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桌面虚拟化解决方案
发布时间:2017-07-05
  • 桌面虚拟化

     ,在数据中心的服务器上进行服务器虚拟化,生成大量的独立的桌面操作系统(虚拟机或者虚拟桌面),同时根据专有的虚拟桌面协议发送给终端设备。用户终端通过以太网登陆到虚拟主机上,只需要记住用户名和密码及网关信息,即可随时随地的通过网络访问自己的桌面系统,从而实现单机多用户。

    通过与IAAS的结合,桌面虚拟化也演变成桌面云(DAAS :Desktop As a Service).IAAS提供基础资源平台,桌面虚拟化和云平台的完美融合达到类似于SAAS一样的效果,这便是DAAS。

    • 中文名

    • 桌面虚拟化

    • 作    用

    • 桌面使用的安全性和灵活性

    • 载    体

    • 计算机的终端系统

    • 依赖物

    • 服务器虚拟化

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    分为以下几个阶段:

    大型机时代

    最早的大型机出现的时候,价格比较昂贵,并且整个大型机的计算能力也是比较高,那个时候就有人提出,一台机器给多台使用的方法,不过那不是真正意义上的桌面虚拟化,是依赖于系统的多个用户的多任务形态。例如LINUX、UNIX和WINDOWS的服务器版本就可以支持多用户形态。

    WINDOWS下的硬盘分区

    这个可能要提起一下,这个肯定不算是虚拟化范畴,但是不可不提。在硬盘的容量不断的增加的情况下,我们便把硬盘的逻辑的分区,不同区域做不同的用途的效果,这有点类似硬盘的“虚拟化技术”

    桌面虚拟化协议的鼻祖

    RDP/ICA协议,在行业内的人员可能都知道RDP协议是微软从CITRIX公司购买过来后进行研发的,RDP就是以前和现在最流行的远程桌面协议( Remote Desktop Protocol),所以RDP和ICA是亲兄弟,只不过被不同的厂家养着,自然也有差异。

    共享器

    对于许多用户共享器也是比较了解的,一台服务器上承载一个操作系统,通过微软的协议远程分发给终端用户,终端用户只需要通过一个很简单的盒子就可以获取到桌面。桌面虚拟化和桌面协议看起来很像,但是这个可不是兄弟,桌面虚拟化是一个服务器上承载若干个系统,通过专有的桌面协议分发给终端用户。这两个大差别就决定了两个产品的不同定位,共享器在市场上风靡了一段时间后也逐渐的退出市场。

    桌面操作系统虚拟化

    这里的这个题目是为了区分,特别强调桌面操作系统被虚拟。其实这个概念基本可以被等同与Vmware Workstation和微软VPC的方式实现的桌面级的操作系统。当然这种应用模式,主要开发人员和测试人员经常使用的,虽然虚拟的并不一定是XP,2000 professional,vista等桌面系统。这里之所以提到这个是因为在刚起步的时候,一些厂商将此定义为桌面虚拟化技术,例如微软在推出MED-v技术之前,都是将VPC定义为微软的桌面虚拟化产品。

    在这个角度定义的所谓桌面虚拟化,基本上可以被认为是用于pc上的桌面系统之上的虚拟化解决方案,只是与简单的区别与对应。其本身解决的仍然是操作系统的安装环境与运行环境的分离,不依赖于特定的硬件。但是不可否认的是,而且当成熟之后,真正得技术才开始出现。

    第一代桌面虚拟化技术

    第一代桌面虚拟化技术,真正意义上将的能力与虚拟操作系统结合了起来,使得桌面虚拟化的企业应用也成为可能。

    首先,服务器虚拟化技术的成熟,以及服务器计算能力的增强,使得服务器可以提供多台的计算能力,以当前4核双CPU的志强处理器16G内存服务器举例,如果用户的xp系统分配256M内存,平均水平下,一台服务器可以支撑50-60个桌面运行,则可以看到,如果将桌面集中使用提供,那么50-60台的桌面采购成本将高于服务器的成本,而管理成本,安全因素,还未被计算在内,所以服务器虚拟化技术的出现,使得桌面虚拟化技术的企业大规模应用成为可能。

    当然,如果只是把台式机上运行操作系统转变成为服务器上运行的,而用户无法访问,当然是不会被任何人接受的。所以虚拟桌面的核心与关键,不是后台讲桌面虚拟,而是让用户能够通过各种手段,任何时间,任何地点,通过任何可联网设备都能够访问到自己的桌面,即远程网络访问的能力。而这又转回到和的共同点,即协议的高效性上。

    提供桌面虚拟化解决方案的主要厂商包括微软、VMware、Citrix,而使用得远程访问协议主要利用三种协议:早期由Citrix开发的,后来被微软购买并集成在Windows中的RDP协议,这种协议被微软桌面虚拟化产品使用,而基于Vmware 的Sun Ray等硬件产品,也都是使用RDP协议;第二种就是Citrix自己开发的独有的ICA协议,Citrix将这种协议使用到其产品与桌面虚拟化产品中。第三种是加拿大的Teradici公司开发的的PCoIP协议用于VMware的桌面虚拟化产品,用于提供高质量的用户体验。

    协议效率决定了虚拟桌面使用的用户体验,而用户体验是决定了桌面产品生命力的关键,(微软的成功与Vista的没落无不证明了这一点)。从官方的文档与实际测试来看,通常情况下,ICA协议要优于RDP和PCoIP协议,需要30-40kbps的带宽,而RDP在60kbps,这些都不包括看视频,玩游戏以及3D制图状态下的带宽占用率。正是由于这个差别,的用户体验有比较大差别。一般情况下,在LAN环境下,一般的应用RDP和ICA都能正常运行,只不过是RDP协议造成网络占用较多,但对于性能还不至于产生很大影响,但是在甚至是互联网上,RDP协议基本不可用。而在视频观看,Flash播放,3D设计等应用上,即使局域网,RDP的性能也会受到较大影响(在优酷上有很多视频进行比较),ICA的用户体验会很流畅。而且根据Citrix官方刚刚推出的HDX介绍,这方面的新技术会得到更快地推进。而微软和Vmware也意识到了这一差别,微软转而加大RDP协议的研发与优化,VMware也和加拿大的Teradici公司合作使用其开发的PCoIP协议,用于提供高质量的用户体验。最新的VMware view 5.0产品提高了PCoIP协议的性能,并将带宽占用率降低了75%,也为虚拟桌面的领跑协议。

