Firmware Updates
• Job-Scheduling zur Ausführung von Wartungsarbeiten in der Nacht oder am Wochenende
• Protokollierung von Fehlermeldungen, Systemänderungen etc.
• Inventarisierung der Geräte
• Konfiguration von Betriebssystem Einstellungen (Netzwerkeinstellungen, Bildschirmauflösung etc.)
• Fernzugriff zur Unterstüzung des Anwenders (z.B. VNC)

Aufgrund der engen Verknüpfung von Hardware und Software gibt es eigentlich kein Werkzeug das mehrere Thin-Client Modelle unterschiedlicher Hersteller in vollem umfangen managen kann. Daher bieten die meisten Hersteller eigene Management Werkzeuge an. Die wichtigsten sind:

• Wyse Device Manager^[12]
• IGEL Universal Management Suite^[13]
• HP nutzt die Altiris Deployment Solution^[14]

HP nutzt als einziger Hersteller ausschließlich die Altiris Deployment Solution^[15] zum Management seiner Thin-Clients. Andere Thin-Client Hersteller bieten ebenfalls Altiris Agents für ihre Thin-Client Systeme an, damit ist aber in der Regel nicht der volle Funktionsumfang nutzbar.

Viele Thin-Client Hersteller bieten in Ihren Werkzeugen auch die Möglichkeit zum Netzwerkboot an. Dabei wird über die PXE Boot Technologie (eine Erweiterung des DHCP Protokolls) eine Mini Image an den Thin-Client ausgeliefert. Dieses Mini Image enthält das grundlegende Betriebssystem und lädt dann die noch zusätzlich benötigten Komponenten aus dem Netz.

4.4 Applikationsbereitstellung

Wie bereits in der Einleitung erwähnt ist die Trennung von Ein- / Ausgabegerät und der Applikations- bzw. Datenhaltung das Grundprinzip des Thin-Client Konzepts. Im folgenden Kapitel sollen die Markt relevanten Technologien kurz beleuchtet werden. Die Technologien sind dabei nicht als Insellösungen zu betrachten viel häufiger ist in Unternehmen die Mischung aus mehreren Systemen anzutreffen um deren Vor- und Nachteile zu ergänzen bzw. auszugleichen.

Auf die Variante zur Installation von Anwendungen auf dem Thin-Client selbst, wie es bei Einsatz der "Windows Embedded Standard" Version möglich wäre wird hier verzichtet da dies einen deutlichen Bruch des Thin-Client Konzepts darstellt.

4.4.1 Server Based Computing mit Windows Terminal Services und Citrix XenApp

Mithilfe der Terminal Services ist es möglich das mehrer Benutzer zeitgleich auf einer einzigen Windows Installation arbeiten. Da in der Regel nur ein Monitor, eine Tastatur und eine Maus an einem System angeschlossen sind, verbinden sich weitere Benutzer über das Netzwerk. Jeder Benutzer arbeitet in einer eigenen "Session" in der die für ihn nötigen Prozesse laufen. Die über die lokal angeschlossenen Ein- / Ausgabegeräte gesteuerte Instanz wird als "Konsole" oder "Konsolen-Session" bezeichnet.

Die heutigen Microsoft Terminal Services haben ihren Ursprung in der Citrix WinFrame Technologie. Citrix hat den Windows NT 3.xx Quellcode von Microsoft lizenziert und Multiuserfähig gemacht daraus sind die ersten Citrix Winframe Versionen entstanden. Später hat Microsfot die Citrix Technolgie zurückgekauft und als Remote Desktop Services hat die Technologie in die späteren Windows Versionen Einzug gehalten. Citrix ist aber bis heute Marktführer im Bereich der Terminal Services bzw. des Server Based Computings. Die Aktuelle XenApp Produktreihe ist ein Zusatzprodukt für die Windows 2003/2008 Server. Im Gegensatz zu den Microsoft Terminal Services bietet Citrix viele Zusatzmerkmale die insbesondere bei großen Serverfarmen zum tragen kommen.

