企業(yè)生產(chǎn)辦公中的桌面虛擬化技術(shù)應(yīng)用研究

高子健　段經(jīng)緯

關(guān)鍵詞：生產(chǎn)辦公;虛擬化技術(shù);企業(yè)

中圖法分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1研究背景

近年來，隨著虛擬化和云計(jì)算技術(shù)被廣泛引入企業(yè)的數(shù)據(jù)中心，與企業(yè)業(yè)務(wù)息息相關(guān)的上層應(yīng)用已經(jīng)逐漸脫離了底層硬件的約束，能夠更靈活、高效地使用底層被抽象、池化的物理資源。同時(shí)，包括計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的基礎(chǔ)資源也可以被自動(dòng)化地管理，并以服務(wù)的形式交付給不同的業(yè)務(wù)部門。

桌面虛擬化技術(shù)在經(jīng)歷了多年的快速發(fā)展后，已經(jīng)成為一種主流的企業(yè)桌面計(jì)算模式，越來越多的企業(yè)都在采用桌面虛擬化技術(shù)。

2桌面虛擬化簡(jiǎn)介

桌面虛擬化不同于傳統(tǒng)的PC工作方式。對(duì)于傳統(tǒng)PC，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、應(yīng)用軟件都存放在本地，而桌面虛擬化技術(shù)將操作系統(tǒng)的計(jì)算、存儲(chǔ)均存放在數(shù)據(jù)中心，它將用戶的桌面環(huán)境放置在遠(yuǎn)程服務(wù)器，終端用戶使用遠(yuǎn)程會(huì)話協(xié)議通過網(wǎng)絡(luò)接入桌面，再通過連接代理服務(wù)把用戶和分配給用戶的桌面關(guān)聯(lián)起來。

通過桌面與用戶進(jìn)行關(guān)聯(lián)，由于資源全部集中在服務(wù)器端，用戶可以不受時(shí)間、地點(diǎn)的限制通過網(wǎng)絡(luò)接入桌面環(huán)境，訪問應(yīng)用和瀏覽數(shù)據(jù)。對(duì)于IT運(yùn)維人員而言，高效的客戶端環(huán)境可以更快地響應(yīng)用戶的需求，提高運(yùn)維效率。

3生產(chǎn)終端需求分析

3.1企業(yè)需求

企業(yè)在規(guī)劃和建設(shè)辦公生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，通常要考慮以下幾個(gè)因素：設(shè)備投入與日常維護(hù)等總體成本低、設(shè)備資產(chǎn)便于管理;設(shè)備使用能耗低、資源利用率高;能夠保障數(shù)據(jù)安全，避免數(shù)據(jù)泄露、故障恢復(fù)要快;便于用戶使用，總體滿意度要高。

3.2用戶需求

用戶在辦公期間希望達(dá)到以下目的：能夠輕松使用、備份、及時(shí)查閱各種資料;在不同場(chǎng)合均能訪問個(gè)人桌面以獲得完整的辦公環(huán)境;通過智能手機(jī)、平板電腦等多種終端能方便接入辦公網(wǎng)絡(luò)，共享單位的辦公環(huán)境;能夠方便快捷地使用所需計(jì)算機(jī)、遇到使用問題時(shí)能夠及時(shí)得到解答與幫助、用戶的誤操作盡量能夠回退恢復(fù)。

3.3IT運(yùn)維人員需求

IT運(yùn)維人員在日常的辦公終端維護(hù)中需要做到以下內(nèi)容：根據(jù)硬件的需要，在每臺(tái)計(jì)算機(jī)終端上部署操作系統(tǒng)及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序;根據(jù)用戶的需要，在每臺(tái)計(jì)算機(jī)終端上安裝、升級(jí)、更新、卸載各種軟件程序;根據(jù)安全的需要，在每臺(tái)計(jì)算機(jī)終端上及時(shí)安裝系統(tǒng)更新及補(bǔ)丁，對(duì)用戶信息及相應(yīng)權(quán)限進(jìn)行統(tǒng)一有效的管理;及時(shí)解決用戶使用過程中發(fā)生的軟硬件故障等問題;有效地阻斷非法接入，保證系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)安全、隱私安全，保障網(wǎng)絡(luò)暢通。

