.thin client

thin client – برنامه های کاربردی وب برای سیستم های بی سیم  همراه ،پیوسته محبوب تر می شوند. اگر چه شبکه های بی سیم نرخ بالائی از  اتلاف بسته دارند. که می تواند کارائی مرور وب در سیستم های بی سیم را کاهش دهد. روش دیگر پردازش thin client بی سیم است. که در آن مرور گر وب روی یک سرور thin راه دور از طریق ارتباط یک ارتباط  قابل اطمینان با سیم به اینترنت اجرا می شود.

پس یک کلاینت همراه،اتصال به سرور تین ،را برقرار می کند. تا تغییرات صفحه نمایش در شبکه ی پر اتلاف بی سیم را در یافت کند. برای ارزیابی دوام پذیری روش تین کلاینت ، ما کارایی مرور وب در تین کلاینت ها در مقابل fat کلاینت که به طور محلی مرورگر وب را در شبکه های پر اتلاف بی سیم اجرا می کند. مقایسه می کنیم.

نتایج به دست آمده  نشان می دهد که تین کلاینت ها می توانند کاملا موثر تر در این شبکه ها عمل کنند. در مقایسه با fat client ها که مرور گر وب را محلی اجرا می کنند. نتایج حاصله  به طور شگفت انگیزی نشان می دهد. که تین کلاینت ها می توانند سریعتر و منعطف تر روی برنامه های کاربردی در LAN های بیسیم پر اتلاف با وجود اجبار به فرستادن داده بیشتر در شبکه عمل کنند.

ما طراحی سایت های متفاوت سیستم های تین کلاینت را انتخاب و تحلیل می کنیم. و توضیح می دهیم چرا این روش ها می توانند کارایی مرور وب در شبکه های پر اتلاف بی سیم را افزایش دهند.

محبوبیت برنامه های کاربردی

محبوبیت برنامه های کاربردی وب و افزایش شبکه های بی سیم موجود ، رشد دستگاه های پردازش همراه و بی سیم را می افزاید. به موازات این رشد ، سیستم های پردازش تین کلاینت بی سیم نیز در حال پدیدار شدن هستند.

سیستم پردازش تین کلاینت شامل یک سرور و یک کلاینت است که با استفاده از پروتکل نمایش راه دور در شبکه ارتباط برقرار می کنند. پروتکلها، نمایش ها ی گرافیکی را اجازه میدهد. تا در شبکه برای دستگاه کلاینت به کار گرفته شوند و virtualize شوند.

در حالی که منطق برنامه کاربردی روی سرور اجرا می شود. با استفاده از پروتکل نمایش راه دور ، کلاینت ورودی کاربر را به سرور می فرستد. و سرور تغییرات نمایش رابط کاربر را به کلاینت باز می گرداند .

مثال های پلتفورم های مشهور تین کلاینت مشهور شامل (30 , 34) sun ray (27)(vnc)  virtul network computing  (11, 22) Citrix metaframe است. سرور راه دور نوعا یک سیستم عامل سرور استاندارد را اجرا می کند. و برای اجرای همه منطق برنامه های کاربردی استفاده می شود.

سیستم thin client

با توجه به این که سیستم تین کلاینت منطق برنامه کاربردی را روی سرورهای راه دور پر سرعت اجرا می کنند. کلاینت تنها نیاز است که قادر باشد رابط کاربر را نمایش دهد. و اداره کند در نتیجه کلاینت ها می توانند وسایل ساده تری باشند. که مصرف انرژی در آن ها کاهش می یابد. و عمر باتری طولانی تر می شود که اغلب بالقوه نخستین محدودیت مزایای دستیابی به اینترنت با وسایل بی سیم است

کاربران تین کلاینت می توانند به برنامه های کاربردی با نیازمندی های منبع سنگین دست یابند. که برای سیستم های همراه معمول با توان پردازش پائین منع می شود. در حالی که پردازش تین کلاینت بی سیم مزایای بالقوه شبکه های بی سیم را ارائه می کند.

نرخ اتلاف بسته زیادی می تواند داشته باشد که ممکن است. کارائی تین کلاینت هایی که نیاز به دستیابی به شبکه سرور به طور تمام وقت دارند را کاهش دهد. مثلا اتلاف بسته در شبکه های Wi-Fi(IEEE 802.11) می تواند خروج از رنج نقاط دستیابی(access points) یا برخورد با موانع فیزیکی یا وسایل الکترونیکی را نتیجه دهد.

