هیبرید کلاینت چیست؟

هیبرید کلاینت (Hybrid Client) چیست؟ یک نود بدون دیسک (یا ایستگاه کاری بدون دیسک) یک ایستگاه کاری یا کامپیوتر شخصی بدون دیسک درایو است که از بوت شدن شبکه برای لود سیستم عامل خود از سرور استفاده می‌کند. (یک کامپیوتر هم ممکن است نود بدون دیسک باشد اگر دیسک‌های آن استفاده نشده و برای بوت سیستم عامل از منابع شبکه استفاده کند.)

نودهای بدون دیسک (یا کامپیوترهایی که به این شیوه عمل می‌کنند) را گاهی اوقات با نام کامپیوترهای شبکه یا هیبرید کلاینت هم می‌شناسند. هیبرید کلاینت ممکن است فقط به معنای نود بدون دیسک باشد. اما گاهی ممکن است به معنای یک نود بدون دیسک باشد که برخی از برنامه‌ها را از راه دور اجرا می‌کند، مانند معماری محاسبات تین کلاینت.

مزایای هیبرید کلاینت می‌تواند شامل هزینه تولید کمتر، پایین آمدن هزینه‌های عملیاتی، عملکرد بی‌سروصداتر و مزایای مدیریتی (مثلاً نصب نرم افزار مدیریت شده مرکزی) باشد.

در بسیاری از دانشگاه‌ها و برخی از سازمان‌های بزرگ، از کامپیوترهای شخصی در یک پیکربندی مشابه استفاده می‌شود. یعنی اینکه برخی یا کلیه برنامه‌های ذخیره شده از راه دور اما به صورت محلی اجرا می‌شوند، آن هم به دلایل مدیریتی. با این حال اگر هنوز این برنامه‌ها از یک هارد محلی بوت شوند، نمی‌توان آن را کاملاً هیبرید کلاینت نامید. برای خواندن مقاله کلاینت چیست کلیک کنید.

چه تفاوتی بین هیبرید کلاینت و محاسبات متمرکز وجود دارد؟

هیبرید کلاینت‌ها داده‌ها را پردازش می‌کنند، بنابراین از CPU و RAM خود برای اجرای نرم افزار استفاده می‌کنند، اما داده‌ها در آنها ذخیره نمی‌شوند. این کار بر عهده یک سرور است. این متفاوت از عملکرد تین کلاینت است، که در آن تمام پردازش‌های قابل توجه از راه دور و روی سرور اتفاق می‌افتد. تنها نرم افزاری که روی تین کلاینت اجرا می‌شود، نرم افزار خود تین کلاینت (یا سیستم عامل آن که نسبتاً کوچک و ساده است) می‌باشد که وظایف ورودی/خروجی ساده را انجام می‌دهد. مانند برقراری ارتباط با کاربر، ترسیم کادر گفتگو روی صفحه نمایش یا انتظار برای ورودی کاربر.

یک اصطلاح کلی که شامل محاسبات تین کلاینت و فناوری پردازنده آن، پایانه‌های متن (که فقط متن هستند)، محاسبات متمرکز نام دارد. تین کلاینت‌ها و پایانه‌های متنی هر دو به تسهیلات قدرتمند پردازش مرکزی در سرورها نیاز دارند تا بتوانند تمام کارهای مهم پردازشی را برای همه کلاینت‌ها انجام دهند.

نودهای بدون دیسک را می‌توان به عنوان یک سازش بین فت کلاینت‌ها (مانند رایانه‌های شخصی معمولی) و محاسبات متمرکز دید که از ذخیره سازی مرکزی برای کارآیی استفاده می‌کنند؛ اما نیازی به پردازش متمرکز و استفاده کارآمد از قدرت پردازش بالای حتی ضعیف‌ترین CPU های کنونی ندارند.

