Thin Clients in öffentlichen Institutionen und der Verwaltung: flexibler und kostengünstiger Zugriff auf zentrale IT-Infrastrukturen

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1 Thin Clients in öffentlichen Institutionen und der Verwaltung: flexibler und kostengünstiger Zugriff auf zentrale IT-Infrastrukturen

2 Die öffentliche Hand investiert verstärkt in standardisierte und zentral administrierbare IT- Arbeitsplätze. Thin Clients bieten diesbezüglich eine sichere, fl exible und äußerst effi ziente Alternative zu Arbeitsplatz-PCs. Bei den ITK-Ausgaben erweist sich die öffentliche Hand als Fels in der Brandung werden Ämter und Behörden weltweit allein für Software und IT-Services knapp 150 Mrd. Euro ausgeben, so eine Prognose von Pierre Audoin Consultants (PAC). Der Anstieg um 3,3 Prozent gegenüber 2009 liegt unter anderem an neuen Buchhaltungsstandards und Compliance-Vorgaben wie die Europäische Dienstleistungsrichtlinie. Darüber hinaus gibt es haushaltsentlastende Standardisierungsbestrebungen, wie zum Beispiel das Thin Client Computing, das gegenüber PC-basierten Infrastrukturen deutlich klimaschonender ist und eine Kostenersparnis von bis zu 70 Prozent erzielt. Standardisierte Verwaltungsarbeitsplätze Mittels Server Based Computing (SBC) lassen sich die Computing-Infrastruktur zentralisieren und die Arbeitsplätze standardisieren. Ehemals örtlich verteilte Anwendungen werden im Rechenzentrum konzentriert. Das beseitigt viele typische IT-Probleme: Applikationen und Daten lassen sich einfach verwalten und gesammelt zum Zweck der Datenwiederherstellung spiegeln. Der Zugriff auf die zentrale Serverumgebung erfolgt binnen 10 Sekunden unabhängig von Standort und Endgerät des Nutzers. Dabei ist der Zugriff über fernadministrierbare und verbrauchsarme Thin Clients am effi zientesten. Hierdurch entstehen nicht nur nachhaltige Kostensenkungen in den Bereichen Support, Wartung und Stromverbrauch; auch die Sicherheit gegen Datenverluste und unbefugten Zugriff steigt enorm, da die laufwerklosen Geräte keine lokalen Speichermöglichkeiten bieten. USB-Schnittstellen lassen sich administrativ sperren oder beschränken, um den Einsatz von externen Speichermedien zu regulieren. Die Geräte bieten folglich auch keine Angriffsfl äche für unautorisierte Schadprogramme wie Viren oder Trojaner. Die Schutzmaßnahmen können sich nahezu allein auf die Server-Umgebung beschränken. Moderne Thin Clients stellen einen einheitlichen Desktop bereit, der sich optisch kaum vom gewohnten PC unterscheidet. Das erspart zugleich Schulungskosten bei der Migration. Schnelle und sichere Anbindung von Außenstellen und Heimarbeitsplätzen Ein wesentliches Merkmal von SBC-Umgebungen mit Thin Clients ist die schnelle Ausdehnung der Infrastruktur zu geringen Kosten. Die einzelnen Nutzerprofi le werden direkt auf den zentralen Terminalservern angelegt; die Thin Clients lassen sich mittels Managementsoftware über das Netzwerk vorkonfi gurieren. Der Roll-out vor Ort erfordert lediglich den physischen Anschluss. Beim ersten Einschalten holt sich der Thin Client seine individuellen Einstellungen vom Server und der Arbeitsplatz steht sofort zur Verfügung. Ebenso einfach lassen sich auch Außenstellen oder Heimarbeitsplätze anbinden. Hierfür bedarf es lediglich der entsprechenden Unterstützung der Kommunikationstechnologie, wie z.b. ISDN, DSL oder WLAN. Für eine sichere Anbindung integrieren einige Hersteller besondere Softwareclients, -tools und Protokolle in die Thin Client-Firmware, darunter HTTPS, SSL sowie VPN-Clients. In diesem Zusammenhang bietet der deutsche Thin Client-Hersteller IGEL Technology unter anderem den vom Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) empfohlenen NCP GovNet Client an. Weiterhin lassen sich Thin Clients auch für