桌面虚拟化方案选型与实践研究

霍旭轮 蒋志松 赵文

(三亚航空旅游职业学院，海南三亚572000)

桌面虚拟化方案选型与实践研究

霍旭轮 蒋志松 赵文

(三亚航空旅游职业学院，海南三亚572000)

虚拟化技术是现代计算机应用中的重要技术之一，其改变了传统计算机应用的方式，以互联网作为中间媒介构建服务器与客户端交互的数据及软件应用模式。近些年，虚拟化技术得到了迅猛的发展，虚拟化产品类型不断更新，桌面虚拟化方案也形成了以VMware和Citrix 两大主体的云桌面解决方案。为此本文对两种方案进行分析，比较二者之间的差别，从资源利用和架构特点的角度探索桌面虚拟化方案选型计算方法，提出符合实际应用需求的解决方案，并在具体实践中探讨方案的可行性。结果表明，本文提出的桌面虚拟化方案选型方案能够很好地实现跨网办公，提升系统的应用效率，保证数据的安全性。

桌面虚拟化；VMware；Citrix；云计算；云桌面

1 前言

随着云计算技术的兴起和成熟，云桌面成为一种流行的远程程序应用方式，桌面虚拟化技术作为云桌面的主要组成部分，其在云服务的框架下为客户端提供服务器端桌面访问，具有较好的系统兼容性、资源共享性和数据安全性。桌面虚拟化的部署可分为云数据中心层、应用交付控制层、网络接入层和云计算终端，桌面云数据中心构造虚拟桌面服务器，通过应用交付控制层进行身份认证和交互控制，云计算终端设备通过LAN和WAN接入网络实现访问虚拟桌面。桌面虚拟化不仅减少了客户端资源的利用，而且由数据控制中心进行数据管理提高了数据的安全性，能够方便用户随时随地采用不同类型和系统设备访问服务器资源。

2 桌面虚拟化方案介绍

2.1 VMware桌面虚拟化

VMware桌面虚拟化是以VMware Horizon Suite为方案的云桌面，其服务器采用VMware vSphere与IaaS云基础架构套件vCloud suie无缝衔接，构成服务器虚拟化平台。其突破了终端设备硬件环境和软件环境的差异性，运用云计算为终端用户提供虚拟化服务器资源，通过Horizon View提供可视化桌面应用，Horizon Mirage云桌面集中管理，Horizon Workspace安全访问数据和应用程序。

2.2 Citrix桌面虚拟化

Citrix桌面虚拟化是提供端到端的云桌面使用方案。Citrix包括Citrix Receiver组件、Web Interface组件、Cloud-Gateway组件、StoreFront组件、AppController组件等，根据不同业务需要提供最佳性能的云桌面资源应用。Citrix桌面虚拟化产品能够为用户提供按需应用服务，用户可以采用PC机、平板电脑、笔记本电脑、Mac、智能电话等进行Web和SaaS应用、虚拟化桌面应用，数据中心对用户资源进行集中安全管理，随时随地为用户提供按需交付应用。

2.3 VMware桌面虚拟化与Citrix桌面虚拟化比较

VMware桌面虚拟化与Citrix桌面虚拟化的优势差别较为明显。VMware桌面虚拟化在数据中心虚拟化平台管理方面具有较好的使用效果，Citrix桌面虚拟化在桌面交付使用方面较具优势。具体来讲，在数据中心虚拟化平台管理方面VMware桌面虚拟化具有完整的ESXi主机，能形成各种性能的报表，便于故障的诊断与维护，而Citrix桌面虚拟化性能监控功能有限，较难突破性能瓶颈。在权限控制方面，VMware桌面虚拟化具有细颗粒度的用户角色管理，而Citrix桌面虚拟化只具有初步的角色管理功能。相反，在共享桌面方面，Citrix桌面虚拟化支持交付共享完整桌面和交付应用界面，宽带占用低，而VMware桌面虚拟化仅支持RDP协议连接共享桌面，宽带占用高。

