متعدد المستخدمين: كيفية جعل العديد من الأشخاص يستخدمون نفس جهاز الكمبيوتر في نفس الوقت

هل فكرت يومًا في الهدر الهائل للموارد الذي يعنيه ، على سبيل المثال في المكتب ، تشغيل العديد من الأجهزة الحديثة فقط لفتح تطبيقات سطح المكتب الأساسية؟ يمكن أن يكون أحد الحلول هو "إعادة تدوير" compus واستخدام الآلات القديمة. بالتأكيد ، لن يكون هذا بالتأكيد محل إعجاب الكثيرين. ومع ذلك ، هناك حل ثانٍ أقل شهرة يمكن أن يجعل الجميع سعداء. بالأمس كنت أفكر بدقة في هذا الموضوع. مع التقدم الهائل في التكنولوجيا ، يمكن أن يكون البديل المثير للاهتمام هو توصيل العديد من الشاشات والفئران ولوحات المفاتيح بنفس الكمبيوتر ، مما يتيح لجميع المستخدمين الاستخدام الأمثل لموارد هذا الكمبيوتر الشخصي وبالتالي تحقيق وفورات اقتصادية كبيرة وتقليل الطاقة. أثار الكربون. بالإضافة إلى إيجاد طريقة لربط كل شيء ، يبقى السؤال حول كيفية جعل نظام التشغيل يعمل بشكل مستقل لكل مستخدم. دعنا نرى ما يمكن أن يفعله Linux لمساعدتنا. 🙂

مقدمة

مع الزيادة المتزايدة في سعة الأجهزة ، في كل من المعالجات والذاكرة ، بالإضافة إلى التقدم والتطور السريع لأنظمة GNU / Linux ، التي تزداد قوة ومع إدارة أفضل للموارد ، يمكن إنجاز عدد كبير من المهام على الكمبيوتر. المهام دون التباطؤ. ومع ذلك ، عند استخدام التكوين القياسي لجهاز كمبيوتر سطح المكتب ، يمكن لمستخدم واحد فقط استخدام الكمبيوتر في كل مرة ، مما يحد من فعالية النظام لأنه يظل خاملاً معظم الوقت ، ويحافظ على موارده خاملة.

من خلال التكوين متعدد المستخدمين ، يمكن للعديد من المستخدمين مشاركة موارد نفس الكمبيوتر ، لذلك سيتم استخدام نسبة أكبر من سعته الإجمالية ، وبالتالي الاستفادة بشكل أفضل من النظام.

على سبيل المثال ، في المخطط التقليدي ، إذا كان شخص ما يستخدم متصفح الويب فقط أو يكتب حرفًا في معالج النصوص ، أو يعمل باستخدام جدول بيانات ، أو مع برنامج فوترة أو مخزون أو محاسبة ، فإن الفريق يتم إهدارها ، حيث لا يتم استخدام جزء كبير من سعة النظام. ولكن مع التكوين متعدد الأطراف ، سيتمكن الأشخاص الآخرون من استخدام الموارد التي قد تكون غير نشطة.

ومع ذلك ، إذا كان شخص ما يستخدم جميع موارد الجهاز (مع ألعاب ثلاثية الأبعاد أو شيء من هذا القبيل) ، فسيكون لدى المستخدمين الآخرين نظام بطيء للغاية.

ميزة أخرى رائعة تأتي مع متعدد الطرقات هي السعر: ليس من الضروري شراء لوحات أم مختلفة ومعالجات دقيقة وذاكرة RAM ومحركات أقراص صلبة وأغلفة ومنظمين للجهد ومكونات أخرى لكل مستخدم. ما عليك سوى شراء جهاز كمبيوتر جيد. عادة ما يكلف شراء معالج دقيق سريع أقل بكثير من شراء المعالجات الأبطأ.

تاريخ

في سبعينيات القرن الماضي ، كان من الشائع جدًا توصيل محطات طرفية متعددة ، وحتى محطات رسومية ، بجهاز كمبيوتر مركزي واحد (حاسوب مركزي).

ومع ذلك ، ظهرت فكرة استخدام واجهة X11 الأكثر حداثة لدعم العديد من المستخدمين في عام 1999. وقد تم تنفيذها من قبل برازيلي يدعى ميغيل فريتاس ، باستخدام نظام التشغيل Linux ونظام الرسوميات X11 (في ذلك الوقت تحت إدارة XFree86). الطريقة التي فعلها فريتاس كانت عبارة عن تصحيح على خادم X لتشغيل العديد من مثيلات X في نفس الوقت ، بطريقة تمكن كل منها من التقاط أحداث محددة للماوس ولوحة المفاتيح ومحتوى رسومي. تلقت هذه الطريقة اسم متعدد المقاعد أو متعدد الطوابق.