    特别强调的是,这三家厂商后台的,微软采用的是Hyper-v,Vmware使用的是自己的vSphere,Citrix可以使用XenServer、Hyper-v和vSphere。

    第二代桌面虚拟化技术

    第一代技术实现了远程操作和的结合,降低的成本使得虚拟桌面技术的普及称为可能,但是影响普及的并不仅仅是采购成本,管理成本和效率在这个过程中也是非常重要的一环。

    纵观IT技术应用历史,架构的变化和三国中名言一样:。从最早主机-亚终端集中模式,到PC分布模式,到今天的模式,其实是一个计算使用权与管理权的博弈发展。开始主机模式,集中管理,但是应用困难,必须到机房去使用;PC时代来临,所有计算都在PC上发生,但是IT的管理也变成分布式的,这也是为什么IT部门的桌面管理员压力最大,需要分布式的管理所有用户的PC,管理的成本也大幅度上升。桌面虚拟化将用户操作环境与系统实际运行环境拆分,不必同时在一个位置,这样即满足了用户的灵活使用,同时帮助IT部门实现了集中的控制,从而解决了这一问题。但是如果只是将1000个员工的pc变成1000个,那么IT管理员的管理压力可能并没有降低,反而上升了,只不过是不用四处乱跑了而已。

    为了提高管理性,第二代桌面进一步将桌面系统的运行环境与安装环境拆分、应用与桌面的拆分、配置文件的拆分,从而大大降低了管理复杂度与成本,提高了管理效率。如下图所示:

    我们简单来计算一下:如果一个企业有200个用户,如果不进行拆分,IT管理员需要管理200个(包含其中安装的应用与配置文件)。而如果进行操作系统安装与应用还有配置文件的拆分,假设有20个应用,则使用应用虚拟化技术,不用在桌面安装应用,动态将应用组装到桌面上,则管理员只需要管理20个应用;而配置文件也可以使用Windows内置的功能,和文件数据都保存在上,这些信息不需要管理员管理,管理员只需要管理一个文件服务器;而应用和配置文件的拆离,使得200个人用的操作系统都是没有差别的Windows XP,则管理员只需要管理一个镜像(用这一个镜像生成200个运行的虚拟的操作系统,简单来讲可以理解成类似于的模式)。所以总的来说,IT管理员只需要管理20个应用,1个文件服务器,和1个。管理复杂性大大下降。

    这种拆分也大大降低了对存储的需求量(少了199个xp的存储),降低了采购和维护成本。更重要的是从管理效率上,管理员只需要对一个镜像或者一个应用进行打补丁,或者升级,所有的用户都会获得最新更新后的结果,从而提高了系统的安全性和稳定性,工作量也大大下降。

    价值

    编辑

    为何要实现桌面虚拟化?为什么要转变传统的PC使用方式?

    更灵活的访问和使用

    从IT技术诞生到推广,就伴随着一对矛盾:即用户使用与IT管理的矛盾:

    早期的大机时代,用户的使用与管理工作都位于机房内,用户使用不方便,但是管理员管理相对简单;

    PC出现,用户无须去机房工作,更方便的使用IT技术,但是管理员的管理工作复杂化了,管理工作随着PC的分散化,也分散化了,即使网络出现使得管理工作一定程度地可以通过网络完成,但是成功率依然比较低,管理能力有限;

    今天,网络访问不再是瓶颈,技术的出现解决了这对矛盾:

    用户可以桌面系统,获得和PC完全一致的体验;

    管理员也只需要在数据中心就可以轻松完成所有的管理工作

    所以桌面实质上是将用户使用与系统管理进行了有效的分离。

    这样带来的直接好处,就是用户对桌面的访问就不需要被限制在具体设备、具体地点和具体时间了。我们可以通过任何一种满足接入要求的设备,就可以访问我们的桌面。这样,员工就可以不必在公司加班,而可以回家通过家里的设备,访问公司的桌面,继续工作,并同时能够保证(因为只有图像传输到家里的设备上)。出差同样可以不必带电脑,而只要找到一个能上网的设备就可以使用自己的桌面。办公人员甚至可以通过手机以及平板电脑访问自己的桌面。

    更广泛与简化的支持

    作为的一种方式,由于所有的计算都放在服务器上,终端设备的要求将大大降低,不需要传统的台式机,笔记本;而正如维基百科所说,又重新回到我们的视野,而且智能手机,上网本,接近报废的PC等设备甚至于电视,都成为可用设备。而这恰恰是云计算的灵魂所在,Google也在研发所谓的基于互联网的操作系统,相信这还需要一段时间,但是桌面已经让这种愿景变为现实。

    在的推动下,未来的企业IT可能会更像一个电视网络,变得更加灵活,易用:

    我们可以使用各种设备,电脑,瘦客户端,手机,电视以及键盘,鼠标或者其他外设(比如wii的手柄),像看电视和选台一样去访问桌面或者应用;

    而这些应用与桌面都是在服务商或者运行和管理的,他们的角色就好比发送信号的电视台,信号通过网络发送到各个“电视屏幕“上(当然网络是互联网,未来中国能够的时候,那么这个网络将可能是任何一个网络)

