VDI與IDV在高校計(jì)算機(jī)機(jī)房中的適用性淺析

吳卓恒

摘要：桌面虛擬化技術(shù)近年來(lái)引起社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，從之前的不溫不火經(jīng)過(guò)不斷地改進(jìn)與發(fā)展到現(xiàn)在在IT市場(chǎng)如火如荼。隨著IT技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了兩種主流的桌面虛擬化：虛擬桌面架構(gòu)（VDI）與智能桌面虛擬化（IDV）。VDI架構(gòu)利用校園網(wǎng)絡(luò)鏈接到存放在數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器實(shí)現(xiàn)桌面的虛擬化。而IDV智能桌面虛擬化是英特爾公司提出了一種革新性的框架，能使整個(gè)桌面虛擬化的管理系統(tǒng)變得更加智能，提高了計(jì)算機(jī)機(jī)房管理和維護(hù)效率。

關(guān)鍵詞：VDI；IDV；計(jì)算機(jī)機(jī)房

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）21-0236-02

隨著IT技術(shù)的不斷發(fā)展，各高校對(duì)計(jì)算機(jī)的需求日益增加，因此計(jì)算機(jī)機(jī)房在日常教學(xué)中發(fā)揮著舉足輕重的作用。在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)機(jī)房中，日常的教學(xué)任務(wù)不能正常地完成通常是因?yàn)橛?jì)算機(jī)機(jī)房電腦軟硬件損壞或者操作系統(tǒng)被人為破壞等問(wèn)題所造成的。

桌面虛擬化技術(shù)作為近年來(lái)的一種新的技術(shù)，因操作環(huán)境能夠進(jìn)行快速部署、較低的硬件性能需求等諸多優(yōu)點(diǎn)，已引起了許多企業(yè)和高校的關(guān)注。在高校日常教學(xué)當(dāng)中，這些優(yōu)點(diǎn)能有效地解決計(jì)算機(jī)機(jī)房管理與維護(hù)的困境。

1 高校計(jì)算機(jī)機(jī)房的現(xiàn)狀

1.1 高校計(jì)算機(jī)機(jī)房應(yīng)用現(xiàn)狀

計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)課程必須安排在計(jì)算機(jī)機(jī)房進(jìn)行面授，正常情況下，學(xué)生課程數(shù)量多、課程安排緊湊，使用計(jì)算機(jī)機(jī)房的頻率是非常高，機(jī)房里的計(jì)算機(jī)長(zhǎng)期在超負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)作，極大地縮減了計(jì)算機(jī)的使用壽命。高校計(jì)算機(jī)機(jī)房是一個(gè)公共環(huán)境，但是，有一部分學(xué)生在機(jī)房中會(huì)出現(xiàn)一些不規(guī)范個(gè)人行為從而導(dǎo)致計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的破壞或損害計(jì)算機(jī)的硬件。部分學(xué)生由于缺乏計(jì)算機(jī)信息安全的知識(shí)，會(huì)做出不規(guī)范的上網(wǎng)行為，致使計(jì)算機(jī)受病毒感染，甚至造成整個(gè)機(jī)房的網(wǎng)絡(luò)癱瘓。

1.2 高校計(jì)算機(jī)機(jī)房的管理與維護(hù)

計(jì)算機(jī)機(jī)房中的計(jì)算機(jī)每次重啟或每天重啟后都會(huì)還原到初始安裝好軟件的狀態(tài)，以確保下一門(mén)課程正常的教學(xué)任務(wù)。而且機(jī)房管理員平時(shí)也只能利用自己的休息時(shí)間加班加點(diǎn)來(lái)保持操作系統(tǒng)的穩(wěn)定，龐大的工作量使管理員承受著巨大的壓力。并且計(jì)算機(jī)機(jī)房使用頻率過(guò)高，容易導(dǎo)致電腦硬件因長(zhǎng)時(shí)間工作發(fā)熱引起故障，故障后硬件維修周期十分漫長(zhǎng)，會(huì)使日常教學(xué)任務(wù)受到一定程度的影響。

2 VDI技術(shù)

2.1 VDI的技術(shù)概述

VDI，英文全稱(chēng)Virtual Desktop Infrastructure，即虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)。VDI是在服務(wù)器中進(jìn)行虛擬化運(yùn)算、是在服務(wù)器中存儲(chǔ)、是在服務(wù)器中虛擬出多個(gè)安裝完成軟件的系統(tǒng)桌面。VDI利用瘦終端來(lái)進(jìn)行顯示和輸入，用戶(hù)可以通過(guò)瘦終端鏈接到服務(wù)器中虛擬出的系統(tǒng)桌面，以獲得和平時(shí)使用PC機(jī)一樣的體驗(yàn)。

