關(guān)于新一代IDV架構(gòu)的桌面虛擬化探討

文｜呂俊宏

如同“蝴蝶效應(yīng)”一般，國內(nèi)信息化產(chǎn)業(yè)正在發(fā)生著革命性的巨變。去年底至今的一系列事件讓我們意識到：信息化建設(shè)國產(chǎn)化的步伐已如颶風(fēng)般迅猛襲來。而其中的虛擬化也是不可忽略的一部分。

隨著服務(wù)器虛擬化軟件的大量普及，桌面虛擬化產(chǎn)品也逐漸走入大眾的視野。目前，桌面虛擬化技術(shù)主要是以VDI和IDV為代表。

VDI，英文全稱Virtual Desktop Infrastructure，即虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)。它是將終端的操作系統(tǒng)集中在數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器上運行，將你的桌面進行虛擬化。用戶通過來自客戶端設(shè)備（客戶機或是家用PC）的客戶計算協(xié)議與虛擬桌面進行連接，用戶訪問他們的桌面就像是訪問傳統(tǒng)的本地安裝桌面一樣。VDI的特點是由服務(wù)器端承載桌面的硬件運行，終端桌面只采用瘦客戶機，來與服務(wù)器端運行的操作系統(tǒng)界面對接，看起來像在本地運行一樣，即集中管理、集中運行。采用VDI架構(gòu)的主要以Citrix、VMware為代表的大多數(shù)廠商。

IDV，英文全稱Intelligent Desktop Virtualization，即智能桌面虛擬化。IDV架構(gòu)的是直接安裝在客戶端上的裸金屬架構(gòu)，多個操作系統(tǒng)可作為虛擬機并排安裝，類似服務(wù)器虛擬化一樣的方式。IDV要求每個終端桌面為胖終端（和PC機一樣），在每個硬件終端上可以由服務(wù)器下發(fā)多個操作系統(tǒng)虛擬機，同時這些虛擬機可以被分配不同占用的硬件資源，即集中管理，分布運行。采用IDV架構(gòu)的廠商以國外的廠家為主，代表廠商有：Virtual Computer、Wanova、Mokafive，國內(nèi)以紅山公司(Halsign)的產(chǎn)品相對成熟。

同大多數(shù)人了解到的VDI相比，IDV有哪些特點及優(yōu)勢，與其他桌面虛擬化產(chǎn)品不用之處在哪些呢？下面就幾個關(guān)鍵技術(shù)點簡單描述如下：

胖終端

傳統(tǒng)的虛擬桌面技術(shù)架構(gòu)VDI多采用瘦（云）終端方式，由于終端桌面基本沒有計算能力（CPU和內(nèi)存配置非常低），所以它有幾類問題比較難解決，第一：外設(shè)的問題，如身份證讀卡器、新一代銀行key、其他掃描搶、讀卡器等非常用外接設(shè)備等；第二：難以運行大型的應(yīng)用軟件，如制圖軟件Photoshop、3DMax等、視頻音頻播放、大型網(wǎng)游、以及其它大型軟件等，這無疑會給虛擬化桌面帶來諸多的不便。

IDV是基于最權(quán)威的CPU廠商Intel提出的虛擬化技術(shù)，實現(xiàn)集中管理、分布運行的架構(gòu)方式。該架構(gòu)方式可以有效的解決以上提出的種種問題，是目前最理想的虛擬化方式。

數(shù)據(jù)存儲

IDV桌面虛擬化軟件，通過服務(wù)器將操作系統(tǒng)鏡像推送到桌面終端機。終端機上只需保存該操作系統(tǒng)軟件，對于后續(xù)用戶對操作系統(tǒng)的更新、用戶產(chǎn)生的數(shù)據(jù)都可直接存儲在遠程服務(wù)器上。這些數(shù)據(jù)的存儲是采用了增量、去重和壓縮技術(shù)進行處理，最大限度的減少了存儲的占用以及網(wǎng)絡(luò)傳輸資源的占用。

當(dāng)終端關(guān)機后，本地硬盤只的操作系統(tǒng)鏡像恢復(fù)到初始狀態(tài)，不留存用戶的數(shù)據(jù)；當(dāng)終端再次啟動后，會從服務(wù)器上自動下載存儲的增量數(shù)據(jù)，恢復(fù)用戶上次的系統(tǒng)場景。當(dāng)用戶需要恢復(fù)系統(tǒng)時，IDV會同時恢復(fù)鏡像系統(tǒng)以及單獨存儲的增量數(shù)據(jù)。以上的方式保證了數(shù)據(jù)的集中存儲，同時保證了數(shù)據(jù)的安全。

與之不同的是，IDV還可以通過策略選擇本地存儲，當(dāng)然本地的數(shù)據(jù)也是經(jīng)過安全存儲的。這種兩地存儲方式可以最大限度的保證數(shù)據(jù)的完整性。