    而各种应用,桌面,就好像我们今天看到的各种电视节目或者频道一样。作为内容被专业的提供商提供出来。

    由于计算全发生在计算中心,所以客户端的压力大大降低,更简化的客户端可以得到广泛使用,终端设备的可选择性更广泛,可以满足不同的应用需求。

    采购、维护成本大大降低

    这种IT架构的简化,带来的直接好处就是终端设备的采购成本降低。以为例,一个瘦客户端的采购成本为2000左右,而pc价格一般在4000左右,则每台客户端的能够节省2000元,投资到物理服务器,按照1:1的压缩比(所有人都同时使用),则10万元的服务器只要能够负载50个虚拟桌面,硬件投资成本就相等。但是一般压缩比不会为1:1,更重要的是,瘦客户端的报废周期一般6-8年,比PC长一倍,则终端投资二期就直接减少。另外,现有的PC系统也可以大大延长使用周期,只要外设可用,就可以转化为普通终端。间接降低了电子垃圾的产生数量。

    集中管理、统一配置,使用安全

    由于计算发生在,所有桌面的管理和配置都在数据中心进行,管理员可以在数据中心进行对所有桌面和应用进行统一配置和管理。例如系统升级、应用安装,等等。避免了传统由于终端分布造成的管理困难和成本高昂。尤其对于学校机房、教学中心等大规模的,多变需求的应用场景(频繁更换操作系统),非常适合。

    由于传递的只是最终运行图像,所有的数据和计算都发生在数据中心,则机密数据和信息不需要通过网络传递,增加了安全性,另外这些数据也可以通过配置不允许下载到客户端,保证用户不会带走、传播机密信息。

    降低耗电、节能减排

    传统PC一般在200W以上,而在25w左右,耗电量接近十分之一,而服务器的计算压力会带来一定程度的耗电量的上升,但是与客户端的大数量相比,可以忽略。所以一年的电费也会降低90%左右。

    而耗电的减少,也意味这碳排放的减少,适应了低碳时代的要求。

    需要强调的是,桌面虚拟化的优势,是典型具有规模效应的,终端数量越多,上述的收益和优势越突出。

    特点

    1、快速、灵活部署:按需申请、快速发放、无需搬运沉重的PC主机,统一接入、随时随地访问;

    2、提高资源利用率:统一管理后台资源,并统一进行调度管理,将资源的利用率最大化;

    3、数据存放安全可靠:数据存放在后台数据中心,安全可靠。且访问时在网络上传输的都是图片信息,不易被他人通过网络窃取信息;

    4、维护便利:瘦终端无须;虚拟桌面维护工作可在后台统一进行,非常便利;

    5、节能减排:采用桌面虚拟化系统,因瘦终端功耗很低,同时,数据中心的资源利用率又较高,因此,可达到节省成本、节能减排,节约电能90%以上。

    和Quest vWorkspace)也作为桌面虚拟化的一种形式。

    OS streaming(操作系统流)

    磁盘镜像通过网络而不是本地硬盘装载,然后客户端设备(大多数是物理桌面计算机)通过网络启动磁盘镜像被称为“OS streaming”。CitrixProvisioning Server、Double-Take Software的Flex以及Wyse Technology的 Streaming Manager,国内的,VMsystem等产品都是实现了OS streaming的功能。OS streaming相比其他桌面虚拟化而言,运行性能与PC一致,不使用服务器的计算资源,不占用网络资源,因此不会出现网络瓶颈。完全使用本地的硬件资源(如:CPU、内存、显卡等),因此不会出现服务器计算资源不够,客户机不能运行大型软件现象,且能实现离线工作,是桌面虚拟化的一个不错选择,常用于教育行业和研发类企业。

    基于客户端的虚拟机(Type 2客户端虚拟化平台)

    桌面虚拟化不必保持网络连接。许多公司提供完整的虚拟机磁盘镜像,用户可以在便携式电脑上本地运行磁盘镜像。管理员只需要关心镜像而不是整个电脑:用户可以在自己的便携式电脑上安装任何软件,这并不会破坏锁定的虚拟机。

    客户端虚拟化平台(Type 1客户端虚拟化平台)

    另一种形式的客户端虚拟机。最新趋势之一是用运行虚拟机的虚拟化平台取代便携式电脑的操作系统,除了用户不必访问根操作系统之外,客户端虚拟化平台和基于客户端的虚拟机是类似的。客户端虚拟化平台在IT部门独立管理用户硬件时运行的更好。

    桌面虚拟化是在物理服务器上安装,由虚拟主机系统模拟出操作系统运行所需要的硬件资源,如:CPU、内存、网卡、存储等。操作系统运行在这些虚拟的硬件资源之上,可以达到多个操作系统共享物理服务器的硬件资源,从而提高资源利用率。的存储和执行(包括操作系统、应用程序和用户数据)都集中在,用户使用通过远程协议(如:RDP、ICA、PCoIP)进行访问。桌面虚拟化将所有桌面在数据中心进行托管并统一管理;同时用户能够获得完整PC的使用体验。用户可以通过瘦客户端,或者类似的设备在局域网或者远程访问获得与传统PC一致的用户体验。是一种仅将操作系统桌面呈现在用户面前的技术,由服务器端完成运算。可以结合和进行。

    提供的功能

    桌面虚拟化解决方案提供的功能主要包括基本功能、用户使用便利要求、、维护管理和可靠性等方面。

    其中,基本功能包括多种方式接入、支持无差别的多应用访问、支持多、支持主流操作系统、支持主流存储技术;

    用户便利使用要求包括系统可随时随地访问且支持个性化桌面,支持SSO,支持的动态分配,支持音频输入输出等;

    应用虚拟化指将应用程序从底层操作系统分离出来,支持与应用软件虚拟化间的无缝集成;

