Взаимодействие организаций и граждан посредством терминалов

Введение

С развитием локальных сетей  для обмена информацией между  компьютерами, был организован терминальный доступ, способный одновременно обслуживать  несколько вычислительных процессов. Терминальный доступ - доступ к информационной системе (ИС), организованный так, что  локальная машина-терминал не выполняет  вычислительной работы, а лишь осуществляет перенаправление ввода информации (от мыши и клавиатуры) на центральную  машину (терминальный сервер) и отображает графическую информацию на монитор. Причем вся вычислительная работа в  терминальной системе выполняется  на центральной машине.

Это позволило более рационально  распределять вычислительные ресурсы  между пользователями первых очень  дорогих вычислительных машин. Терминальный доступ был организован для того, чтобы пользователи могли иметь  возможность использовать ресурсы  более мощных серверов, находясь за своей рабочей станцией. С появлением дешевых персональных компьютеров (ПК) роль терминального доступа  стала несколько снижаться, так  как сложилось мнение, что достаточную  производительность ИС можно получить на рабочем столе каждого пользователя ПК.

Однако в дальнейшем стало очевидным, что дешевизна ПК не в состоянии  компенсировать ежедневные затраты  на сопровождение большого количества рабочих мест пользователей, обладающих якобы преимуществами из-за возможности  персонализации настроек операционных систем (ОС) и ПО. Реально (в крупных организациях), наличие большого количества «разношерстного» оборудования вместо достоинств создает дополнительные сложности пользователям и системным администраторам. Вопросы обеспечения безопасности ИС, также потребовали пересмотра взглядов и возврата к терминальному доступу, как более унифицированному и экономически оправданному. В этом определяется актуальность данного исследования.

На данный момент терминальные устройства широко распространенны в таких  сферах как банковское дело, торговые биржи, аэропорта, ЖД станции, магазины.

Объектом исследования являются характеристика различных терминальных.

Предмет исследования –изучение терминальных устройств.

Целью исследования является характеристики различных терминальнов информации в вычислительных системах.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи исследования:

- изучение различных терминалов;

- определение их достоинств  и недостатков в ходе эксплуатации.

При проведении исследования применялись  следующие 
методы: общелогические (анализ, синтез, обобщение, сравнение); эмпирические (качественное и количественное описание).

Актуальность данного исследования обусловлено тем, что терминальные устройства очень удобны и их использования  экономически выгодно. Главным достоинством терминальных устройств является простота, монтажа, и удобство обслуживания.

Предмет исследования является анализ и оценка различных терминальных устройств.

Объектом исследования являются сравнительные  характеристики различных терминальных устройств, таких как архитектура, стоимость, перспективность, надёжность, перспективность. Предмет исследования – анализ и оценка различных терминальных устройств.

Целью исследования является сравнительный  анализ и оценка эксплутационных характеристик различных терминальных устройств информации в вычислительных системах.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи исследования:

- изучение различных терминальных  устройств;

- определение их достоинств  и недостатков в ходе анализа.

При проведении исследования применялись  следующие 
методы: общелогические (анализ, синтез, обобщение, сравнение); эмпирические (качественное и количественное описание).

Понятие и сущность терминала

Терминал - элемент централизованной вычислительной системы, обеспечивающий прием/передачу данных между головной машиной и пользователем. Как правило, не обладает собственными вычислительными ресурсами для выполнения прикладных программ. Например, кассовый аппарат в магазине, подключенный к компьютеру, который ведет бухгалтерский и складской учет.

Термина́л (англ. Terminal — «конечный») — конечная часть некой системы, которая обеспечивает связь системы с внешней средой.

• В транспортных сетях терминал — пункт посадки/высадки пассажиров, погрузки/выгрузки грузов.
• Компьютерный терминал — устройство ввода/вывода, рабочее место на многопользовательских ЭВМ, монитор с клавиатурой. См. Также: консоль, терминальный сервер, тонкий клиент, эмулятор терминала, telnet.
• В мобильных сетях терминал — абонентский телефон (в противовес коммутационному оборудованию сети).
• В системах приёма платежей платёжный терминал используется для взаимодействия пользователя с системой, причем операцию производит пользователь карточки.
• POS-терминал (от англ. Point Of Sale — точка продажи) — это устройство (программно-аппаратный комплекс для торговли или АРМ кассира) для оплаты товаров (услуг) с помощью платежных карточек, причем операцию производит кассир.

