文 蘇卓翔
云桌面即桌面虛擬化技術(shù),是指將計(jì)算機(jī)的終端系統(tǒng)(也稱作桌面)進(jìn)行虛擬化,以達(dá)到桌面使用的安全性和靈活性。桌面虛擬化依賴于服務(wù)器虛擬化,在數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器上進(jìn)行服務(wù)器虛擬化,生成大量的獨(dú)立的桌面操作系統(tǒng)(虛擬機(jī)或者虛擬桌面),同時根據(jù)專有的虛擬桌面協(xié)議發(fā)送給終端設(shè)備。云桌面技術(shù)在管理、維護(hù)、節(jié)能等方面具有比較突出的優(yōu)勢,因此受到了許多院校的青睞。
我所在學(xué)校的學(xué)生規(guī)模在10000人,各類計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)機(jī)房有43間,實(shí)訓(xùn)PC數(shù)量有3000臺,管理這樣規(guī)模的實(shí)訓(xùn)機(jī)房,工作量大,需耗費(fèi)大量時間和精力,通過大量的學(xué)習(xí)、參觀、調(diào)研,再結(jié)合學(xué)校的實(shí)際情況,我們決定嘗試部署云桌面。
(一)從學(xué)校的實(shí)際出發(fā),確定需求,實(shí)訓(xùn)機(jī)房承擔(dān)著教師上課、學(xué)生上機(jī)實(shí)操等任務(wù),要對需求進(jìn)行全面分析,我們從學(xué)校、機(jī)房管理員、教師、學(xué)生角度進(jìn)行調(diào)研分析:
1.學(xué)校:在保證教學(xué)正常開展的前提下,降低使用成本,提高資源利用率,保證數(shù)據(jù)安全,出現(xiàn)故障能快速恢復(fù),使用者滿意度高。
2.機(jī)房管理員:能快速、簡便、安全的對機(jī)房實(shí)施安裝、升級、卸載軟件,出現(xiàn)故障能快速恢復(fù),能阻斷非法接入,保證系統(tǒng)安全,機(jī)房穩(wěn)定性好。
3.教師:機(jī)房網(wǎng)絡(luò)暢通,系統(tǒng)操作方便,各種資料、教案等能夠輕松獲取、備份。
4.學(xué)生:計(jì)算機(jī)能正常使用,滿足實(shí)訓(xùn)軟件應(yīng)用,運(yùn)行流暢。
在應(yīng)用場景上:60~80臺計(jì)算機(jī)終端,要求支持windows 7以上操作系統(tǒng),以瘦終端訪問云桌面平臺,虛擬機(jī)配置:cpu=2,內(nèi)存4GB,系統(tǒng)盤50G,數(shù)據(jù)盤50G,主要安裝軟件有:MS office,PhotoShop,AutoCAD等。
(二)在校內(nèi)調(diào)研后,開始對技術(shù)進(jìn)行調(diào)研,云桌面主要有兩種技術(shù)架構(gòu),一種是VOI架構(gòu),VOI可實(shí)現(xiàn)基于服務(wù)端的遠(yuǎn)程虛擬OS、APPS的按需交付,也可實(shí)現(xiàn)基于客戶端的本地緩存OS、APP,可利用計(jì)算機(jī)終端的本地資源來處理計(jì)算及圖形應(yīng)用,也可支持各種外設(shè),但是VOI 卻不能很好的支持移動設(shè)備和利用服務(wù)器的計(jì)算資源,而依賴于自身的硬件性能,單純從硬件采購成本上計(jì)算:VOI 是降低服務(wù)器成本,但是卻提高了終端的單位成本。
VDI是目前主流的云桌面架構(gòu),大部分廠商的云桌面產(chǎn)品都是基于VDI架構(gòu),它是基于早期的RDP協(xié)議和瘦客戶機(jī)逐步演變而來的,通過基于服務(wù)器的模式提供管理和安全優(yōu)勢。它能夠?yàn)檎麄€桌面映像提供集中化的管理,簡單來說,對底層的服務(wù)器進(jìn)行虛擬化,然后通過管理軟件分配資源給各個虛擬機(jī),虛擬機(jī)再通過網(wǎng)絡(luò)與瘦終端或其他終端連接。
VOI和VDI各有優(yōu)勢,綜合考慮,VDI更適合我們學(xué)校的要求,因此我們重點(diǎn)考察基于VDI的幾種主流技術(shù),基于VDI的主流技術(shù)主要有VMWare、Xen、KVM,其中VMWare是相對比較成熟的商業(yè)軟件,市場占有率較大,產(chǎn)品穩(wěn)定,價格相對較高;Xen是英國劍橋大學(xué)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的一個虛擬化開源項(xiàng)目,XEN可以在一套物理硬件上安全的執(zhí)行多個虛擬機(jī),它和操作平臺結(jié)合的極為密切,占用的資源最少,是開源技術(shù);KVM是指基于Linux內(nèi)核的虛擬機(jī),KVM最大的好處就在于它是與Linux內(nèi)核集成的,所以速度很快,運(yùn)行在支持虛擬化擴(kuò)展的X86和X86_64硬件架構(gòu)上,cpu支持VT技術(shù),是開源技術(shù)。