Citrix hat neben der Bereitstellung einer ganzen "Desktop-Session" in der eine Vollständige Windows Desktop Oberfläche dargestellt wird auch die "Published Application" eingeführt. Hierbei wird statt einer ganzen Desktop Oberfläche nur eine einzelne Applikation bereitgestellt. Im Citrix Umfeld wird der Zugriff auf die Session (egal ob Desktop oder Published Application) über das sog. ICA Protokoll realisiert, im reinen Microsoft Umfeld wird RDP (Remote Desktop Protocol) verwendet.

Die Anwendungsbereitstellung von Windows Applikationen mithilfe der zuvor kurz Beschriebenen Technologien:

Die Vorteile dieser Technologie zur Applikationsbereitstellung sind deutlich im Bereich der Wartung und Pflege der Systeme zu sehen, insbesondere die Installation von Anwendungen muss nicht mehr auf allen Client Systemen sondern nur noch auf einem zentralen System erfolgen. Für komplizierte Anwendungssysteme mit verschiedenen Backend Servern ist dies eine große Erleichterung. Desweiteren führt die Zentralisierung der Anwendungen auch zu einer deutlich besseren Auslastung der Systeme. Die Thin-Clients sind so dimensioniert das sie mit dem Betrieb des Clients eine optimale Auslastung erhalten. Die Server sind ebenfalls durch mehrere Benutzer in einem optimalen Auslastungsgrad. Die zentrale Architektur bietet allerdings auch Nachteile. Die Komplexität der Umgebung steigt deutlich, wo früher einige PCs und einige wenige Fileserver reichten muss nun eine Serverfarm mit mehreren Citrix Servern, Datenbank- und ggf. größeren Fileservern aufgebaut werden. Ein weiteres Problem ist die geringere Flexibilität der Umgebung, Poweruser die auf Ihrem PC Administrationsrechte hatten und so in der Lage waren Eigenständig Konfigurationsänderungen durchzuführen dürfen das in der Terminal Server Umgebung nicht mehr da eine Änderung alle Benuzter betrifft. Diese fehlende Flexibilität kann aber, wenn benötigt, durch das Konzept des Virtual Desktops erreicht werden.

4.4.2 Virtual Desktop

Nachdem in den letzten Jahren in vielen Rechenzentren die physikalischen Server auf virtuelle Server Systeme (z.B. VMWare ESX^[16]) konsolidiert wurden und damit die Auslastung von Servern aber vorallem das Handling der Systeme deutlich vereinfacht wurde, gibt es nun den Trend auch Desktop Systeme als virtuelle Maschine im Rechenzentrum bereitzustellen und von einem Thin-Client aus darauf zuzugreifen.

Federführend sind hier die Unternehmen VMWare mit seinem "VMWAre Virtual View"^[17] (vormals: VMWare Virtual Desktop Infrastructure)und Citrix mit dem "Citrix XenDesktop"^[18]. Für beide Produkte gilt: Die Virtualisierungsschicht die bei der Servervirtualiserung zwischen Hardware und Betriebssystem eingeführt wurde nun auch in andere Bereiche wie zwischen Applikation und Betriebssystem einzuführen. Das Gesamtpaket aus Server-, Software- und Desktopvirtualisierung ermöglicht es dann eine höchst flexible aber dennoch Standardisierte Arbeitsumgebung zur Verfügung zu stellen.

Ablauf zur Bereitstellung einer Arbeitsumgebung mit Citrix XenDesktop^[19]:

1 Benutzer wird authentifiziert und verlangt nach seinem Desktop

2 Das System lädt ein Basis Image in eine virtuelle Maschine

3 Die virtuelle Maschine wird gestartet noch bevor das Basis Image komplett übertragen wurde (Streaming)

4 Die Benutzerspezifischen Daten werden hinzu geladen

5 Der Benutzer wird über ICA oder RDP auf die Maschine verbunden

Nach dem abmelden wird:

1 Die ICA bzw. RDP Verbindung getrennt

2 Alle Benutzerspezifischen Daten (Profildaten, Persönliche Einstellungen) gesichert

3 Das Windows System je nach Konfiguration verworfen oder

4 In den Standby-Zustand versetzt

5 Anforderungen

Im folgenden Kapitel werden die Anforderungen eines Unternehmens an den IT Betrieb hier im speziellen an die Endgeräte aufgeführt. Es wird versucht ein möglichst differenziertes Bild der Anforderungen zu zeichnen. Dennoch können natürlich nur allgemeine Anforderungen formuliert werden da letztendlich jedes Unternehmen seine ganz eigenen Anforderungen und vor allem seine ganz eigenen Prioritäten hat.

