Многопотребителски: как да накарате няколко души да използват един и същ компютър едновременно

Замисляли ли сте се за огромната загуба на ресурси, което означава, например в офис, да има няколко модерни машини, работещи само за отваряне на основни настолни приложения? Едно от решенията може да бъде "рециклиране" на compus и използване на по-стари машини. Разбира се, това със сигурност няма да се хареса на мнозина. Има обаче второ, по-малко известно решение, което може да зарадва всички. Вчера мислех точно по тази тема. С огромния напредък в технологиите, интересна алтернатива може да бъде свързването на няколко монитора, мишки и клавиатури към един и същ компютър, което позволява на всички потребители да използват оптимално ресурсите на този компютър и по този начин да генерират значителни икономически икономии и намаляване на мощността. въглероден отпечатък. В допълнение към намирането на начин за свързване на всичко, остава въпросът как да накараме операционната система да работи независимо за всеки от потребителите. Нека видим какво може да ни помогне Linux. 🙂

Въвеждане

С нарастващото нарастване на хардуерния капацитет, както в процесорите, така и в паметта, плюс бързото развитие и развитие на системите GNU / Linux, все по-стабилни и с по-добро управление на ресурсите, голям брой задачи могат да бъдат изпълнявани на компютър. задачи, без да се забавяте. Въпреки това, когато се използва стандартната конфигурация на настолен компютър, само един потребител може да използва компютъра наведнъж, ограничавайки ефективността на системата, тъй като тя остава неактивна през повечето време, а ресурсите й остават на празен ход.

С многопотребителската конфигурация няколко потребители могат да споделят ресурсите на един и същ компютър, така че ще се използва по-голям процент от общия му капацитет, като по този начин системата ще се използва по-добре.

Например в традиционната схема, ако някой просто използва уеб браузър или пише писмо в текстов процесор, или работи с електронна таблица, или с програма за фактуриране, инвентаризация или счетоводство, екипът той се губи, тъй като голяма част от капацитета на системата не се използва. Но с конфигурацията с няколко терминала други хора ще могат да използват ресурсите, които иначе биха били неактивни.

Ако обаче някой използва всички ресурси на машината (с триизмерни игри или нещо подобно), останалите потребители ще имат много бавна система.

Друго голямо предимство, което идва с мултитерминала, е цената: не е необходимо да купувате различни дънни платки, микропроцесори, RAM памет, твърди дискове, кутии, регулатори на напрежение и други компоненти за всеки потребител. Трябва само да си купите добър компютър. Обикновено закупуването на бърз микропроцесор струва много по-малко от закупуването на няколко по-бавни.

история

През 1970-те години беше много често свързването на множество терминали и дори графични терминали към един централен компютър (мейнфрейм).

Идеята за използване на по-съвременния интерфейс X11 за поддръжка на множество потребители се появява през 1999 г. Тя е внедрена от бразилец на име Мигел Фрейтас, използвайки операционната система Linux и графичната система X11 (по това време поддържана от XFree86). Начинът, по който Freitas го направи, беше кръпка на X сървъра, за да стартира много екземпляри на X едновременно, по такъв начин, че всеки да улови конкретни събития на мишката и клавиатурата и графично съдържание. Този метод получи името на мултисеат или мултитерминал.

След Freitas през 2003 г. се появяват и други решения, като тези на Светослав Славчев, Айвилс Стос и Джеймс Симънс, които работят по подхода към evdev и faketty, модифицирайки ядрото на Linux и позволявайки на повече от един потребител да използват самостоятелно една и съща машина. По това време Linux Console Project също излезе с идея да използва множество независими конзоли и след това множество независими клавиатури и мишки в проект, наречен „Backstreet Ruby“. Backstreet Ruby е кръпка за ядрото на Linux. Пренасяше дървото на ядрото Ruby обратно в Linux-2.4. Целта на разработчиците на Linux Console беше да подобрят и реорганизират входните, конзолните и рамкови буферни подсистеми в ядрото на Linux, така че те да могат да работят независимо един от друг и да позволяват работа на много работни плотове. Идеята за Backstreet Ruby така и не беше завършена.

През 2005 г. екипът на C3SL (Център за научни изчисления и свободен софтуер), от Федералния университет в Парана в Бразилия, създаде решението, базирано на вложени X сървъри, като Xnest и Xephyr. С това решение всеки вложен X сървър работи на всеки екран на хостов X сървър (например Xorg) и модификация на вложените сървъри им позволява да имат уникалността на всяка мишка и клавиатура. Тези решения бяха най-използвани днес поради тяхната стабилност. През 2008 г. групата C3SL стартира Multiseat Display Manager (MDM), за да улесни процеса на инсталиране и конфигуриране на кутия за много седалки. Също през 2008 г. тази група създаде LiveCD за целите на тестването.

изисквания

Важно е да имате компютър с добра дънна платка, мощен процесор и добро количество памет (512 MB или повече). Това ще зависи от броя позиции, които искате да свържете.

За да могат няколко потребители да работят на компютър, към него трябва да бъдат свързани няколко монитора, клавиатури и мишки. Например, за да се формира мултитерминал с 4 станции (за 4 потребители), са необходими 4 монитора, 4 клавиатури и XNUMX мишки.