4桌面虛擬化與物理PC的區(qū)別

4.1系統(tǒng)維護(hù)

在操作系統(tǒng)部署上，虛擬化桌面可以使用虛擬機(jī)模板對(duì)桌面進(jìn)行快速克隆，系統(tǒng)則可以按設(shè)定的規(guī)則自動(dòng)批量完成計(jì)算機(jī)名、IP等信息的配置。這大幅降低了物理PC逐臺(tái)克隆、部署的時(shí)間消耗。

在操作系統(tǒng)更新上，虛擬化桌面只需更新虛擬桌面模板，指定新的虛擬機(jī)版本即可批量完成系統(tǒng)更新。物理PC則需要為了保留用戶數(shù)據(jù)及個(gè)性化配置做額外的設(shè)置調(diào)整。

在驅(qū)動(dòng)程序管理上，虛擬化桌面的硬件是由服務(wù)器虛擬化平臺(tái)使用統(tǒng)一的虛擬硬件封裝技術(shù)生成，使用統(tǒng)一的虛擬硬件驅(qū)動(dòng)，避免了物理PC硬件碎片化帶來的龐大驅(qū)動(dòng)程序維護(hù)問題。

4.2用戶服務(wù)

在應(yīng)用軟件及控件的部署上，虛擬化桌面可以在基礎(chǔ)鏡像中安裝所需的應(yīng)用程序，或者通過軟件打包技術(shù)進(jìn)行打包后，統(tǒng)一進(jìn)行虛擬打包應(yīng)用的分發(fā)。物理PC若使用人工安裝，工作量過大;若使用第三方管理軟件進(jìn)行分發(fā)，由于兼容性問題，成功率不高。

在故障處理上，虛擬化桌面的用戶數(shù)據(jù)及操作系統(tǒng)均集中在數(shù)據(jù)中心，且操作系統(tǒng)及虛擬硬件配置是統(tǒng)一定制的，減少了因?yàn)橄到y(tǒng)環(huán)境差異導(dǎo)致的問題。當(dāng)用戶使用的桌面出現(xiàn)故障，運(yùn)維人員可以直接在后臺(tái)進(jìn)入相應(yīng)桌面進(jìn)行檢查維護(hù)，或者通過恢復(fù)到定期備份的還原點(diǎn)為用戶提供可回退的服務(wù)。物理PC的遠(yuǎn)程服務(wù)由于系統(tǒng)及硬件故障情況各異，可用性不高。

4.3安全管理

在權(quán)限管理上，虛擬化桌面的所有桌面都通過標(biāo)準(zhǔn)化的鏡像產(chǎn)生，桌面的管理及權(quán)限最小化分配更加可控，管理員可以在活動(dòng)目錄中通過用戶組和權(quán)限設(shè)定來實(shí)現(xiàn)權(quán)限控制。物理PC多使用工作組進(jìn)行管理，終端用戶往往擁有管理員權(quán)限，導(dǎo)致權(quán)限泛濫。

在用戶及資產(chǎn)管理上，所有的活動(dòng)目錄對(duì)象信息（如用戶、計(jì)算機(jī)、組織單位、用戶組）都可以被桌面虛擬化平臺(tái)使用，且可以通過服務(wù)器直接輸出桌面硬件配置信息。因此，用戶信息的收集范圍更集中，資產(chǎn)信息主要為服務(wù)器信息。

在信息安全上，基于虛擬化的防病毒技術(shù)不需要在每個(gè)桌面上安裝防病毒軟件，可以簡(jiǎn)化管理員的管理，資源占用比直接安裝的防病毒軟件更低，運(yùn)行效率更高。同時(shí)，用戶的數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)在虛擬化平臺(tái)數(shù)據(jù)中心，降低了由于用戶使用習(xí)慣帶來的數(shù)據(jù)隱私泄露的風(fēng)險(xiǎn)。如表1