3 桌面虚拟化方案选型计算

3.1 存储节点

存储节点是桌面虚拟化的重要资源，其布置的合理性对于桌面虚拟化云平台的性能、存储空间和成本具有非常重要的作用。在性能方面要根据用户数量，不同RAID下硬盘上产生的IOPS进行需求计算，在用户总需求方面，每个用户需要5个IOPS进行读和5个IOPS进行写，数据需求方面每个用户需要3个IOPS读，2个IOPS写。空间需求方面每个用户内存需求不低于1.5G，存储需求系统不低于30G，数据不低于40G。

3.2 计算节点

计算节点要根据内存资源的需求、CPU资源的需求进行计算。内存资源的需求是每个用户的虚拟机内存需求与VM内存开销和Hypervisor内存开销的总和；CPU资源需求根据CPU核心数量需求计算得出物理服务器数量。在云计算中，通过节点为用户提供互联网相关服务的增加、使用和交付模式，动态扩展虚拟化资源，以底层虚拟化和上层管理平台相融合的方式构建云平台，集成镜像管理、虚拟机管理、数据迁移等管理组件，让整个平台的虚拟机能够相互协作，通过平台管理实现服务器节点的负载均衡、集群运算和动态管理。

3.3 网络节点

在云计算应用中，每一个服务器、终端设备和网络设备等都拥有一个唯一的网络节点，资料的传输通过对资料进行封包，在节点之间进行传递，网络节点的通信线路连接形成了一定的集合关系，构建基于计算机网络的拓扑结构。网络节点根据用户业务网络流量及虚拟桌面和客户端设备之间的宽带资源需求计算，计算参数包括网卡的发送吞吐量、网卡的接收吞吐量、网卡总吞吐量、网卡发送数据包速率、网卡接收数据包速率和网卡数据包速率。为避免不同类型网络之间的影响，桌面云平台网络根据应用需求进行组网设计，划分为基础平台服务器通讯网络、存储网络和虚拟化平台与客户端通信网络三部分。

3.4 桌面终端选择

在桌面虚拟化方案选择方面，以具体的使用场景进行桌面终端的选择，在办公室场景选择通过VMware和Citrix认证产品的小型云计算终端。在服务窗口场景选择带有多功能接口的云计算终端。在移动应用环境选择笔记本电脑、智能手机等。桌面终端的选择以用户应用环境和应用需求为原则进行选择，灵活实施硬件布置方案，合理化应用虚拟化服务器资源。

3.5 效益分析

采用桌面虚拟化方案优化了系统运行架构，打破软硬件之间的耦合关系，资源分配根据应用资源的需求和使用情况进行灵活、有效的分配，保证计算资源的合理性，在运维方面，降低了设备的配置数量，缓解了机房的压力，节省了服务器维护的费用，提高了服务器使用效率。针对桌面虚拟化需求进行方案的选型，优化网络结构，采用VMware进行管理，Citrix进行交付应用，发挥各自的优势特点，使二者能有机的融合在一起。二者结合中，Citrix桌面虚拟化作为一个重要的功能就是其能够发布基于服务器虚拟化的windows虚拟机，此时我们可以将windows虚拟机建立在VMware的服务器虚拟化平台之上，从而实现vmware和Citrix的结合应用，为用户提供最优质的桌面虚拟化服务解决方案，满足不同的虚拟化服务器应用需求。

4 实践应用

4.1 项目分析

以某单位桌面虚拟化为设计对象，划分其日常办公网络和业务网络解决复杂维护环境和安全隐患问题。该单位桌面虚拟化平台方案以100人用户量进行需求计算，系统内存总需求3150G，数据内存总需求4000G，系统性能需求读写各500IOPS，数据读取需求300IOPS，数据写入需求200IOPS，阵列配置为RAID5，每个写IO产生4个IO，存储读命中率为30%，则系统需求2350 IOPS，数据需求1010 IOPS。办公网络和业务网络需要独立构建虚拟化桌面满足软件应用及数据存储的分类需求。

4.2 方案设计

桌面虚拟化方案设计划分出管理网用于日常办公，业务网用于技术研发，管理网与业务网采用逻辑隔离方案，通过网络中间防火墙进行逻辑隔离，分别对管理网和业务网进行桌面虚拟化部署，用户桌面云计算终端在管理网中直接访问管理网发布的应用内容，若是需要访问业务网内容则需要通过防火墙开放端口进行访问，端口设置443开放。

