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UNIVERSIDADE REGIONAL DE BLUMENAU

CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS

ENGENHARIA DE TELECOMUNICAÇÕES

ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE AMBIENTES COMPUTACIONAIS BASEADOS NAS TECNOLOGIAS DE PROCESSAMENTO DISTRIBUÍDO E DE THIN CLIENT

JOANILO DE SOUZA FILHO

TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO SUBMETIDO À UNIVERSIDADE

REGIONAL DE BLUMENAU PARA A OBTENÇÃO DOS CRÉDITOS NA DISCIPLINA

COM NOME EQUIVALENTE NO CURSO DE ENGENHARIA DE

TELECOMUNICAÇÕES.

BLUMENAU, NOVEMBRO/2003.

ii

ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE AMBIENTES COMPUTACIONAIS BASEADOS NAS TECNOLOGIAS DE PROCESSAMENTO DISTRIBUÍDO E DE THIN CLIENT

JOANILO DE SOUZA FILHO

ESTE TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO FOI JULGADO ADEQUADO PARA

OBTENÇÃO DOS CRÉDITOS NA DISCIPLINA DE TRABALHO DE CONCLUSÃO DE

CURSO OBRIGATÓRIA PARA OBTENÇÃO DO TÍTULO DE:

ENGENHEIRO DE TELECOMUNICAÇÕES

____________________________________________

Prof. Francisco Adell Péricas – Orientador na

FURB

____________________________________________

Prof. Romeu Hausmann – Coordenador do TCC

BANCA EXAMINADORA

____________________________________________

Prof. Francisco Adell Péricas

____________________________________________

Prof. José Gil Fausto Zipf

____________________________________________

Prof. Eduardo Deschamps

SUMÁRIO

iii

LISTA DE FIGURAS .................................................................................................................. vii

LISTA DE TABELAS ................................................................................................................. viii

1 INTRODUÇÃO......................................................................................................................... 1

1.1 OBJETIVOS DO TRABALHO ............................................................................................. 2

1.2 ESTRUTURA DO TRABALHO ........................................................................................... 3

1.3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ......................................................................................... 4

1.3.1 TIPOS DE PROCESSAMENTO ........................................................................................ 5

1.3.1.1 PROCESSAMENTO DISTRIBUÍDO (PD) .................................................................... 5

1.3.1.2 PROCESSAMENTO CENTRALIZADO........................................................................ 7

1.3.2 A TECNOLOGIA THIN-CLIENT ..................................................................................... 9

1.3.2.1 HISTÓRICO..................................................................................................................... 9

1.3.2.2 COMO FUNCIONA......................................................................................................... 9

1.3.2.3 FOMENTANDO A TECNOLOGIA ............................................................................... 12

1.3.3 ESTAÇÕES THIN CLIENT ............................................................................................... 14

1.3.3.1 NETWORK COMPUTER (NC) ...................................................................................... 14

1.3.3.2 WINDOWS TERMINAL................................................................................................. 16

1.3.3.3 NETPC ............................................................................................................................. 18

1.3.3.4 DIRECT CONNECT ou ULTRA THIN.......................................................................... 19

1.3.4 PROTOCOLOS THIN CLIENT ......................................................................................... 21

1.3.4.1 ICA ................................................................................................................................... 21

1.3.4.1.1 CONSTITUIÇÃO DE UM PACOTE ICA ................................................................... 22

1.3.4.1.2 TRANSPORTANDO UM PACOTE ICA .................................................................... 25

1.3.4.1.3 CONEXÕESICA........................................................................................................... 26

1.3.4.2 RDP .................................................................................................................................. 27

1.3.4.3 ICA x RDP ....................................................................................................................... 28

1.3.5 ARQUITETURAS THIN CLIENT..................................................................................... 31

1.3.5.1 DESEMPENHO DOS MODELOS APRESENTADOS.................................................. 33

1.3.5.1.1 DADOS GERAIS DA MEDIDA .................................................................................. 33

1.3.5.1.2 OS TESTES REALIZADOS......................................................................................... 35

1.3.5.1.3 METODOLOGIA DA ANÁLISE................................................................................. 36

1.3.5.1.4 RESULTADOS ............................................................................................................. 37

1.3.5.1.5 FOOTPRINT DE MEMÓRIA....................................................................................... 37

1.3.5.1.6 LATÊNCIA ................................................................................................................... 38

iv

1.3.5.1.7 CARREGAMENTO DE PÁGINAS WEB ................................................................... 40

1.3.5.1.8 RESULTADOS DE FLASH ......................................................................................... 44

1.3.5.2 THIN CLIENT EM APLICAÇÕES WIRELESS ............................................................ 46

1.3.5.2.1 VANTAGENS............................................................................................................... 46

1.3.5.2.2 DESVANTAGENS ....................................................................................................... 47

1.3.6 ANÁLISE COMPARATIVA DE CONSUMO DE ENERGIA.......................................... 50

1.3.6.1 FONTE DE ESTUDO ...................................................................................................... 50

1.3.6.2 METODOLOGIA DE ESTUDO ..................................................................................... 50

1.3.6.3 RESULTADOS ................................................................................................................ 53

1.3.6.4 INTERPRETANDO RESULTADOS .............................................................................. 56

1.3.6.5 CONCLUSÕES SOBRE CONSUMO DE ENERGIA .................................................... 57

2 IMPLEMENTAÇÃO DA ARQUITETURA THIN CLIENT .................................................. 59

2.1 TESTES DE APLICATIVOS COMERCIAIS....................................................................... 60

2.2 TESTES DE APLICATIVOS MICROSOFT® ..................................................................... 64

3 CONCLUSÃO........................................................................................................................... 65

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................................... 67

v

RESUMO

Este trabalho visa proporcionar informações capazes de orientar os profissionais de TI

quando da migração da rede de computadores de ambientes caracterizados por servidores

distribuídos para ambientes com servidores centralizados. Focando a tecnologia THIN

CLIENT como referência ao retorno dos servidores centralizados, foram realizados testes de

desempenho de todas as arquiteturas disponíveis para a migração a partir deste conceito,

promovendo informações capazes de fornecer aos profissionais interessados um parecer

técnico sobre quando, como e porque alterar a arquitetura de sua rede. Os comparativos das

tecnologias consideram ainda fatores até então irrelevantes no processo de migração mas que,

uma vez analisados sob a ótica da economia, trarão conceitos novos que poderão fomentar a

migração ou substanciar sua inviabilidade, como é o caso da análise do consumo de energia,

seus custos e causas. Este trabalho, desta forma, resume-se a uma ferramenta que, embora

tendo abordagens específicas superficiais, como no caso da constituição de protocolos, seu

tratamento no tráfego da rede, entre outros, traz dados concisos sob a ótica geral do assunto.

vi

ABSTRACT

This document was created to provide sufficient information that can produce a

concept sufficient to TI about network migrations, from distributed servers to centralized

servers. Looking at THIN CLIENT technology as reference to returning at centralized

servers, many benchmarks were done with all technologies offered for returning to centralized

servers architecture, providing information that could provide to interested professionals a

technical report about when, how and why change their network architecture.

The technologies comparative still considers facts currently don’t considered in a

migration process but that, if analyzed in an economy optic, could bring new concepts that

could add value to the migrations or assign your non viability, as the energy spend studies,

costs and origin. This document, so, resumes to a case that, even has specifics themes saw

superficially as the protocols constitutions, your network compartments, so on, bring

consistent data in the general optic themes.

vii

LISTA DE FIGURAS Figura........Descrição ..........................................................................................................Pág 2.0 .............Esboço operacional de processamento distribuído ...........................................05 2.1 .............Esboço operacional de processamento centralizado.........................................08 3.0 .............Esboço para arquitetura cliente/servidor em 2 níveis .......................................10 3.1 .............Esboço para arquitetura cliente/servidor em 3 níveis .......................................11 4.0 .............Foto ilustrativa de equipamento NC.................................................................15 5.0 .............Separação das aplicações sobre protocolo ICA................................................22 5.1 .............Composição do pacote ICA.............................................................................. 23 5.4 .............Comunicação entre estação e servidor sobre protocolo ICA............................26 6.5 .............FootPrint de memória .......................................................................................38 6.6 .............Latência (tempo)...............................................................................................39 6.7 .............Carregamento de página WEB .........................................................................40 6.8 .............Dados transferidos para carga de página WEB ................................................41 6.9 .............Pacote referente display....................................................................................42 6.10 ...........Controle de pacotes...........................................................................................42 6.11 ...........Comparativo entre controles de display e de pacote ........................................43 6.12 ...........Comparativo entre controles de display e de dados .........................................43 6.13 ...........Taxa de transferência de frames .......................................................................45 6.14 ...........Taxa de transferência de dados.........................................................................45 7.2 .............Gráfico de consumo para cada equipamento ....................................................53 7.3 .............Média de consumo de energia dos equipamentos.............................................54 7.4 .............Diferença de consumo dos equipamentos.........................................................55 7.6 .............Comportamento de consumo para PCs e THIN CLIENT ................................56 8.1 .............Organograma do ambiente de pesquisa ............................................................60 8.2 .............Comparativo de desempenho............................................................................61 8.3 .............Esboço gráfico para medida de desempenho sobre leitura...............................62 8.4 .............Comportamento da rede para inclusão de registros com estação PC ...............63 8.5 .............Comportamento da rede para inclusão de registros com THIN CLIENT ........63

viii

LISTA DE TABELAS

Tabela .......Descrição ..........................................................................................................Pág 4.1 .............Endereços WEB de equipamentos NCs............................................................16 4.2 .............Endereços WEB de equipamentos PCs ............................................................18 5.2 .............Elementos de composição do protocolo ICA ...................................................23 5.3 ............Esboço de tratamento do pacote ICA ...............................................................25 5.5 .............Comparativo entre protocolos ICA e RDP .......................................................29 6.1 .............Especificações de servidores ............................................................................33 6.2 .............Especificações de estações clientes ..................................................................34 6.3 .............Especificações de topologia de rede .................................................................35 6.4 .............Relação dos testes especificados ......................................................................35 7.1 .............Relação dos equipamentos analisados ..............................................................52 7.5 .............Tabela de consumo para monitores ..................................................................55 7.7 .............Valores de energia cobrado em algumas regiões dos EUA..............................57 8.0 .............Especificações do ambiente de teste.................................................................59

ix

DEDICATÓRIA

Dedico este trabalho a todas as pessoas cujo interesse por redes THIN esteja representado pelo objetivo primário de prover uma solução inteligente, fomentada pelo conhecimento e pesquisa.

x

AGRADECIMENTOS

Agradeço a DEUS sem o qual certamente meus objetivos não seriam alcançados. Agradeço ainda a minha esposa e filha, cujos dias de entretenimento em família foram adiados em prol desta pesquisa e sem os quais a luz da vida me seria ofuscada.

1

1 INTRODUÇÃO

Na década de 70, encontravam-se instalados nas grandes corporações um sistema de

distribuição de informações e compartilhamento de dados organizados de forma centralizada,

com a figura de um equipamento robusto na função de servidor e estações burras1 a ele

conectadas.

No início do século XXI encontrava-se, depois da “condenação” do modelo de

compartilhamento dos anos 70, o ressurgimento desta mesma arquitetura de rede, com a

figura de um servidor robusto e a condenação dos PCs2 que, nesse ressurgimento dos

processamentos centralizados aparece como o grande vilão, consumindo grandes somas

monetárias para sua manutenção e desmistificando sua principal atribuição, a de auto-

sustentável, dado sua característica de independência de um servidor para desempenhar suas

funções.