5桌面虛擬化技術(shù)的作用

5.1數(shù)據(jù)安全

由于桌面虛擬化自帶的策略，可以容易地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的防泄露。用戶的所有操作都在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部完成，數(shù)據(jù)全部駐留在數(shù)據(jù)中心，用戶終端上沒有任何的數(shù)據(jù)駐留。IT和管理員無須擔(dān)心在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下會(huì)造成數(shù)據(jù)失竊以及違規(guī)操作風(fēng)險(xiǎn)。

5.2集中化管理

桌面虛擬化平臺(tái)可以對(duì)所有用戶的桌面、數(shù)據(jù)、應(yīng)用進(jìn)行集中化的管理。IT和管理員也可以借助可視化的監(jiān)控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)每一臺(tái)生產(chǎn)終端的管理，實(shí)時(shí)了解生產(chǎn)終端的運(yùn)行狀況，及時(shí)處理和解決日常運(yùn)維和突發(fā)事件，提高運(yùn)維效率。

5.3靈活的訪問方式

通過虛擬化技術(shù)的應(yīng)用可以讓用戶在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、任何設(shè)備上進(jìn)行靈活的業(yè)務(wù)操作，從而提高業(yè)務(wù)處理的敏捷性和及時(shí)性。

5.4降低總體擁有成本

桌面虛擬化技術(shù)對(duì)許多企業(yè)在降低成本上有明顯作用。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)需要為每一位用戶提供良好的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，因?yàn)橛布渲弥苯雨P(guān)系到CPU計(jì)算能力、內(nèi)存大小、磁盤存儲(chǔ)能力以及系統(tǒng)安全防護(hù)等一系列性能。在桌面虛擬化技術(shù)應(yīng)用下，數(shù)據(jù)中心承擔(dān)著用戶需要的所有應(yīng)用及系統(tǒng)的負(fù)載，而用戶前端設(shè)備只承擔(dān)一些基本的用戶輸入、輸出的低負(fù)荷操作，因此在性能不能滿足用戶的情況下，只需要升級(jí)數(shù)據(jù)中心端的資源即可，有效保證了用戶前端設(shè)備的資金投入。另外，用戶前端設(shè)備使用瘦客戶機(jī)代替PC設(shè)備，可以大幅降低PC電力消耗所帶來的成本支出。

6桌面虛擬化技術(shù)應(yīng)用研究

目前，市面上主流的桌面虛擬化技術(shù)架構(gòu)有四種：虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)（VDI）、智能桌面虛擬化架構(gòu)（IDV）、虛擬操作系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)（VOI）、遠(yuǎn)程桌面服務(wù)（RDS）。下面列舉各種虛擬化技術(shù)架構(gòu)，分析它們的優(yōu)缺點(diǎn)。

6.1 虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)（VDI）

VDI虛擬桌面采用集中管理、集中計(jì)算模式。虛擬化在服務(wù)器端，計(jì)算和存儲(chǔ)都在服務(wù)器端進(jìn)行，客戶端不運(yùn)行軟件也不存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，服務(wù)器端為用戶分配專用的虛擬機(jī)，根據(jù)用戶的要求部署客戶端所需的操作系統(tǒng)和軟件，用戶端主要做簡(jiǎn)單的視頻圖像呈現(xiàn)，服務(wù)端和用戶端通過網(wǎng)絡(luò)桌面連接協(xié)議實(shí)現(xiàn)交互數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸。

優(yōu)點(diǎn)：集中運(yùn)維管理效率高、桌面移動(dòng)性好（接入靈活）、數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)安全性高、桌面容災(zāi)遷移可靠性高、企業(yè)級(jí)特性豐富、擴(kuò)展性良好。

缺點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)環(huán)境依賴度高（穩(wěn)定性和帶寬）、外設(shè)兼容性一般。

