Schlank verwalten, sicher lehren - Thin Client Software and Hardware

Thin Clients im Bildungswesen:
Schlank verwalten, sicher
lehren
Das Bildungswesen setzt zunehmend auf
schlanke und zentrale IT-Infrastrukturen. Thin
Client Computing senkt die IT- und Verwaltungskosten, verbessert die Öko-Bilanz und
schafft wichtige Freiräume für organisatorische
und pädagogische Herausforderungen.
Thin Clients senken IT- und
Verwaltungskosten
Der Zugriff auf die zentralen Anwendungen erfolgt im SBC in
der Regel durch Thin Clients: Das sind kleine Rechner, die
lediglich der Datenein- und -ausgabe auf dem Server dienen
und keine eigene Speichermöglichkeit bieten. Zudem können
die Nutzer selbst keine Programme installieren und Viren können sich in Ermangelung einer Festplatte nicht in den Geräten
Ganztagsschulen, 12-jähriges Abitur, PISA, Exzellenzcluster – das deutsche Bildungswesen sieht sich zahlreichen
organisatorischen und pädagogischen Herausforderungen
gegenüber. Diese neuen Strukturen erfordern aber zusätzliche Ressourcen, die sich unter anderem durch eine intelligente Gestaltung der IT-Infrastruktur freisetzen lassen. Eine
im behördlichen Umfeld bewährte Maßnahme bildet das Konzept des Server Based Computings (SBC) mit Thin Clients,
welches als sinnvollen Nebeneffekt auch die Datenkonsistenz
und -sicherheit verbessert.
Zentrale IT-Infrastruktur macht Schule
festsetzen. Somit entfällt ein Großteil der Kosten für Antivirensoftware, denn diese wird nur noch für die Server und
nicht länger für die Computerarbeitsplätze benötigt. Dennoch
erhöht sich mit dem flächendeckenden Einsatz von Thin Clients die Sicherheit gegen Computerangriffe, Datenverluste
und Diebstahl. Denn Thin Clients lassen sich über das Netzwerk in wenigen Minuten fernadministrieren. Arbeitszeitintensive lokale Softwareinstallationen, Konfigurationen und Patches entfallen und defekte Geräte lassen sich binnen weniger
Minuten und ohne Fachkenntnisse austauschen. Das entlastet die EDV-Beauftragten, macht die Arbeitsplätze für die
Schüler verfügbarer und steigert die Produktivität von Anwen-
Ein für den Bildungsbereich typisches SBC-Szenario mit Thin
dern in der Verwaltung. Letztere müssen übrigens keine
Clients setzt sich aus zwei bis drei Softwareschichten zusam-
umfangreiche Einarbeitung für den Umstieg auf Thin Clients
men: Die erste setzt auf der (ggf. virtualisierten) Server-Hard-
befürchten, denn die Bedienoberfläche ist mit der eines PCs
ware im Rechenzentrum auf und beinhaltet die Terminalser-
nahezu identisch. Laut einer Analyse des Fraunhofer-Instituts
versoftware. Diese basiert meist auf Linux, Microsoft®
für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT erzielt
Windows Server™ oder Citrix XenApp™ und gestattet den
ein Thin Client gegenüber einem vollständig manuell adminis-
darauf zugreifenden Anwendern die Arbeit mit der zweiten
trierten PC-Arbeitsplatz eine Gesamtersparnis von bis zu 70
Softwareschicht, also den ebenfalls serverseitig installierten
Prozent (vgl. Abb 1). Da Thin Clients aufgrund ihrer Robustheit
Programmen wie zum Beispiel Finanz-, Verwaltungs-, Büro-
jedoch doppelt so lange wie PCs eingesetzt werden können,
oder Schulanwendungen. In Schulen gibt es zwischen der
dürften die tatsächlichen Einsparungen in der Praxis sogar
Terminalserversoftware- und der Anwendungsschicht meist
noch höher liegen.
noch eine Framework-Schicht, die u.a. Kollaborationsaspekte
in Schulverwaltung und Unterricht abbildet.
