Cliente ligero

Clientes gruesos conectados a su servidor a través de una red informática

Una terminal de ordenadores delgada-cliente público dentro de una biblioteca pública

Un cliente delgado Aleutia E3, con memoria flash

En redes informáticas, un cliente ligero es una computadora simple (de bajo rendimiento) que ha sido optimizada para establecer una conexión remota con un entorno informático basado en servidor. A veces se les conoce como equipos de red, o en su forma más simple como clientes cero. El servidor hace la mayor parte del trabajo, que puede incluir el lanzamiento de programas de software, la realización de cálculos y el almacenamiento de datos. Esto contrasta con un cliente rico o una computadora personal convencional; el primero también está diseñado para trabajar en un modelo cliente-servidor pero tiene un poder de procesamiento local significativo, mientras que el segundo pretende realizar su función principalmente localmente.

Los clientes ligeros se presentan como componentes de una infraestructura informática más amplia, en la que muchos clientes comparten sus cálculos con un servidor o una granja de servidores. La infraestructura del lado del servidor utiliza software de computación en la nube, como virtualización de aplicaciones, escritorio compartido alojado (HSD) o virtualización de escritorio (VDI). Esta combinación forma lo que se conoce como un sistema basado en la nube, donde los recursos de escritorio están centralizados en uno o más centros de datos. Los beneficios de la centralización son la optimización de los recursos de hardware, la reducción del mantenimiento del software y la mejora de la seguridad.

• Ejemplo de optimización de recursos de hardware: Cabling, bussing e I/O se pueden minimizar mientras que la memoria ociosa y el poder de procesamiento se pueden aplicar a las sesiones de usuario que más lo necesitan.
• Ejemplo de mantenimiento reducido del software: Las migraciones del sistema operativo (OS) pueden ser aplicadas, probadas y activadas para todos los usuarios en un caso para acelerar la implantación y mejorar la eficiencia administrativa.
• Ejemplo de mejora de la seguridad: Los activos de software se centralizan y fácilmente cortan fuego, supervisan y protegen. Los datos sensibles no son promisos en casos de pérdida de escritorio o robo.

El hardware de cliente ligero generalmente admite periféricos comunes, como teclados, ratones, monitores, conectores para periféricos de sonido y puertos abiertos para dispositivos USB (por ejemplo, impresora, unidad flash, cámara web). Algunos clientes ligeros incluyen puertos seriales o paralelos (heredados) para admitir dispositivos más antiguos, como impresoras de recibos, básculas o relojes registradores. El software de cliente ligero generalmente consta de una interfaz gráfica de usuario (GUI), agentes de acceso a la nube (por ejemplo, RDP, ICA, PCoIP), un navegador web local, emuladores de terminal (en algunos casos) y un conjunto básico de utilidades locales.

Características

Arquitectura

Al utilizar una arquitectura basada en la nube, el servidor asume la carga de procesamiento de varias sesiones de cliente y actúa como host para cada dispositivo de punto final. El software del cliente tiene un propósito limitado y es liviano; por lo tanto, solo es necesario proteger el servidor host o la granja de servidores, en lugar de proteger el software instalado en cada dispositivo de punto final (aunque los clientes ligeros aún pueden requerir seguridad básica y autenticación sólida para evitar el acceso no autorizado). Uno de los beneficios combinados de usar la arquitectura en la nube con escritorios de clientes ligeros es que los activos de TI críticos están centralizados para una mejor utilización de los recursos. La memoria no utilizada, las líneas de bus y los núcleos de procesador dentro de una sesión de usuario individual, por ejemplo, se pueden aprovechar para otras sesiones de usuario activas.

La simplicidad del hardware y el software de los clientes ligeros da como resultado un costo total de propiedad muy bajo, pero algunos de estos ahorros iniciales pueden compensarse con la necesidad de una infraestructura de nube más sólida requerida en el lado del servidor.

Una alternativa a la implementación tradicional de servidores que distribuye los costos de la infraestructura a lo largo del tiempo es un modelo de suscripción basado en la nube conocido como escritorio como servicio, que permite a las organizaciones de TI externalizar la infraestructura de la nube a un tercero.

Simplicidad

TA7 cliente delgado por Gigabyte

Se sabe que la informática de cliente ligero simplifica los terminales de escritorio al reducir la huella del software del lado del cliente. Con un sistema operativo (SO) liviano y de solo lectura, la configuración y la administración del lado del cliente se reducen considerablemente. El acceso a la nube es la función principal de un cliente ligero que elimina la necesidad de un gran conjunto de aplicaciones de usuario local, almacenamiento de datos y utilidades. Esta arquitectura traslada la mayor parte de la carga de ejecución del software desde el punto final al centro de datos. Los activos de usuario están centralizados para una mayor visibilidad. Las tareas de recuperación de datos y reutilización de escritorio también están centralizadas para un servicio más rápido y una mayor escalabilidad.

