2000年,云計算開始在國內(nèi)出現(xiàn)并逐漸流行。最初我對云計算概念的認(rèn)識是膚淺的,總想不通云計算的核心亮點是什么?,F(xiàn)有的基于網(wǎng)絡(luò)的BS模式程序、Web服務(wù)、FTP服務(wù)不就是云計算嗎?我的認(rèn)識基于大范疇的遠(yuǎn)程計算,而忽略了云計算中的軟件硬件服務(wù)的可定制化和粒度管理。
隨著云計算概念的普及和深入,云技術(shù)的不斷成熟,云產(chǎn)品的陸續(xù)落地,我才猛然意識到,云計算的部署能夠共享資源給人類,為社會節(jié)約能源,提高信息化的運維和管理效率,給用戶提供一個自由的靈活的,可隨身攜帶的移動辦公環(huán)境,這有點像房車,無論走到世界的哪個角落,你都可以工作和生活在同一個熟悉的環(huán)境中,做什么都得心應(yīng)手。
南橘北枳,科技新概念和產(chǎn)品的推出,必須迎合社會發(fā)展的大環(huán)境,太早不被賞識,太晚則容易失勢。云計算的提出,我個人認(rèn)為多少有些早,因為云計算的核心工作環(huán)境——網(wǎng)絡(luò)帶寬還達(dá)不到云計算流暢運行的要求。所以,早期的云計算產(chǎn)品主要以云存儲和服務(wù)器集群化為主,運行在高端的科研場所、高校和實驗室。凡事都有兩面性,云計算的提出也有意無意地推動了各國的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進度,基于無線通信的4G網(wǎng)絡(luò),試點的千兆城域網(wǎng)。在核心骨干和隨處可得的網(wǎng)絡(luò)面前,云計算的強大功能和優(yōu)勢才初露端倪?;剡^頭來說,云計算曲折的被認(rèn)識的過程,正構(gòu)建著云計算產(chǎn)品自身的發(fā)展歷史,這個階段越長,也就預(yù)示著這個產(chǎn)品未來的生命力越強。
作為一名網(wǎng)絡(luò)運維人員,易用、穩(wěn)定是做方案首先要考慮的因素,所以在新技術(shù)領(lǐng)域我們從來不是第一個吃螃蟹的人。云計算發(fā)展到今天,經(jīng)歷了幾代產(chǎn)品的磨礪,同時隨著人們對于云計算認(rèn)識的全面深入,選擇這樣一款產(chǎn)品應(yīng)用到工作中已經(jīng)成為如今的首選。
鑒于培訓(xùn)任務(wù)的加重,使用計算機考試的需求日益增多,我校決定再增加一個微機教室,規(guī)模在60臺左右。備選方案有三個:第一是傳統(tǒng)的還原卡方式;第二是使用無盤工作站方式;第三是使用虛擬云桌面方式。作為學(xué)校的技術(shù)人員,應(yīng)該做一個論證,以證明微機教室建設(shè)使用虛擬云桌面的優(yōu)勢和可行性,并提供決策層必要的建議,以下是論證過程。
用虛擬云桌面搭建微機教室,我選用了深圳市青葡萄科技有限公司的產(chǎn)品Thinputer。要了解這個產(chǎn)品,需要首先了解兩個概念:OVP(Open Virtual Platform)開放虛擬平臺和OVD(Open Virtual Desktop)開放虛擬桌面。桌面虛擬化產(chǎn)品必然要涉及服務(wù)器虛擬化,它們是一個集中式桌面部署方案中密不可分的兩部分。
OVP用于管理服務(wù)器軟件和硬件資源,將多個獨立的服務(wù)器做成一個集群,并允許動態(tài)添加服務(wù)器以擴大資源提供的數(shù)量和能力。軟件主要包括客戶端使用的操作系統(tǒng)鏡像和模板;硬件則主要包括計算機資源和存儲設(shè)備,如CPU、內(nèi)存、硬盤、顯卡等。這些硬件資源可以被整合成一個,也可以被分解為多個,以滿足不同層次的用戶接入需求。
OVD則是虛擬桌面終端與服務(wù)器的一個管理程序,它是用戶使用服務(wù)器資源的一個橋梁,經(jīng)由它進行用戶的分配,指定透明地使用哪個虛擬機模板產(chǎn)品,以及用戶使用時的產(chǎn)品策略,比如設(shè)定每次用戶登錄產(chǎn)品是否保留歷史操作。
