喬樑　唐潤(rùn)華

摘? 要：桌面虛擬化技術(shù)是現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)虛擬化的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，傳統(tǒng)瘦客戶機(jī)虛擬化桌面啟動(dòng)需要花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間，用戶體驗(yàn)較差，桌面虛擬化服務(wù)器與應(yīng)用服務(wù)器之間的帶寬瓶頸問題突出;本文提出一種高效的桌面虛擬化方案，采用基于本地化運(yùn)算工作的胖客戶端桌面云管理平臺(tái)，最大限度地減少服務(wù)器數(shù)量、減少初期硬件采購(gòu)成本、克服帶寬瓶頸以彌補(bǔ)傳統(tǒng)虛擬化方案的不足。運(yùn)行測(cè)試和應(yīng)用結(jié)果顯示，該方案表現(xiàn)出良好的實(shí)際效果。

關(guān)鍵詞：桌面云;胖客戶端;桌面虛擬化;實(shí)訓(xùn)室建設(shè)

中圖分類號(hào)：TP308? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2019）23-0079-03

The Application of Desktop Cloud Management Platform in the Construction

of Computer Training Room

QIAO Liang，TANG Runhua

（Educational Technology and Information Center，Guangdong Food and Drug Vocational College，Guangzhou? 510520，China）

Abstract：Desktop virtualization technology is a key technique of modern network virtualization technologies. It costs a long time in the startup of the traditional thin client desktop virtualization and the user feeling is not kind. The bottleneck problems become evident as the communication is not directly fulfilled between the application server and the desktop virtualization server. In this paper，an efficient desktop virtualization scheme is proposed，which uses a fat client desktop cloud management platform based on localization operation to minimize the number of servers，reduce the initial hardware procurement cost，and overcome the bandwidth bottleneck to make up for the shortcomings of the traditional virtualization scheme. The results of running test and application show that the scheme has good practical effect.

Keywords：desktop cloud;fat client;desktop virtualization;construction of training room

0? 引? 言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)虛擬化技術(shù)引起了人們的廣泛興趣和重視，并得到大力開發(fā)和研究。其中，桌面虛擬化技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)虛擬化中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)[1]。相比傳統(tǒng)PC的應(yīng)用方案，桌面虛擬化技術(shù)可以減少服務(wù)器的數(shù)量，從而減少初期硬件的采購(gòu)成本，同時(shí)降低管理費(fèi)用。通過簡(jiǎn)化服務(wù)器的部署、管理和維護(hù)工作，從而提高服務(wù)器計(jì)算能力，提高服務(wù)器資源的利用率。桌面云管理平臺(tái)具有負(fù)載均衡、動(dòng)態(tài)遷移、故障自動(dòng)隔離、系統(tǒng)自動(dòng)重構(gòu)的高可靠性，還可以簡(jiǎn)單便捷地實(shí)現(xiàn)災(zāi)難恢復(fù)。

虛擬桌面技術(shù)是將平臺(tái)虛擬化，在硬件、軟件環(huán)境與用戶間增加虛擬層，把計(jì)算機(jī)的實(shí)際物理特性隱藏起來，建立一個(gè)虛擬的計(jì)算環(huán)境（稱為虛擬桌面或虛擬機(jī)）[2]。目前使用較廣的桌面虛擬化產(chǎn)品有VMware、Citrix等，前端多是一臺(tái)CPU處理能力低、內(nèi)存容量小的瘦客戶機(jī)，數(shù)據(jù)處理和計(jì)算工作在桌面虛擬化服務(wù)器端完成，然后實(shí)現(xiàn)傳輸交互。如果處理的請(qǐng)求是一個(gè)圖形化設(shè)計(jì)，那么通過網(wǎng)絡(luò)方式傳送給客戶機(jī)時(shí)會(huì)有明顯的圖形延遲，例如在本地處理圖形只需t秒，在當(dāng)前通用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，改用瘦客戶機(jī)桌面虛擬化則需要3t秒，這樣用戶體驗(yàn)很差。客戶機(jī)在傳統(tǒng)模式下與后臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器并非直接交互，而是以桌面虛擬化服務(wù)器為中轉(zhuǎn)間接交互，處理的結(jié)果最后都要通過桌面虛擬化服務(wù)器經(jīng)網(wǎng)絡(luò)返回給客戶機(jī)，該模式對(duì)網(wǎng)絡(luò)高度依賴，桌面虛擬化服務(wù)器與應(yīng)用服務(wù)器之間的傳輸帶寬成為瓶頸，運(yùn)行效率難以滿足實(shí)際需要。尤其是虛擬桌面技術(shù)應(yīng)用于高校計(jì)算機(jī)機(jī)房這一特定場(chǎng)景時(shí)，客戶端提交的應(yīng)用服務(wù)請(qǐng)求具有瞬時(shí)爆發(fā)性，教師課堂演示完畢后學(xué)生會(huì)立即跟隨操作，瞬時(shí)集中產(chǎn)生大量應(yīng)用服務(wù)請(qǐng)求，致使其帶寬瓶頸問題更為突出。

