Mehrplatzkonfiguration - Multiseat configuration

Hauptartikel: Timesharing
Ein Laptop mit einem HP USB-Multiseat-Adapter

A multiseat , Mehrstationen oder Mehrgeräte - System ist ein einzelner Computer , der mehrere unabhängige lokale unterstützt Benutzer gleichzeitig.

Eine Mehrsitzanordnung mit vier "Sitzen".

Ein „Sitz“ besteht aus allen einem bestimmten Arbeitsplatz zugeordneten Hardwaregeräten, an denen ein Benutzer sitzt und mit dem Computer interagiert. Es besteht aus mindestens einem Grafikgerät (Grafikkarte oder nur einem Ausgang (zB HDMI / VGA / DisplayPort Port) und dem angeschlossenen Monitor/Videoprojektor) für die Ausgabe und einer Tastatur und einer Maus für die Eingabe. Es kann auch Videokameras, Soundkarten und mehr enthalten.

Motivation

Seit den 1960er Jahren werden Computer zwischen Benutzern geteilt. Besonders in der Anfangszeit der Computer, als Computer extrem teuer waren, war das übliche Paradigma ein zentraler Großrechner, der mit zahlreichen Terminals verbunden war. Mit dem Aufkommen des Personal Computing wurde dieses Paradigma weitgehend durch Personal Computer (oder einen Computer pro Benutzer) ersetzt.

Multiseat-Setups sind eine Rückkehr zu diesem Multiuser-Paradigma, basieren jedoch auf einem PC, der eine Reihe von Zero-Clients unterstützt, die normalerweise aus einem Terminal pro Benutzer (Bildschirm, Tastatur, Maus) bestehen.

In manchen Situationen sind solche Multiseat-Systeme kostengünstig, da es nicht notwendig ist, für jeden Benutzer separate Motherboards , Mikroprozessoren, RAM, Festplatten und andere Komponenten zu kaufen . Beispielsweise kostet der Kauf einer Hochgeschwindigkeits- CPU normalerweise weniger als der Kauf mehrerer langsamerer CPUs.

Geschichte

In den 1970er Jahren war es üblich, mehrere Computerterminals an einen einzigen Großrechner anzuschließen , sogar grafische Terminals. Frühe Terminals wurde mit angeschlossener RS-232 - Typ seriellen Verbindungen , die entweder direkt oder über Modem . Mit dem Aufkommen von Internetprotokoll- basierten Netzwerken wurde es mehreren Benutzern möglich, sich über Telnet oder – für eine grafische Umgebung – einen X Window System- "Server" an einem Host anzumelden . Diese Systeme würden eine physisch sichere " Root-Konsole " für die Systemverwaltung und den direkten Zugriff auf den Host-Rechner behalten .

Die Unterstützung mehrerer Konsolen in einem PC mit der X-Schnittstelle wurde 2001 von Miguel Freitas unter Verwendung des Linux- Betriebssystems und des grafischen X11-Systems (damals von XFree86 verwaltet ) implementiert . Dies geschah unter Verwendung eines Patches im Anzeigeserver , um mehrere Instanzen von X gleichzeitig auszuführen, sodass jede einzelne bestimmte Maus- und Tastaturereignisse und den grafischen Inhalt erfasst. Diese Methode erhielt den Namen Multiseat oder Multiterminal.

2001 bot Thinsoft BeTwin eine Mehrplatzlösung für Windows an, die mehrere Grafikkarten und Peripheriegeräte nutzte, die an einen einzigen Host-PC angeschlossen waren.

Im Jahr 2002 veröffentlichte ein kanadisches Unternehmen, Userful Corporation, Userful Multiplier, eine Mehrplatz-Linux-Softwarelösung, die es bis zu 10 Benutzern ermöglicht, gleichzeitig einen Computer zu teilen. Zuvor arbeiteten sie an einem Kernel-basierten Ansatz für einen Multi-Station-Plattform-Computer, gaben die Idee jedoch aufgrund eines Problems mit der Unterstützung mehrerer Grafikkarten auf.

2003 erschienen andere Lösungen, wie Svetoslav Slavtchev, Aivils Stoss und James Simmons, wobei der Ansatz von evdev und Faketty den Linux- Kernel modifiziert und mehr als einen Benutzer unabhängig voneinander denselben Computer verwenden lässt. In dieser Zeit schlug das Linux Console Project auch die Idee vor, mehrere unabhängige Konsolen und dann mehrere unabhängige Tastaturen und Mäuse in einem Projekt namens "Backstreet Ruby" zu verwenden. Backstreet Ruby ist ein Kernel-Patch für den Linux-Kernel. Es ist eine Rückportierung auf Linux-2.4 des Ruby-Kernelbaums. Ziel der Linux-Konsolenentwickler ist es, die Eingabe-, Konsolen- und Framebuffer-Subsysteme im Linux-Kernel so zu erweitern und neu zu organisieren, dass sie unabhängig voneinander arbeiten und einen Multi-Desktop-Betrieb ermöglichen. Die Idee von Backstreet Ruby wurde nie fertig.