Терминал (от лат. Terminalis — относящийся к концу) в вычислительной технике, терминальное устройство, абонентский пульт, устройство в составе вычислит. Системы, предназначенное для ввода информации в систему и вывода информации из неё, например при взаимодействии человека с ЭВМ. 

Как правило, большинство пользователей (абонентов) удалено от вычислительных центров коллективного пользования, поэтому их доступ к ЭВМ осуществляется посредством терминалов, связанных  с вычислительным центром каналами передачи данных.

Общий принцип работы средств терминального доступа заключается в следующем. Пользователь запускает на рабочей станции клиентское приложение средства терминального доступа и с его помощью обращается к удаленному компьютеру-серверу, содержащему соответствующую серверную часть данного средства. В случае успешной аутентификации серверная часть средства терминального доступа создает для пользователя собственный сеанс работы, в котором либо вручную самим пользователем, либо автоматически (это зависит от настроек сеанса и прав доступа) в адресном пространстве сервера запускаются нужные пользователю приложения. При этом пользовательский интерфейс запущенных таким образом приложений доступен пользователю рабочей станции в окне клиентской части средства терминального доступа и пользователь с помощью клавиатуры и мыши рабочей станции может управлять данным приложением. По окончании сеанса пользователя все приложения, выполнявшиеся в нем, закрываются.

При подобном подходе пользователю реально передается графическое  изображение пользовательского  интерфейса (в ряде случаев — только изменения в изображении), а от него передаются на сервер сведения о его манипуляциях с мышью и клавиатурой. Это означает, что ничто не препятствует тому, чтобы клиент и сервер выполнялись под управлением разных платформ, в том числе и несовместимых между собой. Иными словами, таким способом можно предоставить пользователю Windows доступ к UNIX-приложению (или наоборот). Иногда доступ может быть осуществлен и через Web-интерфейс.

Преимущества указанного подхода  становятся очевидны при наличии  большого количества рабочих станций  или в условиях повышенных требований к безопасности и централизации хранения данных. Если доступ к приложениям осуществляется с помощью средства терминального доступа, то на рабочие станции устанавливаются только операционная система и клиентская часть этого средства; сами же приложения, с которыми работают пользователи, устанавливаются на сервер, что существенно сокращает затраты, связанные с сопровождением рабочих станций, а также снижает требования к их аппаратному обеспечению. Отметим, однако, что требования к аппаратной части сервера при этом зависят от того, сколько пользователей одновременно работают с терминальным сервером и какие именно приложения они запускают, и могут быть довольно высокими, поскольку каждый пользователь открывает на сервере собственный сеанс работы и запускает свои копии приложений, потребляющие определенную часть ресурсов сервера. Однако существуют средства организации терминального доступа, способные работать с кластерами серверов и осуществлять баланс загрузки.

Еще одним преимуществом применения терминального доступа является возможность обеспечения безопасности доступа к корпоративным данным. Поскольку приложения выполняются  на удаленном сервере, у конечного  пользователя нет ни клиентской части  используемых в компании серверных  СУБД, ни тем более доступа к  файлам настольных СУБД, что существенно  снижает риск несанкционированного копирования подобных данных.

Изначально в качестве терминалов применялись электромеханические телетайпы, уже использовавшиеся в телеграфии. Позже были разработаны специальные печатающие терминалы, такие как DECwriter. Но скорость взаимодействия с машиной была ограничена невысокой скоростью печати, и печатная копия для процесса непосредственного общения не была необходимой.

Позже для отображения информации также использовались дисплеи на основе знакопечатающих трубок. В таких трубках отображение символа на экране осуществлялась путём пропускания электронного луча через трафарет.

Примеры терминальных устройств —  телетайпы, телефонные аппараты, оснащенные клавиатурой (для набора адреса и  команд), отображения информации устройства на электроннолучевых трубках (дисплеи), устройства для автоматического считывания текстов.