É neste quadro transitório, ou pode-se dizer “de retorno” dos processamentos

distribuídos para centralizados e vice-versa, que este trabalho procura levantar, nos meandros

dos interesses comercias e tecnológicos, a questão da viabilidade de se migrar e por que não

dizer retornar, às arquiteturas que predominavam trinta anos atrás.

Fica evidenciado no transcorrer da leitura que a tecnologia inovadora denominada

Thin Client possui características que lhe permitem apresentar-se como a solução para os

vários problemas encontrados especificamente no mercado corporativo, seja este de pequeno,

médio ou grande porte. Outrossim, sua simples migração poderá incorrer em erros

estratégicos que poderão proporcionar muita dor de cabeça e dissabores aos profissionais de

TI, os quais, numa velocidade maior àquela da migração, procurarão o retorno ao

processamento distribuído condenando a nova tecnologia não por sua ineficácia, mas pela

falta de cuidado em se elaborar o projeto e analisar sua viabilidade naquela ocasião.

Não se apresentará o Thin Client ou as tecnologias de processamento centralizado

como a solução dos problemas de manutenção dos PCs atuais, mas trazer-se-á ao leitor as

duas faces da moeda para que este consiga, ao final deste documento, optar pela melhor opção

para solução dos problemas de sua rede.

1 A nomenclatura de estação burra é comumente utilizada para designar estações de trabalho conectadas a um servidor e que não necessitem ou não são providas de processamento próprio para tratamento das informações. 2 PC (Personal Computer – computador pessoal). Microcomputadores completos, com unidades de alimentação de dados (drives, CD-Rom, scanners, entre outros) e dispositivos que lhe permitam um processamento próprio para tratamento das funções.

2

È importante lembrar ainda que não apenas o Thin Client afeta a topologia numa rede

de computadores, mas também provoca uma alteração em conceitos chaves de toda estrutura

daquela rede. Será considerado, por exemplo, qual a verdadeira eficácia do upgrade3 de

equipamentos de interconexão da rede, como switches, gateways, placas de rede, entre outros.

A idéia de que as modernas tecnologias de processamento centralizado minimizam o

tráfego na rede, geram questões que nos sugerem uma pausa na corrida por hardwares mais

capacitados, uma vez que o fluxo de informações na rede passa a ser significativamente

menor (pelo menos teoricamente).

A partir destes conceitos já fundamentados sobre tal assunto, é certo que os

profissionais de TI, preocupados com a espiral de consumo na qual sua rede está inserida,

precisam, mais rápido do que possam imaginar, preocupar-se com uma revisão dos conceitos

neste segmento a fim de gerar economia e performance cada vez mais significativa para sua

empresa.

Deseja-se um bom aproveitamento deste trabalho e que seus objetivos sejam atingidos

com sua leitura.

1.1 OBJETIVOS DO TRABALHO

Este trabalho visa complementar estudos realizados em outros países que tratem da

eficácia e viabilidade de uma implementação baseada na tecnologia THIN CLIENT.

Como poderá ser apurado na seção que trata da revisão bibliográfica deste trabalho,

todos os estudos realizados consideram fatores que visam principalmente o Total Cost

Ownership (TCO), restando alguns poucos que focam a questão desempenho.

Podendo ser interpretado como um complemento a trabalhos já realizados nesta área,

esta pesquisa procura apurar resultados que representem uma aplicação direta da tecnologia

THIN CLIENT, implementado programas que simularão um ambiente produtivo real.

Como poderá ser observado no tópico referente a conclusão deste, algumas citações

consideram estudos efetuados por terceiros enquanto que outras representam os resultados

obtidos em laboratório com a implementação desta tecnologia.

3 Atualização de equipamento, seu aprimoramento e ajuste às novas exigências de performance.

3

1.2 ESTRUTURA DO TRABALHO

A fim de atender todos os tipos de profissionais, este trabalho apresenta inicialmente

um conceito sobre o que vem a ser um processamento distribuído e um processamento

centralizado sobre a ótica de arquiteturas de rede, assunto que poderá ser analisado mais

rapidamente por conhecedores deste tópico sem prejuízo de conhecimento nos itens

seqüentes.

Numa abordagem inicial sobre THIN CLIENT, será apresentado o histórico da

tecnologia, desde a iniciação a este conceito até sua abrangência atualmente. Depois de trazer

ao leitor tal iniciação histórica, o tópico seguinte inicia uma explanação sobre os fundamentos

da tecnologia, desde seu conceito de funcionamento até sua aplicação propriamente dita.

Depois de conhecer a arquitetura, seus métodos e aplicações, a apresentação dos

equipamentos mais comumente utilizados nesta tecnologia é apresentada nos tópicos

seguintes, com uma distinção inerente a cada especificação técnica.

Na seqüência da apresentação do hardware é feita uma explanação sobre os dois tipos

de protocolo mais utilizados em redes THIN CLIENT a partir dos quais têm-se uma boa base

de conhecimento dos protocolos menos utilizados neste segmento mas que possuem

características de operação bastantes semelhante entre si.

A arquitetura THIN CLIENT é detalhadamente analisada no tópico que trata de

comparativos entre os diversos modelos de equipamentos que compõem tal arquitetura. A

partir desta análise traz-se ao leitor uma visão bastante ampla dos modelos disponíveis para

implementação e suas peculiaridades. Ainda neste tópico é apresentada uma tecnologia

conhecida como THICK CLIENT, uma solução alternativa para ambientes semelhantes ao

THIN CLIENT, mas com alguns conceitos alterados para aplicações em redes sem fio.

Concluindo as abordagens técnicas sobre arquitetura THIN CLIENT expõe-se no

último tópico de estudo uma análise detalhada sobre consumo de energia elétrica em redes

convencionais, baseadas em PCs como estações de trabalho e redes baseadas em estações

THIN CLIENT especificamente.

A análise de consumo de energia elétrica em redes THIN CLIENT complementa os

estudos levantados e acaba por concluir o levantamento de informações capazes de prover

uma ferramenta poderosa no intuito de formar opiniões no segmento de redes corporativas.

4

1.3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

A fim de produzir uma gama de informações capaz de orientar os testes laboratoriais,

cujos quais tem por finalidade justamente direcionar os resultados obtidos em estudos

internacionais ao mercado nacional, levantou-se num estudo prévio, resultados obtidos no

mercado internacional para que sirvam de parâmetro nesta pesquisa, sendo objetos de

contestação ou comprovação quando de sua aplicabilidade nacional.

Destacando-se o estudo efetuado na Universidade de Columbia, Estados Unidos, no

ano de 2000, as pesquisas nesta área estão discriminadas no decorrer deste capítulo,

apresentando-se suas metodologias de implementação e apuração dos resultados, metodologia

esta seguida sempre que possível nos testes laboratoriais de implementação conforme poderá

ser constatado no tópico que trata dos testes laboratoriais desta tecnologia.

5

1.3.1 TIPOS DE PROCESSAMENTO

No ramo da informática, há basicamente dois tipos de gerenciamento de informações,

um caracterizado pelo tratamento dos dados num único lugar (equipamento) e outro

distribuído por vários setores da rede (equipamentos). Desta forma, caracterizam-se estes dois

tipos em PROCESSAMENTO DISTRIBUÍDO e PROCESSAMENTO CENTRALIZADO

respectivamente.

Será abordado de forma resumida cada um dos modelos apresentados, uma vez que

sua explanação por completo poderia desfocar o objetivo principal deste documento. Caso sua

abordagem detalhada seja importante ao leitor, recomenda-se na seção de relações

bibliográficas, algumas literaturas úteis para tal aprofundamento.

1.3.1.1 PROCESSAMENTO DISTRIBUÍDO (PD)

Surgido no início dos anos 90 como uma solução aos grandes investimentos feitos em

servidores de grande porte, a arquitetura de PD veio como o salva-guardas dos empresários da

época.

Caracterizado como acessível (tendo em vista o baixo custo dos microcomputadores)

este novo conceito de estruturar-se a rede tomou forma rapidamente e, nos primeiros três anos

daquela década, alastrou-se entre empresas de grande e médio porte.

Figura 2.0 - Esboço de processamento distribuído

Fonte (Kanter, 1998)

6

A figura 2.0 nos apresenta um esboço de operação do sistema de PD, onde uma

estação passa a obter dados de mais de um local, cada qual caracterizado por uma função

específica, fornecendo dados como se tratasse de um servidor isolado, por exemplo: um

servidor operando para o departamento financeiro e outro para o departamento comercial.

Esta mobilidade tornou-se um dos motivos de tamanho sucesso entre os empresários e

profissionais de TI da época. Agora a empresa poderia, com o mesmo valor que investe num

terminal burro, adquirir um PC que poderia desenvolver seus próprios trabalhos, minimizando

assim a utilização do processamento do servidor que, com o processo de migração ampliado,

perderia sua função e poderia ser substituído por um PC mais capacitado e nem por isso

oneroso como o velho servidor.

Para se ter idéia de valores, um terminal burro custava, em 1992, US$ 1,200.00 (marca

Data General®), enquanto que um PC custava na mesma época US$ 900.004 .Neste último

caso tem-se um equipamento com CD-Rom, drive de disquetes, monitor colorido, mouse,

caixas de som, disco rígido e 8Mb de memória; enquanto que no caso dos terminais burros

havia um monitor fósforo-verde5, um teclado e conexão com a rede local.

Tamanha diferença de preço causou nos profissionais da época um sentimento de

exploração e inviabilidade de investimento, uma vez que nos terminais burros não havia

possibilidade de upgrade e nos microcomputadores o investimento poderia ser mantido a

baixos custos com atualizações de alguns componentes na medida em que fosse necessário.

Os preços já estavam definidos, as necessidades seriam alcançadas no PD assim como

eram no processamento centralizado, bastava agora um case de sucesso e todos migrariam

para a nova plataforma. Não demorou para empresas de grande porte direcionarem seus

investimentos para o PD e assim, num efeito dominó, todos os outros profissionais de TI

direcionaram suas empresas para este novo e promissor campo.

Para as empresas consumidoras de tecnologia o quadro já estava pintado; o mesmo

não aconteceria com as empresas fornecedoras baseadas em processamento centralizado.

Empresas como IBM®, Data General® e HP® não puderam aguardar o retorno dos clientes

que agora desligavam seus grandes servidores e foram obrigados a rever seu foco de atuação.

É neste cenário de corrida contra o tempo e preocupação básica com a economia que a

arquitetura de PD impulsionou a venda de PCs no mercado mundial e fez empresas como a

Microsoft® alavancarem suas vendas e tornarem-se coadjuvantes importantes nessa história.

4 Fonte: LANCE Informática Ltda. 5 Modelo de monitor chamado desta forma principalmente por sua aparência, com o fundo de cor grafite e as letras em verde.

7

Atualmente, embora o PD esteja sob ameaça de ter seus fundamentos revistos, esta

opção de arquitetura para redes ainda é de extrema importância e praticamente insubstituível

para alguns casos como se verá no transcorrer deste documento; o que ocorre de fato é que a

aplicação já não é mais tão abrangente e inquestionável quanto era uma década atrás. Também

não são todas as empresas que concordam com sua extinção ou minimização, certamente

tornando sua presença ainda bastante representativa a mantendo-se assim durante os próximos

anos.

Uma observação importante antes de finalizar a abordagem sobre sistemas de PD é

não se conflitar a expressão “processamento distribuído” com sua interpretação na área de

processamento de dados, a qual trata mais profundamente desta questão, envolvendo

softwares específicos, sistemas operacionais distribuídos, entre outros tópicos que originaram

a expressão neste utilizada. Por similaridade, interpreta-se processamento distribuído como o

exposto, uma estação PC conectada a servidores locados em sua rede física.

