Özet : Akademik bir eğitim altyapısının bilişim yönünden

Terminal Sunucu Yapının Üniversitelerde Uygulanması
Yrd. Doç. Dr. Emin Germen
Anadolu Üniversitesi
Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü
e-posta : [email protected]
Özet
Akademik bir eğitim altyapısının bilişim yönünden güçlendirilmesi, üniversite içerisinde
görev alan gerek akademik ve idari personelin ve gerek üniversite öğrencisinin bilgisayar
kullanabilme olanağının artırılmasıyla doğru orantılıdır. Mali açıdan oldukça büyük
yükler getiren yaygın bilgisayar sistemlerinin etkin ve verimli bir biçimde kullanılmasına
olanak tanıyan terminal sunucu (terminal server) yapı, eldeki modası geçmiş
bilgisayarların günümüz bilgisayarlarının hızında çalışmasına olanak tanıyacak bir
platform sunmaktadır. Bu çalışmada terminal sunucusu ve buna bağımlı zayıf istemci
(thin-client) mimarisi tanıtılacak ve bu mimarinin Anadolu Üniversitesindeki
uygulamalarına değinilecektir.
1. Giriş
Günümüzde, ortak programların yoğun olarak kullanıldığı bilgisayar laboratuarları,
Internet erişiminin sağlandığı Internet-Kafeler, kampus ölçekli bir ağa bağlı akademik ve
idari personel bilgisayarları büyük ölçüde akademik bilişim altyapısının donanımını
oluşturmaktadır. Eğitim kalitesi ve bilimsel bilgi birikiminin paylaşımı bu donanım
altyapısının gücüyle doğru orantılı olarak artmaktadır. Ancak bilgisayar teknolojisinin
gerek donanım gerekse yazılım açısından ivmelenerek gelişmesi göz önünde
bulundurulduğunda yaklaşık iki-dört yıl içerisinde bu altyapı demode olmakta ve yeni
programların ve teknolojinin gereksinimlerini karşılamakta yetersiz kalmaktadır.
Kurumlar bu gelişime paralel olarak ellerinde kullanabilecek yatırımlar doğrultusunda
mevcut bilgisayar sistemlerini
yenilemekte ve bu işlem için onbinlerce dolar
mertebesinde harcama yapmaktadırlar. Modası geçmiş bilgisayarlar da kullanımdan
kaldırılmakta, bunun sonucunda ortada büyük bir bilgisayar çöplüğü oluşmaktadır.
Bilgisayar sektörünün gelişmeye başladığı ilk yıllarda üniversitelerde ve büyük
kurumlarda bilgisayar altyapısını mainframe teknolojisi oluşturmaktadır. İşlem gücünün
tek bir noktada toplandığı ana bilgisayar ve bu bilgisayarla bağlantılı akılsız terminaller
(monitör, klavye, yazıcı vb.) temeline dayalı çok yüksek maliyetli bu yapı, kişisel
bilgisayarların gelişimine bağlı olarak yerini yerel ağ tabanlı çözümlere bırakmış ve
bilişim maliyeti göreceli olarak oldukça ucuzlamıştır. Ancak kişisel bilgisayarların kısa
zamanda (ortalama 2-4 yıl) çağının ihtiyaçlarını karşılayamaz duruma gelmesi, periyodik
olarak bu bilgisayarların yenilenmesi ihtiyacını da beraberinde getirmiş ve böylece
bilgisayarları günün teknolojisine uydurmak, üniversitelerin en büyük mali sorunlarından
birisi olmuştur. Bilgisayar teknolojisinin gelişimine paralel olarak veri iletişim gelişimi
de günden güne ivmelenmiş ve ağ teknolojisi yerel ağlarda Gigabit/sn.hızına erişmiştir.