1? 桌面云管理系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)

本文提出一種虛擬桌面云管理系統(tǒng)框架，其完全基于本地化運(yùn)算，前端是一臺(tái)完整的PC，虛擬化是將桌面需要的應(yīng)用統(tǒng)一收集到后臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行集中管理，在客戶端需要的時(shí)候?qū)⑾到y(tǒng)和應(yīng)用完全交付到本地，充分利用客戶端自身硬件的性能優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)本地化運(yùn)算，用戶感受、圖形顯示效率以及外設(shè)兼容性均與本地PC一致[3]，基于本地運(yùn)算后，客戶機(jī)直接與后臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器做交互，大大減小了服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)壓力，以確保桌面虛擬化流暢高效。桌面云管理平臺(tái)框架如圖1所示。

2? 桌面云管理平臺(tái)運(yùn)行測(cè)試和應(yīng)用實(shí)踐

2.1? 桌面云管理平臺(tái)軟硬件配置

本方案設(shè)計(jì)部署服務(wù)器1臺(tái)，客戶端PC 240臺(tái)。具體配置要求為桌面云管理平臺(tái)服務(wù)器可以同時(shí)支持1000點(diǎn)不同操作系統(tǒng)鏡像的終端連接，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架式設(shè)備，配置2顆Intel E5-2620v4 CPU，配置16G內(nèi)存，且預(yù)留內(nèi)存擴(kuò)展槽位3個(gè)，提供企業(yè)級(jí)SSD固態(tài)硬盤240G，SATA3.0企業(yè)級(jí)機(jī)械硬盤8T，配置1個(gè)千兆網(wǎng)絡(luò)管理口，1個(gè)千兆網(wǎng)。為保證教學(xué)軟件及考試系統(tǒng)的兼容效果和穩(wěn)定運(yùn)行，所有終端PC均需采用x86架構(gòu)，CPU性能不低于Intel第六代I5系列處理器，主頻不低于2.0GHz，內(nèi)存8GB，顯卡Intel HD 530，配置500GB機(jī)械硬盤。表1機(jī)房軟件列表是常用的公共機(jī)房所需軟件。

2.2? 桌面云管理平臺(tái)運(yùn)行測(cè)試

本方案在服務(wù)器端對(duì)每個(gè)客戶機(jī)部署了Win7（辦公基礎(chǔ)應(yīng)用）、Win7（平面設(shè)計(jì)）、Win7（程序開發(fā)）等桌面系統(tǒng)用來測(cè)試平臺(tái)部署效果。效果測(cè)試針對(duì)可靠性、功能性、易用性、維護(hù)性和運(yùn)行效率五大指標(biāo)進(jìn)行考量，結(jié)果如圖2所示。

經(jīng)測(cè)試，Windows桌面環(huán)境的部署效率首次進(jìn)入系統(tǒng)60s左右。平臺(tái)可對(duì)各終端機(jī)統(tǒng)一管控，功能性和易用性好;本方案客戶端有本地環(huán)境，易于管理維護(hù)。服務(wù)器故障、網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定狀或斷網(wǎng)狀態(tài)下，終端可繼續(xù)使用不受影響，可靠性高，只有基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用無法調(diào)用。虛擬磁盤和虛擬磁盤之間、虛擬磁盤和本地磁盤數(shù)據(jù)拷貝性能與效率較好。

經(jīng)過測(cè)試，采用基于本地化運(yùn)算工作的胖客戶端桌面云管理平臺(tái)部署運(yùn)行正常穩(wěn)定，符合設(shè)計(jì)預(yù)期，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)瘦客戶端桌面虛擬化方案的不足。

3? 結(jié)? 論

通過對(duì)傳統(tǒng)桌面虛擬化產(chǎn)品架構(gòu)的改進(jìn)和優(yōu)化，提出和部署新的桌面云管理平臺(tái)方案，在一定程度上提高了計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)機(jī)房的管理水平，有效地代替了傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)管理模式。桌面云管理平臺(tái)在降低計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)機(jī)房的管理難度，緩解計(jì)算機(jī)管理人員的工作壓力，節(jié)省人力、物力成本，提升教學(xué)效率等方面都成效突出。

參考文獻(xiàn)：

[1] 侯文慧，王俊峰.面向云桌面協(xié)議的視頻區(qū)域偵測(cè)算法 [J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2018，38（5）：1463-1469+1487.

[2] 唐紅梅，鄭剛.基于KVM的虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化 [J].計(jì)算機(jī)科學(xué)，2017，44（S1）：560-562.

[3] 張微微.虛擬桌面技術(shù)在高校公共機(jī)房管理中的應(yīng)用 [J].軟件導(dǎo)刊，2015，14（11）：197-199.

作者簡(jiǎn)介：?jiǎn)虡牛?983-），男，漢族，河北武邑人，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)師，本科，研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用、虛擬仿真;唐潤(rùn)華（1976-），男，漢族，湖南茶陵人，高級(jí)工程師，博士研究生，研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、信息安全等。