Всеки монитор трябва да бъде свързан към видео изход. Някои видеокарти имат множество изходи и поддържат множество монитори. Освен това няколко от тези видеокарти могат да бъдат инсталирани в компютъра, но повечето съвременни машини имат само PCIe или AGP слот, така че като цяло тези карти трябва да са PCI.

Повечето компютри имат само един PS / 2 конектор за клавиатурата и един за мишката, така че свързването на множество клавиатури и мишки трябва да се извършва с помощта на USB конектори и USB HUB.

В обобщение:

• Изчислявам с дънна платка, мощен процесор и добро количество RAM.
• HDD.
• Множество PCI / AGP / PCI-E видеокарти.
• Различни PS / 2 / USB клавиатури.
• Множество PS / 2 / USB мишки.
• По желание няколко звукови карти.
• Любима дистрибуция на GNU / Linux.
• Xorg 6.9 или по-нова.

ползи

Мулти-терминалната конфигурация има значителни предимства, включително:

• Спестяване на място и разходи в компютрите.
• Спестявания от софтуерни лицензи.
• По-добро използване на изчислителните ресурси.
• По-ниска консумация на енергия.
• По-ниски разходи за поддръжка.

приложения

Компютър с много потребители може да се използва на места, където има няколко души, работещи близо един до друг, като например в компютърни лаборатории, интернет кафенета, кабини в офис, отдели за обслужване на клиенти и т.н. Някои от тези места са:

• Училища.
• Университетите.
• Офиси.
• Интернет кафенета.
• Библиотеки.
• Болници.
• Домакинства.

Изпълнение

В момента има няколко начина за създаване на мултитерминали и непрекъснато се разработват нови начини. Няма „най-добрата версия“, но някои версии са по-добри от други.

GNU / Linux

В Unix-подобни операционни системи, като GNU / Linux, взаимодействието с потребителя се осъществява от X Window System. Тази система се основава на архитектурата клиент-сървър, където клиентът изпраща заявки до сървъра и получава събития от входните устройства (клавиатури и мишки). X сървърите имат дефиниция на ресурс, като устройство за въвеждане или прозорец, които се дават на техните клиенти. Тези ресурси са свързани с екран, който принадлежи на потребител. Следователно, базиран на GNU / Linux мултитерминал трябва да предоставя екран за всеки потребител.

Сървърът Xorg, най-новото изпълнение на X сървъра, не поддържа множество дисплеи. Това следва модела на персоналния компютър, който приема само по един потребител наведнъж. Неговото въвеждане на данни се реализира на стандартния вход на ядрото, наречен виртуални терминали (VT). Те са наречени така, защото симулират старите методи за въвеждане на старите Mainframes. VT е напълно реализиран с помощта на софтуер, симулиращ TTY, устройство, което е свързано чрез серийни портове. Ядрото на Linux поддържа множество терминали, но те могат да получават събития само от една клавиатура наведнъж. Ако към компютъра са свързани повече от една клавиатура, събитията ще бъдат изпратени до активния VT. Това премахва възможността за стартиране на 2 или повече X сървъра, тъй като те могат да активират само един сървър наведнъж, дори ако използват различни видеокарти. За да се решат тези проблеми, са създадени няколко различни решения, изброени тук в хронологичен ред:

• Мултитерминал с рубин (прилагане на кръпка към ядрото).
• Мултитерминал с evdev (протокол).
• Мултитерминал с факети (модул на ядрото).
• Мултитерминал с Xnest.
• Мултитерминал с Xephyr (подобрение на предишното).

Най-използваните са faketty и Xephyr. Решението Xephyr е хардуерно независимо, докато faketty работи само с по-ограничен набор от видеокарти като тези от NVIDIA и SiS.

Ако се интересувате от внедряването на многопотребителска система с помощта на Linux, горещо препоръчвам да прочетете Ръководство за Xephyr, може би най-добрата алтернатива досега. Освен това имаме щастието, че това ръководство е изцяло на испански!

Windows

За операционните системи Windows 2000, XP и Vista има няколко търговски продукта, които позволяват внедряването на конфигурации на много места за две или повече работни станции. Сред тези продукти са ASTER, BeTwin и SoftXpand.

Истории за успех

Проект Paraná Digital

Един от успехите на мултитерминалите се случва в Paraná Digital Project, който създава лаборатория в 2.000 държавни училища в щата Парана, Бразилия. Повече от 1.5 милиона потребители ще се възползват, когато проектът приключи, и ще има 40.000 4 терминала. Лабораториите ще имат мултитерминали с 50 глави, работещи с Debian. Цената на целия хардуер е с 3% по-ниска от нормалната цена, плюс няма да има разходи за софтуер. Този проект е разработен от Centro de Computação Científica e Software Livre (CXNUMXSL). Проектът все още не е завършен, но ползите от мулти-терминалите са наистина големи.

Забележителни съоръжения

През февруари 2009 г. Userful обяви най-голямото внедряване на виртуализация на настолни компютри в света с 356.800 XNUMX настолни компютъра в училища в Бразилия. Този проект е комерсиална мултисейт реализация, базирана на Linux.

NComputing осигури 180.000 XNUMX позиции за ученици в началните училища в Република Македония.

Fuente: Уикипедия.