Estación de trabajo sin disco

Una estación de trabajo sin disco, computador sin disco, o cliente híbrido, es una estación de trabajo o computador personal sin disco duro o tarjeta gráfica, que emplea el arranque por red (pc net) para cargar su sistema operativo desde un servidor. También puede decirse que una computadora actúa como estación de trabajo sin disco, si sus discos no son usados y se usa el arranque por red.

Las estaciones de trabajo sin disco (o las computadoras que actúan como tales) son a veces conocidas como las computadoras de red o clientes híbridos. El cliente híbrido puede simplemente significar una estación de trabajo sin disco, o puede ser usado en un sentido más particular para indicar a una estación de trabajo sin disco que corra remotamente algunas, pero no todas, las aplicaciones, como en la arquitectura computacional de cliente ligero.

Las ventajas de los nodos sin disco pueden incluir un costo de producción más bajo, costos de funcionamiento más bajos, una operación más silenciosa, y ventajas de manejabilidad (por ejemplo, una instalación de software manejada centralmente).

Una vez más, por razones de la manejabilidad, en muchas universidades y en algunas organizaciones grandes, las PC son usadas en una configuración similar, con algunas o todas las aplicaciones almacenados remotamente pero ejecutadas localmente. Sin embargo, éstos no son estaciones sin disco si todavía se cargan (boot) desde un disco duro local.

Las estaciones de trabajo sin disco procesan datos, por lo tanto, usan su propio CPU y memoria RAM para correr software, pero ellas no almacenan datos persistentemente, esa tarea se le deja a un servidor. Esto es distinto a los clientes ligeros, en los cuales todo el proceso significativo sucede remotamente, en el servidor, el único software que corre en un cliente ligero es el "ligero" software de cliente ligero (es decir un software relativamente pequeño y simple), el cual maneja simples tareas de la entrada/salida para comunicarse con el usuario, como por ejemplo, dibujar una caja de diálogo en la pantalla o esperar por la entrada del usuario.

Un término colectivo abarcando tanto a la computación de cliente ligero, y su predecesor tecnológico, los terminales de texto (que solo muestran texto), es la computación centralizada. Tanto los clientes ligeros como los terminales de texto pueden requerir poderosas instalaciones centrales de procesamiento en los servidores, para poder realizar todas las tareas significativas de procesamiento para todos los clientes.

Los computadores sin disco pueden ser vistos como un compromiso entre los clientes pesados (tales como computadores personales ordinarios) y la computación centralizada, usando el almacenamiento central para la eficacia, pero no requiriendo el procesamiento centralizado, y haciendo el uso eficiente de la poderosa capacidad de cálculo de incluso el más lento de los CPU contemporáneos, que tenderían a estar desocupados durante mucha parte del tiempo bajo el modelo computacional centralizado.

El sistema operativo (OS) para una estación de trabajo sin disco es cargado desde un servidor, usando el arranque por red. En algunos casos, puede ser usado un almacenamiento removible para iniciar el proceso de carga, tal como una unidad de memoria flash USB, u otros medios booteables tales como el disco floppy, un CD o un DVD. Sin embargo, el firmware en muchas computadoras modernas puede ser configurado para localizar un servidor y comenzar el proceso de carga automáticamente, sin la necesidad de insertar medios booteables.

Después de que el proceso carga (bootstraping) haya sido iniciado, como se describió anteriormente, el bootstraping tomará lugar según uno de tres acercamientos principales.

La instalación del software y el mantenimiento del software instalado pueden ser más eficientes con esencialmente una sola imagen del sistema operativo (OS) para un arreglo de máquinas (con quizás algunos arreglos personalizados para las particulares diferencias entre las configuraciones de hardware entre los nodos). Además, cualquier cambio en el sistema hecho durante la operación del mismo, debido a la acción del usuario, a gusanos, virus, etc, puede ser eliminado cuando la energía es removida (si la imagen es copiada a un disco RAM local) como con el cargador remoto de Windows XP empotrado, o prohibido completamente (si la imagen es un sistema de archivo de red). Esto permite el uso en áreas de acceso público (tales como bibliotecas) o en las escuelas etc., en donde los usuarios pudieran desear experimentar o intentar "hackear" el sistema.

Sin embargo, no es necesario implementar la carga por red (network booting) para alcanzar cualquiera de las ventajas indicadas arriba - los PC ordinarios (con la ayuda de software apropiado) pueden ser configurados para descargar y reinstalar sus sistemas operativos todas las noches, por ejemplo, con trabajo extra comparado a usar la imagen de disco compartida de la que las estaciones de trabajo sin disco se cargan.