Multimedia-Streaming und Videokonferenzen einsetzen. Druckservices wie ThinPrint oder eine komplette Druckserver-Funktionalität, mit deren Hilfe sich physikalische Print-Server konsolidieren lassen, entlasten Bandbreite und Budget. Selbst die IP-Telefonie via Thin Client unterstützen einige Hersteller. Ein in die Firmware integrierter SIP-Client kann dazu genutzt werden, mittels USB-Headset (Softphone) extern zu telefonieren oder kostenfreie Gespräche innerhalb des Behördennetzwerks zu führen. Plattformunabhängig: Betrieb und Management Sofern die grundlegenden Kommunikationsprotokolle ICA, RDP und X11R6 in die Firmware integriert sind, arbeiten Thin Clients mit allen gängigen Terminalserversystemen zusammen, darunter Citrix XenApp, Microsoft Windows Server oder UNIX/Linux. Einige Hersteller versehen ihre Thin Clients zusätzlich mit leistungssteigernden Protokollerweiterungen wie NoMachine NX, Terminalemulationen für den direkten Host-Zugriff oder einer nativen SAP GUI (Graphical User Interface). Solche laufend weiterentwickelten Firmware-Komponenten erwirken ein hohes Maß an Zukunftssicherheit, aber auch an Konsolidierungspotential, da der Thin Client damit 2/7

3 die Aufgaben mehrerer Endgeräte übernehmen kann (Host- Terminal, IP-Telefon, Printserver, etc.). Die Managementlösung zur Fernadministration der Thin Clients ist idealerweise ebenfalls plattformunabhängig gestaltet (z.b. Java-basiert) und unterstützt diverse Datenbanken zur Verwaltung der Geräteprofi le. Zum einfachen Management der Nutzerprofi le ist auch eine Unterstützung von Microsoft Active Directory empfehlenswert. Eine solche Administrationslösung, wie sie beispielsweise die IGEL Universal Management Suite, gestattet die durchgängige Verwaltung aller Thin Client-Modelle und Firmware-Komponenten des Herstellers unabhängig vom Betriebssystem der Endgeräte: Microsoft Windows Embedded Standard, Microsoft Windows Embedded CE oder IGEL Linux. Die einheitliche und verschlüsselte Fernadministration der Thin Clients macht das Server Based Computing-Modell auch interessant für IT-Dienstleister. So offeriert beispielsweise die Bremerhavener b.i.t GmbH Schulen und Ämtern Outsourcing-Pakete inklusive Thin Clients. Typische Peripherie und spezifi sche Anwendungen Eine wesentliche Anforderung an Thin Client-Umgebungen im öffentlichen Bereich stellt die Anbindung typischer Peripheriegeräte dar, wie zum Beispiel Drucker und Scanner. Für letztere eignen sich insbesondere Modelle mit Windows Embedded Standard: In einen freien Firmware-Bereich lassen sich auch nach dem Kauf kleine Softwaretools, beispielsweise eine TWAIN-Schnittstelle, einbauen und lokal betreiben. Unter Sicherheitsgesichtspunkten sind auch Geräte mit optional integriertem Smartcard-Reader interessant. Darüber lassen sich nicht nur Public Key Infrastucture- (PKI) oder Authentifi zierungslösungen, sondern auch eine fl exible Arbeitsplatzwahl (Desktop-Roaming) realisieren: Lösungen wie Gemalto Smartcard gestatten in Verbindung mit Citrix Hot Desktop eine schnelle An- und Abmeldung per Smartcard. Die Anwenderinnen und Anwender können Ihre laufenden Arbeitssitzungen quasi über die Smartcard mitnehmen und sie später an einem anderen Gerät fortsetzen. Mittels Smartcard-Reader lassen sich auch digitale Signaturen umsetzen. Eine qualifi - zierte digitale Signatur erfordert externe Geräte mit separater PIN-Eingabe, die viele Thin Client-Hersteller schon jetzt unterstützen. Bauformen für besondere Einsatzszenarien Neben Modellvarianten mit verschiedenen internen Betriebssystemen gibt es noch viele spezifi sche, aber ebenfalls einheitlich zu administrierende Bauformen. Hierunter fallen unter anderem Thin Clients mit integriertem TFT-Monitor, wie zum Beispiel der IGEL UD9. Solche Desktop-Geräte eignen sich insbesondere