私有桌面云的應(yīng)用與挑戰(zhàn)

　　伴隨企業(yè)辦公環(huán)境無紙化、數(shù)字化，IT管理部門已經(jīng)成為現(xiàn)代化企業(yè)必不可少的部門。企業(yè)在IT管理方面投入的成本不斷增加，同時面臨一些傳統(tǒng)IT構(gòu)架下難以解決的問題。

　　大型企業(yè)每年會招聘大量新員工，這需要購買相應(yīng)數(shù)量的諸如臺式機或筆記本硬件為他們提供良好的工作環(huán)境。研究表明，一個企業(yè)的IT硬件和軟件更新周期通常為3~5年，這意味著大部分硬件是在可以使用的情況下，由于性能不能滿足新的辦公需要而被強行淘汰的。這直接導(dǎo)致企業(yè)硬件成本的大量浪費。

　　被企業(yè)廣泛應(yīng)用的ERP系統(tǒng)、CRM系統(tǒng)會產(chǎn)生大量需要保密的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的存儲和安全性給企業(yè)IT管理帶來新挑戰(zhàn)。分公司較多并且地域分散的企業(yè)，其銷售和客戶支持等職位，由于工作的特殊性需要員工在外地。他們沒有固定的辦公場所，但是這類員工同樣需要有穩(wěn)定的IT軟硬件環(huán)境來支持工作，這就需要IT管理部門使用穩(wěn)定且靈活的方式來滿足需求。

　　從運維的角度看，IT管理部門軟硬件更新和維護的工作量與日俱增。軟件升級需要用戶客戶端分別操作，無法統(tǒng)一進行不同客戶端的升級；硬件擴展也需要花費大量時間進行系統(tǒng)和軟件的重新安裝。目前除了增加IT管理人員的數(shù)量和工作時間，IT管理部門迫切需要一種行之有效的辦法來解決這一問題。

　　企業(yè)需要更智能的的IT管理方式，來解決傳統(tǒng)IT架構(gòu)所面臨的資源利用率低、業(yè)務(wù)連續(xù)性低、辦公靈活性低、安全風險高、總體擁有成本（TCO，Total Cost of Ownership）高等問題。私有桌面云是一種全新的IT架構(gòu)，這種IT架構(gòu)將用戶和硬件、硬件和系統(tǒng)等紛紛解耦合，使得每個模塊都能夠靈活高效地發(fā)揮各自的作用，并將用戶桌面統(tǒng)一集中在數(shù)據(jù)中心管控，用戶前端使用云終端接入系統(tǒng)，實現(xiàn)統(tǒng)一管控、安全可靠、綠色環(huán)保、降低TCO、改善使用與維護體驗。

　　1、桌面云的價值

　　1.1 桌面云的定義

　　桌面云是將傳統(tǒng)的個人桌面統(tǒng)一集中存放在數(shù)據(jù)中心，通過網(wǎng)絡(luò)交付桌面到用戶。在數(shù)據(jù)中心側(cè)桌面云將傳統(tǒng)桌面的各個邏輯單元通過虛擬化技術(shù)“解耦合”，計算和存儲各自獨立，用戶桌面的邏輯配置可以靈活地動態(tài)調(diào)整，并可以統(tǒng)一集中管控；用戶側(cè)通過智能終端（瘦客戶機、零終端、PC機、筆記本、PAD、智能手機等）作為接入平臺，利用用戶UID通過網(wǎng)絡(luò)獲取個人桌面。形象一點，我們可以通過任何設(shè)備、在任何地點、任何時間訪問在網(wǎng)絡(luò)上屬于我們個人的桌面系統(tǒng)。

　　1.2 集中化管理

　　在使用傳統(tǒng)桌面的整體成本中，PC機硬件和用戶分布廣泛，而且用戶在訪問桌面環(huán)境時對位置無關(guān)性要求越來越高。在這種情況下，集中化的PC機管理極其困難，而且PC機桌面的標準化難度可謂“聲名狼藉”，其中的原因就在于PC機硬件的多樣化，再加上用戶也需要修改桌面環(huán)境，管理難度進一步加大。