Abb. 1: Gesamtkostenvergleich PC versus Thin Client
5.000.00 €
4.500.00 €
4.000.00 €
3.500.00 €
3.000.00 €
2.500.00 €
2.000.00 €
1.500.00 €
1.000.00 €
500.00 €
0.00 €
Unmanaged PC
Managed PC
Thin Client
Quelle: Fraunhofer UMSICHT / IGEL Technology: PC vs. Thin Client –
Wirtschaftlichkeitsbetrachtung (http://it.umsicht.fraunhofer.de/PCvsTC/)
2/6
Konsistente Daten, effiziente Planung
Thin Client-Lösungen ist für interne wie externe Dienstleister
Werden alle Informationen im Behördenverbund, wie z.B. von
relativ simpel: Alle geplanten Thin Clients werden vorab mit
Schulen, Schulämtern etc. an einem zentralen Ort gespeichert,
allen Einstellungen in der Managementlösung hinterlegt. Beim
entsteht eine bislang kaum erreichbare Datenkonsistenz. Im
Anschluss an das Netzwerk beziehen die Geräte ihre grup-
Resultat vereinfachen sich dadurch unter anderem regelmäßi-
penspezifischen Einstellungen automatisch vom Server und
ge Auswertungen wie z.B. Bundesstatistiken oder die Schul-
sind sofort einsatzbereit. Roll-out und Gerätetausch sind folg-
entwicklungsplanung. Außerdem lässt sich so eine durchgän-
lich rein logistische Aufgaben, die selbst ungeschulte Lehrer
gige Datei für alle Klassenstufen umsetzen. Dabei dürfen die
übernehmen können.
Arbeitsplätze geografisch beliebig verteilt sein, denn um via
Thin Client auf einem zentralen Server zu arbeiten, reicht eine
Einsatzflexibilität erhöhen
Verbindung mit ISDN-Geschwindigkeit aus. Via DSL-Zugang
SBC-Umgebungen mit Thin Clients bieten IT-Administratoren
lassen sich auch komplette Außenstellen mit mehreren Gerä-
und Dienstleistern im Bildungsbereich eine große Gestal-
ten oder sichere Heimarbeitsplätze ohne Qualitätseinbußen
tungsfreiheit. Die Universal Desktop-Geräte des deutschen
anschließen. Sichere externe Datenverbindungen lassen sich
Thin Client-Herstellers IGEL arbeiten beispielsweise mit unter-
ferner über Thin Clients mit VPN-Unterstützung (Virtual Pri-
schiedlichsten zentralen IT-Infrastrukturen zusammen. Die
vate Nework) aufbauen. Schülern kann zudem mittels Heim-
hierzu nötigen Softwareclients, -tools und Protokolle sind in
PC und Web-Browser oder einer speziellen Zugangssoftware
die Gerätefirmware integriert und unterstützen unter ande-
(z.B. ICA Client) Zugriff auf bestimmte Bereiche der zentra-
rem auch virtuelle Desktop-Lösungen wie VMware View™,
len Infrastruktur gewährt werden. So können beispielsweise
Citrix® XenDesktop oder Microsoft® VDI Suite. Auch lassen
Unterrichtsinhalte nachbereitet oder Hausaufgaben erledigt
sich die Thin Clients parallel als Printserver oder als energie-
werden. Diese liegen dann bereits auf dem Server und können
günstiges und kostensparendes Softphone für die IP-Telefonie
nicht mehr daheim vergessen werden. Außerdem müssen die
verwenden. Trotz der großen Auswahl aus unterschiedlichen
Schüler nicht länger mit virenträchtigen USB-Speichersticks
Bauformen und den drei internen Betriebssystemen Linux,
hantieren.