5.1 Kostenersparnis

Die Änderung der PC Arbeitsplätze hin zu einer Thin-Client basierten Architektur macht für ein Unternehmen nur dann Sinn wenn sich daraus ein monetärer Vorteil ergibt. Durch die Reduzierung der Kosten für den IT Betrieb ergibt sich für das Unternehmen ein Wettbewerbsvorteil gegenüber der Konkurrenz. Die zur Umstellung nötige Investition muss sich also gerechnet auf eine feste Zeitspanne für das Unternehmen rechnen. Diese Berechnung wird als TCO (Total Cost of Ownership) bezeichnet. Hierbei werden alle Kosten (Einmalige wie Regelmäßige) über einen festen Zeitraum ermittelt (in der Regel über 3 Jahre). Durch den Vergleich mehrer Varianten kann der ROI (Return on Invest) berechnet werden.

5.2 Verfügbarkeit / Zuverlässigkeit

Unternehmen sind heute ohne IT nahezu unfähig dem Kerngeschäft nachzugehen. Praktisch jeder Büroangestellte ist auf den PC angewiesen. Ein Ausfall einzelner PCs ist dabei in der Regel zu verschmerzen da heute die meisten Daten bereits zentral vorgehalten werden ist nach dem Wechsel des PCs das Problem gelöst. Ist aber eine ganz spezielle Anwendung auf nur einem PC installiert so kann auch dieser eine PC Unternehmens kritisch werden. Bei einem total Ausfall aller PCs z.B. durch einen Virenbefall steht das Unternehmen Still, hier einige Beispiele für Konsequenzen aus dem IT Ausfall:

• eMails nicht zugänglich
• Telefonbuch im Intranet nicht zugägnglich
• Alle elektronisch hinterlegten Daten sind unlesbar
• ERP/CRM Systeme sind nicht erreichbar

Wird nur dieser kleine Ausschnitt möglicher Konsequenzen betrachtet ist bereits deutlich das der Schaden für das Unternehmen erheblich ist:

• Keine Kommunikation mit Kunden möglich
• Keine Auftragsannahme/ keine Auftragsabwicklung
• Keine Rechnungsstellung
• Riesiger Imageverlust gegenüber Kunden und Lieferanten

Die Verfügbarkeit der Thin-Client Systeme hat also höchste Priorität. Hier sind insbesondere auch die Verfügbarkeit der Backend Systeme zur Applikationsbereitstellung zu berücksichtigen.

5.3 Software Unterstützung / verfügbare Anwendungen

Vor einer Einführung von Thin-Clients muss die benötigte Anwendungslandschaft geprüft werden. Zu prüfen ist insbesondere ob alle Anwendungen über eine zentrale Applikationsbereitstellung verfügbar gemacht werden können. Und welche Zusatzkomponenten sind evtl. anzuschaffen um die PCs zu ersetzten. Als Beispiel könnten hier der Einsatz von Softphones zur VoIP Kommunikation dienen. Werden keine VoIP Hardphones eingesetzt obliegt die Aufgabe des VoIP Useragents dem PC. Da es sich bei VoIP um eine nahezu Echtzeit Anwendung handelt ist es problematisch den Useragent über eine zentrale Applikationsbereitstellung zu realisieren. Hier könnten also ggf. Mehrkosten durch Anschaffung von Hardphones enstehen.

Eine weiterer wichtiger Punkt sind Grafik intensive Anwendungen wie etwa CAD Anwendungen oder 3D-Simulationswerkzeuge. Hier gab es in den letzten Jahren große Verbesserungen was die Anzeigegeschwindigkeit angeht bei der zentralen Bereitstellung angeht. Dennoch bleibt im Einzelfall zu prüfen ob die Anwendung performant arbeitet.