Hardware

Si bien el servidor debe ser lo suficientemente robusto como para manejar varias sesiones de clientes a la vez, los requisitos de hardware de los clientes ligeros son mínimos en comparación con los de una computadora portátil o de escritorio tradicional. La mayoría de los clientes ligeros tienen procesadores de bajo consumo, almacenamiento flash, memoria y no tienen piezas móviles. Esto reduce el costo y el consumo de energía, haciéndolos asequibles y fáciles de reemplazar o implementar. Numerosos clientes ligeros también usan Raspberry Pis. Dado que los clientes ligeros constan de menos componentes de hardware que una PC de escritorio tradicional, pueden operar en entornos más hostiles. Y debido a que normalmente no almacenan datos críticos localmente, el riesgo de robo se minimiza porque hay pocos o ningún dato de usuario que se vea comprometido.

Gráficos

Los clientes ligeros modernos han recorrido un largo camino para satisfacer las demandas de las necesidades informáticas gráficas actuales. Las nuevas generaciones de chipsets de bajo consumo y combinaciones de CPU (unidad central de procesamiento) mejoran la potencia de procesamiento y las capacidades gráficas. Para minimizar la latencia del video de alta resolución enviado a través de la red, algunas pilas de software host aprovechan las técnicas de redirección multimedia (MMR) para descargar la representación de video en el dispositivo de escritorio. Los códecs de video a menudo están integrados en el cliente ligero para admitir estos diversos formatos multimedia. Otras pilas de software host utilizan el Protocolo de datagramas de usuario (UDP) para acelerar las actualizaciones de píxeles que cambian rápidamente y que requieren el contenido de video moderno. Los clientes ligeros suelen admitir agentes de software locales capaces de aceptar y decodificar UDP.

Algunos de los casos de uso con mayor intensidad gráfica siguen siendo un desafío para los clientes ligeros. Estos casos de uso pueden incluir aplicaciones como editores de fotos, programas de dibujo en 3D y herramientas de animación. Esto se puede abordar en el servidor host mediante tarjetas GPU dedicadas, asignación de vGPU (GPU virtual), tarjetas de estación de trabajo y tarjetas de aceleración de hardware. Estas soluciones permiten a los administradores de TI proporcionar rendimiento de usuario avanzado donde se necesita para un dispositivo de punto final relativamente genérico, como un cliente ligero.

Limitaciones

Para lograr tal simplicidad, los clientes ligeros a veces van a la zaga de las PC de escritorio en términos de extensibilidad. Por ejemplo, si se necesita una utilidad de software local o un conjunto de controladores de dispositivos para admitir un dispositivo periférico conectado localmente (por ejemplo, una impresora, un escáner, un dispositivo de seguridad biométrica), el sistema operativo del cliente ligero puede carecer de los recursos necesarios para integrar completamente los dependencias (aunque a veces se pueden agregar dependencias si se pueden identificar). Los clientes ligeros modernos abordan esta limitación a través del mapeo de puertos o el software de redirección USB. Sin embargo, estos métodos no pueden abordar todos los escenarios. Por lo tanto, es una buena práctica realizar pruebas de validación de los periféricos conectados localmente por adelantado para garantizar la compatibilidad. Además, en grandes entornos de escritorio distribuidos, las impresoras suelen estar conectadas en red, lo que elimina la necesidad de controladores de dispositivos en cada escritorio.

Si bien la ejecución de aplicaciones de productividad local va más allá del alcance normal de un cliente ligero, a veces se necesita en casos de uso excepcionales. Las restricciones de licencia que se aplican a los clientes ligeros a veces pueden impedir que admitan estas aplicaciones. Las restricciones de almacenamiento local también pueden limitar el espacio necesario para instalar grandes aplicaciones o conjuntos de aplicaciones.

También es importante reconocer que el ancho de banda y el rendimiento de la red son más críticos en cualquier tipo de modelo informático basado en la nube. Las organizaciones de TI deben asegurarse de que su red pueda acomodar la cantidad de usuarios que necesitan atender. Si la demanda de ancho de banda supera los límites de la red, podría provocar una gran pérdida de productividad del usuario final.

Existe un riesgo similar dentro del centro de datos. Los servidores deben tener el tamaño correcto para ofrecer un rendimiento adecuado a los usuarios finales. En un modelo informático basado en la nube, los servidores también pueden representar un único punto de riesgo de falla. Si falla un servidor, los usuarios finales pierden el acceso a todos los recursos admitidos por ese servidor. Este riesgo se puede mitigar mediante la creación de redundancias, procesos de conmutación por error, copias de seguridad y utilidades de equilibrio de carga en el sistema. La redundancia brinda disponibilidad de host confiable, pero puede agregar costos a poblaciones de usuarios más pequeñas que carecen de escala.

