王利清

1.內蒙古科技大學信息工程學院，內蒙古包頭 014010 2.包頭稀土研究院信息中心，內蒙古包頭 014010

稀土院桌面云系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

王利清1，2

1.內蒙古科技大學信息工程學院，內蒙古包頭 014010 2.包頭稀土研究院信息中心，內蒙古包頭 014010

隨著網絡技術的廣泛應用、云計算[1-2]及虛擬化技術的蓬勃發(fā)展，虛擬桌面云技術已經在許多領域廣泛應用.虛擬桌面云系統(tǒng)具有可提供移動辦公環(huán)境及高安全性的數(shù)據(jù)存儲方式等特點。稀土院也根據(jù)實際現(xiàn)狀和企業(yè)應用需求，著手實施建設桌面云系統(tǒng)。本文從云計算和虛擬桌面云系統(tǒng)兩方面做了說明，并詳細介紹了稀土院桌面云方案及實施過程。稀土院根據(jù)自身企業(yè)特點及需求，利用WMware公司vSphere構建了基礎平臺，并選用了思杰公司的Citrix桌面虛擬化解決方案來實現(xiàn)桌面交付。

桌面云；虛擬化

如今的時代，是一個信息化高速發(fā)展的時代。云計算已經成為當前最流行的網絡應用模式，越來越多的企業(yè)院所及高校應用云計算平臺來構建信息化系統(tǒng)。

虛擬化技術是云計算產品的核心技術之一?；谔摂M化技術的企業(yè)桌面云系統(tǒng)平臺的搭建可以降低運維成本、簡化管理、提高系統(tǒng)高可用性、對物理資源進行動態(tài)調整、并達到系統(tǒng)間的負載均衡、綠色環(huán)保[1]。

在企業(yè)網絡使用和管理過程中，計算機軟硬件系統(tǒng)將不定期進行更新?lián)Q代，投入的成本在日益增加。同時，IT部門的運維人員日常維護和管理的工作量非常巨大，不僅對計算機終端進行硬件的維修和更換，還要對操作系統(tǒng)及應用軟件進行升級維護等，隨著企業(yè)使用的應用軟件品種及數(shù)量的增加，IT管理及運維人員的工作量也呈現(xiàn)日漸增長趨勢，這些都給企業(yè)網絡的維護和管理增加了一定的難度，對網絡管理人員提出了更高的技術和專業(yè)要求。

基于這些網絡運行中存在的問題，企業(yè)可以通過搭建應用虛擬化技術的桌面云系統(tǒng)平臺，來實現(xiàn)軟硬件系統(tǒng)資源的共享，減少維護成本并提高資源利用率；企業(yè)網絡的所有數(shù)據(jù)存儲在虛擬服務器上，將提高數(shù)據(jù)存儲的安全性；通過虛擬云桌面系統(tǒng)，運維人員在服務器端進行操作，能實現(xiàn)對用戶云桌面系統(tǒng)的發(fā)布和維護，可以極大的減少工作量并提高工作效率。

1 虛擬桌面云系統(tǒng)概述

1.1 虛擬桌面云

虛擬桌面云是用戶通過瘦客戶機或是任何與網絡相連的電子設備（如筆記本或是臺式機，甚至IPAD和手機等）來遠程連接并訪問用戶專屬的虛擬桌面(相當于目前使用的操作系統(tǒng))。換句話說，用戶只要有一個終端設備就可以，無論是瘦客戶機或是其他訪問設備，都不需要很高的配置，只要可以訪問網絡即可。通過專用的客戶端訪問程序，便能登錄到服務器端的個人專屬虛擬桌面系統(tǒng)（即操作系統(tǒng)），訪問各種應用程序，沒有時間和地點的限制。

1.2 虛擬桌面云系統(tǒng)

費里斯州立大學西密歇根英語語言學院具有得天獨厚的優(yōu)勢開展了語言交流小組項目，規(guī)定國際生必須參加美國學生組織的討論，幫助其更快地應用課堂上所學到的語言技巧。一般情況下，采取兩個美國學生與四個國際生的組合方式，六人就設定話題展開討論；以此提高美國學生與國際生的跨文化交際能力。河南省的高?？梢越柚饨袒蛘吡魧W生與學生組合的方式來進行課堂或者課下討論。

虛擬桌面云系統(tǒng)是在虛擬服務器中虛擬出用戶的桌面環(huán)境，用戶使用客戶端設備（瘦客戶機或計算機）從網絡中的任意位置隨時訪問虛擬服務器的桌面系統(tǒng)以及相關應用以及存儲空間。