Терминалы применяют в автоматизированных системах управления и проектирования, в информационно-поисковых системах, в системах программированного обучения и т. д. Различают терминалы, предназначенные только для непосредственного ввода и вывода данных (иногда они содержат запоминающее  устройство для временного хранения данных), и терминалы, включающие малую ЭВМ для предварительной обработки информации, решения характерных частных задач пользователей, управления процессами передачи информации.

Сегодня широко используются терминалы  больницах, библиотеках, торговых предприятиях, гостиницах, кассах предварительной  продажи билетов и т. п.

Компью́терный термина́л — электронное или электромеханическое устройство, используемое для взаимодействия пользователя с компьютером или компьютерной системой. Ранние компьютерные терминалы были относительно недорогими, но медлительными, по сравнению со вводом с перфокарт или перфоленты. Однако, по мере того как технология улучшалась, и особенно с появлением видео-дисплеев, терминалы вытеснили другие способы ввода-вывода. Связанным нововведением стала система разделения времени (англ. time sharing), благодаря которой несколько пользователей могли одновременно работать с одной системой, каждый со своего терминала.

Терминал — это устройство ввода-вывода, его основные функции заключаются в отображении и вводе данных. Устройство со значительным объёмом обработки данных называют smart terminal или «толстый клиент» (англ. fat client). Терминал, сильно зависящий от своей хост-машины, на которой выполняются основные вычисления, называют тонким клиентом (англ. thin client).

Текстовый терминал (или чаще просто терминал, иногда также текстовая консоль) — это интерфейс компьютера для последовательной передачи данных — ввода и изображения текста. Информация представляется в виде массива предопределённых знаков.

Первоначально, текстовые терминалы  были электронными устройствами, подключаемыми  к последовательному порту, но позже  в компьютеры стали встраивать текстовую  консоль. В графическом интерфейсе пользователя используются программы — эмуляторы терминала.

В POSIX-совместимых системах, таких как UNIX и Linux, работа пользователя с терминалом осуществляется при помощи особой подсистемы, называемой TTY-абстракцией.

Современные консоли

В большинстве  современных компьютеров консолью является комплект устройств интерактивного ввода-вывода, присоединённых к компьютеру непосредственно (не через сеть): дисплей, клавиатура, мышь. Консольный сеанс в многопользовательских операционных системах — это сеанс, осуществляемый человеком, сидящим непосредственно перед компьютером (в противоположность сеансу удалённого доступа, например через telnet, ssh, X Window System, RDP и т. п.). Данная трактовка термина консоль безотносительна к типу пользовательского интерфейса: текстовому (CUI) или графическому (GUI).

Игровые консоли. Игровыми консолями называются специализированные электронные устройства, разработанные и созданные для видеоигр.

Текстовые терминалы. В старых компьютерных системах консолью называлось устройство для вывода системных сообщений: АЦПУ или монитор. Впоследствии вместо АЦПУ стали применять мониторы, снабжённые знакогенератором, что позволило быстро и удобно организовывать диалог с пользователем. Отсюда происходит традиция называть программы с текстовым интерфейсом консольными.

В некоторых  системах (в том числе в современных встраиваемых системах) в качестве консоли используется текстовый терминал, подключённый к последовательному порту.

Виртуальная консоль (VC, иногда виртуальный терминал) — это концептуальная комбинация клавиатуры и дисплея для обеспечения интерфейса пользователя. Конкретная комбинация — это системная консоль компьютера, где пользователь может переключаться из одной виртуальной консоли в другую для произведения множества независимых действий. Обычно в GNU/Linux, первые шесть виртуальных консолей обеспечивают текстовый терминал с приглашением входа в UNIX-оболочку. Графическая система X Window System запускается с седьмой виртуальной консоли.

Консолью  называют программное обеспечение, реализующее текстовый интерфейс.

Microsoft Management Console в Microsoft Windows — оболочка для управления системной конфигурацией Windows. Существует также специальный тип окна, используемый текстовыми программами (ошибочно называемый окном MS-DOS, из-за использования командного интерпретатора DOS, в ранних версиях Windows) — такие окна также могут быть названы консольными.