بعد فريتاس ، ظهرت حلول أخرى في عام 2003 ، مثل حلول Svetoslav Slavtchev و Aivils Stoss و James Simmons الذين عملوا على نهج evdev و faketty ، وتعديل نواة Linux والسماح لأكثر من مستخدم واحد باستخدام نفس الجهاز بشكل مستقل. في ذلك الوقت ، توصل مشروع وحدة تحكم Linux أيضًا إلى فكرة لاستخدام عدة وحدات تحكم مستقلة ومن ثم عدة لوحات مفاتيح وأجهزة ماوس مستقلة في مشروع يسمى "Backstreet Ruby". Backstreet Ruby هو تصحيح Linux kernel. كان ينقل شجرة Ruby kernel إلى Linux-2.4. كان الهدف من مطوري Linux Console هو تحسين وإعادة تنظيم المدخلات ، ووحدة التحكم ، وأنظمة الإطارات الاحتياطية في Linux kernel ، بحيث يمكنهم العمل بشكل مستقل عن بعضهم البعض والسماح بتشغيل سطح المكتب المتعدد. لم تنته فكرة باك ستريت روبي أبدًا.

في عام 2005 ، أنشأ فريق C3SL (مركز الحوسبة العلمية والبرمجيات الحرة) التابع لجامعة بارانا الفيدرالية في البرازيل الحل استنادًا إلى خوادم X المتداخلة ، مثل Xnest و Xephyr. باستخدام هذا الحل ، يتم تشغيل كل خادم X متداخل على كل شاشة من خادم مضيف X (على سبيل المثال Xorg) ويسمح تعديل الخوادم المتداخلة لهم بالحصول على تفرد كل مجموعة من الماوس ولوحة المفاتيح. كانت هذه الحلول هي الأكثر استخدامًا اليوم نظرًا لاستقرارها. في عام 2008 ، أطلقت مجموعة C3SL مدير العرض متعدد المقاعد (MDM) لتسهيل عملية تثبيت وتكوين صندوق متعدد المقاعد. في عام 2008 أيضًا ، ابتكرت هذه المجموعة قرص حي لأغراض الاختبار.

المتطلبات

من المهم أن يكون لديك جهاز كمبيوتر مزود بلوحة أم جيدة ووحدة معالجة مركزية قوية وكمية جيدة من الذاكرة (512 ميجابايت أو أكثر). سيعتمد هذا على عدد الوظائف التي تريد توصيلها.

لكي يعمل العديد من المستخدمين على جهاز كمبيوتر ، يجب توصيل العديد من الشاشات ولوحات المفاتيح وأجهزة الماوس به. على سبيل المثال ، لتشكيل 4 محطات متعددة الأطراف (لأربعة مستخدمين) ، يلزم وجود 4 شاشات و 4 لوحات مفاتيح و 4 أجهزة ماوس.

يجب توصيل كل شاشة بإخراج فيديو. تحتوي بعض بطاقات الفيديو على مخرجات متعددة وتدعم أجهزة عرض متعددة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تثبيت العديد من بطاقات الفيديو هذه في الكمبيوتر ، ولكن معظم الأجهزة الحديثة بها فتحة PCIe أو AGP فقط ، لذلك ، بشكل عام ، يجب أن تكون هذه البطاقات PCI.

تحتوي معظم أجهزة الكمبيوتر على موصل PS / 2 واحد فقط للوحة المفاتيح وواحد للماوس ، لذلك يجب أن يتم توصيل لوحات مفاتيح وأجهزة ماوس متعددة باستخدام موصلات USB ووصلات USB.

باختصار:

• أحسب باستخدام اللوحة الأم ووحدة المعالجة المركزية القوية وكمية جيدة من ذاكرة الوصول العشوائي.
• HDD.
• بطاقات فيديو متعددة PCI / AGP / PCI-E.
• لوحات مفاتيح مختلفة PS / 2 / USB.
• الفئران متعددة PS / 2 / USB.
• اختياريا ، العديد من بطاقات الصوت.
• توزيعات جنو / لينكس المفضلة.
• Xorg 6.9 أو أعلى.

فوائد

يتميز التكوين متعدد الأطراف بمزايا كبيرة ، بما في ذلك:

• توفير المساحة والتكاليف في أجهزة الكمبيوتر.
• التوفير في تراخيص البرامج.
• استخدام أفضل لموارد الحوسبة.
• استهلاك أقل للطاقة.
• تكلفة صيانة أقل.

تطبيقات

يمكن استخدام الكمبيوتر متعدد المستخدمين في الأماكن التي يعمل فيها العديد من الأشخاص بالقرب من بعضهم البعض ، مثل معامل الكمبيوتر ومقاهي الإنترنت ومقصورات المكاتب وأقسام خدمة العملاء وما إلى ذلك. بعض هذه الأماكن هي:

• المدارس.
• الجامعات.
• مكاتب.
• مقاهي الإنترنت.
• مكتبات.
• المستشفيات.
• الأسر.