各廠商基于這幾種主流技術(shù)開發(fā)出來的產(chǎn)品都有各自的優(yōu)缺點(diǎn),在調(diào)研中,我們重點(diǎn)考察了產(chǎn)品的傳輸協(xié)議、性能、易用性、兼容性,作為最終用戶來說,我們更關(guān)注的是使用的體驗(yàn),其中最直觀的體現(xiàn)是傳輸協(xié)議的優(yōu)劣,我印象最深刻的一次測試是,兩個廠商使用同樣配置的虛擬機(jī),通過各自的瘦終端鏈接虛擬機(jī),使用同樣的1080P的影片進(jìn)行測試,效果大相徑庭,然后我們對表現(xiàn)較差的虛擬機(jī)進(jìn)行資源調(diào)整,CPU及內(nèi)存資源都翻倍,再進(jìn)行測試,測試結(jié)果有稍好一點(diǎn),但效果不明顯。
我們通過大量的調(diào)研和考察,確定了技術(shù)參數(shù),該項(xiàng)目也順利實(shí)施,云實(shí)訓(xùn)機(jī)房這個項(xiàng)目總體是成功的,從使用的感受、性能上,老師及學(xué)生的反映都是比較好的,資源配置合理,在操作上與傳統(tǒng)PC沒有太大差別,在開啟PhotoShop、Flash等較大型軟件速度非??臁T诠芾砩?,管理員只需要做好相應(yīng)系統(tǒng)的模板,統(tǒng)一發(fā)布就可以一次部署所有機(jī)器,更新及維護(hù)也是比較方便,并且可以設(shè)定定時還原。
云實(shí)訓(xùn)機(jī)房虛擬機(jī)配置
云實(shí)訓(xùn)機(jī)房拓?fù)鋱D
隨著使用的不斷深入,云實(shí)訓(xùn)機(jī)房的弊端也逐漸暴露出來,例如對網(wǎng)絡(luò)的依賴性太大,眾所周知,網(wǎng)絡(luò)是不穩(wěn)定的,沒有人能保證網(wǎng)絡(luò)是一直穩(wěn)定的,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時,云實(shí)訓(xùn)機(jī)房就會處于癱瘓狀態(tài),并且一旦出現(xiàn)這種情況,短時間內(nèi)不可能完成修復(fù),直接影響教學(xué)。
云桌面要真正的普及,我認(rèn)為有以下幾個問題是需要解決的:
(一)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)在開展云桌面業(yè)務(wù)的廠家很多,基本是各自為戰(zhàn),沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)在使用的云桌面,離開了廠家的支撐,其他公司、技術(shù)人員基本沒有接手維護(hù)工作的可能,這就意味著遇到技術(shù)性故障用戶方只能依靠廠家進(jìn)行維護(hù),這就使得用戶方非常的被動。
(二)兼容性。云桌面各個廠商的管理軟件自成一系,鮮有可以支持不同底層技術(shù)的廠商,假設(shè)第一次采購了A公司的產(chǎn)品,下次我再采購B公司的產(chǎn)品,而它們不能兼容,那就意味著我要管理兩套云桌面,失去了依靠云桌面實(shí)現(xiàn)簡化管理、提高資源利用的目的。
(三)可靠性?;赩DI技術(shù)的云桌面產(chǎn)品對網(wǎng)絡(luò)及服務(wù)器硬件過度依賴,容易因網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器故障造成業(yè)務(wù)中斷,業(yè)務(wù)的可靠性得不到保障,使用戶信心大減。
現(xiàn)在業(yè)界提出了新的理論模型:下一代云桌面NGD,設(shè)計(jì)原理是綜合VDI 與 VOI 的特征,提出了以用戶應(yīng)用為中心的觀念,把VDI 與VOI 融合達(dá)到實(shí)用的最主要意義在于前、后端資源共用。NGD既可以充分發(fā)揮服務(wù)器強(qiáng)大計(jì)算資源為瘦終端提供支撐,也能讓PC及新型云終端本機(jī)的CPU 、GPU及內(nèi)存、存儲性能得到完全的使用。移動終端設(shè)備(智能手機(jī)、平板電腦等)也將得到NGD的支撐成為隨身云桌面的入口。一些知名虛擬化研發(fā)機(jī)構(gòu)已經(jīng)在NGD上取得了突破性的成果,不遠(yuǎn)的將來,NGD會成為繼VDI 與VOI 之后全新的桌面虛擬化架構(gòu)。