Realmente, una de las mejores cosas sobre los nodos sin disco modernos, es que pueden compartir la misma imagen de disco, usando una relación 1:N (1 imagen de disco usada simultáneamente por N nodos sin disco). Esto hace muy fácil instalar y mantener software de aplicaciones: El administrador necesita instalar o mantener la aplicación solamente una vez, y los clientes pueden tener la nueva aplicación tan pronto como se carguen desde la imagen actualizada. Se hace posible compartir la imagen de disco porque los nodos usan el caché de escritura: Ningún cliente compite para cualquier escritura en una imagen compartida de disco, porque cada cliente escribe a su propio caché.

Todos los sistemas de nodos sin disco modernos también pueden usar una relación 1:1 de cliente a imagen de disco, donde un cliente "es dueño" de una imagen de disco y escribe directamente dicha imagen. Entonces, no es usado el caché de escritura.

Hacer una modificación en una imagen de disco compartida usualmente es hecha de esta manera:

El uso del almacenamiento de disco central también hace un uso más eficiente del almacenamiento en disco. Esto puede cortar los costos de almacenamiento, liberando capital para invertir en tecnologías de almacenamiento más confiables y más modernas, tales como arreglos RAID que soporten operaciones redundantes, y redes de área de almacenamiento que permiten la adición en caliente de almacenamiento sin ninguna interrupción. Además, esto significa que las pérdidas de unidades de disco debido a fallas mecánicas o eléctricas, que son eventos altamente probables estadísticamente sobre un período de años, con una gran cantidad de discos implicados, son a menudo, menos probables para que sucedan (porque típicamente hay menos unidades de disco que puedan fallar), y menos probable de causar interrupción (porque probablemente serían parte de arreglos RAID). Esto también significa que los nodos en sí mismos tienen menos probabilidad de tener fallas de hardware que los clientes pesados.

Los nodos sin disco comparten estas ventajas con los clientes delgados.

Sin embargo, esta eficiencia de almacenamiento puede venir a un precio. Como frecuentemente sucede en la computación, la eficacia de almacenamiento creciente a veces viene al precio de un desempeño disminuido.

Una gran cantidad de nodos haciendo demandas simultáneamente en el mismo servidor pueden enlentecer la experiencia de cada uno. Sin embargo, esto puede ser mitigado instalando granes cantidades de memoria RAM en el servidor (que acelera operaciones de lectura mejorando el desempeño del caché), al agregar más servidores (que distribuyen la carga de trabajo de la entrada-salida), o agregando más discos a un arreglo RAID (que distribuya la carga de trabajo física de la entrada-salida). En todo caso éste es también un problema que puede afectar hasta cierto punto a cualquier red de cliente-servidor, puesto que, por supuesto, los clientes pesados también usan los servidores para almacenar datos de usuario.

De hecho, en algunos ambientes, los datos de usuario pueden ser mucho más significativos en tamaño y pueden ser accedidos más frecuentemente que los sistemas operativos y programas, así que moverse a un modelo sin disco no necesariamente causará una degradación de desempeño notable.

Un mayor ancho de banda de la red (es decir, mayor capacidad) también puede ser usado en un modelo sin disco, comparado a un modelo de cliente pesado. Esto no necesariamente significa que necesitará ser instalada una infraestructura de red de más alta capacidad, esto simplemente podría significar que será usada una proporción más elevada de la capacidad de la red existente.

Finalmente, dependiendo de la naturaleza de la aplicación y de la capacidad de la infraestructura de la red y del servidor, la combinación de latencias de la transferencia de datos de la red (transfiriendo físicamente los datos sobre la red), y la latencia de contención (esperando que el servidor procese las solicitudes de otros nodos antes que la del suyo), pueden llevar a una inaceptable degradación en el desempeño, comparado a usar unidades de disco locales.

Otro ejemplo de una situación donde un nodo sin disco sería útil, es en un posible ambiente peligroso donde los computadores probablemente puedan ser dañados o destruidos, haciendo así una ventaja la necesidad de nodos baratos, y de mínimo hardware. Una vez más los clientes ligeros también pueden ser usados aquí.

Las máquinas sin disco también pueden consumir poca energía y hacer poco ruido, lo que implica potenciales ventajas ambientales y los hace el ideal para algunas aplicaciones de clusters de computadores.tuche

Las corporaciones importantes tienden a implementar clientes ligeros en vez de híbridos^{[cita requerida]} (usando Microsoft Windows Terminal Server u otro software de este tipo), puesto que para el cliente puede ser usada una especificación de hardware mucho más baja (que esencialmente actúa como una simple "ventana" para el servidor central, el cual es el que está corriendo realmente el sistema operativo de los usuarios como sesiones de autenticación). Por supuesto, los nodos sin disco también pueden ser usados como clientes ligeros. Por otra parte, las computadoras de cliente ligero están aumentando en potencia al punto que están llegando a ser adecuadas para algunas aplicaciones, sustituyendo estaciones de trabajo sin disco completamentas.

Tanto las arquitecturas de cliente ligero como las estaciones de trabajo sin nodo, emplean clientes sin disco que tienen ventajas sobre clientes pesados (ver arriba), pero se diferencian con respecto a la localización del procesamiento.