علاوه بر این باور معمول این موضوع در برنامه های کاربردی وب آن است. که محتوای وب باید مستقیما از مرورگر وب و محلی تحویل داده شوند. تا اینکه مرورگر وب روی سرور راه دور اجرا شود. و نمایش مرورگر وب از طریق رابط کاربر تین کلاینت و با استفاده ازپروتکل نمایشی راه دور تقویت شود.

اصطلاح fat کلاینت

ما اصطلاح fat کلاینت را برای اشاره به سیستم هایی استفاده کردیم. که برنامه های کاربردی مثل مرورگر وب را با استفاده از منابع پردازشی محلی کلاینت اجرا می کنند. نمودار1 رفتار fat کلاینت بی سیم در مقابل تین کلاینت بی سیم در زمینه مرور وب مقایسه میکند.

به علت اهمیت پردازش تین کلاینت (thin client computing)ورشد تکثیر دستگاه های کلاینت بی سیم. تعیین تاثیر پردازش تین کلاینت در شبکه های بی سیم روی نوع برنامه های کاربردی وب که کاربران اکنون استفاده می کنند. و در آینده نیز پیوسته  استفاده خواهند کرد ، بسیار سخت است. برای ارزیابی محدودیت های پردازش تین کلاینت بی سیم پر اتلاف ، گزینه های طراحی تکنولوژی های نمایشی راه دور اساسی و پروتکل های شبکه را مشخص کردیم که اثر این انتخاب روی سیستم های تین کلاینت در محیط های شبکه ایWiFi ،مخصوصا IEEE802.11b[3,14] استفاده و اندازه گیری می کند.

ما برای بررسی ، تنوعی از گزینه های طراحی ( همانطور که در سیستم های تین کلاینت عمومی امروزی نمایش داده شده است. ) را در نظر گرفتیم sun Ray ,VNC  ,Citrix Metaframe این پلتفورم ها به دلیل عمومیت کارایی و روش های طراحی متمایزشان انتخاب شده اند. ما  آزمایش مان را بر مبنای 802.11b  هدایت کردیم ، چون برای lan های بی سیم همه جانبه استفاده می شود. روی ارزیابی این پلتفورم های تین کلاینت با مراجعه به کارایی آن ها در مرور وب تمرکز کردیم به علت اهمیت برنامه های کاربردی وب که به طور همه جانبه استفاده می شوند.

مطالعات قبلی نشان می دهد ترافیک وب در شبکه های بی سیم بسیار است.

ما اثر محیط های lan بی سیم پر اتلاف را شناسایی و مجزا کردیم از طریق محدود کردن ومقایسه کارایی سیستم های تین کلایت در مقابل fat کلاینت ها که برنامه های کاربردی وب را مستقیما روی کلاینت اجرا می کنند.

ما کارایی این سیستم ها را برای محدوده وسیعی از نرخ اتلاف بسته در نظر گرفتیم . همانطور که در شبکه های 802.11b   نشان داده شد . چون سیستم های تین کلاینت اختصاصی و مورس بسته هستند.

ما نتایجمان را با استفاده از معیار دور کند (slow motion ) بدست آوردیم ، یک نوع تکنیک اندازه گیری نا متجاوز (non- invasive  ) که ما توسعه دادیم  بعضی اشکال های بنیادی در مطالعات قبلی کارایی تین کلاینت ها را تعیین می کند.

نتایح نشان می دهد که تین کلاینت ها می توانند به طور موثر تری در شبکه های پر اتلاف عمل کنند اما کارایی آن ممکن است در حد قابل توجهی تغییر کند. نتایج بدست آمده به طور شگفت انگیزی نشان می دهد.

که تین کلاینت ها سریع تر و انعطاف پذیر تر از fat  کلاینت ها در برنامه های کاربردی وب در Lan های بی سیم هستند حتی گرچه آنها دیتا ی (اطلاعات) بیشتری از fat کلاینت ها با استفاده از Http  بفرستند.

به منظور توضیح در باره علت کارایی بیشتر این روش ها ، گزینه های طراحی متفاوت  در سیستم های تین کلاینت گوناگون را مشخص و تحلیل کردیم . نتایج بدست آمده ثابت کرد که مشخصه های بنیادی روش نمایش راه دور که در سیستم های تین کلاینت استفاده می شود یک فاکتور کلیدی در نیل به کارائی بهتر مرور در وب است .