Microsoft® Windows® Embedded CE und Microsoft® Windows® Embedded Standard lassen sich alle IGEL-Modelle mit
Zusätzliche Entlastung durch
Fremdvergabe
Werden Wartung und Pflege der zentralen IT-Infrastruktur
fremdvergeben, lassen sich noch weitere Ressourcenfreiräume durch die Zentralisierung der Informationstechnologie schaffen. Vor allem in England, den Niederlanden und
in Deutschland gibt es spezialisierte Dienstleister, die kostengünstig komplette SBC- und Thin Client-Lösungen für
Schulen, Universitäten und andere Einrichtungen entwickeln,
aufbauen und betreiben. So betreut beispielsweise der deut-
einer einheitlichen Managementsoftware (IGEL UMS) verwalten und fernadministrieren. Auch typische Peripheriegeräte
wie Drucker- und Scanner-Lösungen werden unabhängig
vom internen Betriebssystem der Geräte unterstützt. Dasselbe
gilt für die Audio- und Videofähigkeiten, die insbesondere für
multimediale Lernanwendungen erforderlich sind. Die englische Taunton School betreibt beispielsweise mithilfe von IGEL
Thin Clients ein interaktives Sprachlabor, das mit modernsten
Audio- und Videoapplikationen ausgestattet ist.
Finanz-IT des Magistrats auch die komplette Infrastruktur für
Anwendungsfälle in Fach- und
Hochschulen
die 39 Schulen der Stadt Bremerhaven.
Neben Verwaltungs-, Lehrer- und Schülerarbeitsplätzen finden
Schulamtsleiter Ralph Behrens geht von einer effektiven Ent-
sich auch in Fach- und Hochschulen vielseitige Einsatzszena-
lastung der Supportaufwendungen um etwa 20 Prozent aus.
rien für SBC und Thin Clients: Die Universität Maastricht und
Mitverantwortlich für diese Einsparungen ist die Management-
die Freie Universität Berlin beispielsweise setzen IGEL Thin
lösung IGEL Universal Management Suite (UMS) des Thin Cli-
Clients als kostengünstige Recherche- und Bibliothekstermi-
ent-Herstellers IGEL Technology. Sie gestattet dem Dienstleis-
nals ein. Die Universität Göttingen wiederum betreibt mehr als
ter, die Endgeräte gruppenbasiert zu verwalten und über das
500 IGEL Thin Clients in der Hochschulverwaltung und kos-
Netzwerk zu administrieren – einfache, sichere und automa-
tet damit den Standardisierungseffekt der Lösung aus. Dank
tisierbare Updateprozesse inbegriffen. Die Einführung solcher
der Leistungsfähigkeit der Hardware sind Thin Clients auch in
sche Rechenzentrumsbetreiber b.i.t. Bremerhaven neben der
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Tabelle 1: Stromeinsparungen in 32-Bit und 64-Bit Citrix-Umgebungen
Thin Client mit Wirkleistung Server anteilig
+ Kühlleistung3)
(32-Bit Server-OS und
-Hardware)
Thin Client mit Wirkleistung Server anteilig +
Kühlleistung4)
(64-Bit Server-OS und
-Hardware)
PC
(ohne Serveranteil)
Leistungsaufnahme1)
41 W
22 W
85 W
x 8 Stunden pro Tag
328 Wh
176 Wh
680 Wh
x 220 Arbeitstage pro Jahr
72 kWh
38,72 kWh
149 kWh
- 1 Arbeitsplatz
10,82 €
5,81 €
22,35 €
- 10 Arbeitsplätze
108,20 €
58,08 €
223,50 €
- 100 Arbeitsplätze
1.082,00 €
580,80 €
2.235,00 €
- 1.000 Arbeitsplätze