6.2智能桌面虛擬化架構(gòu)（IDV）IDV虛擬桌面為集中存儲(chǔ)、分布運(yùn)算的架構(gòu)。

IDV架構(gòu)計(jì)算和存儲(chǔ)能力都集中在用戶本地端，服務(wù)端至少對(duì)用戶終端進(jìn)行集中化的運(yùn)維管理。相較于傳統(tǒng)PC，IDV架構(gòu)在硬件主機(jī)和操作系統(tǒng)間增加一個(gè)Hypervisor虛擬化層，通過虛擬化層可以對(duì)用戶的操作系統(tǒng)進(jìn)行管理。

優(yōu)點(diǎn)：集中式運(yùn)維管理難度低、外設(shè)兼容性良好、運(yùn)行不依賴網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

缺點(diǎn)：不支持高可靠遷移、數(shù)據(jù)本地存儲(chǔ)安全性低、性能擴(kuò)展能力差。

6.3 虛擬操作系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)（VOI）

VOI虛擬桌面采用集中管理，分布預(yù)算的模式。VOI無任何硬件虛擬化層，其本身是無盤工作站模式，數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在客戶端和服務(wù)器端的虛擬磁盤。服務(wù)器端進(jìn)行管理，客戶端運(yùn)行所需的軟件和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)?？蛻舳诉\(yùn)行時(shí)從服務(wù)器端將操作系統(tǒng)和軟件應(yīng)用加載到本地緩存，本地計(jì)算機(jī)可正常使用，支持離線運(yùn)行。

優(yōu)點(diǎn)：本地計(jì)算重載應(yīng)用兼容性好、外設(shè)兼容性好、集中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)安全性高。

缺點(diǎn)：不支持ARM架構(gòu)，不支持移動(dòng)辦公。

6.4遠(yuǎn)程桌面服務(wù)（RDS）

RDS虛擬桌面采用集中運(yùn)行，集中管理的模式。RDS是在Windows上創(chuàng)建多個(gè)操作系統(tǒng)，通過遠(yuǎn)程桌面RDP連接至不同用戶，計(jì)算和存儲(chǔ)全部集中在服務(wù)端，用戶通過桌面連接協(xié)議遠(yuǎn)程訪問服務(wù)端的用戶系統(tǒng)。

優(yōu)點(diǎn)：集中化運(yùn)行管理和數(shù)據(jù)安全性好、無須單獨(dú)購買云桌面軟件成本低。

缺點(diǎn)：硬件資源共享個(gè)性化能力差、網(wǎng)絡(luò)依賴高、重載軟件支持較差、外設(shè)兼容性一般。

綜上所述，不同桌面虛擬化技術(shù)的特點(diǎn)如下表2，企業(yè)可根據(jù)不同桌面虛擬化架構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)結(jié)合本單位自身需求，搭建桌面虛擬化平臺(tái)，借助桌面虛擬化技術(shù)降低運(yùn)行成本、提高集中管理度以及改善用戶的使用體驗(yàn)。

7結(jié)語

通過分析桌面虛擬化技術(shù)在企業(yè)生產(chǎn)終端上的應(yīng)用，桌面虛擬化技術(shù)在企業(yè)生產(chǎn)終端上的普及應(yīng)用充分可行，虛擬機(jī)與桌面虛擬化技術(shù)的應(yīng)用可以讓用戶通過網(wǎng)絡(luò)直接訪問服務(wù)端，獲取辦公生產(chǎn)時(shí)所需要的數(shù)據(jù)及軟件應(yīng)用，企業(yè)可以借助這種技術(shù)降低總體擁有成本、提高運(yùn)維效率，實(shí)現(xiàn)客戶端與服務(wù)端的數(shù)據(jù)安全交互。因此，桌面虛擬化技術(shù)必將在企業(yè)生產(chǎn)終端應(yīng)用中發(fā)揮重要作用。

作者簡(jiǎn)介：

高子?。?995—），本科，助理工程師，研究方向：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)。

段經(jīng)緯（1997—），本科，助理工程師，研究方向：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)。