2.2 VDI在高校機(jī)房的應(yīng)用

在日常教學(xué)任務(wù)中，使用VDI后，機(jī)房管理員可以根據(jù)教學(xué)任務(wù)的安排虛擬出滿(mǎn)足教學(xué)需求的系統(tǒng)桌面供學(xué)生使用，也可以針對(duì)不同環(huán)境，如舉辦技能競(jìng)賽、中職或高職省級(jí)培訓(xùn)班、帶學(xué)生做項(xiàng)目研發(fā)等環(huán)境，快速地對(duì)系統(tǒng)軟件進(jìn)行調(diào)整，以滿(mǎn)足各種不同環(huán)境的個(gè)性化需求，這樣可以大大地提高了機(jī)房的實(shí)際利用率。由于學(xué)生在機(jī)房進(jìn)行上機(jī)操作時(shí)，會(huì)使用到各種的軟件，進(jìn)行各種各樣的操作，如軟件開(kāi)發(fā)、軟件測(cè)試、圖像設(shè)計(jì)等等；有時(shí)候因?qū)W生的不規(guī)范操作會(huì)造成系統(tǒng)藍(lán)屏或系統(tǒng)的破壞，采用VDI技術(shù)后，可以有效解決這一系列的問(wèn)題。因?yàn)閂DI是在服務(wù)器中虛擬出系統(tǒng)桌面，當(dāng)受到破壞時(shí)，可以對(duì)這一虛擬機(jī)進(jìn)行刪除、重新克隆或者虛擬出一個(gè)新的系統(tǒng)桌面，這樣問(wèn)題就可以得到解決。并且機(jī)房管理員可以設(shè)置每個(gè)帳戶(hù)一個(gè)單獨(dú)的虛擬磁盤(pán)用于存放數(shù)據(jù)，防止因系統(tǒng)藍(lán)屏重啟或誤操作系統(tǒng)突然重啟而導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。VDI可以很好的平衡機(jī)房的使用需求與機(jī)房管理的矛盾。

2.3 VDI架構(gòu)的缺點(diǎn)

1） 成本。很多人忽視了VDI在機(jī)房應(yīng)用中的實(shí)際情況，建設(shè)完善的VDI機(jī)房環(huán)境需要在核心基礎(chǔ)架構(gòu)上投入VDI架構(gòu)中所需要的高可靠性存儲(chǔ)、高性能的服務(wù)器和新的終端設(shè)備，VDI桌面授權(quán)費(fèi)也是其中的一部分費(fèi)用，最終建設(shè)完成后的成本只會(huì)比傳統(tǒng)的IT基礎(chǔ)架構(gòu)的成本更高而不會(huì)降低。高校計(jì)算機(jī)機(jī)房建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)是有限制的，如果沒(méi)有考慮好成本強(qiáng)行實(shí)施VDI，那么肯定會(huì)失敗。

2） 維護(hù)與管理的挑戰(zhàn)。VDI架構(gòu)的機(jī)房環(huán)境下，對(duì)網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、應(yīng)用以及存儲(chǔ)的穩(wěn)定性要求是非常高，同時(shí)對(duì)機(jī)房管理員也有著極高的要求。在建造成VDI架構(gòu)機(jī)房環(huán)境時(shí)，VDI機(jī)房管理員需要掌握各種各樣的IT技術(shù)，或需要多個(gè)不同專(zhuān)業(yè)的機(jī)房管理員協(xié)調(diào)工作才能有效地確保VDI機(jī)房環(huán)境的正常運(yùn)作，才能有效地完全日常的教學(xué)任務(wù)。

3） 網(wǎng)絡(luò)的依賴(lài)性。如果沒(méi)有了網(wǎng)絡(luò)，瘦終端就相當(dāng)于一臺(tái)空殼，假如服務(wù)器端出現(xiàn)異?；蚬收希艿接绊懙膶?huì)是承載在整臺(tái)服務(wù)器上所有的虛擬桌面，一般情況下，用于機(jī)房的一臺(tái)VDI架構(gòu)的服務(wù)器承載著30-50個(gè)的虛擬桌面，這相當(dāng)于一個(gè)小型的機(jī)房用戶(hù)數(shù)量，如果出現(xiàn)這種情況便會(huì)導(dǎo)致日常的教學(xué)任務(wù)無(wú)法完成。

4） 用戶(hù)的體驗(yàn)。VDI無(wú)法真正突破多媒體、3D影像設(shè)計(jì)的應(yīng)用瓶頸。部分桌面虛擬化廠家提出GPU共享的方案，但是實(shí)現(xiàn)了GPU共享又會(huì)導(dǎo)致其他功能不能正常使用，并且成本會(huì)再度提升。而且在發(fā)布虛擬桌面中需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行處理，發(fā)布后的虛擬桌面一部分的權(quán)限被修改，導(dǎo)致一部分軟件不能正常運(yùn)行，影響正常的教學(xué)。

5） 外設(shè)兼容性。對(duì)一些外圍的設(shè)備存在這某些限制。

3 IDV技術(shù)

3.1 IDV的簡(jiǎn)介

智能桌面虛擬化（IDV）是一種相當(dāng)新穎的技術(shù)觀念，在未來(lái)技術(shù)發(fā)展中很大可能顛覆整個(gè)桌面虛擬化的市場(chǎng)。

和虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)（VDI）下所有桌面計(jì)算資源高度集中在數(shù)據(jù)中心、界面發(fā)送至終端設(shè)備不同，IDV采用集中管理、本地運(yùn)行的方式來(lái)滿(mǎn)足技術(shù)需求，同時(shí)簡(jiǎn)化管理和部署功能。VDI帶來(lái)的成本高昂、維護(hù)與管理的挑戰(zhàn)性、網(wǎng)絡(luò)的依賴(lài)、用戶(hù)的體驗(yàn)性和外設(shè)兼容性等的缺點(diǎn)。

通用性：通過(guò)應(yīng)用虛擬化，可以使任何一個(gè)程序都能在云系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)共享和運(yùn)行。

實(shí)時(shí)更新：通過(guò)云端海量數(shù)據(jù)收集到的情況，能夠?qū)Ω鞣N應(yīng)用做到第一時(shí)間的更新，并通過(guò)層級(jí)下放，迅速將更新結(jié)果發(fā)布至客戶(hù)端。

個(gè)性化：可以由用戶(hù)自定義個(gè)性化的虛擬應(yīng)用，也可選擇用戶(hù)熟悉的虛擬環(huán)境。

4 虛擬化平臺(tái)

虛擬化平臺(tái)是指面向開(kāi)發(fā)人員開(kāi)放的，可嵌入到云端的各種應(yīng)用的一個(gè)統(tǒng)一接口，開(kāi)發(fā)人員可以通過(guò)將自己的應(yīng)用通過(guò)平臺(tái)置于云端，并利用云系統(tǒng)運(yùn)行為客戶(hù)提供各種定制化的服務(wù)。虛擬化平臺(tái)的特稱(chēng)及功能如下：

語(yǔ)言兼容：支持各種主流開(kāi)發(fā)工具級(jí)程序語(yǔ)言，如：VB、VC、VC++、Java、C#、Delphi、Basic等。

嚴(yán)格審查：對(duì)于上傳至云端的各種開(kāi)發(fā)成品都要進(jìn)行嚴(yán)格的審查，審查內(nèi)容包括開(kāi)發(fā)人員身份驗(yàn)證，軟件知識(shí)產(chǎn)權(quán)認(rèn)證及安全性認(rèn)證。

測(cè)試模擬：對(duì)即將推出的開(kāi)發(fā)產(chǎn)品進(jìn)行真實(shí)環(huán)境模擬測(cè)試，以驗(yàn)證推出后的服務(wù)效果。

有償服務(wù)：通過(guò)合理的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，保障開(kāi)發(fā)人員的利益，虛擬平臺(tái)同事也得到一定比例服務(wù)費(fèi)用。

升級(jí)更新：服務(wù)提供者可對(duì)自己的產(chǎn)品進(jìn)行不定期的更新，以完善自身的服務(wù)，而平臺(tái)對(duì)開(kāi)發(fā)人員開(kāi)放完善的升級(jí)和更新接口。

監(jiān)控管理：對(duì)于虛擬平臺(tái)上的各種操作，要有完善的監(jiān)控日志、實(shí)時(shí)告警等手段，保障安全合法運(yùn)行。

5 虛擬化桌面

虛擬化桌面即是將用戶(hù)完全從自身終端解放出來(lái)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的無(wú)差異化。云端將用戶(hù)完整的應(yīng)用環(huán)境記錄下來(lái)，用戶(hù)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，在云端高性能的硬件和無(wú)差異的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境來(lái)運(yùn)行各種應(yīng)用程序，運(yùn)行虛擬化桌面具有以下接入標(biāo)準(zhǔn)和功能：

管維集中：為用戶(hù)提供服務(wù)的軟件將集中的管理在服務(wù)器端，對(duì)于相關(guān)的數(shù)據(jù)將在云端進(jìn)行集中的維護(hù)和管理，同時(shí)也可減少現(xiàn)場(chǎng)工作。

連貫使用：用戶(hù)在本地完成操作后，云端將保持用戶(hù)的操作記錄和配置情況，確保用戶(hù)在下次登錄時(shí)能夠保持操作的連貫性。

故障恢復(fù)：用戶(hù)的桌面環(huán)境將以虛擬機(jī)的形勢(shì)被保存下來(lái)，通過(guò)對(duì)虛擬機(jī)的操作記錄及用戶(hù)備份，能夠快速發(fā)現(xiàn)故障并及時(shí)回復(fù)，恢復(fù)過(guò)程中通過(guò)熱遷移的方式讓用戶(hù)端能夠無(wú)故障感知。

云計(jì)算從本質(zhì)上講，是向用戶(hù)提供虛擬化的服務(wù)。從云計(jì)算到虛擬化的跨越過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)了資源利用率的最大化，通過(guò)創(chuàng)建高度虛擬化的平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了資源的充分共享，最終實(shí)現(xiàn)應(yīng)用、數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)等資源以服務(wù)的形式提供給網(wǎng)絡(luò)客戶(hù)，極大的提高了工作效率，降低了客戶(hù)的使用成本，同時(shí)也幫助客戶(hù)提升了安全等級(jí)，更好的滿(mǎn)足各種客戶(hù)的需求。隨著科技的發(fā)展，云計(jì)算與虛擬化必將成為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必由趨勢(shì)，也將推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)科技走上一個(gè)新的高度。