اصول عملکرد هیبرید کلاینت به چه صورت است؟

سیستم عامل (OS) برای یک هیبرید کلاینت، با استفاده از بوت شدن شبکه از یک سرور بارگیری می‌شود. در بعضی موارد، از ذخیره سازی قابل جابجایی ممکن است برای شروع فرآیند bootstrap، مانند فلش USB یا CD یا DVD استفاده شود. با این حال، سیستم عامل در بسیاری از کامپیوترهای مدرن می‌تواند برای یافتن یک سرور و شروع خودکار فرآیند بوت، بدون نیاز به درج رسانه قابل بوت شدن پیکربندی شود.

برای بوت شدن خودکار شبکه، پروتکل‌های شبکه Preboot Execution (PXE) یا پروتکل Bootstrap (BOOTP) معمولاً برای یافتن سرور با فایل‌هایی برای بوت شدن دستگاه استفاده می‌شود. کامپیوترهای دسکتاپ را نیز می‌توان با افزودن روی کارت شبکه که شامل یک ROM Boot UNDI است، به همین روش بوت کرد. بوت شدن شبکه بدون دیسک معمولاً یک ویژگی داخلی رایانه‌های رومیزی و لپ تاپ‌های تجاری است؛ زیرا می‌توان از آن در یک رایانه رومیزی استاندارد استفاده کرد تا از راه دور تشخیص، نصب نرم افزار یا استفاده از دیسک ایمیج بر روی هارد محلی ممکن شود.

پس از آغاز فرآیند راه اندازی، همانطور که در بالا توضیح داده شد، بوت استرپ با توجه به یکی از سه رویکرد اصلی انجام می‌شود:

• در روش اول:

(که مثلاً توسط پروژه سرور ترمینال لینوکس استفاده می‌شود)، هسته در حافظه بارگذاری شده و سپس به بقیه سیستم عامل از طریق اتصال سیستم فایل شبکه به سرور قابل دسترسی است. (ممکن است یک رم کوچک برای ذخیره فایل‌های موقت به صورت محلی ایجاد شود). این روش گاهی اوقات تکنیک «NFS root» نامیده می‌شود که در سیستم‌عامل‌های کلاینت لینوکس یا یونیکس مورد استفاده قرار می‌گیرد.

• در رویکرد دوم:

هسته سیستم عامل بارگذاری شده و بخشی از حافظه سیستم به عنوان یک رم بزرگ پیکربندی می‌شود. سپس بقیه تصویر سیستم عامل واکشی شده و در دیسک رم بارگذاری می‌شود. این پیاده سازی است که مایکروسافت برای ویژگی راه اندازی راه دور تعبیه شده ویندوز XP خود انتخاب کرده است.

• در رویکرد سوم:

عملیات دیسک مجازی شده و در واقع به یک پروتکل شبکه ترجمه می‌شود. داده‌هایی که معمولاً در یک درایو دیسک ذخیره می‌شوند، پس از آن در فایل‌های دیسک مجازی موجود در سرور قرار می‌گیرند. عملیات دیسک مانند درخواست‌های خواندن/نوشتن بخش‌های دیسک به درخواست‌های شبکه مربوطه ترجمه شده و توسط یک سرویس یا دیمون در حال اجرا در سمت سرور پردازش می‌شوند. این پیاده سازی است که توسط Neoware Image Manager، Ardence، VHD و محصولات مختلف “boot over iSCSI” استفاده می شود. این رویکرد سوم با رویکرد اول متفاوت است زیرا آنچه از راه دور است یک سیستم فایل نیست. بلکه در واقع یک دستگاه دیسک (یا دستگاه خام) است و سیستم‌عامل سرویس گیرنده آگاه نیست که از روی هارد دیسک اجرا نمی‌شود. به همین دلیل است که گاهی اوقات به این روش «دیسک سخت مجازی» یا «دیسک مجازی شبکه» می‌گویند.