    此外,桌面虚拟化还需支持多种部署、维护方式,能提供丰富的管理维护手段,同时具备电信级兼容性和可靠性。

    市场格局

    编辑

    自21世纪,桌面虚拟化业务在国内开始蓬勃发展,包括IBM中国研发中心,TCL多媒体中心,美的,格力,中国石化,广东移动,中国海洋大学,西南财经大学,中国人民大学,泰康资产等客户均已经采用桌面来替代传统PC的使用。其发展势头有超过的趋势。

    思杰

    思杰作为领域的绝对领导者(2007年份额在70%以上),由于桌面虚拟化的本质更接近应用虚拟化——对桌面的,其独有的高效的ICA协议和积累了20年的对外设重定向等技术的积累,使得其在桌面远程(包括广域网和互联网)访问的效率和外设的广泛支持性上,占有绝对的领先位置。尤其最新推出的HDX技术,能够广泛地支持标准USB设备,双向语音(VOIP应用),高清视频播放,使得的体验真正达到了和PC类似的水平。

    而在后端,其成功的对厂商XenSource和厂商Ardence的兼并,使之具有独立的服务器虚拟化平台,和更加灵活的虚机管理方式(使用单一的批量动态生成),加之其自有的产品,使得整个桌面逻辑组成部分实现了完整的分离,实现了彻底的虚拟化,最大程度上地实现了灵活性,正式由于这个原因virtualizationreview 将Citrix的桌面虚拟化产品XenDesktop评为:对其他产品进行评判的标准

    Citrix XenApp

    ThinApp和App-V只支持应用虚拟化,而XenApp是一个综合性的应用程序部署系统。Citrix流,你可以从XenApp或者XenDesktop中获取Citrix Streaming授权,其是Citrix的应用程序虚拟化技术。

    以往的XenApp非常局限于自己的环境或者XenClient环境,使得其非常难以对其他应用开放端口。然而,Citrix在XenApp 6.0中添加了对于Microsoft App-V 的支持。在Citrix Synergy 2012当中,公司将XenApp和其桌面虚拟化产品进行了整合,推出了Excalibur offering。

    对于拥有多种应用程序的IT企业来说,XenApp是很有用的,不论是旧的还是新的应用程序,它都可以利用ThinApp和App-V所不支持的Citrix Streaming将应用进行虚拟化。

    Citrix XenApp 6.5新特性

    利用Instant App Access特性,CitrixXenApp 6.5缩短了应用程序启动时间。对于HDX协议的改进使得应用可以在高延迟的环境中运行。除此之外,XenApp 6.5中的移动组件可以改进针对移动设备的部署情况。

    迁移到XenApp 6.5,你需要了解的事情

    IT部门只剩下很少的时间将XenApp 4.5、5.0或6.0迁移到最新版本。对于XenApp 4.5的支持将在2013年3月31日到期,对于6.0版本的支持也将在2013年7月15日到期,只比4.5版本晚3个月。由于XenApp基于远程桌面会话主机,管理员同样需要了解Windows服务器的服务过期时间。并且不是所有的应用都和全部Windows服务器版本兼容。这些注意事项使得相比于其他应用程序虚拟化工具,授权和运行XenAPP及Citrix Streaming十分困难。

    VMware

    Vmware作为的老大,为了拉动其虚拟服务器的销售,并扩大产品线,也有自己的桌面虚拟化产品View。其后台架构在Vmware Sphere上,的使用了自有的PCOIP协议(与传统的协议相比,PCoIP提供了与真实PC机相媲美的用户体验,并兼容99.99%的应用程序以及外设),而方面,兼并了原名Thin install的厂商,已更名叫Thinapp。实现了与Citrix类似的架构体系。

    由于Vmware服务器虚拟化龙头的地位,推动桌面虚拟化也是顺风顺水,尤其是在其服务器虚拟化产品的技术优势之上,例如采用内存over commit技术,可以提高服务器上同时运行桌面的数量等等。

    随着Thin App的加入,使用“流”方式的应用部署结构,虽然只实现了微软App-v功能,或者Citrix XenApp产品中的“stream”功能,但是一定程度上实现了应用的拆离,使得整个体系变得灵活了很多,大大弥补了架构上的不足,整体的得到了很大的提高。

    通过产品推广与IT巨头建立的合作关系,也是Vmware的另一个优势。

    微软

    微软的桌面MED-v刚刚推出不久,利用了桌面的VPC产品创建和“下载”,而实际上提供给用户使用的是安装在虚拟机中的应用,目标是用来解决桌面系统尤其是vista上对遗留应用不兼容的问题。并不是真正的的解决方案,而从微软官网上看的信息,其VDI方案应该是真正意义上的桌面虚拟化或者精确地说是虚拟桌面解决方案,而这一方案,我们还得等待才能看到具体产品。

    程序、远程托管专用虚拟桌面、本地程序及本地虚拟操作系统等虚拟化桌面也都存在着各种问题;另外还有对终端硬件的支持问题、对网络及服务器硬件过度依赖的问题、以及数据安全性问题等。

    VOI虚拟桌面基础架构

    从广义上讲Desktop并仅是系统的桌面,而是终端客户机的代名词。同理对桌面的交付不仅限于感观可视的软件运行窗口,更可以是整个操作系统的数据流, VOI 即Virtual OS Infrastructure 构架的实现,从桌面应用交付提升到了OS(操作系统)的标准化与即时分发,与传统的VDI 设计不同之处在于终端对本机系统资源的充分利用不再依靠于GPU 虚拟化与CPU 虚拟化技术,而是直接在I/O 层实现对物理存储介质的数据重定向,以达到虚拟化的操作系统完全工作于本机物理硬件之上,从驱动程序、应用程序到各种设备均不存在远