1.3.1.2 PROCESSAMENTO CENTRALIZADO

Tido como o precursor das redes de computadores, o processamento centralizado está

presente na proposta Thin Client para redes Thin6. A partir do processamento centralizado,

todas as estações conectadas na rede buscam as informações num único local designado como

servidor.

A diferença básica entre este modelo de processamento e o PD é a presença de um nó

central na rede e a presença de estações burras acessando este nó.

Como pode-se analisar ao se tratar especificamente sobre Thin Client, este tipo de

arquitetura para redes consegue ser implementado para 90% dos casos em empresas de

pequeno, médio e grande porte, motivo este que acabou fazendo do PD uma incógnita sobre

quando vale-se de sua aplicação com responsabilidade.

Por ser oriundo de tecnologias pioneiras no assunto rede de computadores, o

processamento centralizado possui empresas de grande porte trabalhando em sua

implementação e melhoria, é o caso de IBM®, LG®, SUN®, entre outras que, com o

6 Redes Thin ou redes “magras” refere-se a redes de computadores com estações sem a capacidade de processamento dos PCs atuais.

8

ressurgimento da possibilidade de centralização das informações pretendem agora recuperar o

tempo perdido que ficara comprometido com o PD.

A figura 2.1 apresenta uma visualização bastante simples do quê seria uma

comunicação numa rede centralizada em servidor.

Figura 2.1 - Esboço de processamento centralizado


No modelo apresentado, tem-se uma estação cliente acessando um servidor único de

dados através da rede – o que representa uma aplicação típica na utilização de Thin Clients.

O sistema centralizado perdeu mercado por ser composto por estações burras com

valores relativamente mais altos que microcomputadores completos, os quais agregam poder

de processamento capaz de disponibilizar aos usuários o desempenho de outras atividades até

então impossíveis.

Ironicamente foi esta capacidade de processamento em estações de trabalho que

impulsionou a migração de retorno aos sistemas centralizados e julgaram os sistemas com PD

ineficazes, onerosos e inseguros.

9

1.3.2 A TECNOLOGIA THIN-CLIENT

1.3.2.1 HISTÓRICO

Transformar os PCs atuais em estações “não tão burras” tornou-se um nicho de

mercado que alimenta as empresas de tecnologia atualmente (Vaughan, 2003).

Aguçadas pelas perdas originadas com o down-sising7 no início dos anos 90 e com a

possibilidade de fomentar o mercado com estações de trabalho um pouco mais modernas que

aquelas deixadas para trás na década passada, empresas como IBM® e HP® uniram-se às

indústrias de software (destacam-se a Microsoft® e Citrix® como será apresentado mais

adiante) para trazer às grandes corporações soluções economicamente viáveis e tecnicamente

superiores ao que vinha se instalando nas empresas até então (Madden, 2003).

A idéia inicial era implementar uma solução de arquiteturas de rede capaz de

propiciar:

a. reutilização, na medida do possível, os microcomputadores já adquiridos,

garantindo assim a permanência de investimentos já efetuados;

b. implementar um servidor robusto com capacidade de atender todas as

estações do parque;

c. um software de gerenciamento que propiciaria um desempenho favorável a

todos os serviços que naquele momento estavam à disposição dos usuários.

Parece que desta vez todos os ventos estavam a seu favor e, a menos que suas teorias

não se comprovassem tecnicamente, seu sucesso era questão de tempo.

1.3.2.2 COMO FUNCIONA

De maneira geral, analisam-se as redes atuais sobre o paradigma de cliente/servidor,

onde uma estação envia uma requisição ao servidor que, no momento oportuno (após concluir

uma tarefa mais prioritária) provê a resposta à estação cliente.

7 Processo de migração da tecnologia de empresas que proporcionou a desativação de inúmeros Main-frames (equipamentos de grande porte) para a entrada de servidores setorizados.

10

O sistema mais comum baseado neste conceito é conhecido como “cliente/servidor de

dois níveis”, representado na figura 3.0, na qual a tarefa requisitada é dividida em duas partes

(ou camadas): a apresentação e as funções lógicas que ficarão a cargo da estação cliente (um

PC neste caso) e o acesso aos dados propriamente dito, provido pelo servidor.

Figura 3.0 – Esboço da arquitetura Cliente/Servidor de dois níveis


Por essa característica, o sistema cliente/servidor em dois níveis é impraticável para

redes WAN e discagem (dial-up), tendo em vista sua não otimização para rodarem em

ambientes como estes, com cliente remoto realizando requisições a um servidor por um canal

de comunicação sem banda suficiente para oferecer um serviço com qualidade (Kanter, 1998).

A partir deste sistema, prover funcionalidade a um sistema para conexões remotas,

exige investimentos em softwares específicos que acabam por onerar ainda mais os controles

dos profissionais de TI que necessitem desta configuração.

Visando a melhoria dos sistemas de duas tarefas, criou-se o sistema de três tarefas

(também conhecido como sistema de “n” tarefas), o qual caracteriza-se por dividir as funções

em três ou mais partes, forçando o serviço de apresentação processado na estação cliente

(PC), capaz ainda de proceder como parte das funções lógicas inerentes àquele procedimento.

Um servidor de aplicação ou servidor intermediário executa o papel de “resolver” a segunda

etapa do processo lógico, ficando com o servidor principal (back-end) o papel de fornecer o

acesso aos dados solicitados pelo cliente.

11

A figura 3.1 nos apresenta um esboço da tecnologia de três tarefas exibindo a

divisão de tarefas comum deste método de operação.

Figura 3.1 – Esboço da tecnologia de três tarefas


É justamente para operações baseadas em estruturas de três tarefas que o método de

funcionamento da arquitetura Thin Client melhor se apresenta e que, sem prejuízo das suas

outras vantagens, o coloca na frente das outras soluções existentes.

Uma vez que na arquitetura Thin Client os processos são centralizados, caberá à

estação cliente unicamente “processar” a camada de apresentação que, como será analisado na

seqüência, tratar-se-á de uma atualização no display da estação.

Outro aspecto inovador do Thin Client é sua capacidade de ser colocado em

execução sobre várias plataformas (sistemas operacionais da Microsoft®, IBM®, Linux®,

MacOS®, entre outros). Fica fácil entender sua interoperabilidade se analisar que, uma vez

que aplicativos baseados em HTML (Hypertext Markup Language) como JAVA

(desenvolvida pela Sun Microsystems®) podem ser visualizadas de qualquer plataforma,

ficando o browser8 instalado no servidor, têm-se à disposição uma única versão de browser

capaz de apresentar dados para cada cliente independente de duas especificações.

De maneira mais ampla, o fundamento primário das operações sobre a arquitetura

Thin Client é sua interoperalização através de protocolos específicos, capazes de fornecer

8 Aplicativo capaz de prover visualização de páginas na Internet.

12

acesso a servidores através de estações espalhadas numa rede com tecnologia heterogênea no

quesito das suas especificações técnicas que antecedem a operação da tecnologia

implementada pelo Thin Client.

1.3.2.3 FOMENTANDO A TECNOLOGIA

Em 1995, a empresa Citrix Corporation® lançou seu primeiro produto, o WinFrame™

como parte integrada do sistema operacional Windows NT® (Smith, 1998). Parte desta

tecnologia veio mais tarde a gerar o ICA® (Independent Computing Architeture), importante

protocolo9, de comunicação para redes Thin Client, que dada sua representatividade nesta

tecnologia será tratado adiante com mais detalhes.

Este foi o primeiro passo – e porque não dizer talvez o mais importante – para a

integração oficial da tecnologia Thin Client no mundo dos PCs.

Uma vez comprovada a eficácia da tecnologia adotada da Citrix, a Microsoft resolveu

fornecer esta tecnologia para ser agregada ao seu sistema operacional Windows NT versão

4.0, agora com seu próprio protocolo, o RDP (Remote Desktop Protocol) que, num

comparativo dos protocolos mais utilizados será analisado no tópico relacionado a este

assunto especificamente (Loquiar).

Tendo em vista a série interminável de problemas que a implementação do RDP

causou ao sistema operacional da Microsoft, a nova versão do Windows, chamado Windows

2000 Server, que agora o trazia integrado ao kernel10, sedimentou com sucesso o futuro do

RDP e sua entrada para o mundo Thin Client às redes administradas pelos sistemas

operacionais da Microsoft.

Atualmente, o RDP continua sendo parte integrante do novo sistema operacional da

Microsoft, o Windows XP, cabendo a Citrix a liderança neste segmento com seu protocolo

ICA, dado não apenas seu pioneirismo, mas sua eficiência como poderá ser analisado na

seqüência (Sun, 2003).

Com o visível crescimento desta tecnologia, começaram a despontar no mercado

equipamentos com configurações minimizadas e restritas à operação em redes de

9 Padrão de comunicação entre equipamentos. Permite que as informações sejam trocadas obedecendo-se uma regra geral entendida por todos os equipamentos que reconhecem aquele protocolo de comunicação. 10 Núcleo do sistema operacional, arquivo contendo todas as funções e diretrizes principais do sistema operacional, sem o qual este não existe.

13

processamento centralizado, são os NCs (Network Computers), os NetPCs (PCs para

netware), os equipamentos conhecidos como Windows Terminal, PCs a pouco “aposentados”

que agora ganhariam fôlego novo para continuar atuando em redes corporativas, e os Ultra

Thin Clients, estações ainda sem muita representação no mercado, mas que vieram a abrir

aspas importantes no conceito inicial da tecnologia Thin Client.

Ocorre que, quando do surgimento das novas estações para redes Thin, como NetPCs

e NCs, a idéia inicial era minimizar custos numa visão bastante ampla, custos estes originados

pela aquisição, licenças de uso ou até mesmo consumo de energia. Inerentemente, numa visão

economicamente superficial, para grandes corporações a economia resumia-se a possibilidade

de reutilizarem-se equipamentos (PCs) obsoletos para executarem aplicações atuais com

velocidade e confiabilidade.

Nos tópicos que seguem, uma abordagem tratará da verdadeira viabilidade da

reutilização destes PCs quando apresentar-se-á especificações técnicas inerentes a cada

equipamento, principalmente no quesito consumo de energia.

Neste momento, para tratar de cada um dos modelos de estações apresentadas acima,

será necessário conhecer suas metodologias de trabalho, baseada principalmente nos

protocolos e características peculiares destes.

14

1.3.3 ESTAÇÕES THIN CLIENT

Serão abordados os quatro modelos mais predominantes no segmento de THIN

CLIENT, uma vez que conhecer os modelos aqui apresentados é conhecer a aplicação desta

tecnologia como um todo. Modelos de menor representação no mercado serão suprimidos a

fim de poupar-se redundâncias de apresentações de tecnologias que variam pouco daquelas

apresentadas. Obedecendo tal critério, será apresentado o modelo NC (Network Computer),

WT (Windows Terminal), NetPC e Direct Connect (também conhecido como Ultra Thin).

1.3.2.4 NETWORK COMPUTER (NC)

Os NCs são equipamentos com suporte a recursos de Java11, com processamento

próprio que, embora bastante restrito quando comparados aos PCs, são capazes de permitir ao

usuário o acesso a e-mails, processamento de texto e acesso à Internet (CONSULTING,

1999).

Uma vez conectado a uma rede THIN CLIENT, o NC envia ao servidor uma

requisição de boot12 que lhe retorna o sistema operacional através da rede. Concluído o boot,

o usuário através de uma interface gráfica (GUI) seleciona o aplicativo que deseja executar e

assim procede localmente.

