顧景民 李淼
【摘 要】虛擬云桌面是典型的云計算應用,它能夠在云中為用戶提供安全、可靠的計算機桌面服務。本文首先分析了傳統(tǒng)臺式設備在安全、管理方面的難題,然后介紹虛擬桌面技術,以及虛擬桌面技術在管理、安全以及資源利用方面的優(yōu)點,并提出基于x86服務器平臺下企業(yè)虛擬桌面部署實施方案。
【關鍵詞】云計算;虛擬桌面;鏈接克隆
1 傳統(tǒng)計算機桌面安全、管理難題
目前大部分企業(yè)的用戶終端用戶還是使用傳統(tǒng)的臺式機、筆記本等設備,企業(yè)IT管理人員需要在每臺PC上安裝企業(yè)業(yè)務所需的軟件程序及客戶端,同時重要的數(shù)據(jù)也分散在各PC上,在傳統(tǒng)的維護方式下面臨著諸多的安全以及管理上的難題:
(1)安全邊界難以防護,企業(yè)重要數(shù)據(jù)不僅存放于數(shù)據(jù)中心,而且廣泛分布在各用戶終端計算機中,安全邊界模糊,難以全面防范。
(2)安全漏洞層出不窮,一旦被蠕蟲和木馬等惡意軟件加以利用,會給企業(yè)網(wǎng)絡環(huán)境的安全帶來巨大威脅,并且用戶的業(yè)務工作環(huán)境也有受攻擊和被破壞的危險。
(3)數(shù)據(jù)泄漏難以防范,由于終端分散在各處,加之沒有很好的管理手段,客戶端數(shù)據(jù)安全隱患日益增加。
(4)維護使用成本不斷上升,普通PC終端機器的正常使用年限不到5年就需要更換,大量PC終端的更換也將是企業(yè)一項重大的開支。
2 桌面虛擬化技術簡介
桌面虛擬化技術致力于解決終端桌面信息安全、集中計算、集中管理、移動辦公、遠程辦公的理想解決方案,是企業(yè)私有云的一種體現(xiàn)。它采用遠程訪問技術,支持前端瘦客戶機、后端桌面虛擬化,集中計算;通過創(chuàng)建虛擬機,分享物理服務器的CPU、RAM、Disk;計算能力可以通過動態(tài)調(diào)節(jié)服務器的CPU、RAM來實現(xiàn)。
企業(yè)在云計算中心建設過程中,采用虛擬化桌面代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PC客戶機,在云計算中心購置相應的服務器及相關存儲空間,利用VMware View建設桌面虛擬化中心解決方案。實施桌面虛擬化方案可以在一臺物理服務器上同時運行多達50個桌面虛擬機,這些虛擬機彼此之間完全隔離、互不影響,這些用戶虛擬環(huán)境通過網(wǎng)絡交付給用戶使用;用戶不僅可以通過多種設備訪問同一桌面終端,而且可以通過單一的終端設備訪問多個桌面環(huán)境;無論最終用戶在哪里,是否在使用虛擬桌面,管理員都可以對整個PC系統(tǒng)實施統(tǒng)一的管理和維護操作,例如安裝軟件、打補丁、備份數(shù)據(jù)、設置安全策略等。
虛擬桌面技術采用父鏡像的模板機,將企業(yè)管理人員需要的通用應用程序安裝上去。所有的虛擬機需要關聯(lián)的不是父鏡像的那臺虛擬機,而是它發(fā)布的快照的副本,該副本無法像一般的虛擬機一樣開機-運行,只是作為所有鏈接克隆鏡像需要依賴并讀取的依。
所以通過快照生產(chǎn)的鏈接克隆的虛擬機,就是一個個獨立的,可運行,可編輯的虛擬機,而不是類似于無盤技術產(chǎn)生的一個個鏡像。只不過這些虛擬機都會復用父鏡像快照里面的那部分共同的數(shù)據(jù),而其自己的數(shù)據(jù)會成為增量數(shù)據(jù)。
使用了鏈接克隆的技術以后對于存儲資源的消耗大大的節(jié)省了,例如我需要創(chuàng)建100臺虛擬機,應用程序等等都一致。系統(tǒng)盤需要20G。
傳統(tǒng)技術里面,我需要100×20G=2TB的存儲空間。但是如果使用了鏈接克隆技術,按照增量盤不超過20%的經(jīng)驗來看,你只需要20G+100×20G×20%=420GB的存儲空間,節(jié)省了將近80%的空間。
另外,從管理角度來看,原先的情況下,如果你需要對這100臺虛擬桌面進行應用升級的時候,例如,我需要將OFFICE 2007升級到OFFICE2010.我需要依賴于第三方的軟件管理解決方案,例如ALTIRIS,LANDESK,或者我需要一臺一臺的進行升級,但是有了VIEW COMPOSER技術之后,一切變得很容易,我只需要在我的父鏡像上完成升級工作之后,將其關機拍攝一個新的快照,然后通過重構(Recompose)功能將桌面池里面所有虛機重新關聯(lián)到新的快照即可。
3 桌面虛擬化技術優(yōu)點
隨著桌面虛擬化技術的提出,使計算體系發(fā)生了改變,桌面系統(tǒng)不在運行在用戶本地,而是運行在企業(yè)后臺數(shù)據(jù)中心,通過桌面交付的形式以多種形式交付給用戶使用,不僅可以是傳統(tǒng)計算機連接虛擬桌面,而且可以是各種移動設備、瘦客戶機、零客戶機從不同的地點連接上同一個虛擬桌面,使不用無論是在辦公室、在家或是在出差的旅途中都可以連接上工作的環(huán)境。
使用虛擬桌面可以為企業(yè)帶來如下優(yōu)點:
(1)綠色環(huán)保節(jié)能減排:通過利用瘦客戶機作為桌面接入端,瘦客戶端設備的生命周期通常是標準PC的兩倍,能耗通常是標準PC的十分之一。
(2)改進的數(shù)據(jù)安全性:由于能夠?qū)?shù)據(jù)從IT環(huán)境的邊緣移到數(shù)據(jù)中心內(nèi),從本質(zhì)上降低了IT部門所面臨的安全風險。
(3)簡化的數(shù)據(jù)備份:集中化虛擬桌面完全駐留在數(shù)據(jù)中心內(nèi),所以更加容易確保完全遵守備份策略。
(4)簡化的災難恢復:虛擬機大大簡化了災難恢復工作。
(5)簡化的系統(tǒng)部署:當在桌面虛擬化體系結構中使用瘦客戶端時,由于不需要在終端設備上安裝任何內(nèi)容,因此圍繞部署的流程明顯得到簡化。
(6)統(tǒng)一管理集中配置:管理員可以在數(shù)據(jù)中心進行對所有桌面和應用進行統(tǒng)一配置和管理。例如系統(tǒng)升級、應用安裝等等。
(7)訪問靈活性:當用戶需要在家中、在辦公桌以外的地方、或者其他遠程工作者狀況下工作時,都可以通過網(wǎng)絡訪問一致的用戶桌面。
4 企業(yè)桌面虛擬化建設與部署
創(chuàng)建企業(yè)虛擬化云桌面,用戶所使用的Windows XP、windows Vista、Windows7虛擬計算機系統(tǒng)全部運行在數(shù)據(jù)中心的虛擬化平臺上,所有用戶共享在云中心虛擬化的CPU資源、內(nèi)存資源、存儲資源,用戶的虛擬計算機運行在企業(yè)數(shù)據(jù)中心內(nèi),擁有數(shù)據(jù)中心的所有安全保護、高性能網(wǎng)絡帶寬保證和備份服務,無論用戶是上網(wǎng)還是辦公都可以保證流暢運行。而且用戶無論身處何地都可以通過多種設備(計算機、瘦終端、零終端、移動手機、移動平板)連接到自己工作的計算機中,隨時處理自己未完成的工作,在辦公室如果使用瘦終端、零終端連接虛擬桌面的話,設備大小只有電視機頂盒一半大小,不僅節(jié)約空間,而且沒有任何噪音,設備能在十幾秒內(nèi)迅速啟動,使用簡單。對于企業(yè)來說,虛擬化云桌面的所有數(shù)據(jù)都保存在企業(yè)數(shù)據(jù)中心內(nèi),沒有授權即使用者本人也無法將數(shù)據(jù)帶走,極大保護了企業(yè)的數(shù)據(jù)安全。使用云桌面,所有用戶都是在使用一套黃金父鏡像操作系統(tǒng),即使企業(yè)有上千個用戶,也只需要一套正版化的WINDOWS操作系統(tǒng)、辦公OFFICE軟件授權,解決了企業(yè)正版化的問題。使用瘦終端、零終端設備辦公,每臺設備的功率只有十幾W的功率,可以打造綠色辦公環(huán)境。
建設企業(yè)虛擬化云桌面,需要所有用戶共享數(shù)據(jù)中心的服務器與存儲空間,在虛擬化云桌面建設初期投資會比購買單獨臺式機造價高,隨著云桌面的數(shù)量增加,云桌面建設費用會逐漸降低。
云桌面可以以根據(jù)企業(yè)業(yè)務種類與數(shù)據(jù)安全性進行混合組建,例如可以為企業(yè)建立工業(yè)控制云桌面、視頻網(wǎng)云桌面與辦公云桌面三類。工業(yè)控制云桌面可通過訪問策略控制連接企業(yè)工控網(wǎng);視頻網(wǎng)云桌面連接企業(yè)視頻網(wǎng);辦公網(wǎng)云桌面與企業(yè)外部互聯(lián)網(wǎng)連接。工業(yè)控制云桌面、視頻網(wǎng)云桌面與辦公云桌面之間通過防火墻相互隔離來達到數(shù)據(jù)安全,杜絕信息泄與病毒攻擊。所有云桌面資源都可根據(jù)業(yè)務需要訪企業(yè)云計算中心數(shù)據(jù)資源。
通過三類云桌面的劃分,建立三個不同的云桌面用戶組與之對應。企業(yè)云桌面用戶使用傳統(tǒng)PC或瘦客戶機登陸到桌面資源池,VMware View 連接服務器根據(jù)用戶所在的不同用戶組來分配不同的云桌面。
企業(yè)虛擬化桌面云中心按照200個用戶計算,虛擬桌面用戶可以提供給運行環(huán)境較為固定且安全性要求較高的用戶使用。每臺4路物理服務器按支撐50個用戶計算,需要購置的物理服務器4臺,每臺服務器配置內(nèi)存256GB,需要占用存儲空間約為20TB,桌面虛擬化軟件VMware View 1套(200用戶售權),服務器操作系統(tǒng)Windows Enterprise Server 2008 1套,瘦客戶機200套。
【參考文獻】
[1]徐剛.云計算與虛擬桌面應用[J].信息安全與技術,2011(Z1).
[2]張亮.如何保障“企業(yè)私有云”云管理與云安全[N].計算機世界,2011-07-25(014).
[3]褚誠云.云安全:云計算的安全風險、模型和策略[J].程序員,2010(05).
[4]黃海峰.云安全兩方面保障企業(yè)內(nèi)網(wǎng)安全[J].通信世界,2010(31).
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