    程端口映射关系,而是直接的内部址。

    VDI虚拟桌面呈现在我们眼前的是一个图形化系统运行的显示结果,基于VDI 架构时是将远端的这个显示结果的视频帧压缩后传输到客户端后进行还原显示,这个过程会大量占用服务器的资源与网络带宽,而且在非全屏模式,用户实际面对是两个桌面,一个是自己本机的桌面,一个是远端推送过来的虚拟桌面,虚拟桌面上的运算如果需要调用本机资源与外设,都需要通过本机的底层系统进行转发和映射,降低了效率牺牲了资源可用性。 VOI 则可以让虚拟系统从引导阶段就开始接管计算机硬件平台,直接工作在本机的硬件平台之上,不再需要下层系统的支撑。要想实现这一点就必须为客户机提供一个虚拟的磁盘存储空间,将操作系统放置这个里,让客户机从这个设备完成启动。

    基于VOI的虚拟终端管理系统采用了虚拟容器概念,将终端客户机的存储介质由物理转为虚拟,从分散转为集中;通过IVDP技术将操作系统内核从客户机硬件驱动依赖中分离出来,实现系统应用的跨平台交付。无论本机采用什么样的硬件平台与本地系统,都可以由信息中心按需分发、统一部署。

    OSV虚拟桌面基础架构

    OSV(Operating System Virtualization)智能桌面虚拟化,是基于X86标准计算机系统下实现PC桌面的集中管理、控制、存储、维护的PC桌面虚拟化技术。OSV与VDI方案最大的区别在于前者使用集中管理、分布运算机制,而后者采用的是集中管理、集中计算,显然后者对于服务器的依赖要远远超过前者。OSV不仅实现了计算机的的集中化管理,在保证本身运算速度和特性不变的前提下做到了计算环境OS&AP和PC硬件的完全脱离。桌面计算环境可以在OSV控制台随需派发并且用户可以开机自行选择桌面环境。用户桌面数据与应用数据均集中存储于OSV Server 上,实现了用户桌面数据的统一管理,统一派发,与计算机硬件分离。OSV Server 通过同步派发或者异步派发模式将桌面流数据,派发至本地计算机进行计算并显示桌面。这样可以让IT管理更加灵活,IT架构更加安全和可靠。达到了客户端随需选择应用环境(OS&AP On-Demand)的IT管理理想境界,使得客户端具备了在任何时间、任何地点都有安全稳定的计算环境,同时实现了以PC为标准的IT基础架构的完全虚拟化,IT基础架构更加的弹性和灵活,极大的增强了企业的竞争力,做到了PC应用的随需应变。

    应用方式

    随着桌面虚拟化市场的竞争,一些用户对于各种选择的支持意见和反对意见感到困惑。下面是一些主要的桌面虚拟化方法和这些方法可能适应的各种情况。

    远程托管的桌面

    当人们考虑“终端服务”的时候大多数人都想到远程托管的桌面。一台服务器运行一个操作系统的或者应用程序,许多客户机使用连接代理软件登录这台服务器。这个软件是客户机上的软件的一部分。客户机操作仅在显示器上显示这个用户共享的应用程序的镜像,来回传送键盘和鼠标输入的信息。

    优点:成本低,对数据和应用程序有高水平的控制。

    缺点:性能取决于网络连接质量;显示协议经常不能处理复杂的图形;一些为桌面设计的应用程序在共享的模式下不能在服务器上运行;对于不能本地存储数据的用户、使用大多数外设的用户或者使用优盘携带数据到处走的用户来说缺少灵活性。当断开连接的时候不能工作。

    远程虚拟桌面应用程序

    这是你在曾经使用过的每一个Web应用程序中得到的东西。与共享的桌面不同,这里需要的唯一的东西是一个网络浏览器和标准的Web协议(、HTTPS、SSL等等)以便创建保密的连接和传输图像和数据。根据应用程序的设计(考虑Flash下载),最终用户的机器可以处理一些应用程序的逻辑或者图形,或者仅仅点亮显示器和向服务器发送鼠标点击信息。

    优点:不需要IT部门控制最终用户的硬件或者软件环境。

    缺点:不允许IT部门控制最终用户的硬件或者软件环境可能会影响性能。当断开连接的时候不能工作。

    远程托管的专用虚拟桌面

    增加用户能力以及减少成本和保护IT的Web应用程序或者终端服务的资源。这个服务器不允许很多用户共享同一个应用程序或者操作系统的一个实例,而是托管仅允许那个用户访问的一个中的一个完整的操作系统和一套应用程序。这个虚拟机能够在一台服务器上运行,与其它专用的虚拟机共享资源或者自己在一台刀片式PC上运行。能够远程托管或者传送。在传送的情况下,应用程序和操作系统都可以传送到客户机,根据用户的需求下载部分软件,在客户机上执行这些程序,使用其处理能力但是不使用本地存储。

    远程托管:

    优点:能够运行在共享模式下不能运行的应用程序;隔离每一个用户的活动以防止资源的限制。

    缺点:比贡献的桌面使用更多的带宽,使用更多的服务器上的硬件。性能取决于网络连接的质量和显示协议处理图形的能力。当断开连接的时候不能工作。

    传送方式:

    优点:经常为用户提供更好的性能,因为需要图形或者其它操作在本地执行。

    缺点:需要更强大的客户机硬件,减少了成本的好处。在断开连接的时候不能工作。

    ”。从服务器向客户机下载应用程序并且在客户机上运行,使用本地内存和处理能力。但是,这些虚拟应用程序在一个“沙箱”中运行。这个沙箱强制执行一套规则,规定本地机器能够做什么和与什么设备进行连接。

    优点:比远程托管有更多的计算资源并且有时候有更好的性能;消耗较少的带宽;能够离线使用。

    。这个虚拟机能够像一个完全独立的设备那样发挥作用,使自己与虚拟机外部的客户机上的硬件和软件隔离开来。选择2:一个管理程序在这台机器上的BIOS上运行,允许用户运行多个操作系统,完全没有“主机”操作系统。

