Computação em Nuvem com Thin Clientes Linux

Usuários e benefícios de ambiente de sistemas de computação em nuvem baseados em Linux

Explore a computação em nuvem a partir de uma perspectiva ® Linux e descubra algumas das soluções mais inovadoras e populares baseadas em Linux—com uma visão particular em relação às opções benéficas ao ambiente.

Jeffrey M. Osier-Mixon, Technical Writer, MontaVista Software, Inc.

Jeffrey Osier-Mixon é escritor técnico, defensor de software livre e gerente de comunidade. Ele mantém um blog com atualizações diárias sobre software livre, possui um Meld integrado a uma comunidade Linux e faz palestras em conferências sobre o Linux.



28/Abr/2009

A computação em nuvem tem sido discutida amplamente em inúmeros fóruns e a partir de vários pontos de vista. Para os engenheiros e aficcionados em Linux, um aspecto empolgante da computação em nuvem é o interesse rápido dos clientes thin Linux.

O conceito básico da computação em nuvem é o uso dos recursos acessados pela Internet. Combinado com clientes de capacidade limitada, a computação em nuvem é muito parecida com uma computação de cliente/servidor através de uma LAN que usa terminais lentos ou clientes thin antigos. (A referência a "thin" significa que esses dispositivos possuem pouca ou nenhuma capacidade de processamento por si só, porque dependem da capacidade de processamento do servidor).

Como uma grande quantidade de dados precisa trafegar pela rede, o fator de limitação é a largura da banda. Quando os clientes thin gráficos começaram a se popularizar nos anos 90, o uso ainda era muito limitado para as LANs por causa dos requisitos de largura de banda. A Internet simplesmente era muito lenta. Mas mesmo com essa limitação, os benefícios da centralização—especialmente o custo de hardware, já que os computadores eram caros e os terminais thin eram baratos—compensavam fazer a troca.

Computador de Rede

Esta troca desapareceu com o crescimento rápido e imediato de acesso à Internet em alta velocidade e com a capacidade cada vez maior da própria estrutura da Internet. A mudança resultante para um rendimento maior torna todos os tipos de tecnologia de interesse acessíveis.

Agora é possível usar um navegador da Web para executar tarefas em um servidor remoto que antes era o único domínio de software hospedado em uma máquina local—mesmo se houver operações altamente gráficas, como layout de página ou edição de imagem. Um grande número de empresas estão criando serviços para atender à demanda. Pense em alguma tarefa que você executa localmente e as chances de que alguma empresa em algum lugar forneça esse serviço on-line, provavelmente sem nenhum custo.

Este paradigma também abriu caminho para novos métodos de acessar informações pelas redes, incluindo classes de software e dispositivos inteiramente novos. Os terminais não são mais lentos e os clientes já não são tão thin. Para alguns, a definição de "thin" foi ampliado para incluir qualquer sistema que possa acessar a Internet, independentemente de seus recursos gerais: telefones celulares, novos dispositivos como notebooks e dispositivos móveis da Internet (MIDs) e até mesmo computadores laptop e desktop antigos e adaptados. Todos os clientes são thin quando o servidor estiver tão bem equipado, completo e conectado como a própria Internet.

A maioria dos analistas do mercado concordam que o uso de clientes thin —especialmente telefones celulares—está aumentando em grandes proporções. De fato, espera-se que os clientes thin tornem-se o método principal de acessar a Internet para a maioria dos usuários no mundo dentro de poucos anos.

A rede de fato transformou o computador, como John Gage já previa isso em 1984.


Os Resultados

A utilidade, porém, nem sempre é um fator primário que determina a adoção em larga escala. Uma determinação mais precisa pode ser feita considerando o custo absoluto—especialmente se a adoção for considerada em países em desenvolvimento—e também o custo relativo em relação ao valor. A capacidade de um cliente ser thin causa uma relação direta ao seu custo, porque sistemas mais simples são mais baratos para serem produzidos. Da mesma forma, o custo de um software baseado em computação em nuvem é diretamente relacionado à adoção em larga escala.