İşlem gücünün ucuzlamasıyla ve ağ iletişim altyapısının güçlenmesiyle artık
kullanılmamaya başlanan mainframe mantığına, bir başka deyişle işletimin
merkezileştirilmesi mantığına tekrar dönülmekte ve istemci-sunucu mimarisi bu tabana
oturtulmaktadır. Bilişim sektöründeki Microsoft, Citrix, Sun, gibi önemli firmalar, bu
teknolojiye büyük yatırım yapmakta ve performansı oldukça düşük kişisel bilgisayarların
sadece bir terminal olarak güçlü ana sunucu etrafında çalıştırılması mantığına bağlı
sistemlerini geliştirmektedirler.
Bu çalışmada ilk olarak işlem gücü yüksek ana sunucu etrafında işlem gücü düşük kişisel
bilgisayarların yerel ağ üzerinden bağlandığı terminal-sunucu mimarisi ve buna bağlı
olarak zayıf istemci alt yapısı tanıtılacaktır. Daha sonra Anadolu Üniversitesi Eğitim
Fakültesi öğrenci laboratuarında bu yapının uygulanma biçimi anlatılacaktır. Üçüncü
bölümde bu yapının sağladığı avantajlara değinilecek ve gelecek yatırımların nasıl
planlanacağı üzerinde durulacaktır.
2. Terminal-Sunucu Mimarisi
Bilgi Teknolojisi (BT) (Information Technology IT) terminolojisinde Terminal sunucusu,
kişisel bilgisayar, yazıcı gibi terminal olarak adlandırılan cihazların yerel ağ üzerinden,
bir ağ arabirimi (örneğin 10/100 Mb/s Ethernet kartı, 56 K Modem, vb.) ile kendisine
bağlanılan ve bu cihazlara servis veren bir donanımdır. Genelde bu donanım için işlem
gücü yüksek, oldukça büyük bir bellek kapasitesine sahip bir sunucu bilgisayar
kullanılmaktadır. Terminal sunucusuna bağlanan her bir bilgisayar, sunucudaki tek
bağlantı kaynağını (Ethernet kartı veya modem) paylaşmakta ve bu bağlantı üzerinden
sunucuyla veri iletişimi yapılmaktadır. Terminal olarak adlandırılan cihazlar için işlem
gücü düşük standart bir grafik arabirime sahip kişisel bir bilgisayar yeterli olmakta ve bu
bilgisayar sadece terminal sunucudaki programların çalıştırılmasını sağlamaktadır. Bu
esnada terminal ve sunucu arasındaki yerel ağ bağlantısı üzerinden sadece terminallerin
fare hareketleri ve klavyeden gelen ardışık basılmış tuş kombinasyonları sunucuya
aktarılmakta ve işlem sonucu sunucudan alınan grafik verisi terminale
yönlendirilmektedir. Bkz. Şekil 1
Ekran grafiği
İstemci bilgisayar
Fare hareketleri, klavye verileri
Uygulamalar sunucu üzerinde çalışır
Kullanıcı klavye ve fare verileri sunucuya iletilir
Sunucudan ekran verileri istemciye aktarılır
Merkezi terminal sunucu
Şekil 1. Terminal sunucu yapısı
Terminal-Sunucu yapı içerisinde terminal olarak adlandırılan ve bir ölçüde istemci
diyebileceğimiz bilgisayarlarda hiçbir işlem yapılmamakta, tüm işlemler, merkezi
sunucuda gerçekleşmektedir. Sunucuların donanımları planlanan kullanıcı sayısına ve
çalıştırılacak programlara bağlı olarak belirlenmekte ve bu sunucu üzerine Microsoft
Windows tabanlı uygulamaların çalıştırılabilmesi için Citrix® MetaFrame™ veya
Microsoft® Windows 2000™ Server işletim sistemine gerek duyulmaktadır. Terminal
olarak kullanılan bilgisayarlarda herhangi bir 16 bitlik veya 32 bitlik bir işletim sistemi
(Windows 95, Windows 98, Windows NT veya üzeri) yeterli olmaktadır. Bu işletim
sistemi üzerinde çalışacak bir bağlantı programı vasıtasıyla ağ üzerinden ana sunucu ile
iletişim sağlanmakta ve sunucuda yüklenmiş tüm programlar çalıştırılabilmektedir. Bir
başka deyişle istemciye bağlanmış her bir bilgisayarı bir akılsız-terminal olarak
düşünmek olasıdır.
