随着全球信息技术产业的飞速发展,企业、学校、医院、政府机关等各类机构的电脑终端设备数量都在不断增加,这也大幅提升了桌面环境的维护难度与管理成本。以高校常见的实验室机房为例,在传统的本地桌面管理模式下,管理员需要定期为每一台计算机安装操作系统,更新网络、存储等相关配置,设置系统还原策略,并针对每一门课程的实际需求安装各类专业软件。为了解决上述困境,桌面云将用户的桌面环境与其显示终端设备解耦,一方面使得用户可以随时随地获取到定制的个人桌面环境,另一方面通过虚拟化技术将所有用户桌面环境交由桌面云系统进行集中处理,从而大大降低了企业的信息管理成本。目前,主流的桌面云系统架构包括两种:传统的VDI架构和由Intel公司率先提出的IDV架构。VDI的特点是“集中存储,集中管理,集中运算”,对网络带宽以及服务端的磁盘I/O速度都有着很高的要求。不同于VDI架构,IDV架构的桌面云系统特点是“集中存储,集中管理,分布运算”,虚拟机运行在本地,显著降低了服务端的负载压力,提升了云桌面的实际操作体验。本文利用QEMU-KVM虚拟化技术,开发构建基于IDV架构的桌面云系统IDVDesktop,提出了桌面云服务端IDV-Server的分层架构模型。针对桌面云领域常见的高校云实验室场景,本文设计了桌面云服务端的整体业务逻辑,并实现了用户与教学数据管理、云桌面配置信息的维护、云桌面的批量生成、云桌面运行状态监控等核心功能。基于桌面云的实际需求和KVM虚拟机的运行特点,本文还设计并实现了桌面云服务端的镜像存储方案与虚拟网络方案。镜像存储方案通过libvirt在服务端构建统一的镜像存储池,使用Ceph RBD块设备作为云桌面的模板镜像,保证了虚拟机镜像的高性能与高可用性。虚拟网络方案采用内外网隔离的双网卡配置,使用Linux网桥与NAT模式实现云桌面对外部网络的访问功能,并整合Open v Switch与VXLAN隧道技术搭建跨物理节点的VXLAN网络,实现云桌面对内部虚拟网络的访问功能。