اینpaper به صورت زیر سازماندهی شده است:

بخش 2 مروری از متدولوژی سنجش ” دورکندها ” می دهد  و آزمون آزمایشی و معیارهای کاربردی که ما برای مطالعه مان استفاده کردیم را به تفصیل شرح می دهد.

بخش 3 ، اندازه گیری هایی را توصیف می کند که ما در سیستم های تین کلاینت و fat  کلاینت در محیط های شبکه پر اتلاف به دست آوردیم

و بخش 4 یک تفسیر از نتایج آزمایش فراهم میکند و امتحان می کند چطور آن ها در استفاده مکانیزم های  نمایش راه دور متفاوت در سیستم های تین کلاینت مربوط می شوند .

و بخش 5 درباره کار مربوطه بحث می کند

در پایان نیز ملاحظات نهائی و اهدافی برای کار آینده ارائه می دهیم

طراحی آزمایشی :

هدف تحقیق ما ، مقایسه کارائی مرور وب در سیستم تین کلاینت در مقابل fat  کلاینت های سنتی است تا کارایی آن ها و کاربرد پذیری آن ها در محیط های 802.11b  ارزیابی شود . برای کاوش محدوده متفاوتی ازمیان روش های طراحی ، ما سه پلتفورم عمومی تین کلاینت را در نظر گرفتیم Citrix Metaframe برای ویندوز 2000 و

VNC v3.3.2   برای لینوکس و Sun Ray I   با نرم افزار سرور 1.2.10d Sun ray   ، در این مقاله به Citrix Metaframe  توسط  (Independent computing  Architecture ) Citrix ICA    با استفاده از پلتفورم Citrix ، که پروتکل نمایش راه دور است اشاره ای می کنیم.

همانطور که در جدول یک خلاصه شده است این پلتفورم ها محدوده متفاوت از رمز گذاری اولیه های نمایش ، سیاست نو کردن صفحه نمایش کلاینت ، الگوریتم هایی برای فشرده سازی نو کردن صفحه نمایش ، کلاتریم Cashing  که رنگ صفجه نمایش را پشتیبانی می کند و پروتکلهای انتقال استفاده می شود. برای ارزیابی کارائی آن ها ، ما آزمون شبکه آزمایشی و آزمایش های متفاوتی را طراحی کردیم تا هر پلتفورم تین کلاینت روی حجم کاری مرور وب تک کاربره به کار بیاندازیم . بخش 1-2 متولوژی اندازه گیری دور کند non invasive  را معرفی می کند که برای ارزیابی کارائی تین کلاینت استفاده کردیم . بخش 2-2 آزمون آزمایشی که ما استفاده کردیم را توصیف می کند . و بخش 2-2 در باره مخلوطی از معیارهای برنامه های کاربردی  که ما در آزمایش استفاده کردیم بحث می کند .

متدولوژی اندازه گیری :

چون سیستم های تین کلاینت بسیار متفاوت تر از سیستم های fat کلاینت سنتی استفاده می شوند و طراحی شده اند. بیان کیفیت و سنجش کارائی آن ها در مرور وب می تواند سخت باشد. در سیستم های fat  کلاینت سنتی ، برنامه های کاربردی به طور محلی اجرا می شوند و واحد پردازش به طور محکم با زیر مجموعه نمایشی پیوند خورده است به طوری که نتایج تغییرات نمایش از برنامه های کاربردی در حال اجرا به طور هم زمان تحویل داده می شود. در سیستم های تین کلاینت ، منطق کاربردی روی ماشین سرور راه دور اجرا  می شود. که فقط تغییرات نمایش را در شبکه می فرستد و به صفحه نمایش کلاینت تحویل میدهد . واحد پردازش برنامه کاربردی کاملا جدا از زیر مجموعه نمایشی است بنابراین تغییرات نمایشی قابل نمایش در سمت کلاینت ممکن است همزمان با رخدادهای برنامه کاربردی باشد.