Mercados Criativos e a Taxa de Valor de Custo

A computação em nuvem, junto com uma tecnologia de suporte como clientes thin, leva as organizações a considerarem métodos criativos de financiamento e marketing. Por exemplo, o One Laptop Per Child (OLPC) produz dispositivos muito baratos (por volta de 200 dólares), desenvolve software voltado para a educação e vende para governos de países em desenvolvimento, em vez de vender para os usuários, para criar oportunidades educacionais em países que antes não tinham nenhum acesso à Internet ou tecnologia da educação. Este tipo de atividade, embora eventualmente rentável para a empresa, também traz benefícios para o mundo em geral.

A história do OLPC também chama a atenção para a importância de considerar o custo em relação ao valor. Considere o custo total de um cliente "thick". Pense em um escritor técnico com um laptop em uma cafeteria. Este laptop pode conter todos recursos disponíveis para concluir o projeto—um processador de texto, programa de layout de página, ferramentas de diagramação para inserções gráficas e ilustrações e ferramentas de conversão para XML e PDF—tudo incluído neste laptop, que pode custar 2.000 dólares e ter recursos semelhantes ao de uma máquina desktop. O software também pode custar o equivalente ao próprio sistema, chegando a um investimento total de 4.000 dólares.

Por outro lado, esse mesmo escritor nessa mesma cafeteria pode trabalhar com um cliente thin—que é um sistema bem menor e com recursos limitados que literalmente custa um décimo do valor do laptop. Graças ao software e ao armazenamento disponível em nuvem, esse cliente thin pode ter partes não móveis, um processador muito simples e recursos suficientes para executar um navegador da Web moderno e uma conexão rápida de rede, porém ele possuirá todos os recursos—provavelmente cada vez mais—à mão do que o usuário local, além de ter a certeza de que o trabalho estará protegido mesmo se acabar a bateria ou se o próprio laptop for roubado.

O software disponível na nuvem pode produzir documentos da mesma qualidade com níveis semelhantes de controle sobre o produto final, além de ser totalmente gratuito, favorecido pela adoção corporativa, pela divulgação ou por algum outro processo de incentivo criativo. Investimento total do usuário: 200 dólares.


Pinguins nas Nuvens

O melhor ambiente operacional para um cliente thin designado em torno da computação em nuvem possui as seguintes características:

  • É altamente customizável
  • O sistema operacional é muito barato ou até mesmo gratuito
  • Todos os aplicativos necessários são baratos ou gratuitos
  • A rede é construída no núcleo do sistema operacional
  • É pequeno o suficiente para encaixar em dispositivos minúsculos
  • Flexível e potente o suficiente para executar laptops completos
  • Conserva a vida útil da bateria ao máximo por um custo muito baixo.

O Linux atende a todos esses critérios. Ele está dominando o espaço móvel, o espaço corporativo e o espaço integrado, incluindo dispositivos destinados ao consumidor, como book readers e set-top boxes. E com a virtualização, o Linux também pode executar aplicativos criados para o Windows®, Mac OS X e outros sistemas operacionais.

Linux: O Sistema Operacional para Computação em Nuvem

O Linux se desenvolveu e tornou-se viável como um sistema operacional integrado, já que sua facilidade—em termos de custo e de licença isenta de direitos—revolucionou um mercado que antes era dominado por alguns indesejáveis que cobravam royalties muito caros por unidade. O Linux agora oferece um suporte em tempo real além de um suporte de driver estruturado com uma flexibilidade que os proprietários de sistemas operacionais nunca imaginavam ter em tempo real, sem falar que a disponibilidade dos aplicativos relevantes é espetacular. O Linux foi o responsável por criar pelo menos quatro novos sistemas operacionais de notebook, lidera o enorme crescimento em vendas de telefones inteligentes e com certeza continuará, cada vez mais, ganhando participação no mercado nos próximos 5 a 10 anos.

A flexibilidade, o controle do desenvolvedor, as facilidades de gerenciamento de energia e a estabilidade geral do Linux também permite que ele se adeque aos sistemas antigos e reciclados. Você pode dar uma nova vida às antigas máquinas ao carregar o Linux em vez do (ou além do) sistema operacional host.