Sonuç itibarıyla işlem gücü düşük bilgisayarlar sadece grafik ve veri arabirimi olarak
kullanılmakta ve bu terminallerden elde edilen performans, sunucunun gücüyle doğru
orantılı artmaktadır. İstemci ne kadar güçlüyse, performans açısından bu hız her bir
kullanıcıya doğrudan yansımakta ve kullanıcı önünde sunucu bilgisayarı varmışçasına
hızlı çalışabilmektedir.
3. Anadolu Üniversitesi Eğitim Fakültesi Laboratuarı Terminal-Sunucu Modeli
Terminal Sunucu modelinin başarısı ve etkin kullanımı, sunucu olarak seçilen
bilgisayarın gücüyle doğrudan ilişkilidir. Yaklaşık 20 kullanıcıya hizmet verebilecek ve
ortalama ofis uygulamalarının ve program yazma geliştirme platformların
çalıştırılabilmesini sağlayacak bir sunucu için en az Pentium 4 tabanlı bir işlem gücüne
gereksinim duyulmaktadır. Ayrıca uygulamalar sonucu elde edilen deneyimler
doğrultusunda her bir kullanıcı bilgisayar için sunucu bilgisayarda 25 Megabytlık bir
belleğe ihtiyaç duyulmaktadır.
Anadolu Üniversitesi Eğitim Fakültesi laboratuarı alt yapısı belirlenirken bu laboratuarın
hizmet vereceği öğrenci kitlesi belirlenmiş ve bu kitleye yönelik programlar seçilmiştir.
Eğitim laboratuarı 60 bilgisayardan oluşmakta ve 60 bilgisayar 3 ayrı mekana
dağıtılmıştır. Sonuç olarak üç ayrı laboratuarda ortalama 20 bilgisayar öğrenci
kullanımına sunulmuştur. Bu laboratuarlarda kullanılan bilgisayarlar Pentium MMX 160
MHz. tabanlı olup her birinde 16 MByte Ram ve 100 Mbit/saniye iletişim sağlayacak
ethernet kartı bulunmaktadır. Ayrıca bilgisayarlarda en fazla 1 GByte kapasiteli sabit
diskler bulunmaktadır. Bilgisayarlarda sadece Microsoft Windows 95 işletim sistemi ve
Sunucu bilgisayara bağlantıyı gerçekleştirmeyi sağlayan bağlantı programı (Client
Connection Manager) çalıştırılmaktadır. Bu laboratuarları kullanacak öğrenciler için
gerekli uygulamalar aşağıda belirtilmiştir.





Internet bağlantı programı: Internet Explorer
Ofis Uygulamaları : Microsoft Word, Excel, PowerPoint, Access
Veri Sıkıştırma ve açma programı : WinZip
PDF dosya okuma porgramı : Adobe Acrobat Reader 5.0
Yazılım Geliştirme Platformu : Microsoft Visual Studio 6.0
Her bir öğrenci laboratuarı, bir başka deyişle her 20 istemci (terminal) için, bir sunucu
atanmıştır. Bu sunucularda Pentium 4 1.6 MHz işlemcili ve Sabit Disk kapasitesi 30
GByte olup 1 GByte ana bellek kullanılmıştır. Bilgisayarlar birbirlerine yerel ağ
üzerinden 100 MBit/sn hıza sahip anahtarlarla bağlanmış ve üniversite ağından
ayrılmıştır. Üniversite ağına bağlı sunucudaki ikinci bir ethernet kartı vasıtasıyla tüm
kullanıcı bilgisayarların Internet erişimi kontrollü bir şekilde sağlanmaktadır. Burada her
bir kullanıcı için sanal IP numarası verilmiş ve Terminal Sunucu ayrıca ağ bağlantı cihazı
olarak yapılandırılmıştır. Böylece üniversitelere tahsis edilen durağan IP numaralarının
üzerinde ekonomiye gidilmiştir. Bkz Şekil 2
Internet
193.140.190.11
10.10.1.200
...