Embora os NCs sejam portadores da tecnologia Sun Javastation, a Citrix já

disponibilizou seu protocolo ICA a fim de gerar maior compatibilidade deste equipamento

com aplicações X-Windows, ampliando assim a atuação destes equipamentos em redes Thin.

A figura 4.0 apresenta um modelo de NC, incluindo teclado e mouse como itens de

série.

11 Linguagem de programação que permite desenvolvimento de aplicações independentes de plataformas, por tratar-se de aplicações que executam em browsers, teoricamente qualquer equipamento que possua um browser será capaz de executar o aplicativo. 12 Palavra atribuída à inicialização do equipamento (ex: quando um microcomputador está inicializando, ele está realizando um boot).

15

Figura 4.0 – Imagem de

um NC Wyse, modelo

Winterm 3125SE

Fonte (Citrix, 2003).

Alguns exemplos de NC são apresentados abaixo:

• PDA (Personal Data Assistant);

• ISDN Video Phone;

• estação de e-mail ou de acesso à Internet.

Para equipamentos utilizados como estação de trabalho numa rede produtiva, a

configuração dos NCs pode ser encontrada contendo:

• aplicativo proprietário;

• Windows CE ou EPROM com sistema operacional instalado;

• 8 a 16Mb memória RAM;

• placa de vídeo;

• placa de som;

• monitor (podendo ser monocromático ou colorido (VGA));

• placa de rede;

• mouse e teclado.

16

Em se tratando de software para este modelo de equipamento, encontra-se no mercado

como opção básica para operação:

• Java ou Windows CE caracterizados como EPROM de boot;

• licenças de aplicativos baseadas em servidores acessados.

Finalmente, encontram-se nos servidores para este modelo de equipamento a seguinte

especificação:

• sistema operacional Thin Client Citrix Winframe ou Metaframe integrado

ao Windows NT (4.0) ou versão superior;

• característica de hardware para servidor tais como HDs SCSI, capacidade

de memória dimensionada conforma quantidade de clientes, capacidade de

processamento condizente com o tamanho da rede, entre outros.

Mais informações sobre equipamentos NCs poderão ser obtidas nos sites relacionados na

tabela abaixo:

Tabela 4.1 – Relação de fornecedores para equipamentos NC

Empresa Endereço WEB

Sun Microsystems http://www.sun.com

Oracle http://www.oracle.com

IBM http://www.ibm.com

Tektronix, Inc. http://www.tektronix.com

Fonte: (Kanter, 1998)

1.3.3.2 WINDOWS TERMINAL

17

Baseado em terminais de interface gráfica (GUI), atribui-se aos WTs a característica

de um produto originado pela Citrix a partir da disponibilização do protocolo ICA (conforme

será apresentado no tópico específico sobre protocolos).

Com algumas limitações para promover acessos via comunicação serial e

processamento de vídeo, o WT é uma boa opção para usuários que possuem aplicativos com

processamento limitado.

Como o NC, o WT faz uma requisição do sistema operacional ao servidor no

momento do boot. Uma vez com o sistema operacional em funcionamento, os aplicativos são

executados integralmente no servidor, que retorna o resultado do processamento ao WT

(Banbury; Brown).

A principal característica do WT, e o que basicamente o difere do NC, é que este

último possui capacidade de processamento – embora limitado. Nos WTs todo o

processamento é efetuado no servidor, funcionando a estação como meramente uma unidade

de entrada e saída.

Os Windows Terminals são capazes de processar os protocolos RDP (Remote Desktop

Protocol) da Microsoft, e o ICA da Citrix. Estes softwares que tratam do protocolo podem ser

armazenados diretamente num chip da estação, serem “baixados”13 do servidor, ou estarem

instalados no próprio equipamento como no caso de um PC funcionando como WT.

Como os WTs são baseados em aplicações X-Windows, é necessário que o servidor

desta rede seja pertencente às tecnologias X86, da qual a Intel® é a maior representante.

Uma curiosidade na distinção entre NCs e WTs, é que este último é conhecido pelo

que faz não pelo que é, uma vez que suas características de hardware são geralmente

ultrapassadas, originadas de PCs que não funcionariam bem como estação de trabalho, mas

que numa rede Thin Client tornam-se equipamentos produtivos.

Para a configuração deste tipo de equipamento, encontra-se uma variedade (a maior

entre os modelos analisados), dada sua maior abrangência no mercado atual.

Mais informações sobre equipamentos utilizados como WT poderão ser obtidas nos

sites relacionados na tabela 4.2.

13 Designado para a ação de copiar um programa de um terceiro lugar, como um download.

18

Tabela 4.2 – Relação de fornecedores para equipamentos baseados em WT

Empresa Endereço WEB

Compaq http://www.compaq.com

IBM http://www.ibm.com

Dell http://www.dell.com

Gateway http://www.gateway.com

Toshiba http://www.toshiba.com


No caso de software e características de servidores, vale o mesmo exposto para

equipamentos NCs, o que traz uma grande proximidade entre estas duas tecnologias.

1.3.3.3 NETPC

Trata-se de um equipamento que pode ser apresentado como uma estação de trabalho

stand alone14. Sua manutenção na rede é caracterizada por produtos de gerenciamento dos

próprios servidores, como no caso do ZEN (Zero Effort Networking) na Novell® e ZAK

(Zero Administration Kit) da Microfost®.

A principal relevância desta tecnologia é o fato de reforçar a tendência de

administração à distância, utilizando-se de recursos para instalar e administrar a rede

remotamente (CONSULTING, 1999).

Sua abrangência nas redes Thin Client é irrelevante quando comparada às outras duas

tecnologias apresentadas, mas é importante tomar conhecimento de sua existência para poder-

se discutir a administração à distância quando apresentada numa rede Thin Client.

Basicamente o hardware de um NetPC é composto conforme a sugestão a seguir:

14 Equipamento independente, que consegue trabalhar sem estar conectado a um servidor para realizar funções que, obviamente, não dependerão da conexão com um servidor.

19

• processador Intel Pentium II;

• 32Mb memória RAM;

• HD;

• placa de vídeo;

• placa de som;

• BIOS com suporte Plug-and-play;

• placa de rede;

• mouse e teclado.

Para software, geralmente encontra-se o Windows 9x como base de sua instalação.

Os servidores deste tipo de cliente podem ser encontrados com um dos softwares

relacionados abaixo:

• Novell versão 4.11 ou 5.0;

• Windows NT ou 2000;

• componentes de administração de servidores para clientes remotos.

1.3.3.4 DIRECT CONNECT ou ULTRA THIN

Trata-se de uma tecnologia não muito difundida por resumir-se à simples conexão de

vários monitores, teclados e mouses (mice para não “sacrificar” a língua inglesa) a uma única

unidade de processamento (CONSULTING, 1999).

Este tipo de tecnologia é suportada pelos sistemas operacionais Windows 95, 98, NT e

2000.

Em se tratando de uma tecnologia bastante simples, a limitação de desempenho está

simplesmente relacionada à capacidade de processamento da única unidade que serve dados

às “estações”.

Suas conexões são possíveis a partir dos seguintes métodos:

20

• serial;

• via linha discada;

• através do suporte ao Citrix WinFrame.

Dada sua simplicidade quando comparado aos métodos anteriores, sua limitação não

poderia deixar de apresentar-se como um grande diferenciador, levando esta opção como

passível de aplicação recomendável para um número máximo de 16 estações clientes – o que

não é nada mal considerando-se um grupo imenso de empresas de pequeno porte que podem

contar com esta opção.

21

1.3.4 PROTOCOLOS THIN CLIENT

Com as mesmas atribuições dos protocolos de rede já conhecidos, o protocolo para

redes Thin serão abordados a partir de suas peculiaridades dada sua importância e abrangência

neste modelo de arquitetura.

No capítulo anterior, mencionaram-se dois protocolos de comunicação, o RDP e o

ICA, sendo estes utilizados como referência para uma abordagem que, superficial, tem como

objetivo principal o fato de apresentá-los como parte integrante da tecnologia como um todo e

que, caso seja de interesse do leitor, um aprofundamento poderá ser obtido junto à literatura

indicada na revisão bibliográfica deste trabalho.

1.3.4.1 ICA

Lançado em 1995 pela empresa Citrix Corporation®, o ICA (Independent Computing

Architeture) tornou-se rapidamente parte integrante de várias plataformas das quais destacam-

se (Kanter, 1998):

• Windows NT (32 bits);

• Windows 95 (32 bits);

• Windows 3.x (16 bits);

• MS-DOS (texto);

• OS/2 (texto);

• POSIX (texto);

• implementações de aplicativos X-Windows emuladas via software.

O fundamento deste protocolo é garantir a execução dos processamentos no servidor,

atribuindo à estação apenas a função de exibir os resultados.

Conceitualmente o ICA é muito parecido com outros protocolos X-Windows utilizados

pelo UNIX. O ICA procura por um servidor Winframe15 rodando na rede e, uma vez

estabelecida uma conexão com o cliente, processa apenas os movimentos de mouse e teclado

15 Apresentado nos tópicos seguintes.

22

para serem enviados ao servidor, resultando num mínimo consumo de recursos da estação

cliente.

A figura 5.0 apresenta um esquema do que seria a divisão da aplicação rodando sobre

o protocolo ICA.

Figura 5.0 – Esquema representativo de divisões da aplicação sobre ICA


O ICA foi criado para rodar sobre os protocolos padrões do mercado tais como

TCP/IP, NetBEUI, IPX/SPX e PPP, utilizando-se dos padrões de comunicação para

transportes em tecnologias tradicionais como ISDN, ATM e conexões assíncronas.

1.3.4.1.1 CONSTITUIÇÃO DE UM PACOTE ICA

Com uma constituição simples, o ICA é composto por um byte de comando seguido

por dados (opcional). Pode haver ainda um preâmbulo ao pacote responsável pela negociação

da conexão com a finalidade de gerenciar a transmissão do pacote.

A figura 5.1 esboça a composição do pacote ICA com cada um de seus elementos que

a seguir serão apresentados na tabela 5.2 .

23

Figura 5.1 – Composição do pacote ICA


Tabela 5.2 – Funções das camadas ICA

QUADRO NOME STATUS FUNÇÃO

Frame Head cabeçalho opcional Preâmbulo para transporte de frames

Reliable confirmação opcional Confirmação de entrega do cabeçalho.

Funciona como detecção de erro.

Encrypt criptografia opcional Gerenciamento de dados criptografados

Compress compressão opcional Gerenciamento de dados comprimidos

Command comando exigido Indica início do pacote

Command

Data

dados opcional Comando associado aos dados. Poderá

ser 0 (zero) e seu tamanho dependerá

do tamanho dos dados transmitidos.

Pode conter ainda pacotes do protocolo

de canal virtual (Virtual Channels

protocol)16

Frame Controll sincronia opcional Teste de sincronismo para conexões

assíncronas.


Ainda em se tratando dos comandos, único campo exigido num pacote ICA, os

mesmos podem ser divididos em categorias como:

• comando de controle;

• controle para tela cheia;

• controle de teclado;

16 Canal de transmissão orientada por conexão capaz de agregar funcionalidades ao protocolo ICA. Normalmente propicia a utilização de recursos como impressoras, portas seriais e paralelas, drives, entre outros. Não será abordado neste trabalho dada sua abordagem exigir maior detalhamento, desfocando o objeto principal deste.

24

• controle de movimento para mouse.

