Кіріспе

Бір уақытта бірнеше жергілікті пайдаланушыларды қолдайтын бір компьютер Көп орынды, көп станциялық немесе көп терминалдық жүйе - бір уақытта бірнеше тәуелсіз жергілікті пайдаланушыларды қолдайтын бір компьютер. "Орындық" - компьютерде жұмыс істейтін және компьютермен жұмыс істейтін бір пайдаланушы орналасқан белгілі бір жұмыс орнына тағайындалған барлық аппараттық құрылғылардан тұрады. Ол кем дегенде бір графикалық құрылғыдан (графикалық картадан немесе тек шығыс (мысалы, HDMI/VGA/DisplayPort порты) және қосылған монитор/видео проектордан) шығыс үшін және пернетақта мен тышқан кіріс үшін тұрады. Сонымен қатар, видеокамералар, дыбыс карталары және басқа да құралдар болуы мүмкін.

Мотивация

1960 жылдан бастап компьютерлер пайдаланушылар арасында ортақ болып келеді. Әсіресе, компьютерлердің өте қымбат болған кезінде, компьютерлердің бастапқы кезеңінде, әдеттегі парадигма - көптеген терминалдарға қосылған орталық мейнфрейм компьютері болды. Персональды есептеу техникасының пайда болуымен бұл парадигма негізінен персональды компьютерлермен (немесе бір пайдаланушыға бір компьютер) ауыстырылды. Көп орынды орнатулар - бұл көп пайдаланушы парадигмасына қайта оралу, бірақ компьютерде бірнеше нөл клиенттерді қолдайтын, әдетте әрбір пайдаланушы үшін терминалдан тұрады (экран, пернетақта, тышқан). Кейбір жағдайларда көп орындықты орнату тиімдірек, өйткені әр пайдаланушы үшін жеке аналық тақталар, микропроцессорлар, оперативті жады, қатты дискілер және басқа компоненттер сатып алудың қажеті жоқ. Мысалы, бір жылдам процессорды сатып алу, әдетте бірнеше баяу процессорларды сатып алуға қарағанда арзан.