10.10.1.1
10.10.1.2
10.10.1.20
Şekil 2. Laboratuar kurulum yapısı
Öğrenciler, sunucu üzerindeki en son sürümlü programları oldukça hızlı biçimde
çalıştırabilmekte ve sunucuda kendilerine ayrılmış yeterli bir sabit disk alanına verilerini
depolayabilmektedirler. Böylece kullanıcı bilgisayarları için oldukça sınırlı kapasiteye
sahip bir sabit disk yeterli olmaktadır.
Bu sistemin en önemli avantajlarından birisi, sistem güvenliği ve gürbüzlüğüdür.
Öğrencilerin terminal olarak kullandıkları bilgisayarlara program yükleyemediklerinden
dolayı, sabit disklerin sistem yöneticileri tarafından istenmeyen programlarla
doldurulmaları ve kullanıcılardan gelebilecek virüsler yüzünden sık sık oluşan sistem
arızalarının önüne geçilmektedir. Yirmi bilgisayarlık bir laboratuarın bir aylık çalışması
süresince ana sunucuda herhangi bir problemle karşılaşılmamıştır ve öğrencilerin
çalışmalarını kesintiye uğratacak ciddi bir sorun çıkmamıştır. Aşağıda günün yoğun bir
saatinde alınan sunucunun performans bilgileri görülmektedir.
a) Terminal sunucunun sistem
performans bilgisi
b) Terminal sunucuya bağlı kullanıcı
bilgisayarların idare merkezi
Şekil 3. Terminal Sunucunun Ortalama Çalışma Durumu
Öğrenci laboratuarları ve Internet Kafelerde kullanılan bu modelin bir benzeri olan zayıf
istemci (thin-client) mimarisi idari personelin bilişim altyapısında kullanılmak üzere
projelendirilmiştir. Zayıf istemci, içerisinde sabit diski olmayan ancak ana sunucu ile veri
iletişimi yapabilen bir işletim sisteminin yüklü olduğu bir belleğe sahip masa üstü
terminal olarak tanımlanabilir. Bu terminalin işlevi, sadece kullanıcının klavye ve fare
verilerini yorumlayıp ethernet üzerinden ana sunucuya yollamak ve ana sunucudan gelen
değişen ekran görüntülerini kullanıcıya iletmektir. Bu yapıda da kullanıcıların
gereksinimi olan tüm programlar ve veriler sunucu üzerinde bulunmakta, tüm veri
depolama işlemleri sunucu üzerinde kullanıcıya ayrılmış alanlada gerçekleşmektedir.
4. Terminal Sunucu ve Zayıf İstemci Modelinin Faydaları:
Terminal sunucunun servis verdiği istemciler ister zayıf istemci isterse performansı düşük
bir bilgisayar olsun, bu donanımların maliyetleri günümüz programlarının hızlarına ve
istemlerine karşılık verebilecek bir bilgisayardan oldukça düşüktür. Az maliyetle yüksek
performansa erişmenin en kolay yöntemlerinden birisi, terminal sunucu modeliyle
yapılandırılmış çok istemcili bir sitemdir. Bu sistemin Anadolu Üniversitesine sağladığı
yararlar şöyle açıklanabilir:
 Kolay Kurulum ve Kolay Kullanım: İstemciler için güçlü bir işletim sistemine
gerek duyulmamaktadır. Zayı istemci içerisine kendi işletim sistemiyle (genelde
Windows CE) gelmektedir. Bilgisayarlarda ise 16 bitlik bir işletim sisteminin
çekirdeği yeterli olmaktadır. Bu bilgisayarların sunucuya bağlanması çok kısa bir
zaman almaktadır.
 Bilgi Teknolojisi personelinin ve teknisyenlerin sistem yazılım ve
donanımlarından kaynaklanan sorunlarla uğraşmaları gittikçe azalmakta,
programların tek bir merkeze yüklenmesiyle, dağınık yazılımlarla uğraşmaktan


kurtulunmakta ve problemlere merkezi çözümler, çok kısa zamanda
üretilmektedir.