    优点:一个系统上有多个操作系统;不用担心操作系统的兼容性;能够在智能手机或者掌上电脑等非传统的虚拟机客户机上运行。

    缺点:潜在的资源冲突;客户端管理程序相对不成熟没有证明安全性。

    VDI并不是降低IT成本的特效药

    如果您采用VDI的主要目的仅仅是为了降低成本,那么有可能进入一个误区。很多人忽视了VDI在企业应用中的真实情况,该装的本地操作系统还是得装(这还意味着IT部门要搭理本机和VDI两套系统),实现完善的VDI环境还意味着企业需要在核心基础设施上增加投入包括面向VDI的高可靠性存储、服务器和新的终端设备,VDI软件授权也是一笔费用,全部下来比传统的IT基础架构的成本只会高不会低。(一个更有价值的IT系统永远不会更便宜),企业实施VDI如果不是为了增值而是降低成本,那么很可能会失望。

    存储是VDI的阿喀琉斯之踵

    在传统的服务器虚拟化环境,存储系统扮演着关键角色,但内存的消耗是头号问题。在VDI环境,内存也很重要,但是存储资源的消耗成了头号问题,但需要注意的是VDI的存储问题有其特殊性。VDI的存储问题通常与存储性能表现有关,因为这会直接影响到终端用户的用户体验。

    很多VDI存储性能计算器在预测用户工作时的存储性能方面表现不俗,但遗憾的是,Windows在启动和登录方面并不是一个特别有效率的操作系统。大量Windows系统的同时启动和登录对VDI系统来说将会产生所谓的“启动风暴”或“登录风暴”。

    在最糟糕的情况下,从启动到加载完成往往需要十几分钟甚至数小时,这对于终端用户和CIO的职业来说都是灾难性的。(这也是为什么部署VDI往往会保留终端上的本地操作系统,而IT部门不得不同时维护本地和VDI虚拟桌面两套系统)企业如果准备部署VDI,一定要确保存储系统的写入吞吐速度能经受“启动风暴”和“登录风暴”。这意味着企业需要将传统存储技术与高IOPS的固态硬盘SSD系统进行整合。另外一个解决办法是选择模块化的专业VDI解决方案,这些解决方案在每个模块中都整合了传统硬盘和固态硬盘,同时企业还能分阶段逐步替换传统桌面环境,将项目投资分散到VDI方案的整个生命周期中,而不是一次趸付。

    留神VDI可能涉及的软件授权陷阱

    导致VDI项目搁浅的因素很多,其中软件厂商对VDI应用的软件授权规定往往是其中之一。即使你已经拿到了软件产品的网站使用授权或者并发用户授权,在实施VDI之前也要务必搞清楚软件厂商是否提供了产品的VDI授权。很多软件授权都明文禁止在虚拟环境中使用,或者会要求你另外购买专门的虚拟化授权供VDI环境使用。

    VDI软件授权方面需要格外小心的是微软公司的产品。微软有一种“访问授权”(Virtual Desktop Access,VDA),可以被用来授权非Windows操作系统设备(所谓的BYOD,例如iPad等平板电脑和智能手机)通过虚拟桌面访问Windows应用。但CIO需要警惕的是:这个授权要求企业为每个移动设备都购买一份,如果企业实施VDI的目的主要是满足移动设备应用(例如医院、证券和教育等行业应用),这VDA授权可能会是一笔不菲的费用。

    闲置客户机硬件性能

    主流虚拟桌面软件都采用了VDI 架构,受原始设计初衷的影响虚拟桌面系统对客户机的硬件配置几乎没有限制,普通的智能手机、平板电脑、甚至十多年前的老旧PC 机都可以顺利接入的桌面流畅使用各种超出本机软硬件平台所支持的桌面与应用,各种外部接口的使用(如USB 、串口等)以及内部数据处理(CPU、GPU 等)都采用映射流完成,因此虚拟桌面的使用对本机资源的占用相当少,反之也是一种很多闲置。对于一些企业新近购入的PC 机往往拥有着强大的本机数据与图形运算能力,当某时因为工作需要在这些PC 机上接入使用有关应用时,会发现自身明明备配了大容量的内存与高性能的CPU及显示卡,但是在使用图形渲染、仿真运算等应用时表现却并不好,而服务器此刻却为你背负了巨大的压力。本机大量的硬件资源未能得到充分的发挥。

    另外有些企业的窗口单位的PC 上往往会使用很多的外部设备,如各种型号的打印机、扫码器、身份验证设备等数据采集设备,这些设备原本是接驳在本机接口并驱动的,在接入虚拟桌面后并无法保证全部接口都能完成映射且正常的工作,这个问题也会影响到业务的开展。

    业务瘫痪风险

    主流的几款VDI 产品(包括VMware View 在内)需要基本配备为:一台服务器、根据发布需要而准备N台模板机。为了方便管理有些企业会将其全部转移到虚拟服务器上工作,虚拟服务器统一管理与维护都相当方便,特别是虚拟服务器出现宕机等问题后可以快速的迁移。但是承载这些虚拟服务器或的物理服务器一旦出现宕机,即使事前物理服务器有热备(或负载均衡)在宕机之后的重新恢复也需要较长时间,并且无法保证间隔期数据的完好。在这个过程中企业的很多业务将有可能受到影响。在全部采用物理服务器的情况下又会回到采购成本与管理成本的话题上。

    1、远程托管桌面

    即所谓的终端服务器模式。多台终端使用客户端软件登录到服务器,而用户在终端的显示器上获得服务器端用户的桌面图像,以及来回传送键盘和鼠标的输入信号。多用户之间共享应用程序和操作系统实例,以及磁盘空间等资源。此种方式优点在于成本低,对数据和应用程序拥有很大的控制程度。缺点则主要有:某些应用程序无法在服务器上以共享的方式运行;显示协议不能处理复杂图形;性能取决于网络连接的质量;对网络性能有依赖,网络连接情况较差或中断则无法正常工作。