5.4 Schnittstellen / Peripherie

Neben den Anwendungen die ein PC zur Verfügung stellt sind insbesondere auch die verwendeten Peripheriegeräte zu beachten. Wie bereits im Kapitel #Anschlüße aufgeführt sind Thin-Client Modelle mit nahezu allen Anschlussmöglichkeiten erhältlich.

Beispielhaft für verschiedene Peripherie Geräte sollen hier die wohl am häufigsten anzutreffenden Geräte behandelt werden:

• Drucker
• CD/DVD Brenner
• Scanner

In der Regel sind alle Geräte als USB Version erhältlich. In Unternehmen werden oft auch Netzwerkfähige Geräte eingesetzt die nicht mehr mit dem lokalen Client verbunden sind. Die lokal angeschlossenen Geräte gibt es aber noch, etwa für Außenstellen oder in sensiblen Bereichen wie der Personalabteilung oder Geschäftsführung. Hier muss also geprüft werden ob aller Peripheriegeräte über das Netzbetrieben werden können und ob die Geräte damit zurecht kommen das die Applikation zentral läuft und die Geräte "weiter weg" eingesetzt werden.

5.5 Sicherheit

Je nach Unternehmen oder auch nach Abteilung ist ein unterschiedliches Sicherheitsniveau nötig. Je kritischer die Daten für das Unternehmen desto höher das Sicherheitsbedürfnis. Dabei sind verschiedene Anforderungen an die Sicherheit zu unterscheiden:

• Datensicherheit im Sinne der Verfügbarkeit (Backup / Restore / Zugriffsmöglichkeiten)
• Zugriffsschutz auf Daten (Dateiberechtigungen, Netzwerkzugriff)
• Echtheit der Daten / Schutz vor Manipulation
• Nachvollziehbarkeit von Änderungen (Protokollierung)
• Virenschutz
• Verschlüsselung
• Desaster Recovery / Business Continuity

5.6 Ergonomie

Arbeitgeber sind laut der "Verordnung über Sicherheit und Gesundheitsschutz bei der Arbeit an Bildschirmgeräten"^[20] dazu verpflicht einen ergonomisch optimalen PC Arbeitsplatz zur Verfügung zu stellen. Dies ist damit auch eine Anforderung an den Einsatz von Thin-Clients.

Dazu zählen insbesondere^[21]:

• Die Bilddarstellung muss flimmerfrei, deutlich und gut erkennbar sein
• Die Tastatur muss vom Bildschirm abgetrennt sind
• Die eingesetzte Software muss für die Aufgabe geeignet sein

6 Anforderungsanalyse

Im folgenden Kapitel werden die Anforderungen eines Unternehmens den Eigenschaften und Möglichkeiten eines Thin-Clients und den Verfahren zur Applikationsbereitstellung gegenüber gestellt.

6.1 Kostenersparnis

Eine TCO Berechnung zum Vergleich von PC Arbeitsplätzen und Thin-Client Arbeitsplätzen ist aufgrund der komplexen Systemarchitektur schwierig. Es müssen Lizenzen, Hardware, ggf. neue Anwendungssoftware, Schulungen und Änderungen in den Serviceprozessen berücksichtigt werden. Die nachfolgend dargestellte TCO kann daher nur als Beispielhaft betrachtet werden da sie nicht im Kontext eines konkreten Unternehmens erstellt wurde sondern auf Annahmen basiert.