Kullanıcıya ait tüm ayarlar merkezi sunucu üzerinde tutulduğu için tüm
tanımlamalar bir merkezden yapılabilmektedir. Yeni programların veya kullanılan
programların yeni sürümlerinin yüklemesi, kullanıcı tanımlarındaki değişiklikler,
yazıcı vb eklentiler terminal üzerinde değil, merkezi sunucu üzerinde
yapılmaktadır. Bu sayede terminal tarafında ortaya çıkabilecek tüm sorunlar daha
baştan giderilmiş olmaktadır.
Kullanıcıların işlem hızı gereksinimleri doğrultusunda her bir istemcinin
güncellenmesine gerek kalmadan sadece sunucudaki donanım ve yazılım
yenilemeleri, anında her kullanıcı için geçerli olmakta ve çok uzunca bir süre PC
alımına gerek kalmamaktadır. Sadece merkezi
sunucunun kapasitesinin
arttırılması tüm kullanıcıların anında yüksek hıza geçmesini sağlayacaktır.
20 bilgisayarlık bir laboratuar kurulurken, üniversitedeki günlük kullanım için yeterli
performansa sahip olmayan bilgisayarlar toplanmış ve bunlar için hiçbir yeni yatırım
yapılmamıştır. Ortalama 1024x768 çözünürlüğü destekleyebilecek bir grafik kartına
sahip Pentium MMX veya Intel 486 tabanlı bir bilgisayar, istemci olarak rahatlıkla
kullanılabilmektedir. Böylece kurumlarda atıl durumdaki her türlü bilgisayarın
değerlendirilmesi mümkün olmaktadır. Tüm yatırım sadece sunucu için yapılmış olup 20
bilgisayarın yükünü karşılayabilecek bir bilgisayar için yaklaşık 1500 US$ yeterli
olmaktadır. Böylece 1500 US$ harcayarak tüm istemlere çok hızlı cevap veren 20
bilgisayarlık bir laboratuar kurulmuştur.
20 kullanıcılı bir bilgisayar sistemi için yeni bir yatırım planlanırken, bu ortamda
kullanıcılar için PC yerine zayıf istemci düşünülmüştür. Aşağıda PC tabanlı bir bilgisayar
sistemi ile zayıf istemci tabanlı bir sistemin mali karşılaştırılması görülmektedir.

PC tabanlı 20 kullanıcılı sistem:
Donanım:
Günümüz ortalama Pentium 4 tabanlı PC maliyeti : 800 US$
20 Kullanıcı maliyeti : 20 x 800 = 16.000 US$
Yazılım :
20 Kullanıcı maliyeti : 20 x Kullanılan programların lisans sözleşmeleri tutarı.

Zayıf İstemci tabanlı 20 kullanıcılı sistem
Donanım:
Sunucu
Pentium 4 tabanlı geniş belleğe sahip sunucu : 1500 US$
Zayıf-Kullanıcı : 400 US$
20 Kullanıcı maliyeti : 20 x 400 = 8.000 US$
Toplam : 9.500 US$
Yazılım
1 Kullanıcı maliyeti : 1 x Kullanılan programların çok kullanıcılı lisans
sözleşmesi tutarı.
5. Sonuç:
Bu çalışmada hemen her kurumda kullanılabilecek ve üniversitelerin genel amaçlı çok
kullanıcılı bilgisayar sistemlerine alternatif olabilecek, terminal sunucu tabanlı yapı
tanıtılmış olup bu modelin kullanılmasının ekonomik ve işletimsel faydalarına
değinilmiştir. Anadolu Üniversitesi’nde bu yapı kullanılarak oldukça kısıtlı bütçelerle
kurulmuş ve öğrencilerin tüm ihtiyaçlarını karşılayabilen bir laboratuar modeli
tanıtılmıştır. Bu model tüm üniversitelerde uygulandığında oldukça büyük bir ekonomik
ve teknik kazanım elde edilebilecek, üniversitelerin bilgi teknolojisi altyapısını
güçlendirmede önemli adımlar atılmış olacaktır.