    远程托管桌面的主要软件产品有:思杰XenDesktop、Wyse ThinOS、微软远程桌面服务。

    2、远程虚拟应用程序

    你曾经使用过的每个Web应用程序就是一种远程。与共享桌面不同的地方是,它只需要浏览器和标准的Web协议(HTTP、HTTPS和SSL)来创建安全连接、传输图像和数据。最终用户的机器可能处理应用程序的一些逻辑或图形,也可能只打开显示器、向服务器发送鼠标点击,具体取决于应用程序的设计。这种方式的优点在于IT部门无需控制最终用户的硬件或软件环境,然而这也可以算是缺点,正因为IT部门无法控制用户的硬件或软件环境有时会影响使用性能和效果。当然,离线状态下也无法工作。

    此种模式的软件产品主要有:思杰XenApps、微软远程桌面服务、VMware View和VMware ThinApps,云端软件平台,瑞友天翼,极通EWEBS等等。

    3、远程托管专用虚拟桌面

    与网络应用或终端服务相比,这种模式为最终用户增强了功能。用户在服务器上使用的虚拟桌面并不与其他的用户共享文件目录或应用程序,而是在该用户才能访问的虚拟桌面里面有一套独立的系统。虚拟机可以在服务器上运行,与其他专用的虚拟机共享资源;也可以在刀片PC上独自运行。既可以远程托管,也可以流式传送。

    远程托管专用虚拟桌面的模式优点在于能够运行共享模式下无法顺利运行的应用程序;可以把每个用户的活动、存储全部分离开来,安全性和实用性更好;缺点在于耗用的资源要比共享桌面的方式多,同时性能仍然取决于网络连接的质量和显示协议处理图形的功能。要是连接中断,无法正常工作。

    此种模式的软件产品主要有:思杰XenDesktop、Wyse ThinOS、VMware View、微软企业桌面虚拟化(MED-V),达龙业务安全桌面系统。

    流式传送模式:在此模式下,应用程序和操作系统都可以传送到客户机――根据用户需求,下载部分软件,然后在客户机上执行;使用的是客户机的处理功能,而不是本地存储功能。优点是可以利用本地客户机资源,所以常常为用户提供更好的性能。缺点则是需要功能更强大的客户机硬件,减弱了虚拟桌面的成本优势。要是连接中断,无法正常工作。

    流式传送模式的软件产品主要有:思杰XenDesktop/XenApp/XenProvisioning、Wyse TCX、VMware View Manager/ThinApps/Composer和微软虚拟桌面基础架构(VDI)套件。

    4、本地程序

    此种模式与JAVA的工作模式类似。应用程序从服务器下载到客户机,然后在客户机上运行,使用本地内存和处理功能。但应用程序在"沙箱"(sandbox)里面运行,而沙箱为本地机器可以进行什么操作、可连接至什么设备制定了一套规则。优点在于拥有比远程托管应用程序更多的计算资源,有时候性能更好;耗用的带宽比较少;可以在离线状下使用。缺点则是缺乏统一的有效的管控,桌面虚拟化在维护方面的优势没有体现出来。软件产品主要有思杰XenApp、Wyse TCX、VMware ThinApp和微软应用程序虚拟化。

    5、本地虚拟操作系统

    目前有两个主要版本。第一个选择:客户机端的虚拟机管理程序可以在笔记本电脑或台式机上创建一个虚拟机,虚拟机可充当一个完全独立的单元,与虚拟机之外的客户机上的软硬件隔离开来。第二个选择:虚拟机管理程序在机器的BIOS上运行,允许用户运行多个操作系统,根本没有什么"主机"操作系统。本地虚拟机的优点显而易见,一个系统上可以有多个操作系统;不用担心操作系统的兼容性以及潜在的资源冲突;但缺点也很明显,占用本地资源较大,无法由IT部门集中管控,客户机端的虚拟机管理程序相对不够成熟,其安全性有待验证等等。

    主要软件产品有思杰Dazzle/Receiver、WysePocketCloud、TCX、VMware View Client Virtualization /Offline Desktop(测试版)和微软虚拟桌面基础架构(VDI)套件。

    企业引进虚拟化几点评估建议

    1、使用习惯、感受:企业大量的分散的PC采用集中式运算进行集中式的管理确实为我们企业提供了很好的解决方案。不过我们知道计算资源是不可缺少的,不过是存在的位置不同而已,我们放在终端上还是服务器上都是无法减少的。假设我们每个人桌面的计算资源相当于(cpu双核2.0 内存2G)在这种环境下我们已经习惯了的用户体验转移到服务器上,100个用户的并发那就要求服务器提供100X2X2等于400的CPU运算能力和200G的内存才可以满足用户习惯了的体验环境(冗余未计算内)。那么我们计算如果我们的企业有500个用户呢,如果是1000个用户呢。实际上我们不可能为我们的用户提供如此的计算能力的,那么也就从这个单方面就必须牺牲用户的体验了。其二在每个用户都要去服务器端下载它所用的操作系统对带宽压力是巨大的,用户越多这个因素就越明显,所以这个因素也需要企管人员重点考虑。用户的体验没以前好了,会不会对IT人员的工作推进造成影响呢?

