Open Source im professionellen Einsatz
Linux-Magazin 09/2004

Linux-Terminalserver - eine Übersicht

Einer für alle

Einer serviert für alle: Der dicke Linux-Terminalserver und viele Thin Clients bilden eine Alternative oder Ergänzung zum Corporate Desktop. Der Beitrag vergleicht drei der populärsten Ansätze: das Linux Terminal Server Project, Nomachine NX und Tarantella Secure Global Desktop.

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Jeder Linux-Rechner ist im Prinzip ein vollständiger Server, ein typischer Desktop-Anwender nutzt diese Fähigkeiten aber nicht. Gut wäre es, wenn alle Serverdienste nur einmal gestartet würden, eben auf einem Server, und auf dem Desktop-Computer nur eine Anwendung zum Steuern der grafischen Oberfläche: das Prinzip des Terminalservers. Linux bringt bereits alle Voraussetzungen für den Betrieb als grafischer Terminalserver mit. Im Gegensatz zu allen Windows-Ausprägungen ist Linux nicht nur Multitasking-, sondern auch Multiuser-fähig; Windows schafft das erst mit der Terminalserver-Edition.

Alle auf einen

In kleinen Installationen reicht ein Server, der alle Dienste und Anwendungen bereitstellt. Bei großen Benutzerzahlen und hoher Verfügbarkeit kommt oft eine stärker verteilte, komplexe Architektur zum Einsatz. Die grafische Darstellung geschieht üblicherweise mit X11, das aus zwei Teilen besteht, dem Server- und dem Client-Programm, die beide auch auf verschiedenen Computern laufen und über TCP/IP miteinander kommunizieren können. Arbeiten sie auf einem Rechner, nutzen sie Named Pipes zur Kommunikation.

Damit ist neben der Multiuser-Fähigkeit auch der zweite Baustein für einen Terminalserver gegeben: Die grafische Oberfläche wird auf einem Server erzeugt und auf einem Client dargestellt. Um die Sache etwas undurchsichtig zu machen, heißt das Programm zur Darstellung auf dem Client-Desktop X-Server und das Programm, das auf dem Server die Grafiken erzeugt X-Client.

Jetzt sind alle grundlegenden Komponenten für eine Terminalserver-Lösung vorhanden, die Sache hat nur einen Haken: X11 ist selbst über ein LAN erschreckend langsam. Eine wesentliche Ursache ist das Kommunikationsverhalten des X11-Protokolls. Client und Server tauschen die benötigten Informationen - etwa über den Aufbau von Fenstern - nacheinander aus. Immer wieder werden deshalb neue Anfragen nötig, ein kompletter Zyklus aus Frage und Antwort heißt Roundtrip.

Auf diese Art und Weise werden nicht nur viele Daten übertragen, also Bandbreite belegt, auch die Latenz der Antwort wird erhöht. Ein aktiver Benutzer kann durchaus um die 5 MBit/s Bandbreite belegen. Wenn KDE startet, werden auf diesem Weg ungefähr 4 bis 6 MByte über die Leitung fällig, bei einer komprimierten SSH-Verbindung sind das immer noch knapp 2 MByte.

Es gibt mehrere Ansätze, um mit der schlechten Performance von X11 im Netz besser umzugehen: Das Linux Terminal Server Project (LTSP, Open Source) ignoriert das Problem[1]. Nomachine NX ist ein kommerzielles Produkt mit einem Open-Source-Kern. Hier geht es darum, X11 durch Proxies auf beiden Computern auf dem Netzwerkweg zu beschleunigen[2]. Die komplett proprietären Tarantella-Produkte wiederum ersetzen X11 gleich durch ein eigenes Protokoll namens AIP[3]. Alle Lösungsansätze haben für bestimmte Einsatzzwecke ihre Berechtigung.

Linux Terminal Server Project

Das Linux Terminal Server Project kam bisher nicht so recht aus den Startlöchern. Es wird hauptsächlich von Schulen[4] verwendet, da es in einem 100-MBit-Netzwerk erst bei 25 bis 50 gleichzeitigen Benutzern zu einem Lasteneinbruch kommt. Für Schulen ist das oft noch erträglich. Der große Vorteil liegt in dem cleveren Bootvorgang über das Netzwerk, der es ermöglicht, Thin Clients einzubinden: unkonfigurierte, plattenlose Computer. Damit können die chronisch unterfinanzierten Bildungseinrichtungen auch mit alten PCs flottes Arbeiten anbieten. Der zentrale Server liefert dabei nicht nur die Desktop-Darstellung für die Clients, sondern auch das komplette Betriebssystem der Clients samt Linux-Kernel und X11-Server als Bootimage.

Gebootet wird über ein PXE-Modul auf der Netzwerkkarte oder - wenn das nicht möglich ist - über eine ROM-o-matic-Diskette[5]. Voraussetzung dafür ist allerdings ein entsprechend konfigurierter DHCP-Server, der nach dem Booten das Bootimage per Trivial File Transfer Protocol (TFTP) über das Netzwerk kopiert und startet. In einem 100-MBit-Netzwerk dauert das nicht länger als das Starten von der Festplatte.

Das Projekt ist gut dokumentiert und die Zusammenarbeit der beteiligten Schulen ist, vor allem in Europa, außergewöhnlich gut[6], [7]. Es gibt vorkonfektionierte Distributionen, die nur noch lokal anzupassen sind. Für kleinere Standorte mit einer überschaubaren Anzahl Clients ist das LTSP durchaus eine Möglichkeit, mit einfachen Mitteln eine Terminalserver-Lösung aufzubauen. Und so viel sei jetzt schon verraten: An einer Open-Source-Lösung für die langsame X11-Datenübertragung wird, wie auf dem letzten Linuxtag 2004[8] zu hören war, mit Hochdruck gearbeitet.

Abbildung 1: Schematische Darstellung einer X11-Verbindung vom Client-Desktop zum Terminalserver.

Abbildung 2: Schematische Darstellung einer NX-Verbindung vom Client-Desktop zum Terminalserver, die Roundtrips sind weitgehend eliminiert.

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