開機風(fēng)暴和網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴

傳統(tǒng)的虛擬化桌面架構(gòu)還存在著啟動風(fēng)暴的問題，當(dāng)上班時全部機器同時啟動時，會瞬間占用服務(wù)器的資源，導(dǎo)致全部終端啟速度很慢，有的甚至需要十幾分鐘甚至半個小時之久。還有像無盤啟動的方式，本身為了啟動而產(chǎn)生的Mac地址二層廣播流量比較多，無疑增加了網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷，這些都會直接造成開機風(fēng)暴。

另外由于VDI架構(gòu)由服務(wù)器提供集中運行資源，服務(wù)器的運行狀態(tài)直接影響著虛擬桌面終端的運行，這其中存在著致命的風(fēng)險。如當(dāng)一個終端產(chǎn)生了病毒后，勢必會沖擊整個服務(wù)器群，最終導(dǎo)致全部系統(tǒng)癱瘓，所有的終端桌面都無法正常使用。

而IDV采用了本地運行的機制，所以上班時終端開機不會去下載整個操作系統(tǒng)鏡像，只是更新集中存儲的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)由于經(jīng)過增量、去重、壓縮的處理，不會占用太多的網(wǎng)絡(luò)資源，所以開機速度就不會有開機風(fēng)暴的問題。另外，由于本地運行，IDV支持離線運行方式，當(dāng)單機發(fā)生病毒產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴沖突網(wǎng)絡(luò)時，并不會影響全部的用戶終端，于是將網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴帶來的風(fēng)險化解為最小。

異地部署問題

傳統(tǒng)的虛擬桌面多運行在局域網(wǎng)環(huán)境，因為VDI方式對網(wǎng)絡(luò)要求很高，這些都導(dǎo)致了傳統(tǒng)架構(gòu)的虛擬桌面部署不能實現(xiàn)跨區(qū)域、跨廣域網(wǎng)進行部署，這也是傳統(tǒng)虛擬桌面架構(gòu)的致命弱點。

IDV架構(gòu)由于對網(wǎng)絡(luò)帶寬占用極小，甚至可以離線運行，這就使虛擬化桌面系統(tǒng)可以跨地區(qū)、跨廣域網(wǎng)進行部署，避免了傳統(tǒng)虛擬桌面架構(gòu)的各種缺點。

終端同時運行多臺虛擬機

IDV針對同一終端桌面上的多個操作系統(tǒng)虛擬機，可以設(shè)置策略讓多個虛擬機同時運行，并且用戶可以在這多個運行的虛擬機之間進行切換使用；同時，桌面虛擬化架構(gòu)與服務(wù)器虛擬化非常類似，IDV可以設(shè)定策略來分配終端的整體原件資源，即根據(jù)同時運行的虛擬機數(shù)量來分配硬件CPU和內(nèi)存等硬件資源，不同的虛擬分得不同的硬件資源。

這種硬件資源分配以及同時運行多個虛擬機的機制，是IDV架構(gòu)所特有的功能。它使得終端的資源發(fā)揮到最大，桌面虛擬化更加靈活，更好的滿足了用戶業(yè)務(wù)多樣化的需求。

最大化安全策略

IDV通過安全策略管理模塊可通過虛擬化層來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)流的安全策略，如虛擬防火墻、用戶行為審計、網(wǎng)絡(luò)流量控制（QoS）、應(yīng)用監(jiān)控、外設(shè)使用策略、數(shù)據(jù)擦除、桌面系統(tǒng)快照、系統(tǒng)恢復(fù)與恢復(fù)等多種特有的安全策略，全方面保證了用戶的系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)數(shù)例以及應(yīng)用安全。

綜上可知，新型IDV桌面虛擬化架構(gòu)和傳統(tǒng)的VDI架構(gòu)的主要區(qū)別大致分為幾點：首先，在外設(shè)的兼容性上，由于使用本地的運算能力，包括醫(yī)院和小金融等窗口行業(yè)，要遠超于VDI架構(gòu)的識別能力；其次，在復(fù)雜流媒體體驗效果來看，無論是音頻，視頻，或是3D及其他的大型軟件，只有運用本地資源的IDV架構(gòu)才能運用自如；第三，對網(wǎng)絡(luò)的依賴性來看，IDV架構(gòu)甚至可以離線運行，而傳統(tǒng)VDI對網(wǎng)絡(luò)的依賴性非常大；最后，整體TCO比較，IDV架構(gòu)可能會是VDI架構(gòu)的近1/2.

固有的傳統(tǒng)桌面虛擬化有一定的應(yīng)用場景（移動終端設(shè)備領(lǐng)域要強于IDV架構(gòu)的方案），但是隨之而來，也產(chǎn)生了很多無法避免的根本性問題，未來的虛擬化領(lǐng)域，這種新型IDV架構(gòu)必穩(wěn)步前行，逐步擴大影響力。