    2、设备和软件兼容性:我们习惯了即插即用的外设设备,新的系统会不会对日常的工作习惯造成影响呢,如果有了影响是如何避免的呢?我们的IT管理人员的工作量是增加了还是降低了,效率是提高了还是降低了?需要我们企管人员具体考量。

    3、成本:企业花费的每一分钱都会具体考虑投入产出比,一个好的管理工具要推广,最起码它能够给企业在一个时间内带来成倍以上的收益才给与考虑的。集中式的方案带来的投入成本主要是虚拟化软件授权费用,正版操作系统的授权,正版办公软件的授权,瘦客户机的采购费用,网络设备的换代费用,新的存储设备增加费用,服务器集群的硬件和软件采购费用,甚至有一些网络改造的费用。由于新的技术对管理人员的技术要求的提高相应的就会有技术人员的培训学习费用,新增管理人员费用。由于设备的成倍增加带来的还有机房改造电力消耗的各种费用。 考虑到各种费用的总和,计算出的单点改造成本,还要考虑到日后虚拟化平台升级费用和兼容性是否能匹配企业内部的系统升级。然后才可以制定一个完整的财务规划来应对整个项目的开支和升级。这个计划就需要整个集团公司所有部门一起参与协调。

    4、多媒体和大型程序体验:在一些设计部门和跟设计关联部门,需要大型的设计程序由于显卡虚拟化的技术尚未成熟,所以在这个场景中是无法应用的。

    5、软硬件架构改变:新的系统和新的应用,我们有做好准备吗来应对管理架构的改变,来应对团队组织的改变吗?最后建议我们的企管人员对于集中式计算模式的方案问一句:我们准备好了吗?

    好的,假如您觉得您的企业可以承受以上提到的问题,并经过讨论打算上这个项目了,我们祝愿您项目实施成功并提供下面几点建议仅供参考:

    我们依照着所有最佳策略、做了恰当的分析和设计并打算开始将用户迁移到他们全新的虚拟桌面上。但不要这么快。我们需要确保已经做好的恰当的规划,否则最终我们可能要面临应用出现缺陷、用户感到困惑、或者丢失文件,必须有一个制定好的迁移计划让用户来遵循它。

    个性化同步:一个用户的传统桌面可能已经安装了大量的应用程序、升级和补丁。盲目地将这些设置搬到新环境中可能会出现无法预料的结果。有一种可选的方法是,从一个面向终端用户的“干净”环境开始,只迁移有要求的设置( 例如:outlook签名、浏览器收藏夹等) 。通过提前设置可以验证迁移流程并测试设置以确保能够兼容新系统。

    数据同步:除了用户的设置之外,任何本地桌面上保存的数据都必须转移到一个可以被虚拟桌面访问的地方,这就是一个网络共享。因为用户可能会将这些数据保存在他们桌面上的任何位置,因此通过分析应该快速决定两个可能点:“我的文件”或者在本地驱动器上的文件夹。当用户准本迁移到虚拟桌面的时候,数据就被转移到网络共享中。一旦迁移完成,用户应该利基从虚拟桌面开始工作。尽管传统桌面通常是可以访问这些位置的,但是这么做往往会导致性能降低、文件访问缓慢以及潜在的保留问题。

    终端用户支持:迁移过程对用户有着很大的影响,因此提前应该搭建一个恰当的支持结构。支持团队应该考虑到迁移过程中常见的一些问题,记录下常见问题并与将要进行迁移的所有用户进行交流。这些资料将有助于轻松地定位。但仅仅这些步骤是不够的。在迁移的第一个星期内将会出现大量用户问题。如果有一个完善的用户验收测试(User Acceptance Test) ,那么提前就会预期到其中一些挑战,并准备一些有价值的FAQ 材料。支持团队需要相关的工具和培训来帮助用户即时地解决问题。如果他们能够看到用户的端点设备和虚拟桌面的话,他们的效率可能会更高。这为支持团队提供了对用户挑战的完全可见性。

    记住一点,迁移计划一定不能是改观。这个过程必须是灵活的,可以应对后续的不可预见的挑战。部署团队必须就这个流程的挑战进行交流和沟通。最后,一旦用户的数据/ 设置迁移了,那么他们就必须也迁移到虚拟桌面,否则物理桌面和虚拟桌面环境可能就会出现数据/ 个性化的冲突。

    安全优化

    编辑

    桌面实施完成后应该做相应的安全优化,这些优化应该包含:访问控制,审计和日志,传输通道加密、存储加密和保护等。具体可以从以下四个方面阐述:

    (1)建立访问控制体系:需要在虚拟机内和虚拟机外建立完善的权限和访问控制体系,保证每个虚拟机的权限和能力,应该独立与虚拟机之外具有程序控制列表,使得每台虚拟桌面可以访问不同的应用程序,可以获得不同的虚拟桌面。

    (2)配置的审计和日志审计:建立完善的管理员配置审计和用户日志审计体系,使得管理员的行为和用户的行为都有详细的审计记录,从而保证每个用户的行为有据可查。

    (3)传输通道加密:可以通过硬件建立虚拟桌面的加密传输通道,保证系统在迁移的过程中不会被“整盘拷贝”,否则就和采用虚拟桌面的初衷背道而驰。

    (4)的保护:虚拟桌面的保护是最重要的部分,一旦虚拟桌面服务器遭到破坏,整个虚拟架构就会破损,可以采用多种方法进行虚拟桌面服务器的保护。[2] 

    虚拟桌面迁移方式

    编辑

    迁移虚拟桌面要遵循的步骤:

    1. 请确保你的最终用户已经注销了他们的桌面。在Rebalance过程中,你会得到选项,要么强制他们关机,或者等待他们选择注销该虚拟机后再迁移。

    2. 确保你的用户保存所有必要的数据到永久磁盘。

    3. 登录View管理员(View Connection Server)。

    4. 点击你想迁移的池。

    5. 在该池中,单击 vCenter设置,并将datastore更改为新阵列上的datastore(请确保移除旧阵列的datastore)。这将不会影响当前已经提供的桌面。

    6. 准备好之后,回到池中并在View Composer的下拉框中选择Rebalance。

    7. 在Rebalance向导中,选择强制用户注销(如果你愿意),并填写其他选项。当然,你也可以保留默认。

    8. 你将会看到桌面进入维护模式,然后它们将迁移到新的datastore。如果你在池设置中将它们设置为自动开机,你会看到它们在完成迁移再次成为可用的。如果只是配置,没有设置自动开机,你还是需要改变,或者手动开机。