Im Jahr 2005 entwickelte das C3SL-Team (Center for Scientific Computing and Free Software) der Bundesuniversität von Parana in Brasilien eine Lösung, die auf verschachtelten Anzeigeservern wie Xnest und Xephyr basiert . Bei dieser Lösung läuft jeder verschachtelte Anzeigeserver auf jedem Bildschirm eines Host-Anzeigeservers (zB Xorg ) und eine Modifikation der verschachtelten Server lässt jeden seine Maus und Tastatur exklusiv erwerben. Im Jahr 2008 hat die C3SL- Gruppe den Multiseat Display Manager (MDM) veröffentlicht, um die Installation und Konfiguration einer Multiseat-Box zu vereinfachen. Diese Gruppe konzipierte ebenfalls 2008 eine Live-CD zu Testzwecken.

2007 trat NComputing mit einem Windows-basierten Mehrplatzprodukt auf den Markt, der X-Serie oder dem Xtenda-System, das eine PCI-Zusatzkarte verwendet, um Terminaleinheiten mit Video-, Tastatur-, Maus- und Audiobuchsen anzuschließen, die 3 bis 6 Zoll zusätzliche Benutzerplätze, die einem PC hinzugefügt werden. Die X-Serie bot auch Linux-Kompatibilität.

Im Jahr 2010 begann Microsoft, Windows MultiPoint Server anzubieten , sodass ein Computer mehrere Benutzer hosten kann, die separate Grafikkarten und Peripheriegeräte verwenden.

Ein automatischer Mehrsitz mit USB-Dockingstationen ist eine Funktion von Fedora 17 .

Zeitleiste, kommerzielle Mehrplatz-Softwareentwicklung

Anforderungen

Hardware-Anforderungen

Jeder Benutzer benötigt einen Monitor , eine Tastatur und eine Maus, die an den Hostcomputer angeschlossen sind. Zum Beispiel macht einen Vierkopf würde System (vier Benutzer) vier Monitore benötigen, vier Tastaturen , vier Mäuse und zwei Dual-Ausgang oder eine Quad-Ausgang Grafikkarte. Anstelle von PS/2- Anschlüssen werden normalerweise USB- Tastaturen und -Mäuse empfohlen , da sie an einen USB-Hub angeschlossen werden können . Jedem Sitzplatz könnten auch zusätzliche Geräte und Peripheriegeräte wie Kameras, Flashspeicher, Kartenleser und Touchscreens zugeordnet werden. Eine Alternative zu mehreren physischen Grafikkarten und Anschlüssen ist DisplayLink über USB.

Software Anforderungen

Linux

Das VT-System im Linux-Kernel stammt aus dem Jahr 1993 und versteht das Konzept mehrerer "Sitze" nicht. kmscon und systemd- consoled tun.

Es gibt verschiedene Lösungen, um einen Multiseat einzurichten und andere werden ständig weiterentwickelt. Die X.Org Foundation unterhält eine Wiki-Seite mit den neuesten Nachrichten zu den Lösungen. Gegenwärtig sind die spitzesten Lösungen des Wikis von X.Org die Lösungen, die entweder mehrere Xephyr- Server mit veralteter evdev-Unterstützung über einen Host-Xorg verwenden oder mehrere Instanzen von Xorg mit mehreren Videogeräten ausführen. Es ist recht einfach, gängige Distributionen wie Ubuntu so zu konfigurieren, dass sie Mehrplatzumgebungen bereitstellen, wie auf der Ubuntu MultiseatX-Wiki-Seite dokumentiert.

Das Automseat-Tool Multi-Seat Display Manager ist ein Open-Source-Tool, das hilft, den Installations- und Konfigurationsvorgang zu automatisieren. Benutzer, die Multiseat ausprobieren möchten, werden ermutigt, ein solches Tool auszuprobieren und den alten und harten Weg zu vermeiden, es durch diese Howtos ( evdev , Xephyr ) einzurichten , wie auf der Wiki-Seite der Stiftung angegeben. Auf der anderen Seite leidet MDM unter dem Mangel an Updates und Releases über die anfängliche Ankündigung hinaus. Ein weiteres Open-Source-Tool, das die Erstellung von Multiseat, hauptsächlich für die Ubuntu-Distribution, vereinfachen soll, ist der Bicefalo-Assistent.