این رویکرد سوم، استفاده از سیستم عامل کلاینت را نسبت به داشتن یک تصویر کامل دیسک در رم یا استفاده از یک سیستم فایل فقط خواندنی آسان‌تر می‌کند. در این رویکرد، سیستم از مقداری «حافظه نوشتن» استفاده می‌کند که هر داده‌ای را که یک نود بدون دیسک نوشته است ذخیره می‌کند. این حافظه پنهان نوشتن معمولاً یک فایل است که در یک سرور (یا در صورت وجود در حافظه کلاینت) ذخیره می‌شود. همچنین می‌تواند بخشی از رم کلاینت باشد. این حافظه پنهان نوشتن می‌تواند پایدار یا فرار باشد. در صورت فرار بودن، تمام داده‌هایی که توسط یک کلاینت خاص روی دیسک مجازی نوشته شده است. هنگام راه‌اندازی مجدد کلاینت حذف می‌شوند و با این حال، داده‌های کاربر اگر در نمایه‌های کاربر (رومینگ) یا پوشه‌های خانگی (که در آن ذخیره می‌شوند) ثبت شوند، می‌توانند ثابت باقی بمانند (که در سرورهای دیگر ذخیره می‌شوند).

دو محصول تجاری اصلی (یکی از HP و دیگری از Citrix Systems) که امکان استقرار نودهای بدون دیسک را فراهم می‌کنند که می‌توانند سیستم‌عامل مایکروسافت ویندوز یا لینوکس را راه‌اندازی کنند، از چنین حافظه‌های پنهان نوشتنی استفاده می‌کنند. محصول Citrix نمی‌تواند از حافظه پنهان نوشتن مداوم استفاده کند، اما محصولات VHD و HP می‌توانند.

مقایسه هیبرید کلاینت با فت کلاینت

نصب و نگهداری نرم افزار

اساساً با یک تصویر سیستم‌عامل واحد برای مجموعه‌ای از ماشین‌ها (با شاید برخی سفارشی‌سازی‌ها برای تفاوت در تنظیمات سخت‌افزاری در میان نودها)، نصب و حفظ نرم‌افزار نصب‌شده می‌تواند کارآمدتر باشد. علاوه بر این، هر گونه تغییر سیستمی که در حین کار ایجاد شده است (به دلیل عملکرد کاربر، کرم‌ها، ویروس‌ها و غیره) می‌تواند با قطع برق (اگر تصویر روی دیسک رم محلی کپی شده باشد). مانند راه‌انداز راه دور Windows XP Embedded پاک یا کاملاً ممنوع شود (اگر تصویر یک سیستم فایل شبکه باشد). این امکان استفاده در مناطق دسترسی عمومی (مانند کتابخانه‌ها) یا در مدارس و غیره را فراهم می‌کند؛ چرا که کاربران ممکن است بخواهند سیستم را آزمایش کنند یا تلاش کنند سیستم را هک کنند.

با این حال برای دستیابی به هر یک از مزایای بالا، نیازی به پیاده‌سازی بوت شبکه نیست. کامپیوترهای شخصی معمولی (با کمک نرم‌افزار مناسب) را می‌توان برای دانلود و نصب مجدد سیستم‌عامل‌های خود به صورت شبانه (مثلاً) پیکربندی کرد که در مقایسه با استفاده از تصویر دیسک مشترک که نودهای بدون دیسک استفاده می‌کنند، کاری اضافی است.

هیبرید کلاینت‌های مدرن می‌توانند با استفاده از یک رابطه 1:N یک تصویر دیسک مشابه را به اشتراک بگذارند (1 تصویر دیسک به طور همزمان توسط N گره بدون دیسک استفاده می‌شود). این کار نصب و نگهداری برنامه‌های نرم افزاری را بسیار آسان می‌کند. مدیر باید برنامه را فقط یک بار نصب یا نگهداری کند. و کلاینت‌ها می‌توانند به محض راه اندازی تصویر به‌روز شده، برنامه جدید را دریافت کنند. اشتراک‌گذاری تصویر دیسک به این دلیل امکان‌پذیر است که آنها از حافظه پنهان نوشتن استفاده می‌کنند.