برای بررسی یک سیستم سنتی ، فرد می تواند یک توالی از رخدادهای کاربردی را script  کند و سیستم تحت آزمایش اجازه می دهد که به سرعتی که می تواند آن script  را اجرا کند نتیجه عموما با تجربه کار مرتبط خواهد بود. مثلا Ziff-davis انتشار iBendh یک معیار است که در حالتی کار می کند که کارایی مرور صفحات وب با دانلود سری صفحات وب کنترل شده javascript یکی پس از دیگری اندازه گیری می کند. به محضی که مرورگر گزارش دهد صفحه جاری بار شده است هر درخواست صفحه وب ایجاد می شود.

سیستم ها thin client

هر چند به علت عدم همزمانی بین واحد پردازش برنامه کاربردی و زیر مجموعه نمایش در سیستم های تین کلاینت ، معیارهایی مانند i-bench   که برای سیستم fat client  متداول طراحی شده است نمی تواند به طور موثری برای اندازه گیری کارایی درک کار بر روی سیستم های تین کلاینت استفاده شود . با i Bench   چون مرورگر وب در سیستم های تین کلاینت روی ماشین راه دور اجرا می شود. دانلود صفحات وب برای یک مرورگر وب در حالت پر سرعت ممکن است فقط در سنجش توانائی سرور راه دور برای دانلود اشیاء وب نتیجه دهد و تاخیری که در انتقال نمایش صفحات وب برای کاربر تین کلاینت شامل می شود را منعکس نکند.

بعضی سیستم ها تین کلاینت ممکن است به سادگی be overhelmed و قادر نباشند به ارائه تغییرات نمایشی برسد. در حالی که بعضی سیستم های تین کلاینت ممکن است. فعالانه تغییرات صفحه نمایش در تلاش برای تطبیق بین رخدادهای نمایشی را با رخدادهای کاربردی ادغام یا حذف کنند. در هر صورت ، معیارهای متداول به درستی برای تجربه بعدی کاربر در نظر گرفته نخواهد شد. و بنابر این سنجش بی معنی از کارائی گزارش می شود.

برای تعیین این مسئله ها قبلا معیار ” دور کند ” (slow motion )  را توسعه دادیم و این متدولوژی را در این مطالعه به کار گرفتیم تا کارایی وب  fat کلاینت و تین کلاینت را ارزیابی کنیم بحث عمیق تر در این تکنیک در {25} ارائه شده است.

slow motion bench marking

ما در این جا مرور معیار  آهسته (slow motion bench marking) را فراهم می کنیم و آن را برای سنجش کارائی وب در محیط های شبکه ای پر اتلاف استفاده کردیم . معیار آهسته 2 تکنیک برای نیل به سنجش دقیق به کار می گیرد: فعالیت شبکه ای کنترل نا متجاوز (non- invasive monitoring ) و استفاده ورژن های  دور کند معیارهای برنامه های کاربردی وب .

ما فعالیت شبکه ای طرف کلاینت را مانیتور کردیم تا اندازه گیری از کارایی درک کاربر بر مبنای تاخیر را به دست آوریم . چون ما نمی توانستیم مستقیما درون سیستم های کلاینت اختصاصی دقیق شویم ، تکنیک اندازه گیری اولیه ما ، استفاده از کنترل بسته برای ضبط ترافیک شبکه بود . ترافیک شبکه ، آشکار سازی مستقیم فعالیت سیستمی برای fat  کلاینت هایی است که یک مرور گر وب را به خوبی سیستم های تین کلاینت اجرا می کنند . سیستم های تین کلاینتی که اطلاعات نمایشی و ورودی کاربر را تقویت می کند .

مثلا به محض یک در خواست get  که از یک fat  کلاینت برای سرور وب فرستاده شده است. بسته ای مشاهده می شود و ترافیک شبکه قطع نخواهد شد تا اینکه کلاینت مطابق با صفحه وب درخواست شده آخرین بسته Http را دریافت کند. در مورد سیستم ها تین کلاینت ، سرور Thin شروع به فرستادن بسته ها برای تین کلاینت خواهد کرد به محض اینکه حتی یک تغییر ناچیز در صفحه نمایش موجود باشد. و انتقال بسته ادامه می یابد تا تغییرات صفحه نمایش کامل شود.

سیستم ها thin client

از ثبت های بسته،می توانیم تاخیر مطابق با فعالیت های سیستم که بسته ها را حاصل می کند را استخراج کنیم. برای در نظر گرفتن تاخیرات موجب شده از طریق ارسال مجدد بسته ها در شبکه پر اتلاف،ترافیک شبکه را در سمت کلاینت و سمت سرور مانیتور کردیم. مانیتور کردن بسته ها فقط در سمت کلاینت ناکافی است. زیرا با سیستم های تین کلاینت،سرور ممکن است فعالیت شبکه را مطابق با تغییرات نمایشی مقداردهی کند.