Die folgenden Eckpunkte werden Berücksichtigt:

• 500 PC Arbeitsplätze
• 35 Benutzer Pro Server (= 15 Server für 500 Benutzer)
• Anschaffungskosten pro PC 650 €
• Anschaffungskosten pro Thin-Client 250 €
• Anschaffungskosten pro Server 4500€
• Lizenzgebühren 340€ pro User (Terminal Server CAL + Citrix Lizenz)
• Kosten pro PC Installation 72 €
• Kosten pro Thin-Client Installation 16 €
• Kosten pro Server Installation 2000 €

Die TCO Berechnung wurde mit dem von AVNET erstellten Excel Formular zur "Kosten-Berechnung für den Einsatz von Thin Client vs. PC-Infrastruktur"^[22] erstellt. Die Ergebnisse sind im Detail in Form von Screenshots hinterlegt, die wichtigsten Zahlen sind hier noch einmal tabellarisch dargestellt:

	PC Architektur	Thin Client Architektur	Differenz
Kosten im 1. Jahr	384.328 €	362.055 €	-22.273 €
Kosten im 4. Jahr	791.984 €	545.220 €	-246.764 €

Daraus ergibt sich bereits im ersten Jahr eine Ersparnis von 22.272,80€ über vier Jahre betrachtet ist die Thin-Client Lösung 269.036 € günstiger als eine vergleichbare PC Architektur.

Auch wenn die hier genutzte TCO Berechnung sicher nicht direkt auf die Praxis übertragbar ist so ist der Trends das die Thin-Client Lösung günstiger ist deutlich zu erkennen. Weitere Studien und Untersuchungen etwa die des Fraunhofer Instituts kommen zu ähnlichen Ergebnissen^[23].

Die Anforderung nach Kostenersparnis durch den Einsatz von Thin-Clients ist für ein Mittelständisches Unternehmen also erfüllt.

6.2 Verfügbarkeit / Zuverlässigkeit

Wird nur die reine Client Hardware betrachtet sind Thin-Clients deutlich zuverlässiger als PCs das ergibt sich zum einen aus dem Fehler unanfälligen Design (keine mechanischen Bauteile) zum anderen ist das Geräte in seiner Funktion sehr spezialisiert und darauf optimiert. Da auf dem Thin-Client selbst aber keine Anwendungen zur Verfügung stehen muss auch das System zu Applikationsbereitstellung betrachtet werden. Die Netzwerkanbindung kann dabei vernachlässigt werden da diese inzwischen auch in einer PC-Architektur unerlässlich ist z.B. zum Zugriff auf eMail- und Fileserver. Alle Systeme zur Applikationsbereitstellung sind mit Funktionen zur Ausfallsicherung und Lastverteilung ausgestattet. Beim Ausfall eines Servers werden die Benutzer auf einen anderen Server umgeleitet. Die in der Kostenkalkulation berücksichtigten 35 User pro Server enthalten bereits einen Puffer es ist durchaus möglich auch deutlich mehr Benutzer pro Server zuzulassen. Performanceprobleme sind dadurch möglich allerdings ist es im Problemfall günstiger mit verringerter Geschwindigkeit arbeiten zu können als gar nicht. Server sind vom Design her grundsätzlich für einen Dauerbetrieb unter hoher Last ausgelegt, Hardware Ausfälle sind daher seltener als bei PCs.

Zusammenfassend lässt sich also sagen: Die höhere Komplexität der Thin-Client Architektur spricht gegen der Verfügbarkeit. Die hohe Qualität der Einzelkomponenten sowie die Implementierung von Ausfallssicherheit und Lastverteilung als im Kern des Konzepts gleichen dieses Manko jedoch wieder aus. Die Verfügbarkeit der Thin-Client Architektur kann also als mindestens genauso hoch wie die einer PC-Architektur angesehen werden.

6.3 Software Unterstützung / verfügbare Anwendungen

Da in dem hier fiktiven Unternehmen keine ausgefallene Software eingesetzt wird sind keine Probleme zu erwarten. Einen Überblick welche Software via Citrix einsetzbar ist gibt die Citrix Ready Seite ^[24]. Über diese Seite ist deutlich erkennbar das alle Standardsoftware eines Unternehmens unter Citrix lauffähig ist, hier sind als Beispiele zu nennen:

• Microsoft Office Anwendungen

  SAP Client (SAP GUI)