10.820,00 €
5.808,00 €
22.350,00 €
Ersparnis TC im Vergleich
zum PC
51 %
74 %
-
Jährliche Stromkosten2) für:
Betriebsbedingte CO2–Emissionen5) pro Jahr für:
- 1 Arbeitsplatz
45,36 kg
24,39 kg
93,87 kg
- 10 Arbeitsplätze
453,6 kg
243,9 kg
938,7 kg
- 100 Arbeitsplätze
4,54 t
2,44 t
9,39 t
- 1.000 Arbeitsplätze
45,4 t
24,4 t
93,9 t
1)
Wirkleistung im Durchschnitt;
2)
Basis Strompreis = 15 ct / kWh;
3)
Worst Case Szenario: 20 User / Terminalserver
4)
Berechnung auf Basis der Fraunhofer UMSICHT Studie mit 80 Usern und 25 Prozent Strom- und Kühlungsbedarf auf Serverseite, bedingt durch den
Performance- und Effizienzgewinn einer 64-Bit-Migration: Quelle: Scapa Technologies
Quelle: Fraunhofer UMSICHT / IGEL Technology: Ökologischer Vergleich von PC- und Thin Client-Arbeitsplatzgeräten (http://www.igel.com/de/studien)
5)
Produktion einer kWh mit dem deutschen Strommix verursacht 0,63 kg CO2
den Forschungsabteilungen präsent: Am Institut für Bau- und
unter einem 64-Bit-Betriebssystem, so sinkt der Energiebe-
Hochphysik der TU Graz werden sogar CAD-Anwendungen
darf aufgrund höherer Nutzerzahlen je Server im Vergleich
per Thin Client bereitgestellt. Weitere Anwendungsfälle sind
zum PC um bis zu 74 Prozent. In einer weiteren Studie2 ermit-
autark laufende Kiosk-Systeme für Einschreibungen und Stu-
telten die Experten außerdem, dass Thin Clients Umwelt und
dentenzugänge oder Verwaltungsarbeitsplätze mit direktem
Klima über den gesamten Lebenszyklus betrachtet nur halb
SAP-Zugang. Für Verwaltung und Lehre gleichermaßen inte-
so stark belasten wie funktionell vergleichbare PCs. Dabei
ressant sind Thin Client-Arbeitsplätze mit Mehrbildschirmbe-
fällt beispielsweise beim Recycling aufgrund der geringe-
trieb oder Widescreen-Displays. Darüber hinaus lassen sich
ren Masse nur ein Drittel des Elektroschrotts an, den ein PC
die Thin Clients optional auch über WLAN ans Netz anbinden,
verursacht. In punkto Herstellung, Betrieb und Entsorgung
platzsparend unter dem Tisch montieren oder bereits in TFT-
bilden Thin Clients also auch die ökologischere Alternative.
Monitore integriert anschaffen.
Darüber hinaus sprechen auch ergonomische Gründe für
den flächendeckenden Einsatz von Thin Clients: Sie nehmen
Ökologische Bestnoten
nicht nur weniger Platz in Anspruch, sondern arbeiten ohne
Aufgrund ihrer kompakten Bauweise ohne mechanische Teile
Lüfter auch lautlos und mit weniger Abwärme. Seit 2009 gibt
arbeiten Thin Clients nicht nur sehr zuverlässig, sondern auch
es auch für Thin Clients den Energy Star®. Das Energy Star®-
besonders energieeffizient. Thin Clients fügen sich daher gut
Label kennzeichnet besonders energieeffiziente Bürogeräte.
in aktuelle Energiesparprogramme ein. Ein Ökologie-Vergleich
Nur die besten 25 Prozent der jeweiligen Produktgruppen
des Fraunhofer-Instituts UMSICHT bescheinigt Thin Client-
erfüllen die entsprechenden Leistungsanforderungen, die alle
Umgebungen einen nur halb so hohen Strombedarf wie PC-
zwei Jahre überarbeitet werden.
