利用虚拟化技术构建图书馆个性化桌面系统

章增安 褚芸芸

（1.辽宁师范大学图书馆，辽宁 大连 116029；2.辽宁师范大学计算机与信息技术学院，辽宁 大连 116081）

利用虚拟化技术构建图书馆个性化桌面系统

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（1.辽宁师范大学图书馆，辽宁 大连 116029；2.辽宁师范大学计算机与信息技术学院，辽宁 大连 116081）

为了解决图书馆桌面维护成本高昂、操作繁琐、批量部署困难等问题，提出了一种基于虚拟化技术的个性化桌面系统解决方案。该方案以满足图书馆个性化桌面应用为目标，在VMware搭建的虚拟化环境中通过VMware View 5虚拟桌面自动化管理工具实现了教师个人、公共检索及电子阅览3种具体类型的桌面应用。实践证明，虚拟桌面可以提高管理效率、节约建设成本及简化部署难度。

桌面虚拟化技术 个性化桌面系统 VMware View 5

1 引言

虚拟化、云计算等新技术在图书馆的应用为变革服务形式、创新管理模式提供了高效、便捷的信息化环境。作为虚拟化应用之一的桌面虚拟化技术（Virtual Desktop Infrastructure）以其低成本、高效率、部署方便等优点在图书馆逐渐受到重视，尤其是在图书馆数量庞大、应用多样的桌面应用方面。图书馆的桌面应用主要包括教师工作用机、检索用机和电子阅览室公共用机等，因使用需求不同，安装的操作系统、应用软件、存储的数据等方面存在较大差别[1]。如何高效地管理、维护这些个人电脑一直是图书馆信息技术人员关注的问题，找到一种省时省力、方便快捷的管理模式对提高图书馆桌面应用效率将起到重要的作用。

传统的维护管理需要花费大量的人力物力去完成桌面的部署、软硬件的安装和维护、安全的防护、设备的升级改造等。针对这种状况，管理者采用了一些新的措施和方法。如采用GHOST技术完成操作系统和应用软件的快速安装[2]。但这种方式易受到网络带宽限制，安装、重新部署和升级十分困难。还有一种常用的方法是通过主机自带或另加的硬盘保护卡的网络拷贝功能实现操作系统和应用软件的网络同传[3]。这种方式也受到网络的严格限制，而且由于各种主机用途不同，网络同传应用也非常有限。

随着虚拟化、云计算等新技术在图书馆的逐渐应用，一种新的维护、管理方式带来了解决办法。这就是桌面虚拟化技术[4]，它颠覆了传统意义上的桌面管理概念，剥离了计算机终端软件与硬件之间的联系，将系统和服务集中在服务器端，这使得网络管理人员不必再将维护的重点放在分散的个人终端上，只要维护和加固服务器端，便可以实现全网络终端便捷的维护和高安全。终端用户也可以从选择和安装各种安全软件、补丁升级、病毒库升级等繁杂的个人维护工作中解脱出来，并且虚拟化和集中化的应用方式可以使用户终端从根本上避免系统瘫痪、软件冲突及误操作等多层面的问题。笔者提出了一种在图书馆虚拟化环境中通过VMware View 5实现的桌面虚拟化应用方案，该方案已在辽宁师范大学图书馆应用，其提高了服务器的管理效率，节约了建设成本，极大地改善了服务器部署与维护的难度。

2 桌面虚拟化

2.1 VMware View 5介绍

VMware View 5是VMware公司桌面虚拟化产品，它提供了能够通过一台终端实现对数万个虚拟桌面的可扩展管理功能，在可用性、可靠性以及安全级别等方面远超出了传统PC的维护、管理水平[5]。VMware View 5虚拟桌面运行在VM-ware vSphere搭建的虚拟化服务器中，终端用户通过VMware View 5客户端使用Microsoft的RDP协议或VMware的专有的PcoIP协议连接到虚拟桌面，并且可以使用本地的USB、硬盘等存储器。

2.2 VMware View 5的组成

VMware View 5由虚拟桌面服务器平台、存储、管理平台、AD域名控制服务器、瘦客户终端管理系统等组成。其核心部分是VMware View Connection Server和VMware ESX Server，View Connection Server是VMware View 5虚拟桌面的基础，用来连接vCenter Server并通过vCenter Server连接、管理虚拟桌面，而VMware ESX Server则是承担虚拟桌面及其他虚拟服务器的运行。此外，View Connection Server安全服务器用于在外部因特网和校园网之间添加额外的安全保护；View Transfer Server主要部署在局域网中，供局域网用户同步虚拟桌面使用。

3 图书馆桌面虚拟化方案

方案拓扑架构如图1所示，在实现虚拟基础架构的基础上，虚拟出以不同应用为目的的虚拟桌面，以满足用户多样化的需求。管理者通过VDI管理客户端远程管理所有的虚拟桌面，校园网接入用户可以通过笔记本电脑、移动PDA设备、平板电脑等设备登陆个人虚拟桌面。

图1 图书馆桌面虚拟化拓扑结构

3.1 虚拟基础架构

虚拟基础架构实际上是建立一个虚拟化的环境，经过存储虚拟化、网络虚拟化和服务器虚拟化实现数据存储空间、网络传输平台及计算能力的“资源池”，管理者可以根据不同应用的需求分配资源池中的资源。首先，进行存储的虚拟化过程虚拟出一个集中的存储池，供给服务器使用；之后进行网络的虚拟化，将本地所有网络信息配置到虚拟交换机中；最后通过服务器虚拟化形成一个服务器集群。