Microsoft Management Console (консоль управления Microsoft) — компонент операционной системы Windows 2000 и более поздних версий Windows. Позволяет системным администраторам и опытным пользователям с помощью гибкого интерфейса конфигурировать и отслеживать работу системы.

Консоль управления предоставляет  более широкие возможности для  управления компьютером. Основной принцип  действия заключается в оснастках — небольших программах, позволяющих настроить разные аспекты операционной системы. Также из консоли управления можно получить расширенные функции управления пользователями и группами, в ней можно настроить множество параметров (например, заголовок окон Internet Explorer). Более широким встроенным инструментом управления Windows является Редактор реестра.

История версий:

• MMC 1.0 поставлялась с Windows NT 4.0 Option Pack.
• MMC 1.1 поставлялась с SQL Server 7.0 и Systems Management Server 2.0, также ее можно было скачать для Windows 9x версий и Windows NT.
• MMC 1.2 поставлялась с Windows 2000.
• MMC 2.0 поставлялась с Windows XP и Windows Server 2003.
• MMC 3.0 поставляется с Windows Server 2003 SP2, Windows Server 2003 R2, а также с Windows Vista, Windows 7, Windows Server 2008.

 
Терминальный сервер

Терминальный сервер, сервер терминалов (англ. terminal server) — сервер, предоставляющий клиентам вычислительные ресурсы (процессорное время, память, дисковое пространство) для решения задач. Технически терминальный сервер представляет собой очень мощный компьютер (либо кластер), соединенный по сети с терминальными клиентами — которые, как правило, представляют собой маломощные или устаревшие рабочие станции или специализированные решения для доступа к терминальному серверу. Терминальный сервер служит для удалённого обслуживания пользователя с предоставлением рабочего стола.

Терминальный сервер, сервер терминалов (англ. terminal server) - сервер, предоставляющий клиентам вычислительные ресурсы (процессорное время, память, дисковое пространство) для решения задач. Технически, терминальный сервер представляет собой очень мощный компьютер (либо кластер), соединенный по сети с терминальными клиентами - которые, как правило, представляют собой маломощные или устаревшие рабочие станции или специализированные решения для доступа к терминальному серверу.

Терминальный  клиент после установления связи с терминальным сервером пересылает на последний вводимые данные (нажатия клавиш, перемещения мыши) и, возможно, предоставляет доступ к локальным ресурсам (например, принтер, дисковые ресурсы, устройство чтения смарт-карт, локальные порты (COM/LPT)). Терминальный сервер предоставляет среду для работы (терминальная сессия), в которой исполняются приложения пользователя. Результат работы сервера передается на клиента, как правило, это изображение для монитора и звук (при его наличии).

Преимущества  терминального сервера

• Снижение временных расходов на администрирование;
• Повышение безопасности — снижение риска инсайдерских взломов;
• Снижение затрат на программное и аппаратное обеспечение;
• Снижение расхода электроэнергии.

Недостатки

• Концентрация всей функциональности в рамках одного (нескольких) серверов — выход из строя любого элемента между приложением и клиентами (сервер, коммутаторы, СКС) приводит к простою многих пользователей.
• Усиливаются негативные последствия ошибок конфигурации и работы ПО (последствия ошибок сказываются не на отдельных пользователях, а на всех пользователях сервера сразу же) ;
• Проблемы с лицензированием (некоторое ПО не предусматривает ситуации работы нескольких пользователей на одном компьютере или требует использования более дорогих версий).

В условиях использования свободнораспространяемого ПО (такого, как X Window System) проблема лицензирования не возникает. Для ПО, предусматривающего в лицензионном соглашении ограничение на количество копий/пользователей, возникают затруднения.

