浅谈桌面虚拟化及其应用实例

摘要：许多CIO都开始考虑虚拟桌面基础设施，如果还没有将脚放进VDI池中，那么这个CIO可能就已经Out了。VDI是一项非常年轻且充满活力的技术，我们绝对有理由相信未来几年它会呈爆炸式增长。

关键词：桌面虚拟化；ICA；XenDesktop

一、虚拟化的概念

通常所说的虚拟化主要指三个方面，一是服务器虚拟化：简单的说就是将服务器物理资源抽象成逻辑资源，让一台服务器变成几台甚至上百台相互隔离的虚拟服务器，或者让几台服务器变成一台服务器来用，从而可以没有浪费地使用服务器的资源，简化系统管理，实现服务器整合。二是应用程序虚拟化：将软件或应用程序安装在组织服务器中，通过，可以被组织内部网络中的每个成员远程使用。应用程序虚拟化允许软件可以在独立的环境中交付与更新，保证了操作系统和应用程序的完整性。三是桌面虚拟化(VDI)。维基百科（Wiki）上给出的定义是：桌面虚拟化（Virtual Desktop Infrastructure）是一种基于服务器的计算模型，并且借用了传统的瘦客户端的模型，但是让管理员与用户能够同时获得两种方式的优点――将所有桌面虚拟机在数据中心进行托管并统一管理；同时用户能够获得完整PC的使用体验。用户可以通过瘦客户端，或者类似的设备在局域网或者远程访问获得与传统PC一致的用户体验。所以桌面虚拟化可以认为是操作系统虚拟化技术+远程访问技术的结合。

二、 桌面虚拟化的好处

1．降低成本

VDI这种IT架构的简化，带来的直接好处就是终端设备的采购成本降低。另外，PC系统也可以大大延长使用周期，避免计算机硬件设备的循环升级，从而降低了电子垃圾的产生数量。不过这个所谓的降低成本需要具体的分析。实际上实施VDI的初始成本是比较高的，它要购买性能强劲的服务器和大容量的磁盘存储，还要支付出的相关软件和许可费用。这些前期投资通常要高于定期的PC更新换代，所以VDI并不适合小企业。我们所说的降低成本，是要在使用中要慢慢体现的，是一个长线投资，降低的是总体成本。

2．便于企业IT部门对终端桌面的集中管理、统一配置

借助于VDI技术，终端用户的所有操作都是基于服务器上运行，企业IT部门可以密切关注和跟踪公司所有员工的应用及操作；所有桌面的管理和配置都在数据中心进行，足不出户即可对桌面镜像和相关的应用进行统一管理和维护，实现了桌面标准化。而这种管理与维护对于前端用户来讲是透明的，这种集中管理的快捷性，也是以往物理桌面不可比拟的。

3．企业的数据与IT系统更为安全、保证业务连续性

在VDI系统中，用户操作所产生的数据都存放就在数据中心，而不是在用户终端的存储设备上，所以即使终端受损或是丢失，企业的应用数据也不会遗失，这极大的提供高了企业敏感数据的安全性。此外，即使用户丢了电脑，也可以迅速的用另一台电脑，使用虚拟桌面账户登录，还可以继续完成工作，从而也就保证了业务连续性。

另一方面，实施VDI便于企业对机密信息的控制。终端设备仅负责输入输出与界面显示，所有的数据和计算都发生在数据中心，网络传递的只是最终运行图像而不是应用数据和信息，这无疑增加了安全性。

4．符合绿色、环保的理念

这里的绿色主要就是指降低资源的浪费。由于瘦客户端的功耗只有传统PC的十分之一甚至几十分之一，在电力消耗上就节省了很多。而耗电的减少，也意味这碳排放的减少，适应了低碳时代的要求。VDI所需要后台虚拟化，也为服务器的节能减排打好了基础。而且VDi的优势，是典型具有规模效应的，终端数量越多，收益就越突出。

5．更广泛的终端设备支持

作为云计算的一种方式，由于所有的计算都放在服务器上，终端设备的要求将大大降低，终端用户所使用的设备逐渐呈现多样化状态。这些终端设备可以是工作站、家庭计算机、瘦客户机及配置相对较差的计算机、甚至可以是一些高端智能手机。

三、桌面虚拟化市场格局

从2010年开始，虚拟化开始缓慢进入桌面虚拟化阶段，特别是Citrix将2010年定义为“桌面虚拟元年”，标志着桌面虚拟化的春来到来了。目前的桌面虚拟化市场格局呈现出“三足鼎立”的局面，即VMware、Citrix、微软。

微软的桌面虚拟化技术MED-v是微软为桌面虚拟化提供的一款企业级解决方案，利用了桌面的VPC产品创建和“下载”虚拟机镜像，而实际上提供给用户使用的是安装在虚拟机中的应用。其特点是使用了重复数据删除技术，加快了通过网络下载初始和更新后的虚拟化个人电脑映像的速度。还可以让诸多IT任务实现自动化，比如网络初始设置、DNS同步、分配计算机名及加入到活动目录域。在安全功能方面，它集中管理虚拟化个人电脑的访问控制、能够使用有效的活动目录证书来验证用户，以及运用企业策略和使用权限。