für den sicheren Kioskbetrieb in Bibliotheken, als Serviceterminal in Rathäusern oder auch als platzsparende Lösung in beengten Räumlichkeiten. Einen wachsenden Trend spiegeln Multidisplay-Geräte wie der IGEL UD7 wider, an die sich bis zu vier Bildschirme anschließen lassen. Typische Anwenderszenarien hierfür sind Arbeitsplätze, an denen viele Informationen parallel bearbeitet oder überwacht werden müssen. So zum Beispiel in der Gebäudesicherheit, aber auch in der Sachbearbeitung und Buchhaltung, wo sich eingescannte Dokumente und Eingabemasken zeitsparend simultan darstellen lassen. Der deutsche Hersteller IGEL Technology bietet Dualview (Anschluss von zwei Monitoren) mittlerweile in sämtlichen Universal Desktop-Serien an. Für Einrichtungen mit begrenztem Budget empfi ehlt sich die schrittweise Migration via Software vom USB-Stick (IGEL Universal Desktop Converter). Darüber lassen sich gewöhnliche Arbeitsplatz-PCs als so genannte PC-Clients in die SBC- Umgebung integrieren und fortan zentral administrieren. In einer späteren Projektphase werden schließlich echte Thin Clients eingeführt. Virtualisierung und Serverkonsolidierung Um Anwendungen via Thin Client bereitzustellen, die nicht terminalserverfähig sind, bietet sich die Desktop-Virtualisierung an. Sie kann das SBC sinnvoll ergänzen, indem ein PC mit lokalen Installationen als virtueller Desktop auf dem Server abgebildet und via Thin Client verfügbar gemacht wird. Die serverseitigen Lösungen wie VMware View, Citrix Xen- Desktop oder Microsoft VDI Suite werden mittlerweile von vielen Thin Clients unterstützt. Wichtig ist dabei, dass die Firmware neben den nötigen Kommunikationsprotokollen wie Microsoft RDP oder Citrix ICA auch die aktuellen Clients zum Zugriff auf die jeweiligen Connection-Broker bereitstellt. Auch komplette Terminalserver können virtualisiert werden. So lassen sich beispielsweise 32- und 64-Bit-Versionen effi zient auf einer neuen einheitlichen und effi zienten 64-Bit-Hardware betreiben. Der serverseitige Einsatz von 64-Bit-Hardware und 3/7

4 Betriebssystemen bietet weiterhin den Vorteil, dass sich auch die Useranzahl pro Terminalserver maßgeblich erhöhen lässt. Dadurch erfährt das SBC auf der Serverseite einen enormen Effi zienzsprung. Ein unabhängiger Performancetest der Firma Scapa Technologies konnte nachweisen, dass sich die Zahl an Usern bzw. Anwendungen unter Windows 2003 Server x64 Edition im Vergleich zur 32-Bit-Version über alle Auslastungszustände hinweg verdreifachen lässt. Statt sechs Terminalservern genügen dann zwei. Im Sinne aktueller Initiativen für effi zientere Rechenzentren reduzieren sich damit auch die entsprechenden Wartungs- und Datencenterkosten inklusive Aufwendungen für Management, Kühlung, unterbrechungsfreie Stromversorgungen und Softwarelizenzen (z.b. für Antivirensoftware). Ökonomie, Ökologie und CO 2 -Emissionen Öffentliche Einrichtungen und Verwaltungen besitzen eine wichtige Vorbildfunktion hinsichtlich Ergonomie und Umweltschutz. Thin Clients leisten hierzu einen wertvollen Beitrag. Ihr Betrieb ist geräuschlos und mit einer minimalen Wärmeentwicklung verbunden. Ein Ökologie-Vergleich des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT bescheinigt Thin Client-Umgebungen einen mindestens halb so niedrigen Strombedarf wie PC-Umgebungen. Inklusive Leistungsanteil des Terminalservers und der anteiligen Kühlungsleistung im Serverraum kommt ein Thin Client demnach mit durchschnittlich 41 Watt aus. Ein PC verbraucht hingegen etwa 85 Watt. Bei einem Strompreis von 15 Cent pro kwh fallen folglich jährliche Stromkosten pro Thin Client von 10,82 Euro an (inklusive Server- und Kühlungsanteil). Das ist weniger als die Hälfte des PC-Werts von 22,35 Euro. Der Stromverbrauch der Thin Client-Lösung in einem 64-Bit-Szenario