В условиях терминального сервера могут  использоваться следующие модели лицензирования:

• Per seat (per device — на рабочее место) — для каждого устройства (тонкого клиента или рабочей станции) требуется отдельная лицензия, вне зависимости от количества пользователей. Подобная схема используется при лицензировании Terminal Services в составе Windows Server.
• Per user (на пользователя) — для каждого пользователя (вне зависимости от числа одновременно работающих пользователей) требуется отдельная лицензия.
• Per connection (конкурентная лицензия) — для каждого соединения требуется отдельная лицензия, при этом количество пользователей/рабочих мест не играет роли — важно количество одновременно обслуживаемых пользователей. Такую систему лицензирования использует Citrix Metaframe. В этом случае существует пул лицензий, каждое новое соединение забирает одну лицензию из пула. Лицензия возвращается в пул при окончании соединения.

Во многих крупных пакетах ПО предусматривается особый сервис — сервер лицензий (приложение, занимающееся учётом, выдачей и приёмом лицензий). В условиях крупных сетей рекомендуется выделение под сервер лицензий отдельного компьютера (или нескольких — для резервирования).

Виды  терминальных серверов

• Microsoft Windows Terminal Server (поставляется в Microsoft Windows Server) ;
• Citrix Metaframe;
• X Window System;
• NX NoMachine;
• FreeNX;
• RX@Etersoft.

Microsoft Windows Server 2012 (кодовое имя «Longhorn Server») — версия серверной операционной системыпроизводства компании Microsoft. Пришла на смену Windows Server 2008 как представитель нового поколения операционных систем семейства Vista (NT 6.x).

В Windows Server 2012 произошло значительное обновление Служб Терминалов (Terminal Services).  Самое заметное усовершенствование, названное Terminal Services RemoteApp, позволяет опубликовать одно конкретное приложение, вместо всего рабочего стола.

Другая важная особенность, добавленная  в Службы Терминалов — Terminal Services Gateway и Terminal Services Web Access (теперь полностью через web-интерфейс).Terminal Services Gateway позволяет авторизованным компьютерам безопасно подключаться к Службам Терминалов или Удаленному Рабочему Столу из интернета используя RDP через HTTPS без использования VPN. Для этого не требуется открывать дополнительный порт на межсетевом экране; трафик RDP туннелируется через HTTPS. Terminal Services Web Access позволяет администраторам обеспечивать доступ к службам терминалов через Web-интерфейс. При использовании TS Gateway иTS RemoteApp, передача данных происходит через HTTP(S) и удаленные приложения выглядят для пользователя так, как будто они запущены локально. Несколько приложений запускаются через один сеанс чтобы гарантировать отсутствие потребности в дополнительных лицензиях на пользователя.

Благодаря Terminal Services Easy Print администраторам больше нет необходимости устанавливать какие-либо драйверы для принтеров на сервер. При этом Easy Print Driver перенаправляет пользовательский интерфейс и все возможности исходного принтера. Помимо этого, он улучшает производительность при передаче заданий на печать за счет перевода заданий в формат XPS перед отправкой клиенту.

Компания Citrix Systems одной из первых создала средства терминального доступа и является одним из лидеров рынка подобных средств: сегодня более 24 млн. пользователей работают с приложениями, доступ и обслуживание которых осуществляются с помощью технологий Citrix.

В составе различных редакций Citrix MetaFrame XP содержится множество инструментов для управления ресурсами, пользователями и доступом к приложениям. Если терминальные службы Windows позволяют осуществлять весьма ограниченное число настроек, то с помощью утилит, входящих в состав Citrix MetaFrame XP Presentation Server, можно установить весьма широкий спектр параметров сеанса (размер окна, разрешение экрана, количество цветов, правила работы с аудиоданными), вплоть до создания сеансов, запускающих только одно конкретное приложение в оконном режиме и завершающихся по окончании его работы. Кроме того, средства управления Citrix Enterprise Management Tools (Resourse Management Services, Installation Management Services, Secure ICA Services и Load Balancing Services) позволяют осуществлять подробный мониторинг всей распределенной системы, анализ использования ресурсов в пользовательских сеансах, управление ресурсами и безопасностью доступа к приложениям (ICA применяет для защиты информации шифрование с помощью алгоритма RSA), а также реализовывать оптимальное управление так называемыми серверными фермами — кластерами серверов, содержащих однотипные приложения, осуществляя балансировку их нагрузки.