Suas atribuições poderão ser apresentadas individualmente ficando caracterizado para

cada controle como segue:

• Comando de controle: comando de gerenciamento de conexão servidor/cliente,

esta categoria de comando inclui tratamento de:

o negociação no servidor;

o conexão, inicialização e negociação;

o controle de tela entre servidor e interface da estação cliente;

o entrada de teclado e mouse para aplicação no servidor;

o controle de leds no teclado da estação cliente;

• Comandos em tela cheia: este segmento de comando implementa ganho de

desempenho no tratamento de informação uma vez que provê tráfego na rede

apenas de coordenadas da tela que sofreram alteração. Utilizado apenas por

aplicativos baseados em janelas, é geralmente empregado em estações que

funcionam como ponto-de-venda, caixa e aplicações similares. Seu grupo de

funções se restringe a:

o ajustar o modo texto;

o escrever caracteres;

o ajustar atributos dos caracteres;

o controlar rolagem de tela;

o controlar movimentos do cursor;

• Controle de teclado: transmite do cliente ao servidor um grupo de coordenadas

que representam as alterações a serem conferidas em tela pelo usuário na

estação cliente;

• Controle de mouse: transmite as coordenadas do ponteiro ao servidor e retorna

a posição do mouse visualiza pelo usuário na estação cliente.

25

1.3.4.1.2 TRANSPORTANDO UM PACOTE ICA

Para garantir a entrega de uma informação através do protocolo ICA, uma relação de

procedimentos faz com que uma seqüência de componentes trabalhem juntos a fim de

assegurar uma recepção livre de erros. Desta forma, tem-se um esboço (tabela 5.3)

apresentado abaixo na ordem correta em que esta seqüência de componentes é tratada de tal

forma a garantir a entrega correta conforme mencionado.

Tabela 5.3 – Seqüência de tratamento para pacotes ICA

ETAPA PROCEDIMENTO/AÇÃO

1 A imagem da aplicação gráfica é exportada como um datagrama.

2 Efetuado encapsulamento do datagrama em um protocolo de dados chamado

ThinWire17.

3 O dado encapsulado é entregue ao protocolo físico ICA.

4 O ICA tem como função entregar o datastream18ThinWire sem erros e na ordem

em que o recebeu.


A figura 5.4 ilustra bem o funcionamento da comunicação via ICA entre servidor e

estação cliente.

Uma característica importante do protocolo ICA é sua negociação entre estação cliente

e servidor. Durante o handshaking19, o protocolo ICA da estação cliente comunica o servidor

sobre sua especificação, informando dados como resolução de tela, número de cores e

tamanho do cache. Desta forma, o ICA se torna eficiente em diversas configurações de

equipamentos, desde o mais simples com monitor monocromático, até estações avançados

com monitores de 17'', ambos conseguindo desempenhar suas funções com velocidade

satisfatória (Kanter, 1998).

17 Atentar para ThinWire: este não é um protocolo físico, mas sim lógico. 18 Seqüência de dados organizados para envio. 19 Processo de troca de informações a fim de estabelecer um nível de comunicação estável antes de serem enviados dados, trata-se de uma certificação, entre as partes envolvidas, de que o circuito de comunicação está estabelecido e operando.

26

Figura 5.4 – Esboço representando comunicação cliente/servidos utilizando-se ICA


1.3.4.1.3 CONEXÕES ICA

Para tirar vantagens do protocolo ICA e suas peculiaridades, a estação cliente deve

estar conectada a um equipamento WinStation, que vem a ser uma seção de usuário

estabelecido num servidor WinFrame.

Uma WinStation poderá ser associada tanto para uma conexão LAN como para uma

conexão discada ou serial.

Para cada modelo de conexão uma série de atributos são conferidos e, quando não

encontrados ou inconsistentes, são ajustados pelo próprio WinFrame.

Um exemplo claro nos tratamentos dados pelo WinFrame é encontrado nas conexões

IPX/SPX, onde não existe garantia de entrega para pacotes. Desta forma, o WinFrame agrega

este serviço ao protocolo uma vez que tal característica é exigida neste serviço (Kanter, 1998).

27

Vários outros fatores caracterizam a entrega dos protocolos ICA, mas dada sua

abrangência, recomenda-se um aprofundamento (se necessário) a partir da literatura

relacionada na referência bibliográfica encontrada ao final deste trabalho.

De forma resumida, basta ter-se em mente as premissas já apresentadas para que se

tenha conhecimento do assunto relacionado a protocolos ICA.

1.3.4.2 RDP

Muito semelhante ao protocolo ICA da Citrix®, o RDP (Remote Desktop Protocol) da

Microsoft® nasceu após a implementação do protocolo ICA nos sistemas operacionais da

empresa – talvez daí sua semelhança em performance e aplicabilidade ao seu concorrente

(Microsoft, 2003).

Com suporte a diversos tipos de topologia de rede (como ISDN, POTS e vários

protocolos de redes LAN) o RDP possui funcionalidades apenas com o protocolo TCP/IP,

embora protocolos adicionais serão adicionados dada à requisição dos usuários que, cada vez

mais, fazem uso desta tecnologia em seus serviços de rede.

As tarefas de enviar e receber dos dados obedecem na íntegra o modelo OSI de

comunicação padrão para LANs.

Da mesma forma que o ICA, o RDP vem prover acesso a equipamentos Windows

Terminal em redes atendidas por um Windows Terminal Server. Desta forma, a tecnologia de

transmitir dados referentes a atualizações de dados em tela, tratar processamentos no servidor,

entre outros aspectos relacionados às funcionalidades apresentadas para protocolo ICA

também se aplica ao RDP, o que torna capaz a supressão de apresentar-se diagramação do

protocolo, níveis de tratamento entre outros aspectos apresentados para o ICA.

Um dado importante na comparação entre os dois protocolos é que o RDP torna-se

operacional apenas para plataformas Win32 nativas (com única exceção para o sistema

operacional Windows 3.11). O mesmo, conforme apresentado no tópico relacionado, não

acontece com o ICA, capaz de executar inclusive em plataformas UNIX e Linux. Por outro

lado, o protocolo ICA, para prover o estabelecimento de seções criptografadas, requer um

28

segundo produto (com custo considerável) para ser agregado ao software nativo, enquanto que

o RDP, que atende à norma T.120 da ITU20 não exige tal agregação.

Embora ambas as tecnologias sejam direcionadas para comunicações em redes Thin, o

RDP demonstra mais qualidade em redes com largura de banda alta, ideal para serviços de

vídeo conferência, enquanto que o ICA apresenta-se mais eficiente em redes com largura de

banda inferiores.

De maneira mais abrangente, a escolha do protocolo acaba por interferir mais do que

se imagina no processo de operacionalização da rede, por exemplo, ações de

compartilhamento de impressoras podem ser facilmente estabelecidas numa rede rodando

sobre ICA, o qual utilizará seus drivers padrões e apenas redirecionará a impressão para outro

equipamento, ao passo que com protocolos RDP a estação cliente deverá primeiro criar uma

impressora local a ser compartilhada posteriormente a partir dos métodos já conhecidos do

Windows NT.

Para concluir o tópico sobre o protocolo RDP, pode-se dizer que assim como o ICA, o

protocolo RDP possui características de extrema importância, não presentes nos demais

produtos, que o fazem indispensável um determinado ambiente, fator este que torna

indispensável um conhecimento mais aprofundado antes de se implementar uma solução até

mesmo com o RDP.

1.3.4.3 ICA x RDP

Para poder-se comparar estas duas tecnologias, deixa-se claro que sua escolha deu-se

devido sua abrangência no mercado de redes Thin. A tabela 5.5 apresenta, de maneira bastante

prática e intuitiva, uma relação de serviços a serem considerados quando da análise e escolha

e uma solução que melhor atenda ao ambiente de rede onde ocorrerá a implementação.

O conhecimento teórico do assunto será fundamental para atingir-se o melhor

desempenho na tecnologia Thin Client.

20 International Telecomunications Unions

29

Tabela 5.5 – Comparativos entre protocolos ICA e RDP

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21 Windows CE RDP 5.0 cliente está disponível com WBT standard versão 1.5. O desenvolvedor do aplicativo deve ser consultado para confirmar a compatibilidade. 22 Utilizando-se o pacote WEB para Terminal Services Advanced Client. 23 Disponível como adicional do NCD. 24 Utiliza serviço de networking nativo do Windows.

30

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Fonte (Microsoft, 2003)

25 Utilizando-se o pacote de utilitários do Windows 2000 Server (Resource Kit). 26 Requer Windows 2000 Advanced ou Datacenter Server, ou adicional do NCD ou Clusterisis. 27 Requer opcional Load Balancing Services ou SecureICA Services em adição ao Citrix MetaFrame. 28 O RDP 4.0 client pode ser usado para controle remoto, mas somente o Windows 2000 Terminal Services suporta esta funcionalidade. 29 Utilizando-se o Microsoft Systems Management Server, tecnologia de gerenciamento IntelliMirror® ou pacote de utilitário em conjunto com o pacote Terminal Services Advanced Client MSI.

31

1.3.5 ARQUITETURAS THIN CLIENT

Para dar início a uma comparação de desempenho da tecnologia como um todo,

considerando não apenas os destaques referentes a protocolos como já visto, deve-se

desmistificar algumas questões em relação ao THIN CLIENT.

Um erro bastante comum quando se imagina a migração para THIN CLIENT é a

maximização do throughput30 da rede.

Considerando-se as redes atualmente instaladas nas médias e grandes corporações,

ficará fácil perceber uma perda considerável no desempenho daquelas redes – fator este que,

conforme mencionado, vem de encontro ao que se esperava na migração, onde cogitava-se

inclusive eventuais estagnações nos investimentos de hardwares da rede, para não dizer

downgrades (Niehm, 2000; Yang, 2000; Novik, 2000).

Outro quesito importante na comparação dos desempenhos é o fato de ter em mente

que se está voltando a tecnologias anteriores baseadas em processamento centralizado. Este

fato não se contesta, mas deve-se considerar que os usuários atuais não querem ver em seu

ambiente de trabalho telas baseadas em caracteres de texto puro ASCII31. Este fator é de

extrema importância para considerar-se tecnologias, uma vez que, como será apresentado,

determinados equipamentos possuem desempenho favorável em determinada configuração de

vídeo, mas noutra simplesmente não funcionam ou degradam consideravelmente a

comunicação da rede.

Visando a não unificação dos ambientes de trabalho, considerar-se-á ainda a existência

de dois sistemas implementados: um executado sobre redes de alto desempenho e outro

designado apenas para prover qualidade de serviço sobre redes de baixo desempenho.

Nesta metodologia de análise foram agrupadas as seguintes tecnologias para pesquisa

no que se refere a sistemas operacionais Thin Client (Niehm, 2000; Yang, 2000; Novik,

2000):

• Citrix Metaframe;

• MS Windows Terminal Server;

• LapLink 2000;

• AT&T VNC;

30 Taxa de ocupação do canal da rede, quanto maior o trougthput, maior a velocidade da rede. 31 Tabela de caracteres para telas de exibição em modo texto – muito comum em ambientes não gráficos (exemplo: MS-DOS).

32

• Sun microsystems Sun Ray.

Aplicada sobre um ambiente LAN (Local Área Network) fica esclarecido

antecipadamente que testes já comprovaram a ineficácia da tecnologia THIN CLIENT sobre

redes WAN (Wide Área Network), pelo motivo de bandwidth32 já apresentado anteriormente.