　　在桌面云解決方案里，由于計算發(fā)生在數(shù)據(jù)中心，所有桌面的管理和配置都在數(shù)據(jù)中心進行，管理員可以在數(shù)據(jù)中心對所有桌面和應(yīng)用進行統(tǒng)一配置和管理，例如系統(tǒng)升級、應(yīng)用安裝等。避免了由于終端分布造成的管理困難和成本高昂，尤其對于學校機房、教學中心等大規(guī)模的，有多變需求的應(yīng)用場景（頻繁更換操作系統(tǒng)）非常適合。由于傳遞的只是最終運行圖像，所有的數(shù)據(jù)和計算都發(fā)生在數(shù)據(jù)中心，涉密數(shù)據(jù)和信息不需要通過網(wǎng)絡(luò)傳遞，增加了安全性，另外這些數(shù)據(jù)也可以通過配置不允許下載到客戶端，保證用戶不會帶走、傳播涉密信息。

　　1.3 提高安全性

　　安全是IT工作中一個非常重要的要素，一方面各單位對自己有安全要求，另一方面政府對安全也有些強制要求，不得違反。如何確保PC機上的數(shù)據(jù)能夠成功得到備份，如何在PC機故障或者文件丟失時能夠?qū)@些數(shù)據(jù)進行恢復(fù)，都是棘手的問題。即使數(shù)據(jù)成功地得到了備份，PC機的失竊風險仍然會威脅到重要數(shù)據(jù)的保密性。通過桌面云架構(gòu)，企業(yè)不必擔心用戶的安全接入問題，所有客戶端與數(shù)據(jù)中心之間的通訊都有多層安全措施來保護。如通過應(yīng)用交付模塊IT管理人員則可以：

　　1）統(tǒng)一為用戶分配應(yīng)用，避免用戶非法訪問。2）不必知道用戶在訪問什么資源，因為所有用戶訪問的資源都是IT管理人員在應(yīng)用交付控制模塊上為其分配的。3）不必了解用戶通過什么設(shè)備訪問數(shù)據(jù)中心，不必擔心用戶的客戶端設(shè)備會影響到數(shù)據(jù)中心的安全，因為用戶只有使用符合安全要求的客戶端設(shè)備才能訪問數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用。4）不必了解用戶占用多少資源，用戶的可用資源都是由管理員分配并受系統(tǒng)控制。

　　1.4 總體成本減少

　　IT資產(chǎn)的成本包括多方面，初期購買成本是其中一小部分，其他還包括整個生命周期的管理、維護、能量消耗、硬件升級等方面的成本。傳統(tǒng)IT架構(gòu)的桌面更換、日常維護、Help Desk人員配置以及應(yīng)用系統(tǒng)宕機大大增加了分布式PC模式的管理維護成本；一般PC的能耗在250W左右，生命周期在3~5年，PC作為一個整體，包括操作系統(tǒng)、應(yīng)用和個性化設(shè)置，已越來越不能滿足現(xiàn)今企業(yè)快速的業(yè)務(wù)變化需求。

　　桌面云架構(gòu)采用集中化桌面、簡單的操作系統(tǒng)鏡像和獨立的應(yīng)用虛擬化環(huán)境，IT人員可以在幾秒鐘內(nèi)完成用戶桌面的配置和啟用，用戶可以通過智能終端在各種網(wǎng)絡(luò)上連接使用個人桌面。瘦終端的功耗平均僅25W，是PC的10%，也就說使用云終端可以節(jié)省90%的能耗費用，并且瘦終端的生命周期為5~10年，也是傳統(tǒng)PC的2倍。以上所說的運維、能耗、硬件維保都是直接顯性成本，桌面云在一些隱性成本上也有很大的節(jié)省，比如最令企業(yè)看重的數(shù)據(jù)安全問題。桌面云的架構(gòu)（計算存儲分離）是一種天然的安全架構(gòu)，企業(yè)在數(shù)據(jù)安全上不用做額外的成本投入，這是傳統(tǒng)PC桌面架構(gòu)不具備的特點。根據(jù)專門從事信息技術(shù)研究和分析的Gartner公司的評估，云桌面的總體擁有成本相比傳統(tǒng)桌面可以減少約40%。