Aplicativos para Acessar a Nuvem

E quanto aos aplicativos? Algo além do sistema operacional é necessário para obter acesso à nuvem e o custo também deve ser considerado aqui. A nuvem tornou os clientes thin possíveis, mas a chave para torná-los mais baratos é limitar o custo do software para executá-los.

A maioria dos desenvolvedores sabem que alguns dos aplicativos mais poderosos orientados à rede são totalmente gratuitos, incluindo navegadores da Web (como Firefox, Opera e Chrome), software de e-mail (como Thunderbird e Evolution), sistemas de mensagens instantâneas (como Pidgin e Trillian) e ambientes de aplicativo multiplataforma (como a tecnologia ™ Java). A combinação de apenas quatro desses tipos de aplicativos já formaria um cliente thin excelente, todos totalmente gratuitos.

Note, porém, que sistemas operacionais e aplicativos de software livre e gratuitos não significam que você poderá criar um dispositivo sem nenhum custo. Jamie Zawinski, um famoso desenvolvedor de software livre, uma vez disse, "O software livre será livre se o seu tempo não tiver nenhum valor". Você precisa dedicar muito trabalho para projetar e implementar sistemas baseados em software livre, tal como deve ser feito quando avaliar o software do proprietário. Porém, como o produto base é livre e o código de origem está disponível, o valor agregado para esse momento será muito maior para o software livre do que para o software pago, mesmo se o processo em si demorar um pouco mais.

É por isso que hoje já há mais de 100 mil desenvolvedores Linux integrados atualmente, e esse número tende a aumentar ainda mais.


Quais clientes thin existem hoje?

Esta seção descreve vários tipos de clientes thin no mercado atualmente. Muitos desses clientes são dispositivos novos que ainda estão procurando seu lugar no coração dos consumidores e empresários. Todos eles possuem recursos comuns: possuem pouca capacidade de armazenamento e de processamento em relação às funções às quais foram designados a executar, são projetados em torno da computação em nuvem e executam sistemas operacionais baseados em Linux e outro software de origem livre.

Netbooks

Um netbook é um laptop pequeno, simples (em relação aos padrões modernos) e ainda assim cheio de funções que geralmente suporta conexão de rede wireless. Os netbooks são projetados para serem usados como clientes thin e a maioria não tem ventoinhas ou unidades de disco.

Os exemplos incluem OLPC XO, Asus EEE PC e MSI Wind. A maioria executa distribuições Linux completas como Fedora ou Ubuntu, embora algumas possuam distribuições desenvolvidas para eles especificamente, como sistemas operacionais Sugar baseados em Linux do OLPC, que foram desenvolvidas pelos instrutores como um ambiente de aprendizagem. A interface Sugar também está disponível para ser executada em um sistema Windows ou Apple padrão (consulte Recursos para acessar os links e obter mais informações).

MIDs

Um Mobile Internet Device (MID) é um dispositivo pequeno com uma tela sensível ao toque e, opcionalmente, um teclado do tamanho de um polegar. Também conhecido como Ultra-Mobile PCs (UMPCs), os MIDs suportam conexão de rede wireless e são projetados especialmente para uso móvel. (O tamanho é semelhante ao de um telefone celular). A principal diferença entre os netbooks e os MIDs é o tamanho, embora muitos usem os mesmos processadores, os recursos dos MIDs geralmente são menores, pois possuem menos capacidade de armazenamento, menos memória e as telas são menores.

Os exemplos incluem o Nokia N810, o Sony Vaio P e o Acer Aspire série ONE. Quase todos os dispositivos conhecidos como MIDs executam alguma variante do Linux. O dispositivo Nokia em particular executa o Maemo, uma plataforma que combina o kernel e middleware cujo ambiente do usuário é relativamente limitado e otimizado para manter os recursos disponíveis para os aplicativos, embora alguns desenvolvedores tenham criado ambientes de desktop alternativos. Também está disponível o Ubuntu MID Edition, que pode ser construído junto com o Moblin em conjuntos de ®middleware baseados em Intel para produzir um ambiente operacional poderoso.

