桌面云管理平臺在計算機實訓室建設中的應用

喬樑　唐潤華

摘? 要：桌面虛擬化技術是現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)虛擬化的一項關鍵技術，傳統(tǒng)瘦客戶機虛擬化桌面啟動需要花費較長時間，用戶體驗較差，桌面虛擬化服務器與應用服務器之間的帶寬瓶頸問題突出;本文提出一種高效的桌面虛擬化方案，采用基于本地化運算工作的胖客戶端桌面云管理平臺，最大限度地減少服務器數(shù)量、減少初期硬件采購成本、克服帶寬瓶頸以彌補傳統(tǒng)虛擬化方案的不足。運行測試和應用結果顯示，該方案表現(xiàn)出良好的實際效果。

關鍵詞：桌面云;胖客戶端;桌面虛擬化;實訓室建設

中圖分類號：TP308? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）23-0079-03

The Application of Desktop Cloud Management Platform in the Construction

of Computer Training Room

QIAO Liang，TANG Runhua

（Educational Technology and Information Center，Guangdong Food and Drug Vocational College，Guangzhou? 510520，China）

Abstract：Desktop virtualization technology is a key technique of modern network virtualization technologies. It costs a long time in the startup of the traditional thin client desktop virtualization and the user feeling is not kind. The bottleneck problems become evident as the communication is not directly fulfilled between the application server and the desktop virtualization server. In this paper，an efficient desktop virtualization scheme is proposed，which uses a fat client desktop cloud management platform based on localization operation to minimize the number of servers，reduce the initial hardware procurement cost，and overcome the bandwidth bottleneck to make up for the shortcomings of the traditional virtualization scheme. The results of running test and application show that the scheme has good practical effect.

Keywords：desktop cloud;fat client;desktop virtualization;construction of training room

0? 引? 言

隨著計算機技術的飛速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)虛擬化技術引起了人們的廣泛興趣和重視，并得到大力開發(fā)和研究。其中，桌面虛擬化技術是互聯(lián)網(wǎng)虛擬化中的一項關鍵技術[1]。相比傳統(tǒng)PC的應用方案，桌面虛擬化技術可以減少服務器的數(shù)量，從而減少初期硬件的采購成本，同時降低管理費用。通過簡化服務器的部署、管理和維護工作，從而提高服務器計算能力，提高服務器資源的利用率。桌面云管理平臺具有負載均衡、動態(tài)遷移、故障自動隔離、系統(tǒng)自動重構的高可靠性，還可以簡單便捷地實現(xiàn)災難恢復。

虛擬桌面技術是將平臺虛擬化，在硬件、軟件環(huán)境與用戶間增加虛擬層，把計算機的實際物理特性隱藏起來，建立一個虛擬的計算環(huán)境（稱為虛擬桌面或虛擬機）[2]。目前使用較廣的桌面虛擬化產(chǎn)品有VMware、Citrix等，前端多是一臺CPU處理能力低、內(nèi)存容量小的瘦客戶機，數(shù)據(jù)處理和計算工作在桌面虛擬化服務器端完成，然后實現(xiàn)傳輸交互。如果處理的請求是一個圖形化設計，那么通過網(wǎng)絡方式傳送給客戶機時會有明顯的圖形延遲，例如在本地處理圖形只需t秒，在當前通用網(wǎng)絡環(huán)境下，改用瘦客戶機桌面虛擬化則需要3t秒，這樣用戶體驗很差。客戶機在傳統(tǒng)模式下與后臺應用服務器并非直接交互，而是以桌面虛擬化服務器為中轉間接交互，處理的結果最后都要通過桌面虛擬化服務器經(jīng)網(wǎng)絡返回給客戶機，該模式對網(wǎng)絡高度依賴，桌面虛擬化服務器與應用服務器之間的傳輸帶寬成為瓶頸，運行效率難以滿足實際需要。尤其是虛擬桌面技術應用于高校計算機機房這一特定場景時，客戶端提交的應用服務請求具有瞬時爆發(fā)性，教師課堂演示完畢后學生會立即跟隨操作，瞬時集中產(chǎn)生大量應用服務請求，致使其帶寬瓶頸問題更為突出。