OVP可以構(gòu)建服務(wù)器端的資源中心。而這個中心是以集成的軟硬件為單元的。而不是獨立分散的各計算機配件。形象地說,OVP的數(shù)據(jù)中心包含了一臺又一臺可供用戶分發(fā)使用的可用虛擬機,它屏蔽了硬件粒度管理,簡化了管理的復(fù)雜度。所以,OVP的數(shù)據(jù)中心通常包含多個服務(wù)器,每個服務(wù)器下面又分出:虛擬機、模板和存儲列表。
虛擬機是Thinputer虛擬出的可用計算機,可以通過虛擬機創(chuàng)建用戶使用的模板。
用戶除了使用模板來模擬一臺完整的電腦外,還需要有額外的空間用來存儲個人的個性化文件和配置信息,上面的存儲列表就起這個作用,這里的存儲信息是不會被系統(tǒng)自動清理的。
OVD是終端和服務(wù)器的橋梁,對上即對OVP的虛擬機模板進行讀取,并依據(jù)此模板建立可用的桌面池;對下即對終端(終端可以是任意的電子設(shè)備,臺式機、筆記本、手機、ThinClient等)進行用戶的虛擬機分配和使用權(quán)限的管理,一個用戶可以擁有多臺虛擬機。
科技的發(fā)展歸根到底是為了提高人民的生活水平和工作效率。電腦是處理信息的節(jié)點,所以電腦可以被虛擬化處理,同樣交換機和網(wǎng)絡(luò)也可以。諸凡以攜帶或處理信息為主的物理設(shè)備,均可實現(xiàn)虛擬化,而下一代物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的消費點,正在于提取了所有物理設(shè)備的可用信息,構(gòu)成可管理和使用的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò),方便人們的生活。
OVP和OVD兩者有效地結(jié)合,即可搭建一個靈活的,便于運維管理的,運行高效穩(wěn)定的微機教室。
軟件開發(fā)的進步在于既要最大程度簡化操作流程,又要給自定義用戶留出足夠的操作空間,需要在靈活性與便捷性方面尋找到平衡點。虛擬云桌面系統(tǒng)的構(gòu)建從大的思路來講,包括三步操作:第一構(gòu)建虛擬云桌面環(huán)境;第二創(chuàng)建虛擬主機并安裝系統(tǒng);第三,復(fù)制主機桌面并分派給終端用戶使用。
以下是從服務(wù)器安裝到虛擬機創(chuàng)建和使用的完整步驟。
1.在服務(wù)器上安裝Thinputer操作系統(tǒng)。此系統(tǒng)是基于CentOS的軟件管理平臺,將向系統(tǒng)管理員提供基于Web界面的VOP管理系統(tǒng)。安裝完成后重新啟動服務(wù)器。
2.默 認(rèn)Thinputer服 務(wù) 器 的IP地 址 為192.168.100.100。 使用一臺客戶機連接VOP服務(wù)器。地址為:“https://192.168.100.100”
3.上傳創(chuàng)建VOD的ISO文件ThinputerServerOS.iso,以及用于安裝用戶虛擬機的驅(qū)動程序包ThinputerGuestTools.iso。
4.使用VOD的ISO文件創(chuàng)建虛擬機vod,并設(shè)置虛擬機跟隨VOP服務(wù)器一起啟動。因為所有的虛擬桌面用戶需要跟VOD打交道,如果不自啟動的話,每次運維人員需要登入VOP,手動啟動vod虛擬機,會很麻煩。
至此,虛擬云桌面環(huán)境創(chuàng)建完成。
因為所有操作涉及到的軟件系統(tǒng)、配置文件、安裝腳本只與廠家有關(guān),與用戶個性化信息無關(guān),所以安裝過程就跟在操作系統(tǒng)上安裝一個應(yīng)用程序一樣,基本不會遇到問題。
5.上傳終端用戶使用的操作系統(tǒng)的安裝ISO包。注意這個ISO包建議使用原始安裝版,而不能使用市場上常見的Ghost系統(tǒng),因為Ghost系統(tǒng)會自動安裝驅(qū)動程序,會造成整個虛擬機系統(tǒng)的不穩(wěn)定。以Ubuntu 12.04 LTS操作系統(tǒng)為例,從網(wǎng)站上下載ubuntu-12.04-desktop-i386.iso,然后上傳到VOP。