Telefones Inteligentes

Esses telefones celulares cada vez mais atrativos, que começou como dispositivos corporativos capazes de abrir e-mail e acessar a Internet, explodiram em popularidade. Muitos deles são vendidos com teclados minúsculos e com acessos à Internet cada vez mais rápidos devido ao enorme crescimento paralelo das redes de dados 2.5G e 3G dos telefones celulares.

Os exemplos de telefones inteligentes com teclados incluem o novo Palm Pre, o HTC G1 e o projeto OpenMoko. Alguns aparelhos sem os teclados incluem o Motorola Krave ZN4, o Samsung Anycall SCH-i859 e o Emblaze Mobile Edelweiss, e o design de referência Purple Magic da empresa francesa de mesmo nome. Todos esses telefones são baseados em Linux.

Vários outros novos projetos de telefones que executam variantes do Linux foram recentemente anunciados. As distribuições Linux designadas especialmente para telefones inteligentes incluem Android (um produto Google) e o software baseado em LiMo, uma empresa especializada em smart phone.

Dispositivos Dedicados

Alguns dispositivos dedicados também dependem da rede para executar suas funções principais. Os book readers eletrônicos possuem um método de fazer download de livros: O Amazon Kindle usa uma conexão de rede baseada em celular para conectar diretamente ao servidor da Amazon (Note que o Kindle executa o Linux). Outros dispositivos dedicados e que operam em rede incluem o digital video recorder (DVR) TiVo e o set-top box Roku Netflix Player, ambos executados no Linux.

Dispositivos Híbridos

Um novo dispositivo está entrando no mercado que pode ser melhor chamado de computador híbrido em nuvem. Ele é um laptop de escritório padrão com uma característica interessante: é um cliente thin baseado em Linux construído diretamente no hardware que compartilha o teclado, a tela e a conexão de rede. Pode parecer estranho ter dois computadores em uma mala, mas a utilidade se torna evidente quando o cliente thin é ativado e se conecta instantaneamente como um telefone celular, permanece ligado por até 18 horas com uma bateria padrão e entra em estado de espera para que o usuário possa inicializar a máquina maior sempre que ele precisar. Ela é realmente uma máquina em nuvem com um backup local.

O único dispositivo híbrido atual é o Dell Latitude série E4200/E4400 (a capacidade é chamada de Latitude ON), porém mais desses dispositivos já estão planejados para os próximos anos.


Pinguins Verdes, Nuvens Verdes

Há benefícios ambientais tanto para computação em nuvem quanto para o uso de clientes thin baseados em Linux.

A computação em nuvem centraliza os recursos, para que todo o processamento pesado aconteça em máquinas grandes e rápidas, algumas delas operando excelentemente "em nuvem". Algumas empresas—especialmente a Google—levaram a sério esse conceito ao instalar fisicamente server farms perto de usinas de geração de energia, tal como em Oregon e em Eemshaven, ao norte da Holanda (onde há um grande aglomerado de moinhos de vento). Como a maior parte da eficiência de energia elétrica é perdida na transmissão, isso será bom para a o planeta e bom para a empresa. A Google também patenteou (e que também ficou conhecido) um server farm movido pelo vaivém das ondas, que seria instalado não apenas com sua fonte de alimentação como também seria totalmente sustentável.

Os clientes thin Linux possuem outros benefícios. Primeiro, eles são "thin," significando que o hardware consome pouca energia e, assim, gastam menos energia elétrica do que os laptops caros. Segundo, eles executam o Linux, que possui muitas vantagens relacionadas ao gerenciamento de energia, mesmo em hardware mais velho.

Terceiro e o mais importante, o Linux é executado praticamente em qualquer lugar. Em vez jogar fora seu computador antigo, dê a ele um novo disco rígido mais barato—ou apenas faça o boot a partir de um CD ou de uma unidade flash USB (UFD)—e readapte o computador como um cliente thin.

O planeta irá te agradecer.

Recursos

Aprender

Obter produtos e tecnologias

  • alguns ambientes livres e populares do Linux ideais para clientes thin incluem:
  • Com o Software de teste da IBM, disponível para download diretamente do developerWorks, construa seu próximo projeto de desenvolvimento no Linux.

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