2 虛擬桌面云系統(tǒng)的特點

2.1 傳統(tǒng)桌面系統(tǒng)

目前我們廣泛使用的個人計算機系統(tǒng)便是傳統(tǒng)桌面系統(tǒng)。它的軟硬件設備、操作系統(tǒng)以及應用程序都是使用本地的計算機資源（CPU，ROM，RAM）來完成，數(shù)據(jù)全部存儲于個人計算機磁盤中。離開此計算機將無法訪問任何資料，也無法繼續(xù)未完成的工作。

2.2 虛擬桌面云系統(tǒng)

虛擬桌面云用戶通過一個瘦客戶機，或是其他簡單設備通過遠程訪問虛擬服務器，登錄后即可使用個人專屬的虛擬桌面系統(tǒng)。所有的桌面操作系統(tǒng)及需要的軟硬件設備和應用程序都是使用虛擬服務器的資源。全部數(shù)據(jù)存儲于服務器的虛擬存儲器中。

2.3 虛擬桌面云系統(tǒng)的特點

通過對傳統(tǒng)桌面系統(tǒng)及虛擬桌面云系統(tǒng)的對比，可以看到虛擬桌面云系統(tǒng)能提供更高的性價比和服務，能滿足用戶的個性化需求，具有如下特點。1）虛擬桌面云系統(tǒng)數(shù)據(jù)是集中存儲和管理的，在客戶端本地無數(shù)據(jù)，可以確保數(shù)據(jù)完全。2）用戶使用虛擬桌面云系統(tǒng)，不受時間，地點和設備的影響，隨時可以訪問同一個桌面環(huán)境和存儲，方便快捷。3）虛擬桌面云系統(tǒng)全部運行在服務器端，可以集中部署，管理簡單，故障處理快速，提高了運維人員的工作效率。4）虛擬桌面云系統(tǒng)對整個軟硬資源進行動態(tài)調整、以達到各個物理服務器系統(tǒng)間的負載均衡、綠色環(huán)保。

3 稀土院虛擬桌面云系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

3.1 現(xiàn)狀分析

稀土院是一所主要從事科研為主的企業(yè)院所。目前擁有規(guī)模巨大的計算機終端用戶。由于計算機終端數(shù)量多，更新?lián)Q代又相當迅速，這導致該院在計算機軟硬件方面的投入在不斷增加，而在后期運維過程中，維護成本也在不斷增加。

隨著PC計算機數(shù)量的進一步不斷增加，需要投入大量的人力物力來維護管理這些計算機終端。另外IT部門的運維人員不僅要對PC計算機終端進行硬件故障的處理，還要對軟件系統(tǒng)進行必要的管理和維護。如操作系統(tǒng)的安裝，病毒庫的升級以及應用程序的配置和更新等等。隨著企業(yè)應用軟件的品種和數(shù)量的增多，導致運維人員的工作也日益繁重且效率有所降低。另外由于運維人員對終端故障不能及時處理，還會造成使用人員因等待處理所造成工作的間斷和延誤。

稀土院作為一個以稀土科研為主的科研院所，對于數(shù)據(jù)的安全性有著非常高的要求。目前全部數(shù)據(jù)都存儲在不同的客戶終端上，如何確保數(shù)據(jù)的安全、可靠，對計算機系統(tǒng)的安全性提出了更高的要求。

3.2 稀土院桌面云系統(tǒng)方案

根據(jù)對該院總體計算機使用情況和應用需求的調研和分析，決定前期在全部行政管理部門推行虛擬桌面云系統(tǒng)，設計容量為60個虛擬用戶。

虛擬桌面方案：前期對稀土院的用戶及需求進行了詳細的調研，經過對比VMware、Microsoft、Red Hat、Citrix等公司的桌面虛擬化產品，最終我們選擇整個虛擬桌面的基礎平臺使用VMware公司的vSphere來實現(xiàn)，桌面交付方式選擇使用思杰公司的Citrix XenDesktop桌面虛擬化解決方案來實現(xiàn)。

下面介紹一下桌面云系統(tǒng)的工作原理（如圖）：用戶通過瘦客戶機上的客戶端程序進行登錄，通過虛擬服務器的身份驗證后，服務器將分配虛擬桌面給該用戶或是提取已經分配給用戶的專有桌面，通過ICA高速傳輸協(xié)議將虛擬桌面系統(tǒng)及應用傳輸?shù)接脩舻氖菘蛻魴C上顯示。