Uma vez tendo sido efetuadas considerações de sistema operacional, outra

preocupação presente volta-se à escolha da qualidade de imagem nas estações, uma vez que

determinadas tecnologias desempenham funções com grau de satisfação considerável numa

determinada configuração enquanto que outra tecnologia é excelente noutra.

Nota-se, por exemplo, que para atualização de uma imagem de 640x480dp33 com um

pixel34 de 8 bits exige uma taxa de comunicação praticamente proibitiva, 100Mbps35. Para

tratar deste problema, tecnologias como Sun Ray e VNC enviam as atualizações de imagens

compactadas que são processadas na estação antes de serem exibidas, minimizando assim a

utilização dos recursos de rede.

Outra forma de tratar melhor a utilização da rede é apresentada em tecnologias

encontradas no Citrix Metaframe e Ms-Terminal Server, que concentraram suas tecnologias

em prover um sistema de encapsulamento36 melhorado fornecendo informações de construção

da imagem de forma diferenciada à estação cliente, de forma que esta possa processar e

reconstruir as informações de maneira mais rápida.

A tecnologia Sun Ray é a única capaz de prover às estações clientes uma resolução

True Color37, ficando para as demais tecnologias resoluções que vão do nível aceitável para

imagens até o considerável insuficiente.

Numa visão básica, mas capaz de promover entendimento aos testes de desempenho

efetuados, haja vista que as questões gráficas são as mais peculiares de cada tecnologia, pode-

se analisar o desempenho de cada modelo distintamente.

32 Largura de banda, unidade de medida para tráfego de rede. 33 Doth Pitch, distância entre os pontos luminosos do monitor, quando maior o número, mais nitidez na imagem. 34 Ponto luminoso visível no monitor; uma imagem na tela é composta por inúmeros pixels alinhados. 35 Mega bits por segundo, unidade de medida de velocidade da rede. 36 Forma de agrupar as informações num único fragmento de informação para ser facilmente transmitido pela rede 37 Resolução que atinge taxa de 16 milhões de cores

33

1.3.5.1 DESEMPENHO DOS MODELOS APRESENTADOS

Um estudo efetuado pela Universidade de Columbia, Estados Unidos, no ano de 2000,

procurou demonstrar a eficácia da arquitetura THIN CLIENT num procedimento de migração

realizado na biblioteca daquela universidade. A apresentação do trabalho realizado, assim

como seus resultados, é composta pela explanação das especificações técnicas dos

equipamentos servidores e clientes, topologia de rede e aplicativos executados, informações

estas capazes de fornecer subsídio suficiente para considerações em implementações para

ambientes produtivos.

1.3.5.1.1 DADOS GERAIS DA MEDIDA

Os testes de desempenho foram baseados no fundamento básico da comunicação entre

uma estação e outra, que é a resposta do servidor ao toque do teclado na estação cliente.

Tabela 6.1 – Especificação técnica dos servidores

34

Fonte (Niehm, 2000; Yang, 2000; Novik, 2000)

Os equipamentos utilizados nos testes de laboratório como servidores obedecem as

configurações apresentadas na tabela 6.1.

Como ferramenta para promover os testes utilizou-se um pequeno aplicativo Java, cuja

característica permite digitar um caracter, rolar um texto, preencher uma região da tela e

efetuar o download de uma imagem.

A configuração dos equipamentos utilizados como clientes foi selecionada de acordo

com a tabela 6.2:

Tabela 6.2 – Especificação técnica das estações clientes


35

Para as conexões de rede analisadas, as topologias obedecem a seguintes

características de acordo com a largura de banda conforme a tabela

:

Tabela 6.3 – Modelos de comunicação utilizados

Tipo de Rede Largura de Banda testada

LAN 100Mbps

10Mbps

4MBps

T1 1,5Mbps

DSL 768Kbps

512Kbps

ISDN 256Kbps

128Kbps

Fonte(Niehm, 2000; Yang, 2000; Novik, 2000)

Sendo, no conjunto da análise, as especificações que se fazem necessário mencionar

dada suas características de influenciarem o resultado, parte-se aos testes propriamente dito.

1.3.5.1.2 OS TESTES REALIZADOS

Individualmente, cada teste teve sua peculiaridade inerente e proveu as tarefas

apresentadas na tabela 6.4 como segue:

Tabela 6.4 – Tarefas executadas

Tipo de teste Descrição da atividade

WEB Baixa de 109 páginas

Flash Medida dos frames38 durante a execução

da animação

Entrada de caracter Digitação da letra “A” no formato Sans

38 Um quadro de uma determinada seqüência de imagem

36

Serif

Rolagem de tela Rolagem para baixo de uma tela contendo

44 linhas com 451 palavras formatadas

com caracteres de tamanho 12 em Sans

Serif sendo 21 linhas mostradas numa área

de 160x316 pixels

Preenchimento da tela Resposta ao click do mouse numa tela de

216x200 pixels com fundo vermelho

Download de imagem Download de imagem no formato

320x240 pixels numa resolução de 72dpi.

Fonte(Niehm, 2000; Yang, 2000; Novik, 2000)

Uma vez definido os tipos de estes a serem efetuados, a metodologia aplicada a cada

um deles também é apresentada na seqüência.

1.3.5.1.3 METODOLOGIA DA ANÁLISE

Obedeceu-se as tecnologias de rede com suas taxas de transferência conforme

apresentado na tabela acima.

Utilizou-se um analisador de consumo para a rede capaz de informar o throughput na

ocasião dos testes. Teve-se ainda o cuidado de certificar-se de que tal analisador não promova

perdas significativas na rede capaz de distorcer os resultados obtidos.

Uma configuração comum a todas as tecnologias foi utilizada, sempre respeitando as

limitações de cada uma delas a fim de não descaracterizar sua aplicação num ambiente de

trabalho.

Para todas os servidores, uma configuração de vídeo de 1024x768 com 24-bits para

cor foi utilizada como padrão, ficando para as estações clientes uma configuração de 800x600

com 8-bits para cor, com exceção da tecnologia Sun Ray que possui 24-bits como padrão do

encapsulamento de seu protocolo.

37

Optou-se por 8-bits para cor devido ao fato de que nem todas as tecnologias atingiam

24-bits, ficando assim limitado todo o escopo da análise para esta configuração.

O sistema de cache39 em disco foi desligado em todas as tecnologias, uma vez que

VNC e Sun Ray não dispõe destes recursos, ficando desta forma uma comparação desleal uma

vez considerado o aumento de desempenho que tal recurso proporcionará.

Como browser, o programa Netscape Navigator versão 4.7 foi utilizado em todas as

plataformas, operando com uma resolução de 800x600dpi promovendo uma região de

atualização igual para todas as tecnologias testadas.

1.3.5.1.4 RESULTADOS

Os resultados obtidos foram divididos em tópicos de acordo com a ordem dos testes,

sendo que demais resultados foram apurados, mas sua relevância não fora considerada neste

trabalho.

1.3.5.1.5 FOOTPRINT DE MEMÓRIA

No teste de Footprint de memória os recursos geralmente requeridos pelos clientes

utilizam-se de encapsulamento gráfico, com significativa superioridade das plataformas que

utilizam-se de encapsulamento por pixel, como nos casos do Sun Ray e VNC.

O gráfico da figura 6.5 traz o consumo que cada cliente representa durante sua

execução, considerando-se o valor de memória consumido e seu footprint respectivo.

Com exceção do Sun Ray, cujo hardware é um THIN CLIENT, todos os outros

equipamentos tiveram suas medidas tomadas executando-se os aplicativos num PC rodando

software Windows Workstation NT versão 4.0. Pode-se analisar claramente que o VNC

possui o menor consumo, com ocupação de 300Kb para footprint de memória e 172Kb para o

arquivo executável. Por outro lado, o equipamento baseado em Citrix, requereu 10Mb de

memória, um montante comparado à execução do aplicativo Netscape. Para o LapLink

39 Sistema de armazenamento rápido e temporário que auxilia no desempenho do equipamento

38

encontra-se também uma exigência alta no item footprint de memória, o que não é muita

surpresa quando considera-se que nesta tecnologia tem-se o mesmo software rodando no

servidor e no cliente.

Figura 6.5 – Resultados para FootPrint de memória


1.3.5.1.6 LATÊNCIA

Ficou evidenciado que os clientes com tecnologia de encapsulamento baseada em pixel

podem ser apresentados como menos complexos e conseqüentemente mais rápidos, embora

sejam menos eficientes em termos de transferência de dados.

39

Como resultado, o encapsulamento baseado em gráfico caracteriza-se pela menor

quantidade de dados para transferência proporcionando performance superior e

conseqüentemente uma ocupação de banda inferior.

O gráfico da figura 6.6 representa o teste efetuado que considera o tempo para

completar cada operação distintamente.

Figura 6.6 – Resultados para Latência


40

1.3.5.1.7 CARREGAMENTO DE PÁGINAS WEB

Neste segmento de testes, pode-se destacar que os protocolos RDP e ICA, por

necessitar de mais tempo para concluir a operação, acabam provocando um decréscimo na

largura de banda em operação.

Já para VNC e Sun Ray ocorreram perdas de dados ou acabaram por não conseguir

concluir a operação. No gráfico abaixo (figura 6.7) fica mais fácil evidenciar a transferência

cada vez menor de dados nestas tecnologias com a queda gradativa da largura de banda.

Figura 6.7 – Comparativo de carregamento de páginas WEB


Em relação ao fluxo de dados, fator de primeiro momento não tão importante quanto

ao tempo de carga, mas com agravantes de relevam seu conhecimento, o gráfico 6.8

representa bem o comparativo entre as tecnologias.

41

Figura 6.8 – Comparativo para páginas WEB com transferência de dados


Ainda neste segmento de testes, obteve-se (conforme mostrado nas figuras 6.9 e 6.10),

o tamanho dos pacotes necessários para transportar informações de controle e vídeo

respectivamente, enquanto nas figuras 6.11 e 6.12 tem-se um comparativo entre controle e

pacotes para informações de vídeo e controle e pacote para tráfego de dados.

Como nenhuma informação foi gerada por intervenção, o que representaria a

utilização da estação por algum usuário, todos os pacotes amostrados referem-se ao controle

das informações tratadas.

Como era de se esperar, o tamanho dos pacotes de controle é substancialmente inferior

ao tamanho dos pacotes dos dados exibidos em tela, ficando na esfera de 10% até 50% no

caso da tecnologia LapLink, o que corrobora a ineficiência desta plataforma em redes de baixa

largura de banda.

42

Figura 6.9 – Tamanho do pacote para dados de vídeo (imagem)


Figura 6.10 – Tamanho do pacote de controle


43

Figura 6.11 – Comparativo entre dados de vídeo (imagem) e tamanho do pacote


Figura 6.12 – Comparativo entre dados de vídeo (imagem) e controle de dados


44

Vale destacar ainda que na plataforma Windows NT, obteve-se melhor resultado para

largura de bandas inferiores, ficando ainda com o mérito de ter o melhor desempenho para

monitores maiores, como 17 polegadas. Já a tecnologia Citrix começa a perder dados numa

largura de 1.5Mbps.

A arquitetura Sun Ray é a que requer maior largura de banda quando comparada a

todas as analisadas. Já a arquitetura VNC se mostrou a mais eficiente no encapsulamento

baseado em gráfico.

1.3.5.1.8 RESULTADOS DE FLASH

Não foi relatado nenhum delay40 considerável, exceto para larguras de banda inferiores

a 128Kbps, o que confirma a necessidade de larguras de banda superiores para tratamento de

aplicações multimídia.

Os melhores resultados foram obtidos com os servidores Terminal Server e

Metaframe, com bom desempenho em larguras de banda a níveis mais comumente

encontrados no mercado. Já para a tecnologia LapLink encontrou-se o pior desempenho.