Proveedores

Los proveedores populares de clientes ligeros incluyen Chip PC Technologies, Dell (adquirió Wyse Technology en 2012), HP, ClearCube, IGEL Technology, LG, NComputing, Stratodesk, Samsung Electronics y ZeeTim.

Historia

Un Samsung Chromebox conectado como se ve desde arriba

Los clientes ligeros tienen sus orígenes en sistemas multiusuario, tradicionalmente mainframes a los que se accede mediante algún tipo de terminal de computadora. A medida que los gráficos por computadora maduraron, estos terminales pasaron de proporcionar una interfaz de línea de comandos a una interfaz gráfica de usuario completa, como es común en los clientes ligeros modernos y avanzados. El entorno multiusuario prototípico en este sentido, Unix, comenzó a admitir terminales X completamente gráficas, es decir, dispositivos que ejecutan software de servidor de pantalla, aproximadamente desde 1984. Las terminales X siguieron siendo relativamente populares incluso después de la llegada de otros clientes ligeros a mediados y finales. 1990 Los derivados modernos de Unix, como BSD y Linux, continúan la tradición de la sesión de visualización/entrada remota multiusuario. Por lo general, el software X no está disponible en clientes ligeros no basados en X, aunque ninguna razón técnica para esta exclusión lo impediría.

Windows NT se volvió capaz de realizar operaciones multiusuario principalmente gracias a los esfuerzos de Citrix Systems, que volvió a empaquetar Windows NT 3.51 como el sistema operativo multiusuario WinFrame en 1995, lanzado en coordinación con el cliente ligero Winterm de Wyse Technology. Microsoft obtuvo la licencia de esta tecnología de Citrix y la implementó en Windows NT 4.0 Terminal Server Edition, bajo un proyecto con el nombre en código 'Hydra'. Windows NT se convirtió entonces en la base de Windows 2000 y Windows XP. A partir de 2011, los sistemas Microsoft Windows admiten terminales gráficos a través del componente Servicios de escritorio remoto. Wyse Winterm fue el primer cliente ligero centrado en la pantalla de Windows (también conocido como Windows Terminal) en acceder a este entorno.

El término cliente ligero fue acuñado en 1993 por Tim Negris, vicepresidente de marketing de servidores de Oracle Corporation, mientras trabajaba con el fundador de la empresa, Larry Ellison, en el lanzamiento de Oracle 7. En ese momento, Oracle deseaba para diferenciar su software orientado a servidor de los productos orientados a escritorio de Microsoft. Posteriormente, Ellison popularizó Negris' palabra de moda con uso frecuente en sus discursos y entrevistas sobre los productos de Oracle. Ellison pasaría a ser miembro fundador de la junta directiva del fabricante de clientes ligeros Network Computer, Inc (NCI), más tarde rebautizado como Liberate.

Comparación de tamaño – PC de escritorio tradicional vs Clientron U700

El término se mantuvo por varias razones. El término anterior 'terminal gráfico' se había elegido para distinguir dichos terminales de los terminales basados en texto y, por lo tanto, puso mucho énfasis en los gráficos, que se volvieron obsoletos como característica distintiva en la década de 1990 cuando los propios terminales físicos de solo texto se volvieron obsoletos, y Los sistemas informáticos de solo texto (algunos de los cuales existían en la década de 1980) ya no se fabricaban. El término 'cliente ligero' también transmite mejor lo que entonces se consideraba la diferencia fundamental: los clientes ligeros se pueden diseñar con hardware menos costoso, porque tienen cargas de trabajo computacionales reducidas.

En la década de 2010, los clientes ligeros no eran los únicos dispositivos de escritorio para informática de propósito general que eran 'delgados' – en el sentido de tener un factor de forma pequeño y ser relativamente económico. Se introdujo el factor de forma nettop para PC de escritorio, y los nettops podían ejecutar Windows o Linux con todas las funciones; tabletas, híbridos de tableta y computadora portátil también habían ingresado al mercado. Sin embargo, aunque ahora había poca diferencia de tamaño, los clientes ligeros conservaban algunas ventajas clave sobre estos competidores, como no necesitar una unidad local. Sin embargo, el 'cliente ligero' puede ser un nombre inapropiado para computadoras de factor de forma delgado que usan memoria flash como compactflash, tarjeta SD o memoria flash permanente como sustituto del disco duro. En 2013, un empleado de Citrix experimentó con una Raspberry Pi como cliente ligero. Desde entonces, varios fabricantes han presentado su versión de clientes ligeros Raspberry Pi.