6.在VOP里通過添加虛擬機向?qū)砑右粋€虛擬機,指定各硬件參數(shù),命名為ubuntuBase,在該虛擬機的CD-ROM選項中設(shè)置啟動加載剛上傳的ISO包。
7.啟 動ubuntuBase虛擬機并安裝Ubuntu操作系統(tǒng)。安裝時可以打開基于Web界面的控制臺監(jiān)控和介入安裝過程。因為Web桌面通訊使用了組件com.tigervnc.vncviewer.VncViewer,所以需要在客戶端安裝Java運行環(huán)境,并設(shè)置必要的瀏覽器安全策略,將地 址https://192.168.100.100:8006添加到例外站點列表中。這一步的安裝與在普通機器上安裝操作系統(tǒng)步驟是一模一樣的,使用的時間也一樣。但這個虛擬機是以后派生多個虛擬桌面的基礎(chǔ)。
8.在虛擬機中加載基于Linux的ThinputerGuestTools rpm包,并運行以安裝相關(guān)的驅(qū)動程序。至此,基于Ubuntu操作系統(tǒng)的虛擬機創(chuàng)建完成。跟安裝其他操作系統(tǒng)一樣,驅(qū)動裝完了,還要根據(jù)安裝微機教室通用軟件。
至此,虛擬主機的創(chuàng)建與系統(tǒng)安裝完成。
這項工作的完成,標(biāo)志著一臺虛擬機的鏡像正式創(chuàng)建成功,由此鏡像可以派生出模板供更多的虛擬機使用。
9.在VOP中利用該虛擬機創(chuàng)建用戶模板ubuntu。
10.進入VOD,基于VOP剛創(chuàng)建的模板創(chuàng)建桌面池ubuntu,桌面池中桌面的數(shù)量根據(jù)微機教室規(guī)模和協(xié)議數(shù)來定義。
11.為用戶指定桌面池里的虛擬機。
至此,將主機桌面派送給用戶終端使用任務(wù)完成。
客戶端啟動界面將出現(xiàn)Ubuntu的操作系統(tǒng)選項,用戶可選擇該選項登錄Ubuntu系統(tǒng)。
整個創(chuàng)建過程不需要管理人員有多少技術(shù)含量,參照上述步驟安裝即可順利完成。
1.終端電腦的用戶系統(tǒng)在服務(wù)器端,所以終端電腦的開關(guān)機可以不用遵循操作規(guī)范,用戶使用完以后可以隨意離開,系統(tǒng)運維人員也可以直接拉電閘。這樣,每次使用前的喚醒操作就可以省掉了。
2.終端出現(xiàn)故障,除了替換相應(yīng)產(chǎn)品外,還可以使用舊電腦安裝專門的客戶端軟件替代終端,有效節(jié)約資源。
3.一旦終端斷電,所有的系統(tǒng)運行狀態(tài)都會被保持,因為這些系統(tǒng)的狀態(tài)被保存在有UPS保障的服務(wù)器端。等終端來電以后,登錄系統(tǒng)原來的工作狀態(tài)還存在,不會丟失。
4.終端的種類不只限于臺式機和終端盒,還包括手機、平板等電子產(chǎn)品。所以,你可以在手機上使用電腦版的QQ,只要有網(wǎng)絡(luò)和移動終端,你可以把辦公環(huán)境移動到世界的任何地方。
5.每次培訓(xùn)環(huán)境在服務(wù)器端進行統(tǒng)一定義,基于虛擬機只安裝一次,然后就可以創(chuàng)建用戶端使用的模板,由OVD根據(jù)模板生成桌面池供用戶使用。這種分發(fā)方式的效率比還原卡的增量升級要快。
6.每臺獨立PC的耗電是200瓦左右,而云終端功耗不足10瓦,每年每臺可以節(jié)約500元。大大節(jié)約了社會能源。
7.可極大地降低運維成本,10分鐘內(nèi)可以輕松部署一個全新的桌面,并指派給用戶,而管理員不需要再搬著機器拿著優(yōu)盤和光盤到用戶的辦公室。在自己的辦公室依靠網(wǎng)絡(luò)就可以做到。
8.使用VOP可以監(jiān)視和協(xié)助指定客戶終端的桌面操作,不過每次只能操作一臺。
圖1 創(chuàng)建桌面池,虛擬機數(shù)量可指定
1.針對每個用戶的臨時文件分發(fā)只能使用獨立的多媒體教室管理軟件。