همه سیستم‌های هیبرید کلاینت مدرن همچنین می‌توانند از یک رابطه Client-to DiskImage 1:1 استفاده کنند؛ که در آن یک کلاینت یک تصویر دیسک را «مالک» می‌کند و مستقیماً در تصویر دیسک مذکور می‌نویسد. پس از آن از حافظه پنهان نوشتن استفاده نمی‌شود.

مقایسه هیبرید کلاینت با تین کلاینت

شرکت‌های بزرگ تمایل دارند از تین کلاینت‌ها استفاده کنند. چرا که سخت افزار با مشخصات بسیار پایین‌تر را می‌توان برای کلاینت استفاده کرد. (که اساساً به عنوان یک ویندوز ساده به سرور مرکزی عمل می‌کند. در واقع در حال اجرا است که در واقع سیستم عامل کاربران را به عنوان یک جلسه ورود اجرا می‌کند). البته از هیبرید کلاینت نیز می‌توان به عنوان تین کلاینت استفاده کرد. علاوه بر این، کامپیوترهای تین کلاینت آن قدر پیشرفت کرده‌اند که به عنوان ایستگاه‌های کاری بدون دیسک کامل برای برخی از برنامه‌ها استفاده می‌شوند.

معماری نودهای تین کلاینت و هیبرید کلاینت از کلاینت‌های بدون دیسک استفاده می‌کند که نسبت به فت کلاینت‌ها مزایای بیشتری دارند، اما با توجه به محل پردازش متفاوت هستند.

مزایای هیبرید کلاینت‌ نسبت به تین کلاینت

• بار توزیع شده: بار پردازش نودهای بدون دیسک توزیع شده است. هر کاربر محیط ایزوله پردازشی خود را دریافت می‌کند. تا زمانی که حجم کاری آنها به سیستم فایل فشرده نباشد، به سختی بر عملکرد سایر کاربران در شبکه تأثیر می‌گذارد. تین کلاینت‌ها برای پردازش به سرور مرکزی متکی هستند و بنابراین به یک سرور سریع نیاز دارند. هنگامی که سرور مرکزی مشغول و کند است، هر دو نوع کلاینت تحت تأثیر قرار می‌گیرند؛ اما تین کلاینت‌ها به طور کامل کند می‌شوند. در حالی که هیبرید کلاینت‌ها تنها در هنگام دسترسی به داده‌های روی سرور، کند می‌شوند.
• عملکرد چند رسانه‌ای بهتر: هیبرید کلاینت‌ها نسبت به تین کلاینت‌ها در برنامه‌های چندرسانه‌ای مزیت‌هایی دارند که اگر پهنای باند زیاد باشد، به طور کامل ارائه می‌شوند. به عنوان مثال، هیبرید کلاینت‌ها برای بازی‌های ویدئویی مناسب هستند.
• پشتیبانی از تجهیزات جانبی: نودهای بدون دیسک معمولاً کامپیوترهای شخصی یا ایستگاه‌های کاری معمولی هستند که هیچ هارد دیسکی ندارند؛ به این معنی که می‌توان انواع معمولی تجهیزات جانبی را به آنها اضافه کرد. در مقابل، تین کلاینت‌ها معمولا جعبه‌های بسیار کوچک و مهر و موم شده‌ای هستند که امکان محدود یا بسیار کم برای گسترش خارجی وجود ندارد. حتی اگر مثلاً یک دستگاه USB را می‌توان به صورت فیزیکی به تین کلاینت متصل کرد. نرم افزار تین کلاینت ممکن است فراتر از دستگاه‌های اصلی ورودی و خروجی از تجهیزات جانبی پشتیبانی نکند. برای مثال ممکن است با تبلت‌های گرافیکی، دوربین‌های دیجیتال یا اسکنرها سازگار نباشد.