　　1.5 應(yīng)用更環(huán)保

　　雖然服務(wù)器的計算壓力會帶來一定程度的耗電量的上升，但是與客戶端的大數(shù)量相比，可以忽略。由于瘦終端的耗電量約為傳統(tǒng)PC的10%，所以一年的電費也會降低90%左右。而耗電的減少，也意味著碳排放的減少，適應(yīng)了低碳時代的要求。

　　2、普通桌面云在企業(yè)應(yīng)用中遇到的挑戰(zhàn)

　　虛擬化用戶桌面環(huán)境，是指將虛擬化的理念、技術(shù)應(yīng)用于桌面環(huán)境或用戶操作環(huán)境，建立一套可移植、可重構(gòu)、按需定制的可視化用戶使用環(huán)境和程序執(zhí)行的自動配置環(huán)境，以適應(yīng)異構(gòu)軟硬件環(huán)境和任務(wù)需求的變化，協(xié)調(diào)分布呈現(xiàn)的計算資源，最終建立任務(wù)執(zhí)行的協(xié)同計算環(huán)境。

　　因為傳統(tǒng)IT構(gòu)架帶來的普遍性的困擾，為終端用戶提供虛擬化的桌面環(huán)境已經(jīng)成為一項有意義的工作。目前，幾乎所有重要的硬件廠商和一些著名的大學都在此領(lǐng)域展開了研究工作，主要集中在如何應(yīng)用虛擬化技術(shù)為終端用戶提供資源訪問的便利性、安全性以及高用戶體驗上。通過分析這些典型技術(shù)的特點，可以發(fā)現(xiàn)它們?nèi)匀淮嬖谌缦乱恍╇y以解決的問題。

　　2.1 外設(shè)兼容性

　　在桌面虛擬化項目中對外設(shè)的支持是非常普遍的，絕大多數(shù)VDI（Virtual Desktop Infrastructure，虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)）項目中都會遇到用戶對外設(shè)的需求，但有時也非常棘手。眾所周知，外設(shè)是在云終端上接入，在后端做桌面識別，這就涉及到將具有電器特性的硬件設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)胶蠖说淖烂嬷?，并且設(shè)備本身的驅(qū)動是在前端還是后端，都需要桌面云廠家考慮，加上國內(nèi)外設(shè)的多樣性和不標準性，要在桌面云中支持具有多樣性復(fù)雜性的外設(shè)，需要廠家有獨特的外設(shè)支持技術(shù)。

　　2.2 視頻體驗

　　桌面云的計算和存儲全部在數(shù)據(jù)中心，終端只負責鍵盤鼠標的IO和顯示的輸出，此時云桌面的傳輸協(xié)議就顯的尤為重要。普通辦公桌面的傳輸沒有什么問題，但是實際上用戶可能有各種各樣的業(yè)務(wù)需求，例如視頻，這類業(yè)務(wù)在終端桌面就可能出現(xiàn)畫面不流暢、終端畫面出現(xiàn)馬賽克，更別提播放三維動畫，尤其隨著Internet的發(fā)展，很多桌面虛擬化方案需要基于Internet部署，而基于Internet的傳輸效果更是大打折扣。這要求桌面云廠家在桌面?zhèn)鬏攨f(xié)議上有獨特的通道設(shè)計，通過不同的通道來處理不同的桌面顯示，并且在帶寬上能優(yōu)化處理。

　　2.3 3D應(yīng)用

　　虛擬化桌面固然有其誘人之處，但是目前主流的桌面虛擬化技術(shù)在3D圖形設(shè)計方面很難滿足客戶的需求，這也使得傳統(tǒng)虛擬化方案在制造行業(yè)、數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)作等行業(yè)遇到了難以逾越的瓶頸，再好的解決方案如果不能滿足用戶的實際需求也是空談。

　　3、針對企業(yè)應(yīng)用的桌面云架構(gòu)設(shè)計原則

　　針對桌面云在企業(yè)應(yīng)用中遇到的挑戰(zhàn)，私有桌面云的設(shè)計思想從穩(wěn)定性、易部署易管理性、安全性、外設(shè)兼容性、視頻及3D工作站體驗、售后服務(wù)性等諸多方面逐一部署。

