基于云计算技术的桌面虚拟化研究

高杨

摘 要：当前计算机系统用户体验和运行效果除了受系统应用开发和系统架构影响外，还会受到用户端环境的影响，这些影响因素包括网络带宽限制、计算机环境差异、用户维护能力等，随着信息系统规模的扩大和桌面PC数量的上升，给系统管理、维护人员的带来巨大维护压力和人力资源需求，并导致计算机系统上所花费总拥有成本（TCO）越来越高。研究测试证明终端虚拟化技术，完全基于服务器云计算技术、所有桌面操作系统和应用系统部署在应用交付服务器上，逐渐使用虚拟化终端替换传统个人桌面PC，系统的应用推广能有效的降低IT运维成本、提高个人桌面终端的安全性、提高IT管理效率、提升用户体验和IT效益。

关键词：云计算；虚拟终端；服务器计算；信息运维

1 概述

桌面虚拟化技术作为目前虚拟化技术中最新的技术，还并不广为认知，尤其是国内很多企业还不知道桌面虚拟化所谓云云，或者将其等同与vmware workstation或者微软的VPC。

从技术发展过程来看，2006年，这种概念才开始形成，2007年出现第一代VDI的方案，2008年才出现了比较完整的解决方案，而2009年看到的技术，才真正接近能够做到完全PC的体验。

国外相对比较多，例如匹兹堡医学院，有50000员工，管理20多所医院，400多个诊所，为了解决分支机构众多，分散造成的IT管理问题，使用Citrix的XenDesktop构建虚拟桌面，为接近40000个终端设备提供了虚拟桌面的服务，其中2000个为瘦客户端，实现了中心统一的管理。

在国内的一些厂家，他们除了从事桌面虚拟化软件的研发外，还提供终端硬件产品，因此在整体拥有成本（TCO）上，远远优于HP、Ncomputing等国外品牌的瘦客户机或云终端。不仅自主研发了桌面，服务器，应用等虚拟化，还有端口映射，管理等配套软件。其功能和性能也不逊色于国外几大厂家的水平。

2 虚拟桌面技术

企业利用虚拟化技术不断推进云计算IAAS层系统建设，随着建设的展开，在该系统逐渐对服务器资源、存储资源、网络资源进行整合，目前已经有20%的业务系统运行在虚拟化平台，运行状态良好，解决了机房空间有限、服务器利用率低、资产统一管理等各种问题，达到了系统建设目标，通过经验积累将为企业桌面云建设提供有利条件。

随着企业各个大集中系统的陆续推广，各个系统的应用基本覆盖了日常工作中的所有方面，企业员工使用计算机终端开展工作的频率快速飙升，桌面PC的日常维护工作量越来越大，根据测算但其操作系统方面的故障占总故障的40%左右，且有逐年上升的趋势，保障各个终端系统的正常运行，提高终端运行效率，降低操作系统故障率已经成为信息化一个重要而迫切的工作；且随着业务管理系统的不断推进，系统分布越来越广，由于桌面PC间存在极大差异使应用系统开发升级及故障定位面临系统兼容性的极大挑战，因此需要采取有效措施对桌面终端进行标准化和集中管理。

在信息安全方面利用虚拟桌面终端可以有效实现网络安全管控和逻辑隔离，确保企业更多的受到外来网络威胁和攻击。

3 虚拟桌面研究目标

为了解决这些问题并将消耗在事务性工作的大量的人力资源有效的转移到其他更有价值的建设性工作中，通过利用终端虚拟化技术建设一套桌面云系统将原来分散安装在客户端的应用系统部署到数据中心应用交付服务器上进行管理和运维，客户端不再进行应用程序的安装和加载，通过用应用交付系统实现业务办理，从而提高系统可靠性，降低应用系统开发、运维成本、提高IT管理效率。

3.1 资源利用最大化

充分利用《云计算关键技术研究》的研究成果、最大化利用云计算基础平台试点项目的计算资源，存储资源，并将物理桌面转移到虚拟桌面，逐步构建以终端虚拟化技术为核心面向应用的云南电网桌面云。