1? 桌面云管理系統(tǒng)框架設計

本文提出一種虛擬桌面云管理系統(tǒng)框架，其完全基于本地化運算，前端是一臺完整的PC，虛擬化是將桌面需要的應用統(tǒng)一收集到后臺應用服務器進行集中管理，在客戶端需要的時候將系統(tǒng)和應用完全交付到本地，充分利用客戶端自身硬件的性能優(yōu)勢實現(xiàn)本地化運算，用戶感受、圖形顯示效率以及外設兼容性均與本地PC一致[3]，基于本地運算后，客戶機直接與后臺應用服務器做交互，大大減小了服務器與網(wǎng)絡壓力，以確保桌面虛擬化流暢高效。桌面云管理平臺框架如圖1所示。

2? 桌面云管理平臺運行測試和應用實踐

2.1? 桌面云管理平臺軟硬件配置

本方案設計部署服務器1臺，客戶端PC 240臺。具體配置要求為桌面云管理平臺服務器可以同時支持1000點不同操作系統(tǒng)鏡像的終端連接，采用工業(yè)標準機架式設備，配置2顆Intel E5-2620v4 CPU，配置16G內(nèi)存，且預留內(nèi)存擴展槽位3個，提供企業(yè)級SSD固態(tài)硬盤240G，SATA3.0企業(yè)級機械硬盤8T，配置1個千兆網(wǎng)絡管理口，1個千兆網(wǎng)。為保證教學軟件及考試系統(tǒng)的兼容效果和穩(wěn)定運行，所有終端PC均需采用x86架構，CPU性能不低于Intel第六代I5系列處理器，主頻不低于2.0GHz，內(nèi)存8GB，顯卡Intel HD 530，配置500GB機械硬盤。表1機房軟件列表是常用的公共機房所需軟件。

2.2? 桌面云管理平臺運行測試

本方案在服務器端對每個客戶機部署了Win7（辦公基礎應用）、Win7（平面設計）、Win7（程序開發(fā)）等桌面系統(tǒng)用來測試平臺部署效果。效果測試針對可靠性、功能性、易用性、維護性和運行效率五大指標進行考量，結果如圖2所示。

經(jīng)測試，Windows桌面環(huán)境的部署效率首次進入系統(tǒng)60s左右。平臺可對各終端機統(tǒng)一管控，功能性和易用性好;本方案客戶端有本地環(huán)境，易于管理維護。服務器故障、網(wǎng)絡不穩(wěn)定狀或斷網(wǎng)狀態(tài)下，終端可繼續(xù)使用不受影響，可靠性高，只有基于網(wǎng)絡的應用無法調(diào)用。虛擬磁盤和虛擬磁盤之間、虛擬磁盤和本地磁盤數(shù)據(jù)拷貝性能與效率較好。

經(jīng)過測試，采用基于本地化運算工作的胖客戶端桌面云管理平臺部署運行正常穩(wěn)定，符合設計預期，彌補了傳統(tǒng)瘦客戶端桌面虛擬化方案的不足。

3? 結? 論

通過對傳統(tǒng)桌面虛擬化產(chǎn)品架構的改進和優(yōu)化，提出和部署新的桌面云管理平臺方案，在一定程度上提高了計算機實訓機房的管理水平，有效地代替了傳統(tǒng)的計算機管理模式。桌面云管理平臺在降低計算機實訓機房的管理難度，緩解計算機管理人員的工作壓力，節(jié)省人力、物力成本，提升教學效率等方面都成效突出。

參考文獻：

[1] 侯文慧，王俊峰.面向云桌面協(xié)議的視頻區(qū)域偵測算法 [J].計算機應用，2018，38（5）：1463-1469+1487.

[2] 唐紅梅，鄭剛.基于KVM的虛擬桌面基礎架構設計與優(yōu)化 [J].計算機科學，2017，44（S1）：560-562.

[3] 張微微.虛擬桌面技術在高校公共機房管理中的應用 [J].軟件導刊，2015，14（11）：197-199.

作者簡介：喬樑（1983-），男，漢族，河北武邑人，計算機實驗師，本科，研究方向：計算機應用、虛擬仿真;唐潤華（1976-），男，漢族，湖南茶陵人，高級工程師，博士研究生，研究方向：計算機網(wǎng)絡、信息安全等。