مزایای تین کلاینت نسبت به هیبرید کلاینت

• سخت‌افزار در تین کلاینت‌ها ارزان‌تر است:

زیرا نیازمندی‌های پردازش روی کلاینت حداقل است و شتاب سه‌بعدی و پشتیبانی صوتی دقیق معمولاً ارائه نمی‌شود. البته یک هیبرید کلاینت را می‌توان با یک CPU ارزان و حداقل پشتیبانی چند رسانه‌ای در صورت مناسب بودن خریداری کرد. بنابراین، صرفه جویی در هزینه ممکن است کمتر از آنچه در ابتدا برای برخی سازمان‌ها به نظر می‌رسد باشد. با این حال بسیاری از سازمان‌های بزرگ معمولاً سخت‌افزاری را با مشخصات بالاتر از حد لازم برای برآورده کردن نیازهای برنامه‌ها و کاربردهای خاص یا برای اطمینان از آینده خریداری می‌کنند.

همچنین دلایل «عقلانی» کمتری برای خرید بیش از حد سخت‌افزار وجود دارد که اغلب به این شرح است.

دپارتمان‌ها از بودجه‌ خود برای حفظ سطح بودجه فعلی برای سال آینده استفاده می‌کنند. و عدم اطمینان در مورد آینده، یا عدم دانش فنی، یا عدم دقت و توجه، هنگام انتخاب مشخصات سیستم مورد نیاز هم از دلایل دیگر است. با در نظر گرفتن همه این عوامل، تین کلاینت‌ها ممکن است بیشترین صرفه اقتصادی را داشته باشند.

• آینده نگری برای تین کلاینت‌ها کار سختی نیست:

زیرا عمری طولانی دارند و بار بر دوش سرورها است. در مورد هیبرید کلاینت هر چند مشکلاتی وجود دارد، زیرا بار پردازش به طور بالقوه بسیار بالاتر است. بنابراین در هنگام خرید توجه بیشتری لازم است.
شبکه‌های تین کلاینت ممکن است در آینده به سرورهای بسیار قوی‌تری نیاز داشته باشند. در حالی که یک شبکه هیبرید کلاینت ممکن است در آینده به ارتقای سرور، ارتقای کلاینت یا هر دو نیاز داشته باشد.

• شبکه‌های تین کلاینت به طور بالقوه پهنای باند شبکه کمتری مصرف می‌کنند:

زیرا بسیاری از داده‌ها به سادگی توسط سرور خوانده شده و در آنجا پردازش می‌شوند. تنها در صورت نیاز برای نمایش، در قطعات کوچک به کلاینت منتقل می‌شوند. همچنین، انتقال داده‌های گرافیکی به نمایشگر معمولاً برای فناوری‌های فشرده‌سازی و بهینه‌سازی کارآمد داده‌ها (به عنوان مثال فناوری NX) مناسب‌تر از انتقال برنامه‌های دلخواه یا داده‌های کاربر است. در بسیاری از سناریوهای کاربردی معمولی، انتظار می‌رود که هم مصرف کل پهنای باند و هم مصرف «انفجاری» برای یک تین کلاینت کارآمد کمتر از یک هیبرید کلاینت باشد.

سخن آخر

در این مطلب به بررسی مفهوم هیبرید کلاینت پرداختیم. ابتدا تعریفی از آن ارائه کردیم و سپس به تفاوت آن با محاسبات متمرکز اشاره نمودیم. در مورد اصول عملکرد هیبرید کلاینت صحبت کردیم و سپس آن را با فت کلاینت و تین کلاینت مقایسه کردیم.

تکنوکلاینت با بهره‌گیری از تیم فنی پشتیبانی خبره و به عنوان یک فروشگاه معتبر می‌تواند انواع تین کلاینت و زیروکلاینت از برندهای نام آشنایی نظیر HP و DELL را در اختیار شما قرار دهد. پشتیبانی از گارانتی محصولات، پاسخگویی آنی و مشاوره تخصصی در خصوص خرید انواع تجهیزات تحت وب به مشتریان به صورت آنلاین، از دیگر دلایلی است که می‌تواند شما را به خرید از تکنوکلاینت ترغیب نماید.