  Siebel Client

Dennoch ist der Betrieb z.B. von Brennern und Scannern immer noch problematisch. Lösungen wie der von Wyse entwickelte "TCX USB Virtualizer"^[25] lösen das Problem zumindest für eine #Virtual Desktop Infrastruktur. Beim Brennvorgang kommt erschwerend die zeitkritische Datenübertragung von mehreren Gigabyte Daten (DVD) hinzu. Beim Scannen ist der Vorgang weniger kompliziert da zum einen weniger Daten und zum anderen vom Geräte an den Server gesendet werden. Für alle diese Einsatzszenarien gibt es aber Netzwerk basierte Lösungen die im Thin-Client Umfeld eingesetzt werden können. Die Machbarkeit wird an dieser Stelle durch die Notwendigkeit der Einzellösungen beeinflusst, ergibt sich am Schluss das 75% der Arbeitsplätze eine Insellösung benötigen macht der Thin-Client Einsatz keinen Sinn mehr.

In der hier angenommenen Umgebung ist die Anforderung der Software Untersützung erfüllt.

6.4 Sicherheit

Die Gewährleistung der Datensicherheit ist in einem Thin-Client Umfeld deutlich einfacher zu Gewährleisten. Hierbei hilft insbesondere die Tatsache das alle Daten zentral vorliegen und zur Bearbeitung nicht auf den Client sondern lediglich auf einen weiteren Server im Rechenzentrum transportiert werden. Der Zugriffsschutz ist wesentlich einfacher zu implementieren weil keine Gefahr besteht das durch einen geklauten PC Daten auf dessen Festplatte in falsche Hände fallen. Zum Rechenzentrum/Serverraum haben nur eine geschlossene Benutzergruppe Zugang ein PC ist meist für alle Mitarbeiter zugänglich. Es gibt keine dezentralen Kopien von Daten. Eine zusätzliche Netzwerkseitige Sicherung etwa durch gestaffelte Netzwerksegmente lässt sich nur durch den Einsatz von Thin-Client Architekturen realisieren. Hierbei wird den Unsicheren Clients nur Zugriff auf die Applikationsserver gewährt und nur diese sind berechtigt auf die File- und Datenbankserver zuzugreifen. Wie beispielsweise im Projekt "Secure Client LAN"^[26] der Deutschen Börse AG realisiert.

Ein Riskio bei der strikten Zentralisierung der Daten und Anwendungen ergibt sich allerdings aus der Tatsache das bei mehrere Benutzern auf einem System arbeiten. Werden auf diesem System geheime Daten verarbeitet besteht das Risiko das sich Mitarbeiter veruschen Zugang zu diesen Daten zu verschaffen. Da erwiesener massen die häufigsten IT Angriffe aus den Reihen der eigenen Mitarbeiter gestartet werden ist dieses Risiko nicht zu unterschätzen. Hier bestehen also potentielle Risiken die nur durch eine Härtung der Systeme vermieden und die strikte Einhaltung von Change- und Qualitätsmanagement-Prozessen langfristig minimiert werden können. Im Zweifelsfall gibt es aber immer noch die Möglichkeit auch die Server zur Applikationbereitstellung in zwei, eine hochsichere und eine normale Systemumgebung zu teilen.

Allgemein kann aber für ein Mittelständisches Unternehmen festgehalten werden das die Sicherheitsanforderungen in jedem Fall erfüllt werden können. Bei sehr hohen Sicherheitsansprüchen sind ggf. zusätzliche Server nötig. Dieses Zusatzkosten würden aber auch im Fall einer PC-Architektur durch weitere Sicherungsmaßnahmen entstehen.

6.5 Ergonomie

Im Bereich Ergonomie der durch die "Verordnung über Sicherheit und Gesundheitsschutz bei der Arbeit an Bildschirmgeräten"^[20] sowie die "Anforderungen an Bildschirmarbeitsplätze"^[21] geregelt ist, sind beim Einsatz von Thin-Clients keine Probleme zu erwarten. Die eingesetzte Ein-/Ausgabe Hardware (Monitor, Tastatur, Maus etc.) die also vom Benutzer letztendlich wahrgenommen wird ist identisch mit der eingesetzten Hardware beim PC-Arbeitsplatz. Als Positives Merkmal für den Thin-Client spricht noch das er absolut geräuschlos arbeitet da keine lärmenden Lüfter oder Festplatten im Geräte verbaut sind.