2.無法在VOP或VOD服務(wù)器端獨立實現(xiàn)教師機的桌面廣播。
3.用戶使用一段時間以后,如果需要批量更新應(yīng)用程序,之前的個性化信息無法保留。
4.教師機需要獨立的物理機,才能滿足需求。而這樣在進行環(huán)境設(shè)置,系統(tǒng)升級時就需要進行兩套系統(tǒng)的升級工作,而且還不能保證教師機的桌面和學(xué)生機保持一致,在進行基于操作系統(tǒng)的操作演示時會出現(xiàn)教師機和學(xué)生機不一致的問題。
5.對服務(wù)器運行環(huán)境及服務(wù)器本身運行有較高要求,如果服務(wù)器出現(xiàn)故障,所有客戶機將無法使用。這是瘦客戶機的弊端,硬傷,改不了的。
6.由于采用瘦客戶端,所以本地運算能力差,有些應(yīng)用無法得到有效的滿足,比如使用本地打印機和攝像頭。
7.因為涉及到驅(qū)動程序更新,所以虛擬云桌面對于新操作系統(tǒng)的支持具有延后性。
考慮到無盤工作站無法很好地保有用戶個人信息,而且無盤技術(shù)也是一個陳舊的技術(shù),只適合網(wǎng)吧環(huán)境,而不適合培訓(xùn)和考試環(huán)境,暫時排除無盤工作站方案。我們學(xué)校原有微機教室采用了傳統(tǒng)的以海光藍(lán)卡輔助蘇亞星教師機軟件的搭建方案。與傳統(tǒng)的還原卡方案對比,可以發(fā)現(xiàn)虛擬云桌面存在的明顯優(yōu)勢:
1.搭建環(huán)境期間兩者工作量大致相當(dāng)。但是所用時間還原卡方案因同傳系統(tǒng)時間稍長會比云桌面多1個多小時左右。
還原卡方案的操作:安裝一臺母機,使用還原卡同傳系統(tǒng)。
云桌面方案操作:安裝服務(wù)器,創(chuàng)建虛擬機,通過創(chuàng)建桌面池實現(xiàn)系統(tǒng)同傳(如圖1)。
另外,還原卡方案可能會碰到加裝還原卡與主板不兼容,網(wǎng)絡(luò)連接不通等故障。云桌面相對而言不存在這個問題。同時部署客戶端硬件的時候,后者終端盒子較小,易于部署,節(jié)省空間。
2.使用期間的工作量,云桌面明顯要少于還原卡方案。
圖2 啟動客戶機
圖3 云桌面的日常運維
還原卡方案:使用期間,運維人員需要做的是打開總電源,機柜電源,服務(wù)器電源,打開管理機通過還原卡喚醒所有客戶機。
云桌面方案:使用期間,運維人員需要做的是打開總電源,機柜電源,服務(wù)器電源。打開管理機登錄VOD使用“啟動虛擬機”選項喚醒指定的虛擬桌面池(如圖2)。
后者的操作相對簡單,耗時也相對較少。。
3.運行中的維護。運行中的維護主要包括培訓(xùn)環(huán)境搭建、文件分發(fā)和故障處理。相對而言,云桌面更有優(yōu)勢,效率更高。
新的培訓(xùn)環(huán)境需要系統(tǒng)處于數(shù)據(jù)階段性保留,而且允許用戶具有個性化的磁盤空間。這些需求兩個方案均能較好地滿足。
還原卡方案:培訓(xùn)環(huán)境軟件更新使用還原卡的增量同傳;文件分發(fā)使用多媒體教學(xué)軟件,故障處理需要單機解決,或使用系統(tǒng)的底層分區(qū)同傳。
云桌面方案:以不變應(yīng)萬變,無論什么情況,均可統(tǒng)一使用創(chuàng)建桌面池的方法。創(chuàng)建桌面池的前提是最好在授課前統(tǒng)一部署全部完成,以免在授課過程中再次分發(fā)導(dǎo)致模板覆蓋,用戶個性化信息丟失(如圖3)。
打開xpbase虛擬機,將要安裝的軟件安裝調(diào)試好,關(guān)機。然后使用xpbase虛擬機重新克隆模板,并在VOD中更換桌面池XP的默認(rèn)模板。整個過程只需要幾分鐘即可完成,遠(yuǎn)比還原卡的底層同傳分區(qū)方案效率要高。
總體而言,針對傳統(tǒng)的還原卡方案,使用虛擬云桌面技術(shù)可以保證終端客戶機的故障率降到最低,維護效率得到大幅度提升,微機教室培訓(xùn)環(huán)境更新簡單便捷。
基于此,我們認(rèn)為,最終選擇虛擬云桌面作為這次微機教室的建設(shè)方案是比較可行和理想的方案。