桌面虚拟化的技术构架,第1张

VDI桌面虚拟化的优势在于运算集中在服务器端,因此在以下两种环境中特别合适:1、在极小的广域网带宽环境下,例如低于500Kbs的线路下,可以采用VMware等VDI产品进行部署,用户可以使用平板电脑或者手机接入,访问自己的桌面环境,实现随时随地办公;2、在新建的全千兆网络环境下,同时业务应用比较简单的环境中,用户部署VDI桌面虚拟化后可以购买100元左右的云终端作为客户机,大大减少客户机的硬件投入,拉平在服务器上的硬件投入,使得总投资更加合理。

VDI虚拟桌面基础架构

虚拟桌面基础架构(Virtual Desktop Infrastructure,简称VDI)是许多机构目前正在评估的全新模式,它是基于早期的RDP协议和瘦客户机逐步演变而来的,也是国外VMware等国外虚拟化厂家长期鼓吹的模式。VDI旨在为智能分布式计算带来出色的响应能力和定制化的用户体验,并通过基于服务器的模式提供管理和安全优势。它能够为整个桌面映像提供集中化的管理,但这一模式也存在着其固有的问题。主要表现为:因其利用硬件仿真及瘦协议,使得视频、Adobe Flash、IP 语音(VoIP)以及其它计算或图形密集型应用不适用于该模式,而且VDI 需要持久的网络连接,因此不适于要求离线移动性的场合。此外,其基于服务器的模式对服务器的配置有极高的要求,这些问题的存在不能不让众多的用户重新考虑部署VDI的实际意义及成本。

从实际应用方面来分析,VDI模式还存在诸多需要解决的问题,而与之相关的虚拟化桌面,如远程托管桌面、远程虚拟应用程序、远程托管专用虚拟桌面、本地虚拟应用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Windows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虚拟存储空间里,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。 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镜像或者应用程序,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(HTTP、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虚拟机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,减少了虚拟桌面成本的好处。在断开连接的时候不能工作。 考虑一些“Java”。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。

虚拟机。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,虚拟桌面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“虚拟桌面访问授权”(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 机上接入虚拟桌面使用有关应用时,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虚拟机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虚拟应用。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、本地虚拟应用程序

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20 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。集中式的虚拟化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。

华为欧拉是华为公司研发的企业级Linux服务器操作系统。

华为欧拉具有较高的性能、可靠性、易维护以及安全性,与业界软硬件良好兼容,能够满足日常业务运维和管理的需求,因此华为欧拉概念是指由哪些从事企业级Linux服务器操作系统、提供新一代信息技术为核心的产品、解决方案等服务的上市公司组成的概念。

华为欧拉的发展

如今欧拉作为最具活力开源社区,各项指标倍数级增长。相比2020年,开发者从3000多人增长到6000多人,SIG组数量超过90多个,软件仓数量经过一年的发展达到8000多个。下载使用遍及全球 54 个国家,1000 城市,已成为全球开发者最关注的开源项目之一。

经过20多个月600多个日夜,欧拉社区历经社区开源,技术创新,生态构建三个阶段,目前已经进入规模应用阶段。可以说欧拉并不是“一个人在战斗”,作为创新平台,欧拉不仅帮助下游的OSV们发布商业发行版,还通过与其他开源社区的联合,实现了开源操作系统与开源数据库、开源大数据工具以及包括各类工具软件的整个生态的融合。

-EulerOS

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,虚拟桌面技术的出现解决了这对矛盾:

用户可以远程访问桌面系统,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

所以桌面虚拟化技术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,并同时能够保证数据安全(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。

更广泛与简化的终端设备支持

作为云计算的一种方式,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,瘦客户端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,但是桌面虚拟化技术已经让这种愿景变为现实。

在虚拟桌面的推动下,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数据中心运行和管理的,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,未来中国能够三网融合的时候,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。

终端设备采购、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。以瘦客户端为例,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(所有人都同时使用虚拟桌面),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

由于计算发生在数据中心,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,而瘦客户端在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。 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:统一管理后台数据中心资源,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。且访问虚拟桌面时在网络上传输的都是信息,不易被他人通过网络窃取信息;

4、维护便利:瘦终端无须软件维护;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。 桌面虚拟化技术可以是以下任意一种:

VDI

如今IT使用它的含义是“Windows桌面以虚拟机的方式在数据中心运行,用户通过瘦客户端或安装了客户端软件的桌面连接到它”VDI和Citrix的终端服务器解决方案类似,它们共享许多组件,比如远程显示协议和客户端软件。一些人认为VDI就是一个“单用户终端服务器”。

终端服务器

如果VDI仅仅是一个单用户终端服务器,那么不得不把终端服务(以及基于终端服务的产品,比如CitrixXenApp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OSV 智能桌面虚拟化平台,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虚拟主机系统,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。虚拟桌面的存储和执行(包括操作系统、应用程序和用户数据)都集中在数据中心,用户使用终端设备通过远程协议(如:RDP、ICA、PCoIP)进行访问。桌面虚拟化将所有桌面虚拟机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。可以结合服务器虚拟化和应用虚拟化进行。 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、应用虚拟化、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、支持多虚拟机、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,支持网络存储空间的动态分配,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,支持虚拟桌面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。

类型代码 身份验证协议 说明 4 MD5 challenge EAP中类似于CHAP的认证方式 6 GTC 原本打算与RSA SecurID之类的令牌卡一起使用 13 EAP-TLS 以数字证书相互认证 18 EAP-SIM 以移动电话的SIM卡(用户识别模块卡)进行身份验证 21 TTLS 隧道式TLS;以TLS加密保护较弱的身份验证方式 25 PEAP 防护型EAP;以TLS加密保护较弱的EAP认证方式 29 MS-CHAP-V2 微软的经加密的密码身份验证,与windows域兼容 OSV ,Cisco 2960 Windows NPS的联合认证

8021X提供安全的接入认证,但数据(包括操作系统)存储于本地,数据可能有失窃的危险,比如富士康和比亚迪的官司,在比如陈冠希事件。一些对数据安全要求比较高的企业,政府,一直寻求,即要管好接入端的安全,又要管好数据端安全,做到本地无存储,对数据随需所取的PC应用环境。

OSV配合自己实现的8021X认证客户端,即实现了对网络接入的数据安全性要求,也实现了对PC的IO虚拟化,通过对数据实现虚拟化派发,用户桌面环境的认证派发,和数据的集中存储,集中管理。通过windows AD 服务器,对用户帐户进行统一管理。

实施准备

1, 支持8021X认证交换机一台 实验环境:Cisco 2960 (ip:19216888249 netmask 2552552550)  2, Windows 2008 r2 AD 域服务器一台(ip: 19216888188 Netmask:2552552550 )  3, Windows 2008 r2 NPS服务器一台 (ip: 19216888189 Netmask:2552552550 DNS:19216888188)  4, 客户机一台  5, 已安装,配置好的OSV 服务器一台 (IP:1921688810)

Cisco 交换机配置

cisco>en 进入特权模式  Password:  cisco#configure terminal 进入全局配置模式  cisco(config)#interface vlan1 进入接口配置模式,配置Vlan1  cisco(config-if)#ip address 19216888249 2552552550 配置Vlan1的IP  cisco(config-if)#exit 退出  cisco(config)#aaa new-model  cisco(config)#aaa authentication dot1x default group radius  cisco(config)#aaa authorization network default group radius  cisco(config)#dot1x system-auth-control  cisco(config)#radius-server host 19216888251 auth-port 1812 acct-port 1813 key OSV 配置8021X的认证服务器IP,密钥为OSV 记住此密钥,配置RADIUS时用到。  cisco(config)#interface fastEthernet 0/X 配置需要进行认证的端口  cisco(config-if)#switchport mode access  cisco(config-if)# authentication port-control auto  cisco(config-if)#dot1x port-control auto  cisco(config-if)#dot1x reauthentication  cisco(config-if)#dot1x timeout reauth-period 300  cisco(config-if)#authentication host-mode multi-auth/multi-host/signal-host/mulit-domain 交换机端口下连接多台PC时(通过Hub或交换机)需要配置这个命令,默认只支持对一台PC认证。  cisco(config-if)#authentication violation shutdown/pretect/replace/restrict 8021X shutdown规则  cisco(config-if)#dot1x pae both  cisco(config-if)#spanning-tree portfast 打开端口的快速转发cisco(config-if)#exit  cisco(config)#exit

注:配置完成后,要测试交换机与RADIUS是否可通信,可在交换机上ping RADIUS服务器进行判断。

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