basierten Infrastrukturen1. Laufen die Terminalserver zudem
1
http://www.igel.com/de/studien
2
http://it.umsicht.fraunhofer.de/TCecology
4/6
In Sicherheit und Zukunft investieren
Budgetschonend: schrittweise Migration
Thin Clients lassen sich sehr einfach gegen unbefugten Zugriff
Für den Fall, dass der Übergang von PCs auf Thin Clients auf-
schützen. Viele Modelle bieten dazu optional sogar einen
grund von Budgeteinschränkungen nicht gemeinsam mit den
integrierten Smartcard-Reader. Damit lässt sich auf einfache
Serverinvestitionen erfolgen kann, bietet sich ein Zwischen-
Weise eine Zwei-Faktor-Authentifizierung umsetzen, die sich
schritt über eine Migrationssoftware (z. B. vom IGEL Universal
auch mit produktivitätssteigernden Funktionen wie Single-
Desktop Converter) an, welche PCs mit einem Thin Client-
Sign-On oder Roaming kombinieren lassen. Beim Roaming
Betriebssystem ausstattet.
können aktive Terminalserversitzungen quasi mit der Smart-
Die bestehenden Arbeitsplatz-PCs verwandeln sich so in Thin
card „mitgenommen“ und durch simples Einstecken der Kar-
Client-ähnliche Rechner ohne Festplatte und sind fortan zen-
te an einem anderen Thin Client fortgesetzt werden. Die oben
tral fernadministrierbar. Mit dieser minimalen Investition kön-
genannten Beispiele zeigen, dass Thin Client-Umgebungen
nen insbesondere Schulen zunächst die Serverumgebung
heute in der Lage sind, gebundene Ressourcen durch Kos-
modernisieren. Die alten Rechner arbeiten anfangs unter
tensenkung, Arbeitsentlastungen oder Fremdvergabe frei-
geringeren Hardwareanforderungen weiter, ehe in einem spä-
zusetzen, ohne dabei Einbußen in der Anwendungsvielfalt
teren Migrationsschritt echte Thin Clients angeschafft wer-
hinnehmen zu müssen oder sich bestimmte technologische
den. Spätestens dann kommt das vollständige Einsparpo-
Zukunftsoptionen zu verbauen. Dafür sorgen Hersteller wie
tential zum Tragen und die dringend benötigten Ressourcen
IGEL Technology mit universellen Ansätzen, kontinuierlichen
werden nachhaltig freigesetzt.
Weiterentwicklungen und Kooperationen mit führenden Technologieanbietern wie Microsoft®, Citrix® oder VMware®.
Übersicht: Gründe für den Thin Client-Einsatz im Bildungsbereich:
1. Verfügbarkeit, Sicherheit
2. Management, Kosten
3. Einsatzszenarien, Umwelt
Zentrale Infrastruktur mit dezentralem
Zugriff über wartungsarme Thin Clients:
bislang unerreichte Datenkonsistenz für
übergreifende Planungen und Auswertungen
Fernadministration und Zuverlässigkeit entlasten IT-Betreuer; weitere Entlastung durch
IT-Outsourcing: IT-Supportkosten sinken
Vielfältige Einsatzszenarien in Verwaltung,
Forschung, Schul- und Lehrbetrieb: direkter
Host- und SAP-Zugriff, Single-Sign-On,
IP-Telefonie (VoIP), Zugriff auf virtuelle PCs
und Connection-Broker etc.