Die Ergonomie Anforderungen sind also ebenfalls voll erfüllt.

7 Fazit

Zusammenfassend kann der Einsatz von Thin-Clients auf Basis der geprüften Anforderungen empfohlen werden.

Zu beachten ist das einige Annahmen insbesondere über Unternehmensgröße und benötigte Anwendungen gemacht werden mussten die in anderen Unternehmen ggf. zu einem anderen Ergebnis führen können. Wichtig bei der Betrachtung ist auch das eine gewisse kritische Masse von Benutzern zur Verfügung stehen muss. Ist die Benutzerbasis zu klein können die hohen Investitionskosten zu Beginn der Nutzungsphase in den Folgejahren nicht mehr eingefahren werden. Ein weiterer kritische Punkt ist der Betrieb der Systeme zur Applikationsbereitstellung. Normale PC-Architekturen sind heute in der Regel keine Herausforderung mehr für die interne IT. Die Systeme zur Applikationsbereitstellung via Citrix, VMWare oder Microsoft bringen aber gleich mehrere Virtualisierungsschichten und damit eine wesentlich höhere Komplexität einher. Dies führt nicht unbedingt zu einem höheren Personalbedarf, eher das Gegenteil ist durch den Wegfall der Pflege aufwändigen Desktop Systeme zu erwarten. Aber es wird ein anderes Skill-Profil von den Mitarbeitern erwartet welches zum einen Teil mit Schulungen zum anderen Teil aber nur durch Erfahrung welche ggf. extern eingekauft werden muss abgedeckt werden kann.

8 Fußnoten

1. ↑ KMU-Definition des IfM Bonn[1]
2. ↑ Wyse Technology GmbH: Wyse TCX Multimedia 3.0 [2]
3. ↑ Olbrich (2003), Seite 8
4. ↑ Igel UD2 Datenblatt[3]
5. ↑ Wyse S90 Datenblatt[4]
6. ↑ HP t5145 Datenblatt[5]
7. ↑ Von-Neumann-Architektur[6]
8. ↑ VIA Processors Overview [7]
9. ↑ Windwos Embedded Product Overview[8]
10. ↑ Windows Embedded CE Overview[9]
11. ↑ Windows Embedded Standard feature List[10]
12. ↑ Wyse Device Manager[11]
13. ↑ IGEL Universal Management Suite[12]
14. ↑ HP Client Management Solutions Overview[13]
15. ↑ Altiris Deployment Solution[14]
16. ↑ VMWare Virtualization[15]
17. ↑ VMWAre Virtual View[16]
18. ↑ Citrix XenDesktop[17]
19. ↑ Citrix XenDesktop technology: How Desktop delivery works[18]
20. ↑ ^{20,0 20,1} Verordnung über Sicherheit und Gesundheitsschutz bei der Arbeit an Bildschirmgeräten[19]
21. ↑ ^{21,0 21,1} Anhang über an Bildschirmarbeitsplätze zu stellende Anforderungen [20]
22. ↑ Kosten-Berechnung für den Einsatz von Thin Client vs. PC-Infrastruktur[21]
23. ↑ Fraunhofer Institut: Wirtschaftlichkeitsbetrachtung >>PC vs. Thin Client<<[22]
24. ↑ Liste Citrix fähiger Software: Citrix Ready Website[23]
25. ↑ Wyse TCX USB Virtualizer Datasheet[24]
26. ↑ Secure Client LAN Projekt der Deutschen Börse AG[25]

9 Abkürzungsverzeichnis

Abkürzung	Bedeutung
MS	Microsoft
TC	Thin Client
PC	Personal Computer
RDP	Remote Desktop Protocol
ICA	Independent Client Architecture

10 Literatur- und Quellenverzeichnis

Olbrich, Alfred (2003)	Olbrich, Alfred (2003): Netze - Protokolle - Spezifikationen. Die Grundlagen für die erfolgreiche Praxis, Vieweg+Teubner Verlag, 1. Auflage
Ökologische Betrachtung TC vs. PC	http://it.umsicht.fraunhofer.de/TCecology/docs/TCecology2008_de.pdf