Outro aspecto relevante refere-se à tecnologia Sun Ray, a qual obteve melhores

resultados quanto atuando a taxas de 100Mbps.

VNC trouxe o pior dos resultados nos testes de WEB quando da utilização de

encapsulamentos gráficos. Resultado também pouco satisfatório foi encontrado com o Citrix

sobre Windows 2000, onde constantemente frames eram perdidos, gerando uma quantidade

de dados perdidos considerável, assim como ocorrido com o VNC.

As figuras 6.13 e 6.14 na próxima página apresentam uma visualização mais amigável

de todos os desempenhos encontrados nas arquiteturas analisadas neste quesito.

40 Demora, atraso na recepção das informações enviadas pela origem.

45

Figura 6.13 – Comparativos para testes de Frame


Figura 6.14 – Comparativo para testes de transferência de dados


46

1.3.5.2 THIN CLIENT EM APLICAÇÕES WIRELESS

Uma vez abordados os resultados baseados em topologias de rede caracterizadas por

conexões físicas entre as estações cliente e servidor, apresenta-se neste tópico uma análise de

desempenho e seu comparativo aos estudos de topologias já apresentados.

Entender-se-á como ambiente Wireless41 um equipamento utilizado pelo usuário

enquanto este está se locomovendo ou desconectado fisicamente de uma rede LAN, WAN ou

similar. Tem-se como exemplo desta aplicação um médico que, do hospital conecta-se via

linha discada a seu equipamento localizado num escritório distante (Crafters, 2002).

Tipicamente, encontram-se Laptops42 ou notebooks como equipamentos capazes de

prover este tipo de serviço e, por este motivo, será encontrado como estação cliente padrão

neste estudo de caso.

Não diferente das explanações anteriores sobre THIN CLIENT, a utilização desta

tecnologia para conexões wireless provê uma série de vantagens e outras desvantagens

quando de sua aplicação. Tratar-se-á cada particularidade iniciando pelos pontos positivos e

na seqüência os negativos proporcionando assim a capacidade de discernimento do leitor

sobre a viabilidade de sua implementação.

1.3.5.2.1 VANTAGENS

Ao se implementar a arquitetura THIN CLIENT para conexões baseadas em sistemas

remotos, obtêm-se êxito superior quando comparado a outras soluções dos quais destacam-se:

• necessidade de instalação: uma vez conectado ao servidor, a estação remota terá

condições de executar o aplicativo desejado, sem a necessidade de instalação do

programa;

• isenção de problemas com conflitos de versões: como não existe a instalação de

softwares no cliente, os problemas de conflito de versões não ocorre na

inicialização de um eventual novo aplicativo;

41 Sigla em inglês para o termo “sem fio”. Caracterizado por ausência de conexão física entre um ponto e outro. 42 Equipamento portátil, um notebook de configurações limitadas e, por este motivo, de dimensões menores.

47

• disponibilidade: qualquer equipamento capaz de executar um browser terá

condições de executar o aplicativo principal;

• atualização: a distribuição de updates dá-se a partir de um nó central da rede

(servidor).

1.3.5.2.2 DESVANTAGENS

Agora que se conhece as premissas vantajosas quando da implementação da

arquitetura THIN CLIENT para conexões baseadas em sistemas remotos, destacam-se como

desvantagens nesta implementação:

• baixo nível de interatividade: o usuário intermediário (na questão de necessidade

de aplicativos e utilização de equipamento) deparar-se-á com um ambiente mais

objetivo e direto, incapaz de fornecer a interatividade comum em estações PCs

convencionais;

• necessidade de navegação: correlacionado à interatividade, a necessidade de

navegação se faz presente no momento em que o usuário precisa navegar mais

sobre as opções disponíveis em tela, clicando em diversas opções até chegar ao

local (tela) desejada. Motivo este existente dada à indisponibilidade de se

carregarem vários aplicativos ou módulos destes e minimizar-se janelas como

costumeiramente se pratica em PCs;

• aplicativos com exigência de compatibilidade: como as estações clientes possuem

especificações variadas, os aplicativos devem ser executados em versões de

browser antigas, assegurando a compatibilidade do aplicativo a todas os modelos

de equipamentos o que, por outro lado, impossibilita a utilização de recursos dos

browsers mais atualizados;

• acesso a serviço na máquina cliente limitado: a elaboração de formatação é

impraticável, haja visto a quantidade de memória limitada na estação cliente;

• conexão exigida: a estação cliente deve estar conectada durante todo o processo de

atividade, fator este eventualmente impossível de se atender, dada justamente a

característica de deslocamento do usuário.

48

Uma vez analisados os prós e contras da arquitetura THIN CLIENT, iniciou-se no

mercado uma focagem à denominada arquitetura THICK CLIENT.

Neste novo conceito de aplicação wireless, uma cópia da base de dados é mantida na

estação cliente, fator este que limita a utilização dos mesmos equipamentos utilizados na

arquitetura THIN CLIENT exigindo capacidade de armazenamento para as estações clientes.

Em relação aos tópicos mencionados acima, onde as vantagens e desvantagens de cada

topologia foram abordadas, o THICK CLIENT se apresenta competitivo visto que este

proverá:

• maior nível de interatividade com o usuário, dado aos recursos locais dos

equipamentos (geralmente pocket PCs43);

• maior liberdade ao usuário, que agora poderá conectar-se ao servidor no momento

necessário e, tão logo tenha ocorrido a troca de informações com o servidor a

desconexão não implicará no fim do trabalho;

• facilidade ao acesso na máquina cliente, proporcionado pela ausência da

necessidade de conexão.

Como todas as opções no mercado, o THICK CLIENT incorpora algumas

desvantagens em relação à comunicação wireless sobre a arquitetura THIN CLIENT, entre

elas destacam-se:

• o usuário deverá efetuar o download para correções no aplicativo, para atualizar

versões, entre outras exigências, o que torna esta a grande desvantagem desta

arquitetura;

• o servidor deve estar preparado para atender a vários tipos de versões das estações

clientes, com seus aplicativos antigos e até obsoletos, o que aumenta em muito a

complexidade de manutenção deste sistema;

• sem um software na estação cliente o acesso às informações não é possível, o que

complica em muito o acesso aos dados quando comparado à facilidade

proporcionada pelos browsers da tecnologia THIN CLIENT.

43 PCs de bolso, equipamentos portáteis de tamanho bastante resumido.

49

Sintetizando a arquitetura THICK CLIENT pode-se dizer que a mesma não dependeu

do THIN CLIENT para destacar-se no mercado, mas sua atuação aparece como um

complemento a esta última para casos em que as desvantagens da arquitetura THIN CLIENT

são atendidas sem prejuízos pela THICK CLIENT.

50

1.3.6 ANÁLISE COMPARATIVA DE CONSUMO DE ENERGIA

Tido como uma vantagem bastante evidente da arquitetura THIN CLIENT sobre as

arquiteturas atualmente empregadas nas redes baseadas em processamento distribuído, a

questão de consumo de energia foi objeto de estudo capaz de corroborar a eficiência das redes

baseadas em THIN CLIENT na questão de economia na utilização de energia elétrica.

O detalhamento que se segue visa apresentar dados que irão fundamentar o que os

pesquisadores responsáveis pelo estudo pretenderam levantar. Dividiu-se o estudo efetuado

em tópicos que obedecem a ordem apresentada a seguir.

1.3.6.1 FONTE DE ESTUDO

Para bem apresentar as duas arquiteturas de rede, foi estabelecido em laboratório uma

rede de PCs baseada em servidores Intel Pentium® com seus equipamentos de rede (switch,

hubs, entre outros). Representando uma rede THIN CLIENT utilizou-se também um servidor

baseado em tecnologia Intel Pentium®, componentes de rede (switch, hubs, entre outros) e

estações THIN CLIENT (Greenberg, 2001; Anderson, 2001; Jennifer, 2001).

No intuito de apresentar valores gastos com energia elétrica, um trabalho com valores

cobrado em algumas regiões dos Estados Unidos foi confeccionada, proporcionando um

cálculo mais apurado ao substituir-se tais valores a outros praticados na região onde pretende-

se implementar este comparativo.

1.3.6.2 METODOLOGIA DE ESTUDO

As questões básicas que margearam a pesquisa são:

• quanta energia é consumida pela arquitetura THIN CLIENT quando

comparada às redes baseadas em PCs ?

51

• qual é o custo real economizado pelo THIN CLIENT ?

Os equipamentos objeto de estudo foram divididos como segue:

1) 2 servidores Windows NT Terminal Server versão 4.0;

4 modem para seções THIN CLIENT remotas;

4 modem para acesso a serviços via dial-out.

2) 1 servidor Windows NT File Server;

1 switch 24 portas 10/100Mbps;

1 hub 08 portas 10Mbps.

3) Equipamento NCD THINSTAR 200 WB Terminal;

4) PC com uma variedade de aplicações (entre aplicações locais e de servidor).

Uma medida individual de cada equipamento foi tomada na seqüência com uma

medição em grupo, proporcionando um descritivo de consumo bastante apurado, num período

de cinco dias, sobre uma rede padrão com intervalos de cinco minutos com os usuários

executando suas tarefas rotineiras.

Para apuração de valores propriamente ditos, a expressão abaixo foi utilizada como

referência nos cálculos, sendo suas variáveis descritas como segue:

N x P x H x 52 = kWh por ano N = número de dispositivos

P = kW de consumo de cada equipamento

H = horas de equipamento ligado

52 refere-se ao número de semanas no ano

Os equipamentos utilizados nas estações, servidores e dispositivos de rede podem ser

conferidos na tabela 7.1.

52

Tabela 7.1 – Modelos de equipamentos utilizados

Fonte (Greenberg, 2001; Anderson, 2001; Jennifer, 2001)

53

1.3.6.3 RESULTADOS

Segmentando os equipamentos em seus principais componentes, obteve-se o gráfico

de consumo conforme a figura 7.2 abaixo.

Figura 7.2 – Consumo em Watts


Na figura 7.3, tem-se a visualização da média de consumo num período de cinco dias.

Como pode-se analisar, na maioria das horas do dia não há oscilações que fujam muito à

média do período. Na maioria dos testes as variações presentes ocorrem na ordem de 5 a

10W.

54

Figura 7.3 – Esboço gráfico da média de consumo


Numa análise mais objetiva entre o equipamento THIN CLIENT e o PC convencional,

acaba-se por comprovar um consumo de 10W para o primeiro contra 69W para o segundo, de

acordo com a figura 7.4.

55

Figura 7.4 – Diferença de consumo entre equipamentos


Para monitores, pode-se apresentá-los de maneira isolada haja visto que sua presença

dá-se independente da tecnologia e seus valores de consumo podem ser considerados para os

dois casos. Desta forma a tabela 7.5 traz um resumo de modelos e consumo.

Tabela 7.5 – Monitores e seus consumos


56

1.3.6.4 INTERPRETANDO RESULTADOS

Considerando-se uma rede de 5 a 100 usuários, o custo total de energia para esta rede

em kW/h deve acabar por receber um adicional em seu consumo oriundo do calor que cada

equipamento naturalmente emite, o que acaba por interferir diretamente na refrigeração do

ambiente.

Num cálculo simples, pode-se assumir que para cada uma unidade de energia, tem-se

duas unidades de calor. O gráfico da figura 7.6, considerando já o fator calor, apresenta

claramente a curva de consumo de cada tecnologia num ambiente de trabalho com utilização

direta durante 80 horas semanais.