تطبيق

حاليًا ، هناك عدة طرق لإنشاء العديد من النهايات ، ويتم تطوير طرق جديدة باستمرار. لا يوجد "أفضل إصدار" ، لكن بعض الإصدارات أفضل من غيرها.

جنو / لينكس

في أنظمة التشغيل الشبيهة بـ Unix ، مثل GNU / Linux ، يتم التفاعل مع المستخدم بواسطة نظام X Window System. يعتمد هذا النظام على بنية خادم العميل ، حيث يرسل العميل الطلبات إلى الخادم ويستقبل الأحداث من أجهزة الإدخال (لوحات المفاتيح والماوسات). تحتوي خوادم X على تعريف المورد ، مثل جهاز الإدخال أو النافذة ، التي يتم تقديمها لعملائها. ترتبط هذه الموارد بشاشة تخص المستخدم. لذلك ، يجب أن يوفر النظام متعدد الأطراف المستند إلى جنو / لينكس شاشة لكل مستخدم.

لا يدعم خادم Xorg ، وهو أحدث تطبيق لخادم X ، شاشات العرض المتعددة. يتبع هذا نموذج الكمبيوتر الشخصي ، الذي يفترض مستخدمًا واحدًا فقط في كل مرة. يتم تنفيذ إدخال البيانات الخاص به على مدخلات Kernel القياسية ، والتي تسمى المحطات الافتراضية (VT). سميت هذه الأسماء لأنها تحاكي طرق الإدخال القديمة للحواسيب المركزية القديمة. يتم تنفيذ VT بالكامل باستخدام برنامج ، لمحاكاة TTY ، وهو جهاز تم توصيله عبر منافذ تسلسلية. يدعم Linux kernel محطات طرفية متعددة ، لكن يمكنهم فقط تلقي الأحداث من لوحة مفاتيح واحدة في كل مرة. إذا تم توصيل أكثر من لوحة مفاتيح بالكمبيوتر ، فسيتم إرسال الأحداث إلى VT النشط. هذا يزيل إمكانية تشغيل 2 أو أكثر من خوادم X ، حيث يمكنهم فقط تنشيط خادم واحد في كل مرة ، حتى لو كانوا يستخدمون بطاقات فيديو مختلفة. لحل هذه المشكلات ، تم إنشاء عدة حلول مختلفة ، مدرجة هنا بترتيب زمني:

• متعدد الطوابق مع روبي (وضع رقعة على النواة).
• متعدد الطوابق مع evdev (بروتوكول).
• متعدد الطوابق مع faketty (وحدة kernel).
• متعدد الطوابق مع Xnest.
• متعدد الطوابق مع Xephyr (تحسن عن السابق).

الأكثر استخداما هي faketty و Xephyr. يعتبر حل Xephyr مستقلاً عن الأجهزة ، بينما يعمل الحل المزيف فقط مع مجموعة أكثر تقييدًا من بطاقات الفيديو مثل تلك من NVIDIA و SiS.

إذا كنت مهتمًا بتنفيذ النظام متعدد المستخدمين باستخدام Linux ، فإنني أوصي بشدة بقراءة ملف دليل Xephyr، ربما أفضل بديل حتى الآن. بالإضافة إلى ذلك ، نحن محظوظون لأن هذا الدليل بالكامل باللغة الإسبانية!

Windows

بالنسبة لأنظمة التشغيل Windows 2000 و XP و Vista ، هناك العديد من المنتجات التجارية التي تسمح بتنفيذ تكوينات متعددة المقاعد لمحطتي عمل أو أكثر. من بين هذه المنتجات ASTER و BeTwin و SoftXpand.

قصص النجاح

مشروع بارانا الرقمي

يحدث أحد نجاحات المحطات المتعددة في مشروع بارانا الرقمي ، الذي ينشئ مختبرًا في 2.000 مدرسة عامة في ولاية بارانا بالبرازيل. سيستفيد أكثر من 1.5 مليون مستخدم عند انتهاء المشروع ، وسيكون هناك 40.000 ألف محطة طرفية. ستحتوي المعامل على أربعة أطراف متعددة الأطراف تعمل بنظام Debian. تكلفة جميع الأجهزة أقل بنسبة 4٪ من السعر العادي ، بالإضافة إلى عدم وجود تكلفة للبرنامج. تم تطوير هذا المشروع بواسطة Centro de Computação Científica e Software Livre (C50SL). لم ينته المشروع بعد ، لكن فوائد المحطات المتعددة رائعة حقًا.

مرافق رائعة

في فبراير 2009 ، أعلنت شركة Userful عن أكبر عملية نشر افتراضية لسطح المكتب في العالم ، مع 356.800 جهاز كمبيوتر مكتبي في المدارس في جميع أنحاء البرازيل. هذا المشروع عبارة عن تطبيق تجاري متعدد المقاعد قائم على نظام Linux.

قدمت NComputing 180.000 منصبًا لطلاب المدارس الابتدائية في جمهورية مقدونيا.

مصدر: ويكيبيديا.