Тарих

1970 жылдары бірнеше компьютер терминалдарын бір мейнфрейм компьютерге, тіпті графикалық терминалдарға қосу өте кең таралған болды. Ерте терминалдар тікелей немесе модемдер арқылы RS 232 типті сериялық қосылымдармен қосылды. Интернет-протоколына негізделген желілердің пайда болуымен бірнеше пайдаланушы үшін telnet немесе графикалық орта үшін X терезесі жүйесі "серверін" пайдалана отырып хостқа кіру мүмкін болды. Бұл жүйелер жүйе әкімшілігі мен хост машинаға тікелей қол жеткізу үшін физикалық қауіпсіз "root console" сақталады. X интерфейсі бар компьютерде бірнеше консольдарды қолдауды 2001 жылы Мигель Фрейтас Linux операциялық жүйесін және X11 графикалық жүйесін (ол кезде XFree86 қолдады) қолдана отырып іске асырды. Бұл дисплей серверіндегі жаңыртуды пайдаланып, бір уақытта бірнеше X экземплярларын орындау үшін жасалды, әрқайсысы нақты тышқан мен пернетақта оқиғаларын және графикалық мазмұнды түсіреді. Бұл әдіс көп орындық немесе көп терминал деп аталды. 2001 жылы Thinsoft BeTwin Windows үшін бірнеше графикалық карталар мен бір хост компьютерге қосылған шеткі құрылғыларды пайдаланатын көп орындық шешім ұсынды. 2002 жылы канадалық Userful Corporation компаниясы бір компьютерді бір уақытта 10 пайдаланушыға дейін пайдалануға мүмкіндік беретін Userful Multiplier, Linux-тың көп орындық бағдарламалық жасақтамасын шығарды. Бұрын олар мультистанциялық платформалы компьютерге ядролық негіздегі тәсілмен жұмыс істеген, бірақ бірнеше бейнекартаны қолдау мәселесіне байланысты бұл идеядан бас тартты. 2003 жылы басқа да шешімдер пайда болды, мысалы, Светслав Славчев, Айвилс Стосс және Джеймс Симмонс жұмыс істеді, evdev және Faketty әдісі Linux ядросын өзгертіп, бірден көп пайдаланушыға бір машинаны тәуелсіз пайдалануға мүмкіндік берді. Сол уақытта Linux Console Project бірнеше тәуелсіз консольдарды, содан кейін бірнеше тәуелсіз пернетақталар мен тышқандарды "Backstreet Ruby" деп аталатын жобада пайдалану идеясын ұсынды. Backstreet Ruby - Linux ядросының өзекті жапсырмасы. Бұл Ruby ядролық ағашының Linux 2.4 портқа кері порты. Linux Console әзірлеушілерінің мақсаты - Linux ядросындағы кіріс, консоль және фреймбуфердің ішкі жүйелерін жақсарту және қайта ұйымдастыру, сондықтан олар бір-бірінен тәуелсіз жұмыс істей алады және бірнеше үстелге жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Бэкстрит Руби идеясы ешқашан аяқталмаған. 2005 жылы Бразилиядағы Парана Федералды Университетінің C3SL тобы (Ғылыми есептеулер және еркін бағдарламалық қамтамасыз ету орталығы) Xnest және Xephyr сияқты ұялы дисплей серверлеріне негізделген шешім жасады. Бұл шешіммен, әрбір тігілген дисплей сервері хост дисплей серверінің (мысалы, Xorg) әр экранында жұмыс істейді және тігілген серверлерге енгізілген өзгерістер әрқайсысына тек қана тышқан мен пернетақтаны алуға мүмкіндік береді. 2008 жылы C3SL тобы көп орындық дисплей менеджерін (MDM) көп орындық қорапты орнату мен конфигурациялау процесін жеңілдету үшін шығарды. Бұл топ 2008 жылы сынақ мақсатында тікелей эфирлік диск жасады. 2007 жылы NComputing Windows-қа негізделген көп орындық өніммен, X сериясы немесе Xtenda жүйесімен нарыққа кірді, ол PCI қосымша картасын пайдаланады. X сериясы Linux-пен үйлесімділікті де ұсынды. 2010 жылы Microsoft Windows MultiPoint Server-ді ұсына бастады, бұл бір машинаға бөлек графикалық карталар мен перифериялық құрылғыларды пайдалана отырып, бірнеше пайдаланушыларды орналастыруға мүмкіндік береді. Автоматты көп орындықты USB док станцияларымен Fedora 17-нің ерекшелігі.

Жабдықтарға қойылатын талаптар

Әрбір пайдаланушыға хост машинаға қосылған монитор, пернетақта және тышқан қажет болады. Мысалы, төрт бас (төрт пайдаланушы) жүйесін жасау үшін төрт монитор, төрт пернетақта, төрт тышқан және екі қос шығыс немесе бір төрт бұрышты шығыс бейне картасы қажет. USB пернетақталары мен тышқандар әдетте PS/2 қосылымдарының орнына ұсынылады, өйткені оларды USB хабына қосуға болады. Әрбір орынға камералар, флеш-жады құрылғылары, карталарды оқу құрылғылары және сенсорлық экрандар сияқты қосымша құрылғылар мен перифериялық құрылғылар да тағайындалуы мүмкін. Бірнеше физикалық бейнекарталар мен қосылымдарға балама ретінде DisplayLink USB арқылы қолданылады.

Linux жүйесі

Қазіргі заманғы Linux жүйелеріндегі Multiseat systemd logind арқылы қамтамасыз етіледі және loginctl командасы арқылы немесе ID SEAT немесе ID AUTOSEAT udev айнымалылары арқылы конфигурацияланады. Кейбір арнайы USB-орталықтары қосылған кезде, ешқандай конфигурация талап етілмей автоматты түрде орындыққа айналады.