　　3.1 穩(wěn)定性

　　一個好的虛擬平臺決定了整個虛擬桌面的穩(wěn)定性，畢竟虛擬桌面都運行在虛擬后端上（FreeServer/VMware ESX/XenServer/Hyper-V）。如果考慮成本問題，也有著豐富的管理經(jīng)驗，可以選擇FreeServer/XenServer/Hyper-V；如果想一勞永逸，選擇VMwareESX是最明智的。這也是CITRIX在大型虛擬桌面部署環(huán)境中，50%~60%左右后端采用VMware ESX的主要原因。

　　3.2 易部署、易管理性

　　易部署性決定了一款產(chǎn)品在市場最終的立足點，比如，如果你的Windows安裝比Linux/Unix更難，那Windows早就不存在了。當然，討論易部署性也要看規(guī)模的大小和用戶需求的復(fù)雜度，而這兩點對產(chǎn)品而言是平等的。因為產(chǎn)品要向用戶需求靠攏，而產(chǎn)品本身的復(fù)雜性會在很大程度上決定項目在部署上的成敗。虛擬桌面可以幫助用戶快速部署用戶桌面以適應(yīng)業(yè)務(wù)需求，如果部署太麻煩、太復(fù)雜，那反倒不如傳統(tǒng)方式。一個統(tǒng)一的管理平臺對一個企業(yè)IT管理來說是非常必要的。京華豐云FreeCloud平臺將基礎(chǔ)架構(gòu)（服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、存儲）、虛擬機主機、虛擬桌面和外設(shè)做統(tǒng)一的管理，并且對數(shù)據(jù)中心、集群和存儲分級管理，能夠讓企業(yè)IT部門很容易部署和管理整個數(shù)據(jù)中心。

　　3.3 安全性

　　傳統(tǒng)桌面的主要問題是數(shù)據(jù)安全，很多企業(yè)引入虛擬桌面的主要目的就是為了實現(xiàn)企業(yè)機密數(shù)據(jù)的高安全性，傳統(tǒng)桌面滯留著太多企業(yè)業(yè)務(wù)核心數(shù)據(jù)，用戶可以通過任何方式帶出企業(yè)（網(wǎng)絡(luò)、USB、打印等）。雖然安全措施層出不窮，禁止上網(wǎng)、軟/硬方式禁用USB外設(shè)、文檔加密、打印審核等，可這些方法只能應(yīng)對普通的用戶群體，大多防不了真正的內(nèi)部竊取者。由于數(shù)據(jù)全部存放在數(shù)據(jù)中心集中管理、戒備完善，虛擬桌面可以實現(xiàn)用戶端數(shù)據(jù)安全，讓用戶對數(shù)據(jù)按權(quán)限看得見、摸不著、帶不走。而且在這種虛擬數(shù)據(jù)安全方式中，都有相關(guān)策略進行監(jiān)控。

　　京華豐云在桌面接入網(wǎng)關(guān)上設(shè)有獨特的用戶安全認證機制，所有的外設(shè)權(quán)限跟設(shè)備無關(guān)，而是與用戶綁定，不用針對各個云終端做額外的權(quán)限控制，只需管控好用戶的權(quán)限，而實際中管控用戶的權(quán)限遠比管控云終端的權(quán)限容易，使監(jiān)管在保障安全的同時具備易操作性。

　　3.4 外設(shè)兼容性

　　不論是傳統(tǒng)桌面還是虛擬桌面，桌面的目標是以用戶為中心，配合用戶的使用習慣，因此不能因為虛擬化，讓用戶感覺到虛擬桌面給他們帶來了太大的差異，引起用戶對虛擬桌面的抵觸心理。普通的虛擬桌面對外部設(shè)備的兼容性往往會影響到用戶體驗，特別是在國內(nèi)，外部設(shè)備的多樣性、不標準性，很難讓虛擬桌面實現(xiàn)很好的支持。我們無法要求所有外設(shè)廠商開發(fā)標準的外設(shè)，只能讓虛擬桌面廠商針對國內(nèi)市場對外設(shè)的需求改善自己產(chǎn)品的兼容性。虛擬桌面本身給用戶展示的應(yīng)該是一個完全的桌面，而不是一個桌面的邊邊角角，使用戶真正體驗虛擬桌面給自己帶來的便捷。京華豐云的桌面云擁有獨特的外設(shè)支持協(xié)議通道（如圖1所示），基于功能而言，和傳統(tǒng)的物理PC沒有差異。