3.2 图书馆不同需求的桌面虚拟化应用分析

图书馆内的桌面应用主要有3类：教师工作用机、公共检索用机和电子阅览室公共用机。教师工作用机因工作性质不同又可分为文献编目用机、流通管理用机、普通办公用机、电子资源培训用机等，往往需要安装汇文客户端软件、集成办公系统、资源阅读等软件。公共检索用机功能较为单一，仅提供馆藏书目或资源的查询功能，但需要对用户账户权限做特殊设置以保证安全性。电子阅览室公共用机数量庞大、应用程序种类繁多，需要安装多种系列的操作系统及应用软件，以满足不同读者群的需求。

3.3 虚拟桌面的安装与使用

本方案通过配置与管理VMware View 5实现虚拟桌面的安装与使用，具体包括配置View Connection Server、创建管理员、部署View桌面、设置用户身份验证及访问策略、管理部署好的虚拟桌面、VMware View组件的维护与故障排除。虚拟桌面安装完成后，还需要对安全访问策略、资源使用状况等进行监控，从而确保虚拟桌面高性能地运行。

4 桌面虚拟化方案在图书馆的应用

本方案已经在辽宁师范大学图书馆虚拟化环境中应用。通过存储虚拟化、网络虚拟化和服务器虚拟化打造完善的虚拟化环境，然后通过VMware View 5实现个性化虚拟桌面系统。

4.1 构建虚拟化部署环境

存储虚拟化部分选用联想EMC VNX5300作为统一存储设备，采用IP SAN技术，组成标准的SAN集中存储架构，主要用于存储所有虚拟机的封装文件、虚拟机模板文件及大量图书馆电子资源数据。为存储配备了转速15K容量600GB的SAS硬盘15块、转速7.2K容量2TB的NL-SAS硬盘30块，划分为5个LUN，其中两个用于存储虚拟机操作系统，3个用于普通数据存储。然后分别采用RAID5、RAID6规划高速盘和低速盘，并且保留一块硬盘作为热备盘，经过划分后实际获得可使用容量约49TB。统一存储设备通过8Gbps FC端口以冗余双链路连接到两台Brocade 300光纤交换机上。光纤交换机、存储及服务器都配备了数据交换的双链路，从而保证任一设备出现故障时数据交换功能仍能保持正常。两台控制器为服务器提供对LUN的访问控制、缓存和其他如数据复制等的管理功能。

服务器虚拟化部分硬件采用3台联想联想RD-630服务器，每个服务器配置Intel（R）Xeon（R）CPU E5-2650 2.00GHz系列高端四路处理器、128GB内存，双千兆网卡和双端口HBA卡，通过两个光纤I/0模块与EMC VNX5300双控制器存储阵列连接，保证整个硬件平台的冗余高可靠性。

服务器虚拟化软件选用VMware vSphere 5 Enterprise Plus版本，提供对主机和群集、虚拟机和模板、存储、网络及各种性能监控等的配置功能，方便用户快速调整虚拟机的分布、资源的利用及当故障出现时的快速恢复能力。

4.2 图书馆虚拟桌面的部署

整个架构所需要部署的服务器、虚拟机及虚拟桌面如表1所示。教师、电子阅览及公共检索的虚拟桌面IP从虚拟化后的馆内具有不同网络权限的VLAN中指定，如针对文献编目的虚拟桌面和公共检索虚拟桌面就可以指定到不同的VLAN中。

表1 虚拟化环境及虚拟桌面安装、部署

5 结语

虚拟桌面在图书馆的应用可以有效地节省资金，满足各类型桌面应用对图书馆数字化环境复杂性、多样性和可管理性不断提升的要求。但由于受图书馆网络环境、设备及服务器种类、人员使用习惯等因素影响，本方案在实施过程中会受到诸多限制，如虚拟化环境的初期建设成本比较高；整个系统对网络的依赖性强；某些型号的交换机不支持自动发现功能，实际网络的变化情况只有通过配置才能添加到vCenter虚拟网络中；读者难以转变使用普通PC的习惯等。相信以后随着硬件成本的不断降低和虚拟化技术的不断发展与普及，这些缺点都会逐渐得到克服，采用虚拟化桌面技术开展图书馆的各种桌面应用业务必将有着广阔的应用前景。

[1]赵迎春.桌面虚拟化在图书馆的应用[J].情报科学，2012（2）：240－242.

[2]张前程.GHOST多播技术在高校计算机机房维护中的应用[J].计算机光盘软件与应用，2010（7）：93.

[3]刘淑辉.高校计算机实验室的管理与维护[J].实验室科学，2013（3）：116-117.

[4]童晓渝，张云勇.智能普适网络——面向服务的云计算运营架构[M].北京：人民邮电出版社，2012（1）：110-111.

[5]王春海，高红玮.VMware Workstation与ESX Server典型应用指南[M].第2版.北京：中国铁道出版社，2012（10）：441-447.

章增安男，硕士，馆员。

褚芸芸女，硕士，讲师。

G250.71

2014-01-24；责编：姚雪梅。）