Userful bietet eine kommerziell unterstützte Multiseat-Linux-Lösung namens Userful Multiplier an. Es ermöglicht bis zu 10 Benutzern, sich gleichzeitig einen Computer zu teilen. Es funktioniert mit den meisten Grafikkarten, die von X.Org/XFree86 unterstützt werden, sowie mit USB-Mehrplatzgeräten. Es ist in 64-Bit- und 32-Bit-Paketen sowohl im RPM- als auch im DEB-Format verfügbar und wurde auf den meisten großen Distributionen getestet, darunter Debian , Fedora , Mandriva Linux , SLED , SuSE und Ubuntu . Eine kostenlose Zwei-Benutzer-Version der Userful Multiplier-Software für den persönlichen oder Testgebrauch ist auf ihrer Website erhältlich.

Microsoft Windows

Für die Betriebssysteme Windows 2000 , XP und Vista gibt es mehrere kommerzielle Produkte, um Mehrplatzkonfigurationen für zwei oder mehr Plätze zu implementieren.

Ein speziell für Multiseat-Setups entwickeltes Betriebssystem namens Windows MultiPoint Server wurde am 24. Februar 2010 angekündigt. Es verwendet Remotedesktop-Technologien (Terminaldienste) in Windows Server 2008 R2, um Multiseat-Funktionalität bereitzustellen. Diese Funktionalität wurde ab Windows Server 2016 in Windows Server in einer neuen Serverrolle mit dem Titel MultiPoint Services integriert, aber diese Serverrolle wurde in Windows Server 2019 entfernt, da Microsoft die Entwicklung des Dienstes im Jahr 2018 einstellte.

Virtualisierungsbasierte Einrichtung

Anstatt sich auf die Unterstützung des Betriebssystems für die Mehrplatzkonfiguration zu verlassen, kann ein Hypervisor so konfiguriert werden, dass mehrere virtuelle Maschinen ausgeführt werden, von denen jede so konfiguriert ist, dass sie einen verbundenen Arbeitsplatz durch E/A-Virtualisierungsmethoden verbindet. Eingabegeräte können über USB-Umleitung an die virtuellen Maschinen angeschlossen werden, und ganze GPUs können über Intel VT-d angeschlossen werden.

Der YouTube-Kanal LinusTechTips hat virtualisierungsbasierte 2- Sitzer- und 7-Sitzer-Systeme mit UnRAID als Host-Betriebssystem demonstriert . Jeder Arbeitsplatz hat die exklusive Kontrolle über eines der Windows-Gastbetriebssysteme, die auf dem Host ausgeführt werden. Für jeden Gast gibt es eine dedizierte High-End-Grafikkarte, die er durch die Verwendung von VT-d voll ausnutzt, wodurch das System in der Lage ist, anspruchsvolle Videospielsitzungen in voller Qualität gleichzeitig auf allen Plätzen zu hosten.

Fallstudien

Die weltweit größte Bereitstellung von Mehrplatzcomputern

Im Februar 2009 verpflichtete sich das brasilianische Bildungsministerium, 350.000 Linux-basierte Mehrplatz-Rechenstationen in mehr als 45.000 ländlichen und städtischen Schulen im ganzen Land bereitzustellen. Die ausgewählten Unternehmen für die Umsetzung dieses Projekts waren das kanadische Multiseat-Linux-Softwareunternehmen Userful Corporation und sein brasilianischer IT-Partner ThinNetworks.

Paraná Digitales Projekt

Einer der erfolgreichen Fälle von Multiterminal findet beim Paraná Digital- Projekt statt. Es richtet Multiterminal-Labors an 2000 öffentlichen Schulen des Bundesstaates Paraná ( Brasilien ) ein. Mehr als 1,5 Millionen Nutzer werden nach Abschluss des Projekts von den 40.000 Terminals profitieren. Die Labors verfügen über Multiterminals mit vier Köpfen, auf denen Debian läuft . Die Kosten für die gesamte Hardware sind 50 % niedriger als der Normalpreis, und für Software fallen absolut keine Kosten an . Dieser Projektentwickler ist C3SL ( Center for Scientific Computing and Free Software ).

Forschung an der Michigan State University in Tansania

Seit 2008 haben Elektro- und Informatikstudenten der Michigan State University an drei Schulen in Mto wa Mbu, Tansania, Multiterminal-Systeme mit Internetzugang installiert . Ziel des Projekts ist es, die Auswirkungen von Computersystemen mit Internetzugang in einem Bildungssystem zu untersuchen, das sich andere Bildungsressourcen wie Bücher nicht leisten kann. Die Computersysteme laufen mit Ubuntu 8.04 32-Bit und verwenden den von C3SL erstellten Open-Source-Multiseat Display Manager . Die Forschung wird schließlich verwendet, um Regierungsbeamten von Ländern der Dritten Welt zu präsentieren, um die positiven Auswirkungen kostengünstiger Computersysteme in Schulen zu demonstrieren. Das Projekt wird von George and Vickie Rock und der Dow Chemical Company gesponsert .

Bemerkenswerte Installationen

Siehe auch

Verweise