Schutz gegen unbefugten Zugriff:
Smartcard-Reader (intern oder extern);
Identifikation und Authentifizierung und/
oder PKI-Lösungen (Public Key Infrastructure); digitale Signatur
Gesamtkostenreduzierung um bis zu
70 Prozent; mind. 50 Prozent weniger
Stromkosten; schrittweise Migration über
TC-Karten möglich
Selbst im Vollbildmodus sind grafik-, video- und audiointensive Arbeiten möglich;
Mehrbildschirmbetrieb und Widescreen;
Zeichen- und CAD-Arbeitsplätze via Thin
Client
Sichere Anbindung und hohe Verfügbarkeit
von Außenstellen und häuslichen Arbeitsplätzen von Schülern und Lehrern; nahezu
100 Prozent Verfügbarkeit durch schnellen
Austausch der End-geräte (Plug & Play)
Roll-out und Gerätetausch rein
logistischer Vorgang; physischer Anschluss
erfordert kein Fachpersonal
Ökobilanz: Thin Clients nur halb so
belastend wie PCs (Strom, CO2,
Elektroschrott); z. T. Energy Star-zertifiziert
Ergonomie: geringerer Platzbedarf und
Wärmeentwicklung; geräuschloser Betrieb
Nicht manipulierbar: ideal für die Arbeit
mit Schülern und Studenten; USB-Zugriff
absperrbar; Kiosk-Betrieb (Informationsterminals, Bibliotheken, etc.)
Hohe Zukunftssicherheit: lange
Lebensdauer (ca. sechs bis acht Jahre);
Plattformunabhängigkeit; laufende Weiterentwicklung (Firmware und
Management)
Minimaler Trainingsbedarf: keine Umstellung, da optisch gleiche Oberfläche wie
beim PC
Verschlüsselte Datenströme mit geringem
Informationswert: zwischen Thin Client und
Server werden nur Steuercodes ausgetauscht; VPN-Unterstützung
Konsolidierung von IP-Telefon (VoIP),
Host-Terminal und Print-Server mittels Thin
Clients mit entsprechenden FirmwareKomponenten
Roaming: flexible Arbeitsplatzwahl; bequemes Ein- und Ausloggen via Smartcard;
sofortiges Weiterarbeiten mit vorherigen
Sitzungen
5/6
Das IGEL Universal Desktop-Konzept
Ob Server Based Computing, virtuelle Desktops oder Cloud Computing –
die Universal Desktops von IGEL arbeiten mit unterschiedlichsten zentralen
IT-Infrastrukturen zusammen. Für eine hohe Zukunftssicherheit sorgen insbesondere die leistungsfähige Hardware und Grafikperformance der Designgeräte sowie ihre laufend weiterentwickelte
Firmware. Die Auswahl des passenden Modells kann bedarfsabhängig und kosteneffizient erfolgen – dank
diverser Bauformen, Betriebssysteme, alternativer Firmwareausstattungen (Tools, Clients und Protokolle) und
zahlreicher Hardware-Optionen. Nicht zuletzt überzeugen die IGEL Universal Desktops durch ihren minimalen
Energieverbrauch, lange Einsatzzeiten und die im Lieferumfang enthaltene Remote-Managementlösung IGEL
Universal Management Suite.
Umfangreiche Peripherieunterstützung
IGEL Universal Desktops lassen sich in verschiedenste Peripherieumgebungen einbinden.
Mehrere USB-Ports, Audio-Ein- und -Ausgänge sowie mindestens eine DVI-I-Schnittstelle
gehören zur Standardausstattung. Dank optionalem Y-Videokabel sind sämtliche Modelle
Dualview-fähig, Widescreen-Formate werden ebenfalls unterstützt. Darüber hinaus bietet IGEL
USB-Seriell- bzw. USB-Parallel-Adapter, optionale Sockelfüße sowie integrierte SmartcardReader und unterstützt externe Sicherheitslösungen. Letztere erweitern die Konnektivität
um WLAN und/oder eine zusätzliche serielle- bzw. parallele Schnittstelle. Für einen räumlich
flexiblen Einsatz sind neben VESA-Montagevorrichtungen auch Gummifüße für den horizontalen
Betrieb erhältlich.
Zentrale
Großbritannien
USA
Singapur
Hongkong
IGEL Technology GmbH
Hanna-Kunath-Str. 31
D-28199 Bremen
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+49 (0) 421 52094 0
Fax +49 (0) 421 52094 1499
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