圖1 虛擬桌面云系統(tǒng)的工作原理

3.3 稀土院桌面云系統(tǒng)實施

3.3.1 硬件設備的選擇和連接

服務器：選擇8核128GB內存的物理服務器，作為虛擬物理服務器。每臺物理服務器可支撐50-60個左右虛擬共享桌面，考慮到兩臺互為熱備，使用兩臺服務器和共享存儲建立集群，平臺每臺服務器支撐30個虛擬桌面，當一臺出現(xiàn)問題時，另外一條可支撐全部外網60個虛擬桌面。

存儲：為確保存儲數(shù)據(jù)的安全性，便于以后系統(tǒng)的擴容，另考慮到防止“啟動風暴”選用目前高可用性及高性能的X-IO高性能存儲系統(tǒng)。

終端：選擇瘦客戶機作為登錄設備（也可選擇配置相對低一些的舊PC計算機）。

物理設備的連接：通過HBA卡分別將兩臺服務器和XIO存儲器連接。每臺服務器有四塊網卡，兩臺服務器分別通過一個網口相互使用心跳線連接起來，達到服務器的連通。另外三個網口和交換機連接，每臺服務器的三個網口設置綁定成一個虛擬的網卡，可以增加帶寬速度。

3.3.2 系統(tǒng)環(huán)境的構建

第一步，在2臺物理服務器上安裝了VMware Esxi 5.5操作系統(tǒng)，搭建出物理服務器的基礎平臺。

第二步，構建基礎架構服務器。在任意一臺物理服務器上安裝了管理軟件WMware vSphere Client。在任何一臺物理服務器上安裝WMware vCenter Server后，通過VMware vSphere Client 登錄vCenter Server的ip地址，或用瀏覽器訪問vCenter Server的9443端口，可以對服務器進行管理，維護。

登錄后首先創(chuàng)建一個名為xty的數(shù)據(jù)中心，然后在此數(shù)據(jù)中心下新建一個群集，并選中“打開vSphere HA更新”。群集建立之后，將之前安裝的2臺ESXi服務器加入群集。

第三步，然后構建虛擬服務器模板，根據(jù)模板搭建AD域控服務器、WINDOW CA服務器和SQL數(shù)據(jù)庫服務器。

第四步，基礎平臺安裝配置完成后，開始安裝XenDesktop。XenDesktop包括DDC，License Server，Studio，Storefront等組件。

第五步，虛擬桌面交付。

最后，配置瘦客戶機，進行客戶端軟件(Citrix Recervier)的安裝和配置。

4 稀土院虛擬桌面云運行狀況

目前，稀土院虛擬桌面云系統(tǒng)運行半年，基本穩(wěn)定，達到了設計的要求，也能滿足用戶的使用要求。

桌面訪問流暢，用戶體驗與傳統(tǒng)桌面一致。更適合需要移動辦公的用戶。能防止因PC故障或是意外斷電所引起的數(shù)據(jù)的丟失，保證數(shù)據(jù)的安全性。

IT部門可以實現(xiàn)虛擬桌面的集中部署和管理，對于桌面的故障和問題，也可以遠程在服務器端進行處理，從而提高了運維的響應時間和效率，也減少了運維人員的工作量。

后期系統(tǒng)如需要擴容，無需進行基礎架構的更改，可以輕松實現(xiàn)。

[1]楊榮霞.基于虛擬化技術的私有云計算平臺設計[D].河北工業(yè)大學，2013．

[2]思杰系統(tǒng)信息技術（北京）有限公司.Citrix虛擬桌面快速部署手冊[M].北京：北京出版社，2013．

[3]任爽.桌面云系統(tǒng)在企業(yè)內容網絡中的開發(fā)與應用[J].電子技術與軟件工程，2013（16）：28-29．

[4]彭琦偉，楊楚華.桌面虛擬化系統(tǒng)架構研究[J].電腦編程技巧與維護，2015（3）：35-37．

[5]韓曉山.運用Citrix實現(xiàn)桌面虛擬化管理[J].中國科技信息，2012（22）：72，75．

TP3

A

1674-6708（2015）148-0146-02

王利清，2000年畢業(yè)于內蒙古科技大學（本科），在包頭稀土研究院信息中心工作，長期從事有關計算機、網絡、信息等方面的工作，目前在內蒙科技大學讀工程碩士