3.2 统一管理、集中维护

桌面终端实现统一管理和集中维护，把桌面PC的应用系统、操作系统方面的维护全部集中到服务器端按权限分发交付给客户端电脑使用，维护量大量减少。逐步实现统一的桌面交付模式，根据不同类型的用户，按照部门、小组进行桌面的统一管理。

3.3 提高系统安全

终端虚拟化技术配合合理的管理制度和网络管理策略可以实现，提高网络使用效率，减少网络隐患，另外将桌面虚拟化技术与服务器internet浏览器软件结合，实现不具备外网访问条件的pc进行基于服务器浏览器的外网访问和应用，禁止用户使用internet时使用本地硬盘和usb设备，从而实现内外网的隔离和防止重要文件泄密。

3.4 灵活配置、应用方便

桌面虚拟终端与用户程序无关，与用户数据无关，即用户在任意一台终端上登录，均可看到和使用自己的程序环境及数据，同时支持ipad、iphone及智能手机应用，方便进行移动办公。

3.5 数据保护、快速恢复

终端虚拟化技术实时数据保护及应用快速恢复服务，保证有需求的客户端数据在提出恢复数据申请时可以快速恢复到备份点，并对断电或断开连接的客户端进行实时数据保护服务，保证数据完整性。

4 虚拟桌面实现的具体方法

在终端虚拟化系统建设中可以充分利用在云计算IaaS层平台建设中，完成系统整合大量异构的服务器、存储、网络硬件设备，最大程度发挥现有IT设备的利用率，终端虚拟化平台全部使用虚拟机为运行环境，各根据需要进行动态配置。

4.1 功能说明

基本功能包括多种方式接入、支持无差别的多应用访问、支持多虚拟机、支持主流操作系统、支持主流存储技术；用户便利使用要求包括系统可随时随地访问且支持个性化桌面，支持SSO，支持网络存储空间的动态分配，支持音频输入输出等；应用虚拟化指将应用程序从底层操作系统分离出来，支持虚拟桌面与应用软件虚拟化间的无缝集成。

4.2 技术路线

由于目前基于云计算桌面虚拟化技术比较成熟，所以在桌面虚拟化选型、设计及规划方面，应侧重数据中心基于服务器虚拟化与桌面虚拟化相结合，或者是后端基于服务器虚拟化与桌面虚拟化相结合的方式进行桌面池、计算资源池、存储资源池、网络、终端等各个环节的规划，尽可能满足企业目前及未来业务及发展需要。

4.3 系统集成

虚拟桌面的存储和执行（包括操作系统、应用程序和用户数据）都集中在数据中心，用户使用终端设备通过远程协议（如：RDP、ICA、PcoIP）进行访问。桌面虚拟化将所有桌面虚拟机在数据中心进行托管并统一管理；同时用户能够获得完整PC的使用体验。用户可以通过瘦客户端，或者类似的设备在局域网或者远程访问获得与传统PC一致的用户体验。

5 效益分析

5.1 管理效益分析

基于云计算技术桌面虚拟化设计、规划及实施，将对公司的IT基础管理、终端环境标准化管理等方面带来质的提升，主要体现为：（1）桌面更灵活的访问和使用；（2）更广泛与简化的终端设备支持；（3）终端桌面集中管理、统一配置，使用安全。

5.2 经济效益分析

桌面虚拟化作为云计算的一种方式，结合其自动化集中式管理，使得公司无需负担日益高昂的数据中心管理成本。另外，由于所有的计算都在服务器上进行，终端设备的要求将大大减低，从而能使终端设备采购、维护成本大大降低。

5.3 社会效益分析

企业通过桌面虚拟化设计、规划及建设，提高了桌面终端管理、维护效率，提高了桌面使用的灵活性及安全性，降低了故障率与耗电量，降低了公司总体成本，适应了低碳时代的要求，最终有效提高了企业通过信息化手段服务社会的效率、质量及客户满意度。

6 结束语

综上所述，基于云计算的桌面虚拟应用是未来的趋势，也是公司自身发展的需要。适用用于企业的信息化实际需求及建设规范性、统一性要求，因此，对企业信息化发展来说，桌面虚拟化建设项目是很有必要的，通过开展基于云计算的桌面虚拟化技术研究实施可为企业管理带来巨大企业效益。