mit höheren Nutzerzahlen je Terminalserver sinkt im Vergleich zum PC um bis zu 74 Prozent (vgl. Tabelle 1). Ein weiteres umweltrelevantes Argument für Thin Clients stellt auch die Verminderung des CO 2 -Ausstoßes dar, welcher indirekt durch den Stromverbrauch anfällt. Der Anteil an der 1) 2) 3) 4) 5) Tabelle 1: Stromeinsparungen in 32-Bit und 64-Bit Citrix-Umgebungen Thin Client mit Wirkleistung Server anteilig + Kühlleistung 3) (32-Bit Server-OS und -Hardware) Thin Client mit Wirkleistung Server anteilig + Kühlleistung 4) (64-Bit Server-OS und -Hardware) PC (ohne Serveranteil) Leistungsaufnahme 1) 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 Jährliche Stromkosten 2) für: - 1 Arbeitsplatz 10,82 5,81 22,35-10 Arbeitsplätze 108,20 58,08 223, Arbeitsplätze 1.082,00 580, , Arbeitsplätze , , ,00 Ersparnis TC im Vergleich 51 % 74 % - zum PC Betriebsbedingte CO 2 Emissionen 5) 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 Arbeitsplätze 4,54 t 2,44 t 9,39 t Arbeitsplätze 45,4 t 24,4 t 93,9 t Wirkleistung im Durchschnitt; Basis Strompreis = 15 ct / kwh; Worst Case Szenario: 20 User / Terminalserver Berechnung auf Basis der Fraunhofer UMSICHT Studie mit 80 Usern und 25 Prozent Strom- und Kühlungsbedarf auf Serverseite bedingt durch den Performance- und Effi zienzgewinn einer 64-Bit-Migration: Quelle: Scapa Technologies Quelle: Fraunhofer UMSICHT / IGEL Technology: Ökologischer Vergleich von PC- und Thin Client-Arbeitsplatzgeräten ( Produktion einer kwh mit dem deutschen Strommix verursacht 0,63 kg CO 2 4/7

5 CO 2 -relevanten Stromproduktion (Strom-Mix) ist beim PC folglich mehr als doppelt so hoch als beim Thin Client, gegenüber 64-Bit-Szenarien sogar viermal so hoch. Auch in punkto Herstellung, Transport und Entsorgung schneiden Thin Clients aufgrund ihres geringen Volumens besser ab. Ein Thin Client wiegt im Vergleich zum PC 60 bis 65 Prozent weniger und nimmt 70 bis 80 Prozent weniger Raum in Anspruch. Beim Recycling fällt damit nur ein Drittel des Elektroschrotts an, den ein PC verursacht. Seit 2009 gibt es auch für Thin Clients den Energy Star. Das Energy Star -Label kennzeichnet besonders energieeffi ziente Bürogeräte. Nur die besten 25 Prozent der jeweiligen Produktgruppen erfüllen die entsprechenden Leistungsanforderungen, die alle zwei Jahre überarbeitet werden. Thin Client-Arbeitsplätze kosten weniger Betrachtet man schließlich die IT-Gesamtkosten (TCO) im Vergleich zu PC-basierten Architekturen mit lokal installierten Anwendungen, so sinken diese laut einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung des Fraunhofer-Instituts UMSICHT um bis zu 70 Prozent. Während ein vollständig manuell gepfl egter PC Gesamtkosten von ca Euro pro Jahr und ein softwaregestützt verwalteter PC Euro verursachen, fallen für einen Thin Client-Arbeitsplatz weniger als Euro an (Abb. 1). Selbst gegenüber dem Managed PC beträgt die Differenz somit 46 Prozent. In der Praxis dürften die Einsparungen noch höher ausfallen, denn die Studie des Fraunhofer UMSICHT ging zur besseren Vergleichbarkeit von einer einheitlichen Nutzungsdauer von fünf Jahren aus. Tatsächlich beträgt diese bei PCs typischerweise drei bis vier, bei Thin Clients dagegen sechs bis acht Jahre. Gesamtbild entscheidend Das Einsparpotential von Thin Client-Umgebungen ist unumstritten. Es bleibt einzig die Frage der Zukunftssicherheit. Diese variiert von Hersteller zu Hersteller und hängt maßgeblich von der Einsatzfl exibilität der Lösung ab. Die wichtigsten Kriterien: ein einheitliches und plattformunabhängiges Management, ein möglichst breites Spektrum an Firmware- Komponenten sowie unterschiedliche, aber einheitlich zu verwaltende Bauformen für diverse Userszenarien. Sind all diese Kriterien gegeben und ist auch der Support durch den Anbieter