Microsoft Windows-тың жүйелік жүйесі

Windows 2000, XP және Vista операциялық жүйелері үшін екі немесе одан да көп орындықты көп орындықты конфигурацияларды іске асыру үшін бірнеше коммерциялық өнімдер бар. Windows MultiPoint Server деп аталатын, көп орындықтар үшін арнайы жасалған операциялық жүйе 2010 жылдың 24 ақпанында жарияланды. Ол Windows Server 2008 R2 жүйесіндегі Remote Desktop (Terminal Services) технологиясын пайдаланады. Бұл функционалдық Windows Server 2016 Windows Server 2016 бағдарламасына жаңа серверлік рөлде енгізілген, бірақ бұл серверлік рөл Windows Server 2019 бағдарламасында алынып тасталды, өйткені Microsoft компаниясы 2018 жылы қызметті дамытуды тоқтатты.

Виртуализацияға негізделген орнату

Операциялық жүйенің көп орындықты конфигурациялауды қолдауына сүйенудің орнына гипервизорды бірнеше виртуалды машиналарды, әрқайсысы I/O виртуализациялау әдістерімен бір қосылған орынды интерфейске конфигурациялауға болады. Кіріс құрылғыларын виртуалды машиналарға USB қайта бағыттау арқылы қосуға болады, ал бүтін GPU-ларды Intel VT d арқылы қосуға болады. Әрбір орындық хостта жұмыс істейтін Windows қонақ операциялық жүйелерінің біреуін тек қана басқарады. Әрбір қонаққа арналған жоғары сапалы графикалық карта бар, ол VT d қолдану арқылы толықтай пайдаланып, жүйені барлық орындықтарда бір мезгілде талапты бейне ойындар сессияларын толық сапада өткізуге қабілетті етеді.

Әлемдегі ең үлкен көп орындық компьютер

2009 жылдың ақпан айында Бразилияның Білім министрлігі бүкіл елдегі 45000-нан астам ауылдық және қалалық мектептерге 350 000 Linux-қа негізделген көп орынды есептеу станцияларын орналастыруға міндеттенді. Бұл жобаны жүзеге асыру үшін таңдалған компаниялар - Канадалық Userful Corporation компаниясы және оның бразилиялық IT серіктесі ThinNetworks.

Paraná Digital жобасы

Multiterminal-дің сәтті жағдайларының бірі - Paraná Digital жобасында. Ол Парана штатының (Бразилия) 2000 мемлекеттік мектебінде көп терминаллы зертханалар құруда. Жоба аяқталғаннан кейін 40 000 терминал 1,5 миллионнан астам пайдаланушыға пайдасын тигізеді. Зертханаларда Debian-мен жұмыс істейтін төрт бас мультитерминал бар. Барлық аппараттық құралдар әдеттегі бағадан 50% арзан, ал бағдарламалық жасақтама үшін ешқандай шығын жоқ. Бұл жобаны әзірлеуші - C3SL (Ғылыми есептеулер және еркін бағдарламалық қамтамасыз ету орталығы).

Мичиган мемлекеттік университетінің Танзаниядағы зерттеулері

2008 жылдан бері Мичиган мемлекеттік университетінің электр және компьютерлік инженерлік студенттері Танзанияның Мто-ва-Мбу қаласында үш мектепте интернетке қол жетімді көп терминалдық жүйе орнатты. Жобаның мақсаты - кітаптар сияқты басқа білім беру ресурстарын сатып ала алмайтын білім беру жүйесінде интернетке қол жетімді компьютерлік жүйелердің әсерін зерттеу. Компьютерлік жүйелер Ubuntu 8.04 32 битті орындайды және C3SL жасаған ашық бастапқы кодты Multiseat Display Manager пайдаланады. Зерттеулер ақырында үшінші әлем елдерінің мемлекеттік қызметкерлеріне мектептерде тиімді есептеу жүйелерінің оң әсерін көрсету үшін ұсынылады. Жобаны Джордж және Вики Рок және Dow Chemical компаниясы демеушілік етеді.