Figura 7.6 – Gráfico de consumo das tecnologias


Munido da conclusão tirada no gráfico acima, pode-se proceder com cálculos que

fornecerão valores a serem economizados com a tecnologia mais econômica que, conforme

apurado trata-se da THIN CLIENT.

57

A tabela 7.7 apresenta valores a serem economizados com a substituição por uma

arquitetura mais econômica e poderá ser ajustado aos valores regionais para uma aplicação

mais relacionada ao caso particular de estudo.

Tabela 7.7 – Custo de energia em algumas regiões dos EUA


1.3.6.5 CONCLUSÕES SOBRE CONSUMO DE ENERGIA

Após análise dos resultados obtidos, pode-se afirmar sem margem de erro que

desabone tal conclusão que:

• THIN CLIENT é mais econômico que PCs no quesito consumo de energia;

• PCs consomem 7 vezes mais energia quando comparados a estações THIN

CLIENT;

58

• THIN CLIENT, consumindo menos energia, produz menos calor;

• utilizar PCs antigos como objeto de economia proporciona um gasto maior em

energia, o que viabiliza, num primeiro momento, a utilização de equipamentos

THIN CLIENT como estações clientes;

• redes THIN CLIENT proporcionam uma economia de 30 a 60% de energia

numa visão mais ampla;

• consumo de energia deve ser incluído na análise de TCO44.

44 Total Cost Ownership (custo total de propriedade). Trata-se de uma métrica capaz de fornecer o montante de gastos necessários para a manutenção de um equipamento num ambiente produtivo.

59

2 IMPLEMENTAÇÃO DA ARQUITETURA THIN CLIENT

A fim de comprovar as características inerentes à arquitetura THIN CLIENT, um

ambiente de teste foi implementado procurando aproximar suas peculiaridades abordadas nos

capítulos anteriores à realidade do mercado nacional, de forma a promover um comparativo

entre topologias comumente encontradas nas empresas e pequenos escritórios.

No ambiente de teste implementou-se um conjunto de três estações clientes Windows

Terminal acessando um servidor de dados rodando Windows 2003 Server. Um melhor

detalhamento dos equipamentos bem como da topologia da rede podem ser encontrados na

tabela 8.0 e figura 8.1 como segue:

Tabela 8.0 – Característica dos equipamentos em laboratório

TIPO DE

EQUIPAMENTO

ESPECIFICAÇÃO DE

HARDWARE

ESPECIFICAÇÃO DE

SOFTWARE

Servidor Processador AMD® Duron 1.3GHz

256Mb memória DDR 133MHz

HD 20Gb Ultra ATA 166MHz

Monitor 15”

Placa de rede Encore® 100Mbps

Windows Server 2003

(habilitado Windows

Terminal Server sobre

protocolo RDP)

Estação cliente Processador Intel Celeron 300MHz

64Mb memória DIMM

HD 2.1Gb IDE 66MHz

Placa de rede 3Com 100Mbps

Windows Terminal rodando

sobre Windows 98

Estação cliente Processador AMD K6-II 400MHz

128Mb memória DIMM

HD 10Gb IDE 66MHz

Placa de rede 10/100Mbps


sobre Windows 98

Estação cliente Processador AMD K6-II 500MHz

128Mb memória EDO

HD 4.1Gb IDE 66MHz

Placa de rede 100Mbps


sobre Windows 98

HUB Intel FastHub 100Mbps 8 portas -

60

A topologia de rede utilizada é do tipo estrela, com todos os equipamentos conectados

diretamente ao hub.

No ambiente de pesquisa os equipamentos foram dispostos conforme topologia

representada na figura 8.1.

Figura 8.1 – Topologia da rede

2.1 TESTE DE APLICATIVOS COMERCIAS

Neste tipo de teste, procurou-se simular a execução de aplicativos comerciais, com

gravação e consulta a uma base de dados no servidor.

O aplicativo utilizado para desenvolver o programa teste foi elaborado em linguagem

Delphi® trabalhando com uma base de dados SQL Interbase® sendo que as fontes do

programa referente os aplicativos desenvolvidos em laboratório poderão ser encontrados em

sua íntegra no anexo I deste trabalho.

Nos procedimentos de testes, 40.000 registros foram apagados da base de dados e

regravados logo em seguida. Mediu-se o tempo de resposta para cada equipamento para então

comparar-se este tempo com uma estação cliente PC (utilizada neste caso a última estação

mencionada na tabela 8.0) conectada a uma rede operando como estação standalone.

Tanto nos testes de escrita como de leitura, um equipamento acessava diretamente o

servidor enquanto que os demais limitavam-se a “lançar” na rede pacotes UDP, numa

Switch

Estações clientes

Servidor

61

intenção de simular-se um ambiente corporativo onde temos estações acessando um programa

e outras processando outras atividades, como e-mail, acesso à Internet, entre outros.

O gráfico abaixo apresenta um comparativo do tempo de resposta para a estação THIN

CLIENT quando comparada a uma estação PC convencional além da apresentação sinalizada

como local, medida esta que se refere ao tempo de processamento quando da execução do

aplicativo diretamente no servidor.

Figura 8.2 – Comparativo de desempenho

Como conclusão da figura 8.2, tem-se que, para tabelas até 5000 registros, a diferença

de performance do aplicativo mantêm-se praticamente igual, surgindo uma diferença

quantitativa para tabelas maiores, diferença esta que acaba por tornar o processo baseado

numa rede sobre THIN CLIENT mais rápido, finalizando em 01h07min contra 01h16min da

tecnologia baseada numa rede com PCs.

Para a estação PC, utilizou-se o equipamento baseado no processador Celeron

obedecendo às especificações contidas na tabela 8.0, sendo utilizado os demais equipamentos

como estação cliente PC os quais não mostraram diferença de desempenho significativo para

ser elaborado separadamente no gráfico acima.

Comparativo p/processo de gravação

05000

1000015000200002500030000350004000045000

00:01:00 00:05:00 00:10:00 00:15:00 00:20:00 00:21:15 01:07:59 01:16:44

Tempo

Reg

istr

os

Local Estação Cliente Thin Client

Ponto de equilíbrio: 5000 registros

62

A fim de simular um ambiente prático que representasse um processo de leitura

(acesso aos dados de determinada tabela), o aplicativo de consulta executa as seguintes

tarefas:

• busca aleatória de um registro;

• exibição em tela de informações inerentes à pesquisa efetuada;

• repetir processo de busca aleatória na base de 40000 registros.

Nos testes de leitura, a performance do THIN CLIENT comparado ao PC foi obtido

conforme o esboço gráfico abaixo:

Figura 8.3 – Esboço gráfico para medida de desempenho sobre leitura

Comparativo para consultas

0:23:32

0:23:16

0:23:26

0:23:070:23:110:23:150:23:200:23:240:23:280:23:330:23:37

1

Equipamento

Tem

po

LocalPCTHIN CL

Ainda sobre os testes de laboratório, efetuou-se medida de consumo da rede focando-

se o levantamento do troughput para as duas tecnologias.

63

Figura 8.4 – Comportamento da rede para inclusão de registros com estação PC

Figura 8.5 – Comportamento da rede para inclusão de registros com THIN CLIENT

Dos gráficos representados nas figuras 8.4 e 8.5, percebe-se que o consumo da rede de

comunicação, representado por um pico, é mais representativo quando a rede está voltada a

estações clientes PCs, vindo a comprovar a melhor administração dos recursos de rede da

tecnologia THIN CLIENT.

64

2.2 TESTE COM APLICATIVOS MICROSOFT®

Neste tipo de teste, procurou-se executar um aplicativo muito comum nos ambientes

de trabalho: o Microsoft Office. A versão testada foi a XP® que, embora ainda não tenha

muita representatividade no mercado em questões de licenças instaladas, fornecerá um

parâmetro que sedimentou a amplitude de implementações da arquitetura THIN CLIENT.

Nas estações cliente não foi possível instalar o aplicativo em questão, entretanto, uma

vez executando-os a partir do servidor, ficou evidenciado a versatilidade da arquitetura THIN

CLIENT, onde as estações que inicialmente sequer aceitavam a instalação dos aplicativos,

agora executavam o mesmo com um tempo de resposta compatível com estações PC

executando o mesmo aplicativo.

65

3 CONCLUSÃO

Uma vez conhecidas as peculiaridades dos sistemas baseados em arquitetura THIN

CLIENT, considerando o conhecimento comum já estabelecido para redes baseadas no

conceito de estações PCs, pode-se traçar um comparativo intuitivo, mas nem por isso

irrelevante sobre ambos os conceitos de topologia de rede.

Nos testes de laboratório, concluiu-se que a tecnologia THIN CLIENT apresenta

rendimento satisfatório a partir da manipulação de uma tabela acima de 5000 registros,

quantidade esta facilmente encontrada em pequenas e médias corporações.

A partir desta informação, tem-se que não apenas as grandes corporações usufruem de

resultados significativos na migração da sua topologia de rede, mas o THIN CLIENT

consegue abranger segmentos de mercado menos representativos em questões de

equipamentos conectados numa rede.

Como testado em laboratório, o processo de consulta é aquele que mais vai ao

encontro da afirmação de ser o THIN CLIENT uma solução de desempenho superior àquela

encontrada nas redes baseadas em PCs como estação cliente. Neste tipo de processo o

rendimento dos PCs como cliente superaram aquele obtido com as estações THIN CLIENT

(Windows Terminal). Se considerarmos que os processos de consulta são predominantes num

setor da empresa como uma central de Call Center, um rendimento superior obtido com os

PCs poderia ser determinante se desconsiderarmos as vantagens apresentadas pela tecnologia

THIN CLIENT nos testes em laboratórios no exterior conforme apresentado na

fundamentação teórica deste trabalho.

No que se refere ao processamento, o fato de ter-se um servidor dedicado, conforme

exige a implementação THIN CLIENT, a medida de processamento acaba por trazer um

resultado logicamente esperado, com o processador do servidor ocupado mais intensamente

como a topologia THIN CLIENT do que com aquela baseada em estações PCs.

Especificamente neste caso, a implementação de um servidor mais robusto acabaria por

minimizar a ocupação de processamento, uma vez que a sua não execução acarretaria um

servidor com poucas possibilidades de utilização, uma vez que sua dedicação priorizaria a

rede (conforme configuração do servidor).

Com os testes efetuados e com a apresentação das vantagens levantadas em outros

testes trazidos na fundamentação teórica deste trabalho, conclui-se que a tecnologia THIN

CLIENT consegue prover uma economia antes não considerada mas que, a partir de estudos

66

mais acurados, mostra-se de extrema importância para a manutenção de um parque de

equipamentos sadio e uma rede eficaz dentro de uma corporação, seja ela de pequeno, médio

ou grande porte.

Embora a fundamentação deste trabalho seja equiparar especificamente o troughput de

uma rede de comunicação, as conclusões que esta tecnologia apresenta acabam por tornar-se

tão amplas quanto sua importância e, ao resumir-se esta conclusão especificamente no

consumo da banda de uma rede de consumo, pode-se afirmar, sem margem para erros, que a

tecnologia THIN CLIENT consegue administrar o troughput de maneira mais eficaz,

mantendo a banda de comunicação encontrada nas topologias de rede tradicionais, deixando

para um segundo plano a melhoria em hardwares de rede e finalmente, dado seu acúmulo de

vantagens, a torna eficaz e passível de implementação quando se procura a migração da

arquitetura numa corporação.

67

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BANBURY, John, BROWN John, Fat or Thin ? Is the Veredict In ?. Flinders

University Library.

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