思杰（Citrix）作为应用虚拟化领域的领导者，其独有的高效的ICA协议和积累了20年的对外设重定向等技术的积累，使得其在桌面远程（包括广域网和互联网）访问的效率和外设的广泛支持性上，占有绝对的领先位置。尤其最新推出的HDX技术，能够广泛地支持标准USB设备，双向语音（VOIP应用），高清视频播放，使得虚拟桌面的体验真正达到了和PC类似的水平。所以，Virtualization Review杂志将Citrix的桌面虚拟化产品XenDesktop评为：对其他产品进行评判的标准。

Vmware作为服务器虚拟化的老大，为了扩大其产品线，也有自己的桌面虚拟化产品View。后台架构在Vmware Sphere上，虚拟机的远程访问使用了微软的RDP协议，实现了与Citrix类似的架构体系。特别是View 4引入了新的显示协议PCoIP， 能够动态探测设备类型、网络连接和位置，为每一个特定的用户情景提供优化的桌面体验。不过由于桌面虚拟化技术本质与服务器虚拟化大相径庭，Vmware遇到了很多困难，也是其目前正在化大力气克服的。

四、桌面虚拟化使用的协议比较

目前，VDI使用的远程访问协议主要利用两种：早期由Citrix开发的，后来被微软购买并集成在Windows中的RDP（Remote Desktop Protocol）协议，这种协议被微软和Vmware的桌面虚拟化产品使用；第二种就是Citrix自己开发的目前独有的ICA（Independent Computing Architecture）协议。协议效率决定了虚拟桌面使用的用户体验，而用户体验是决定了桌面产品生命力的关键，微软XP的成功与Vista的没落无不证明了这一点。从目前官方的文档与实际测试来看，通常情况下，ICA协议要高于RDP协议，一般来说ICA的带宽占用为20kbps，而RDP在60kbps。在LAN环境下，一般的应用RDP和ICA都能正常运行，只不过是RDP协议造成网络占用较多，但对于性能还不至于产生很大影响，但是在互联网上，RDP协议基本不可用。正是由于这个差别，虚拟桌面的用户体验有比较大差别。微软和Vmware也意识到了这一差别，微软正在加大RDP协议的研发与优化，而Vmware也在转而寻找其他的更高效的替代方案。

五、国内桌面虚拟化应用现状

相比较而言，欧美国家已经基本认识和了解了VDI技术，也已完成了市场普及工作，而我国在这方面还有6个月到一年的差距。实际上，桌面虚拟化技术尽管已经提出好些年，但一直不温不火。我公司在做虚拟化调研时，很难找到一个同行业实施的比较好的案例，省内几乎没有，一线大城市也不多。下面列出IT168对一些企业进行虚拟化调查的数据：

1.对于VDI的投资回报期过于乐观，65%的企业认为是在一年内；

2.50%的企业暂无需求计划，PC仍然被认为是最传统的硬件终端设备；

3.六成以上企业认为两年之后，才能迎来VDI的主流应用；

4.尽管62%的人承认VDI有很多优点，但是由于某些数据和应用程序功能对公司而言生死攸关，他们还是不愿意把大量的应用程序运行在虚拟服务器上。

从中可以看到，VDI的普及不是一朝一夕的事情，但是这是个大趋势，当人们有这个需求时，一切问题都不再成为问题。现在人们对VDI已经有了需求，而且这个需求是不断深化的，我们绝对有理由相信未来几年它会呈爆炸式增长。

六、 我公司桌面虚拟化建设实例

由于我公司天津总部是新建项目，在规划机房和网络建设时的顾虑就会少一点，可以有适当的发挥，规划要体现出先进性，所以就考虑实施VDI。经过长时间的对比测试，我们选择了思杰的虚拟化方案。

Citrix VDI的关键技术包括以下几个组件：

Citrix Desktop Delivery Controller：此控制组件可以控管用户和虚拟桌面之间的联机, 客户能在数据中心集中化管理应用和桌面，并且控制通过网络向终端用户的交付。

Citrix Provisioning Server：这是Citrix虚拟化方案的核心组件，它通过网络按需交付组成完整的服务器的各个部分，包括OS、应用和配置。

Citrix Provisioning Server for Desktops：采用流技术通过网络服务将单一的标准桌面镜像按需交付给物理桌面。

Citrix XenDesktop Setup Wizard：虚拟客户端的快速向导工具，它结合Citrix组件即可快速地创建出多个虚拟桌面。

Citrix XenServer：虚拟服务器端。

XenCenter：XenServer的管理控制台。

前期先考虑200个虚拟桌面系统，服务器采用4个刀片服务器，每个刀片4颗英特尔志强处理器，64G内存，可以支持50个虚拟桌面系统。1个刀片笼子，配2个万兆 Enet 模块，4个千兆直通模块。存储采用FC SAN，配双控制互为备份，10块400G的FC硬盘，做Raid5+1。

系统可以充分利用现有的域账号，为每个账号分配资源、配置权限，然后员工就可以登陆自己的虚拟桌面了。以下是在windows xp环境下使用时的截图。

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登陆虚拟桌面可以通过多种方式，这是通过web方式登陆的界面。

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登陆虚拟桌面的界面和我们平时使用的windows xp没什么区别，保护了用户的使用习惯。

虚拟化进程占用（本机），Citrix开头的有三个进程，一共占用内存15M左右。

参考文献：

1. 《中国教育网络》2010年4月刊

“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”