管理网在虚拟化平台上生成多个虚拟机，应用程序通过虚拟机发布到客户端，虚拟机安装Citrix XenApp和用户所需的办公软件及邮件系统，为用户提供日常办公软件程序应用。用户使用云桌面时使用UKey进行身份认证，登录成功后进行办公软件的使用，为了允许用户共享打印机、复印机、扫描仪等外界设备，设置DDC/NetScaler为允许访问共享。为了保证客户端使用管理网的安全性，在ZDC/DDC上设置禁止客户端使用外接存储设备，提高单位对数据管理的能力，保证单位信息安全。

业务网因其在单位中的应用特殊性采用独享的桌面虚拟化方案，为每一个业务网用户分配独立虚拟桌面，虚拟桌面程序由管理员统一安装，省去用户安装软件浪费的时间，同时也避免独立安装软件版本不统一的麻烦。每个用户在虚拟桌面中可根据个人需求安装个性化软件，满足个体业务需求，并且能够对虚拟桌面进行参数设置，满足对系统应用的需求。用户在登录业务网虚拟化桌面时需要使用UKey进行身份认证，为了保证业务数据对于单位的安全性，所有数据统一存储在虚拟化服务器端，使用DDC/NetScaler禁止系统USB等外部接口的使用。

4.3 结果讨论

此次单位虚拟化桌面的搭建降低了单位设备配置的数量，以单位每年软件系统升级、网络安全维护软件升级和软件应用安装的数量来看，该单位可减少200台新设备的安装。单位机房用电压力非常大，而采取了云桌面技术机房总电量每年可减少55KW，为单位节省电费开销40多万元。以单位每台服务器每年的维护费用8000元计算，在服务器维修方面每年可节省至少40万。在资源应用方面，服务器虚拟化充分利用了服务器端的硬件CPU、内存和网络等基础硬件资源，减少了单位服务器维护的成本，节约了人力、物力和财力，服务器资源的利用率提高到60%左右。

5 结语

本文介绍了目前主流的桌面虚拟化方案VMware和Citrix，分别阐述了二者的优势和适用范围。两种桌面虚拟化方案中，VMware桌面虚拟化方案适用于数据中心虚拟化平台管理，Citrix桌面虚拟化方案适用于交付使用。二者的使用对外设支持不足，可视化体验效果不佳，尤其是VMware方案，所以本文根据桌面虚拟化方案应用需求提出串并口重定向和多媒体重定向选型方案。以某单位构建100位用户为案例，根据单位具体需求将虚拟化桌面划分为管理网和业务网两种模式，再逻辑上通过防火墙隔离网络，并采用跨网推送虚拟桌面的方式实现二网在可监控环境下的业务融入，满足单位网络办公和业务开展的需求。该方案在数据安全、网络应用成本、维护开销和资源利用方面具有很好的优势。

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Research on the Selection and Practice of Desktop Virtualization Scheme

Huo XulunJiang ZhisongZhao Wen
(SanyaAviation and Tourism College,Sanya 572000,Hainan)

Virtualization technology is one of the important technology of computer application,which has changed the traditional way of computer application.It has build the application mode of data and software between server and client using Internet as a medium.In recent years,virtualization technology has developed rapidly,and the virtual products updated constantly.The cloud desktop virtualization solutions mainly include VMware and Citrix.This paper analyzes the two kinds of schemes,compares their differences.It explores the calculation and selection of desktop virtualization solutions from the architecture characteristics and resource utilization,puts forward solutions to meet the needs of practical application,and explores the feasibility of the scheme in practice.The results show that the desktop virtualization scheme can effectively implement cross-network office,improve the efficiency of application and ensure the security of data.

desktop virtualization;VMware;Citrix;cloud computing;cloud desktop

TP399-C2

A

1008-6609(2017)09-0021-03

霍旭轮(1985-)，男，陕西绥德人，学士，助理工程师、助教，研究方向为现代教育技术、计算机应用。

三亚市院地合作科技项目，项目名称：云桌面在三亚酒店业的应用研究，项目编号：2013YD64。