X Window System — оконная система, обеспечивающая стандартные инструменты и протоколы для построения графического интерфейса пользователя. Используется в UNIX-подобных ОС.

X Window System обеспечивает базовые функции графической среды: отрисовку и перемещение окон на экране, взаимодействие с устройствами ввода, такими как, например, мышь и клавиатура. X Window System не определяет деталейинтерфейса пользователя — этим занимаются менеджеры окон, которых разработано множество. По этой причине внешний вид программ в среде X Window System может очень сильно различаться в зависимости от возможностей и настроек конкретного оконного менеджера.

В X Window System предусмотрена сетевая прозрачность: графические приложения могут выполняться на другой машине всети, а их интерфейс при этом будет передаваться по сети и отображаться на локальной машине пользователя (в случае, если это разрешено в настройках). В контексте X Window System термины «клиент» и «сервер» имеют непривычное для многих пользователей значение: «сервер» означает локальный дисплей пользователя (дисплейный сервер), а «клиент» — программу, которая этот дисплей использует (она может выполняться на удалённом компьютере). 

Window System использует клиент-серверную модель: X-сервер обменивается сообщениями с различными клиентскимипрограммами. Сервер принимает запросы на вывод графики (окон) и отправляет обратно пользовательский ввод (отклавиатуры, мыши или сенсорного экрана). X-сервер может быть:

• системной программой, контролирующей вывод видео на персональном компьютере;
• приложением, отображающим графику в окно какой-то другой дисплейной системы;
• выделенным компонентом аппаратного обеспечения.

Эта клиент-серверная  терминология — пользовательский терминал в качестве «сервера» и удалённые приложения в качестве «клиентов» — зачастую запутывает новых пользователей X, так как обычно эти термины имеют обратные значения. Но X Window System принимает точку зрения программы, а не конечного пользователя аппаратуры: локальный дисплейпредоставляет услуги отображения графики программам и потому выступает в роли сервера. Удалённые программыиспользуют эти услуги и потому играют роль клиентов.

Протокол, с помощью которого общаются сервер и клиент, является прозрачным для сети: клиент и сервер могут находиться как на одной и той же машине, так и на разных. В частности, они могут работать на различных архитектурах под управлением разных операционных систем — результат будет одинаковым. Клиент и сервер могут даже безопасно взаимодействовать через Интернет посредством туннелирования соединения сквозь зашифрованный сетевой сеанс.

X-терминал — это выделенное аппаратное обеспечение, на котором выполняется X-сервер и которое служит в качестве тонкого клиента. Эта архитектура завоевала популярность при построении недорогих терминальных парков, в которых множество пользователей одновременно используют один большой сервер приложений. Такое применение X Window System хорошо соответствует изначальным намерениям разработчиков из MIT.

X-терминалы  могут изучать сеть (в пределах локального широковещательного домена) с использованием протокола XDMCP, составляя при этом список узлов сети, с которых они могут запускать клиенты. На изначальном узле должен выполняться дисплейный менеджер X (англ. X display manager).

В настоящее  время выделенные (аппаратные) X-терминалы  не пользуются широкой популярностью: обычно персональный компьютер с X-сервером обеспечивает ту же функциональность при меньшей стоимости.

NX NoMachine — проект итальянской компании Medialogic S.p.A. представляет собой вариант дистанционной работы. Как и в случае проекта VNC, NoMachine использует в своей работе два базовых компонента: виртуальный сервер (NX сервер) и клиент (NX клиент). NX сервер работает под управлением Unix-подобных операционных систем, хотя существуют экспериментальные сборки для платформы win32 (c использованием Cygwin). Клиент NX протестирован и может работать в большинстве версий Microsoft Windows, многих дистрибутивах GNU/Linux и в Sun Solaris 9. Пользовательский интерфейс клиента NX для различных платформ выдержан в одном стиле, что значительно облегчает его использование в различных программных средах. В зависимости от доступного сервера NX клиент может работать по протоколу RDP, VNC или использовать Х-протокол. Для повышения уровня безопасности используется SSH и SSL, что особенно актуально при работе через Интернет.