　　3.5 視頻及3D工作站體驗

　　針對云桌面的原理架構(gòu)（后端計算前端顯示），如果視頻完全在后端服務(wù)器上播放，再將播放的圖像通過桌面云協(xié)議傳輸?shù)皆平K端，勢必造成視頻的“卡頓”現(xiàn)象。想要讓桌面云上的視頻體驗和PC機一樣，從原理上設(shè)計對視頻的處理需采用獨立的通道和協(xié)議，見圖2。

　　桌面?zhèn)鬏攨f(xié)議在后端桌面上檢測應(yīng)用類型，視頻采用獨立的通道傳輸，變化頻率不大的區(qū)域（例如播放器界面）采用無損壓縮技術(shù)傳輸，視頻區(qū)域采用流媒體傳輸技術(shù)，視頻在后端編碼壓縮，在云終端上解碼播放。這樣處理桌面云中的視頻體驗就和PC體驗一樣了。當然，在視頻播放的時候要考慮到視頻的分辨率和帶寬的匹配。

　　那么如何在桌面云中落實3D應(yīng)用呢？由于3D應(yīng)用需要有硬件（顯卡）支撐和高性能的處理能力，而瘦客戶機的設(shè)計是簡潔輕巧靈便，所以在瘦客戶機上是無法實現(xiàn)3D應(yīng)用的，并且傳統(tǒng)的VDI交付技術(shù)也無法滿足3D應(yīng)用的高渲染質(zhì)量要求。那么要滿足3D應(yīng)用的高性能要求和高用戶體驗，就需要桌面云廠家有新的桌面云交付模式。私有桌面云架構(gòu)對普通辦公桌面采用VDI交付模式，對3D圖形應(yīng)用采用桌面流交付模式，如圖3所示。

　　桌面流交付模式在前端使用圖形工作站，把VDI模式下的計算移到前端來處理，把存儲留在數(shù)據(jù)中心（分散計算解決方案），這樣既保障了3D工作站對計算能力、數(shù)據(jù)安全的要求，又能夠滿足用戶的高體驗需求，如圖4所示。

　　桌面流交付模式在后端把系統(tǒng)鏡像和用戶數(shù)據(jù)存儲（包括Profile和辦公數(shù)據(jù)）分離開來，前端使用圖形工作站。當工作站啟動的時候，通過網(wǎng)絡(luò)加載系統(tǒng)鏡像流，并且根據(jù)用戶UID定位用戶Profile和用戶數(shù)據(jù)，系統(tǒng)鏡像在本地（用戶端）運行，用戶數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)交付到數(shù)據(jù)中心存儲。

　　4、結(jié)束語

　　隨著云服務(wù)在人們工作與生活中的推進，桌面虛擬化促成桌面云的集約性、安全性與便利性，使桌面云終端正逐漸成為未來終端管理和桌面系統(tǒng)建設(shè)的主流。同時，因為桌面虛擬化集中管理、虛擬化和隨需交付使傳統(tǒng)PC應(yīng)用的很多管理難題、維護難題、安全難題，在這種全新的基礎(chǔ)架構(gòu)上自然得到解決。理論上桌面虛擬化可以實現(xiàn)IT對客戶端的零維護，這意味著IT管理部門可以從繁瑣的客戶端配置、軟件版本升級、病毒防護、系統(tǒng)修復(fù)等操作中解放出來，在為桌面用戶提供充分靈活的操作空間的同時，提升IT部門的桌面管理水平，有利于管控企業(yè)內(nèi)部核心數(shù)據(jù)，減少前臺大量個人終端的功耗，進而降低系統(tǒng)總體成本。

來源：CIO時代網(wǎng)

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