gesichert, so lohnt sich die Investition dauerhaft. Denn die laufende Weiterentwicklung von Managementsoftware und Firmware auf einer einheitlichen Hardwarebasis gestattet neben einer schnellen Amortisierung innerhalb von zwei Jahren bei einer typischen Einsatzdauer von sechs bis acht Jahren auch eine hohe Einsatzfl exibilität. Auf dieser Grundlage lassen sich die jeweils aktuellen Technologien und deren Einsparpotentiale ohne Einschränkungen nutzen. Abb. 1: Gesamtkostenvergleich PC versus Thin Client Unmanaged PC Managed PC Thin Client Quelle: Fraunhofer UMSICHT / IGEL Technology: PC vs. Thin Client Wirtschaftlichkeitsbetrachtung ( 5/7

6 Übersicht: Gründe für den Thin Client-Einsatz im öffentlichen Bereich hinsichtlich: 1. Verfügbarkeit, Sicherheit 2. Management, Kosten 3. Einsatzszenarien, Umwelt Zentrale Infrastruktur mit dezentralem Zugriff über wartungsarme Thin Clients; Zugriff auf zentrale Applikationen binnen 10 Sekunden Integrierte Smartcard-Reader: Identifikation und Authentifizierung und/oder PKI-Lösungen (Public Key Infrastructure); Digitale Signatur Sichere Anbindung und hohe Verfügbarkeit von Außenstellen und Heimarbeitsplätzen: nahezu 100 Prozent Verfügbarkeit durch schnellen Austausch der Endgeräte (Plug & Play) Thin Clients sind robust und nicht manipulierbar: ideal für den Kiosk-Betrieb (Informationsterminals, Bibliotheken, etc.) Verschlüsselte Datenströme mit geringem Informationswert: zwischen Thin Client und Server werden nur Steuercodes ausgetauscht; VPN- Unterstützung Hohe Zukunftssicherheit: lange Lebensdauer (ca. sechs bis acht Jahre); Plattformunabhängigkeit; laufende Weiterentwicklung von Hard- und Firmware Fernadministration senkt IT-Supportkosten: zentrale Updates; VNC-Shadowing; effiziente Profilverwaltung von Usern, Gruppen und Administratoren Schneller Roll-out: Vorkonfiguration der Thin Clients (Import der MAC-Listen); physischer Anschluss erfordert kein Fachpersonal Gesamtkostenreduzierung um bis zu 70 Prozent: Software, Updates und Endgeräte werden zentral verwaltet; mind. 50 Prozent weniger Stromkosten Konsolidierung von IP-Telefon (VoIP), Host-Terminal und Print-Server mittels Thin Clients mit entsprechenden Firmware-Komponenten Vielseitige Anschluss- und Anwendungsmöglichkeiten: Anschluss von Scannern, Biometrie-Geräten, Druckern, etc.; WLAN-Unterstützung Vielfältige Einsatzszenarien: direkter Host- und SAP-Zugriff, Single-Sign-On, SIP-Client, Zugriff auf virtuelle PCs und Connection-Broker etc. Flexible Arbeitsplatzwahl: bequemes Ein- und Ausloggen via Smartcard, sofortiges Weiterarbeiten mit den vorherigen Sitzungen Minimaler Trainingsbedarf: keine Umstellung, da optisch gleiche Oberfläche wie beim PC Geringer Stromverbrauch, geringer indirekter Anteil am CO 2 -Ausstoß, weniger Elektroschrott, z. T. Engergy Star -zertifiziert; Ergonomie: geringer Platzbedarf, minimale Wärmeentwicklung und nahezu geräuschloser Betrieb 6/7

7 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 Smartcard- Reader 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 Bremen Tel +49 (0) Fax +49 (0) IGEL Technology Ltd 1210 Parkview Arlington Business Park Theale Reading Berkshire RG7 4TY UK Tel +44 (0) Fax +44 (0) IGEL Technology America, LLC 2106 Florence Avenue Cincinnati OH USA Tel Fax Kostenfrei (nur US): GET IGEL info@igelamerica.com IGEL Technology Care of: C. Melchers GmbH & Co. Singapore Branch 101 Thomson Road # 24-01/05 United Square Singapore Tel Fax IGEL Technology Care of: Melchers (H.K.) Ltd Shun Tak Centre West Tower Connaught Road C. Hong Kong Tel Fax IGEL ist eine geschützte Marke der IGEL Technology GmbH. Alle Hardware- und Software-Namen sind Marken oder eingetragene Marken der jeweiligen Hersteller. Änderungen und Irrtümer vorbehalten. info@igel.com 10/2010 IGEL Technology 99-DE-19-4