اگر بسته نخستین رها شود و مجدد ارسال شود قبل از اینکه کنترل بسته سمت کلاینت، بسته ابتدایی را ببیند. تاخیری وجود خواهد داشت. تاخیری که از ثبت های بسته حاصل شده است از لحظه ای که تین کلاینت اطلاعات تغییرات نمایشی تا لحظه ای که همه ی پیکسل ها روی صفحه نایش تحویل داده می شوند را شامل نمی شود.

به طور مشابه برای fat کلاینت ها که یک مرورگر وب را اجرا می کنند. از لحظه ای که کلاینت داده صفحه وب را دریافت می کند تا لحظه ای که صفحه کاملا تحویل داده می شود.

زمان تحویل صفحه نمایش

ص4 این زمان توسط این تکنیک اندازه گیری ، در نظر گرفته شده است. هرچند نتایج قبلی نشان می دهد. thin client که زمان تحویل صفحه نمایش برای مرور وب در سمت کلاینت نسبتا کم است. و به طور قابل توجهی به عنوان یک نتیجه در محیط های شبکه ای متفاوت تغییر نمی کند.

(25) ما ورژن های slow motion  معیارهای برنامه ی کاربردی وب را به کار گرفتیم. تا سنجشی از کارائی درک کاربر بر مبنای کیفیت بصری تغییرات صفحه نمایش فراهم کنیم. مانیتور کردن فعالیت شبکه سنجشی از تاخیر تغییرات نمایش فراهم می کند.

که در صورتی که همه ی تغییرات نمایشی واقعا به کلاینت نرسند سنجش کافی از کیفیت کل کارایی فراهم می کند. برای تعیین این مسئله ، ما برنامه های کاربردی معیاری طراحی سایت کرج را عوض کردیم.

thin client از طریق معرفی تاخیرها بین صفحات وب ، به طوری که قبل از این که سرور شروع به پردازش تغییرات نمایشی بعدی کند. تغییرات نمایشی برای هر مولفه کاملا روی کلاینت تکمیل شده است.

ترافیک شبکه thin client

ما ترافیک شبکه را مانیتور کردیم تا مطمئن شویم تاخیرها به اندازه کافی طولانی هستند. که در نوبت ، متمایز واضحی بین تغییرات فراهم کنند جایی که ارتباط کلاینت – سرور به علت سطح بی فایده برای پلتفورم قطع می شود.

سپس ما دیتا ثبت بسته را پردازش کردیم تا تاخیر را بدست آوریم و برای هر صفحه وب دیتا انتقال یابد و نتیج کلی با جمع آوری این نتایج به دست آید . بخش 2.3 جزئیات بیشتری را توصیف می کند که چطور معیارهای برنامه کاربردی وب برای آزمایش ما به تاخیر افتاده است.

تکنیک های سنجش ترکیبی ما 3 مزیت کلیدی را فراهم می کند:

اول تکنیک ها اطمینان می دهد که اگر رخدادهای نمایش به طور قابل اطمینان روی کلاینت به طور کامل شوند که بسته از مانیتور کردن شبکه ضبط شود، ما می توانیم از کارایی سیستم ، سنجش صحیحی را فراهم کنیم  با اطمینان به اینکه همه کلاینت ها مولفه های بصری را در توالی های یکسان نمایش می دهند یک مبنای مشترک برای مقایسه بین سیستم ها تین کلاینت فراهم می شود.

دوم : تکنیک ها به هر تغییر invasive سیستم های تین کلاینت نیاز ندارند. بنابراین قادریم نتایجمان را در بالای سیستم هایی که اندازه گیری می شوند. بدون تحمیل هر کارایی اضافی بهدست آوریم. بیشتر به طور عمده این تکنیک ها ، اندازه گیری محبوب اما اختصاصی سیستم های تین کلاینت مثل Ica  و Sun ray   را فراهم می کند.

سوم : این تکنیک ها یک متدولوژی مشترک برای سنجش مقایسه کارایی هم بسته های تین کلاینت. و هم سیستم های fat client فراهم می کند. thin client . در نهایت در طراحی سایت در کرج تمام این عوامل به راحتی قابل اجراست.