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[摘 要]云桌面是云计算领域中具有代表型的产品之一，云桌面是利用虚拟化技术将计算资源池化，把部署在池化计算资源里面的传统电脑桌面（操作系统界面）或应用程序通过网络交付至多形态终端的技术。
[关键词]云桌面；终端；通信传输协议
中图分类号：TP746 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）42-0253-01
一、云桌面的基本原理
个人电脑是具有计算、存储、网络、操作系统结合的物理实体，具备独立处理程序的能力。云桌面是将原本运行在个人电脑上的桌面和应用程序集中到服务器端运行，利用虚拟化手段和复用方式通过网络交付至不同类型的终端。终端设备可以是客户机、也可以是电脑或是智能终端、Pad等形态。由于所有的数据处理在服务器端实现，从而降低了对终端设备本身的能力要求，终端本身仅实现输入输出与界面显示功能即可。云桌面有两个关键因素：其一是服务器侧的虚拟化技术，其二就是云桌面的传输协议。服务器的虚拟化技术已经有诸多文章深入剖析，且云桌面的虚拟化技术与服务器虚拟化技术并无本质上的不同之处，本文不再展开。云桌面传输协议则主要完成服务器到用户终端的图形、图像、音频的传输，以及用户终端到服务器端的输入信息的传输，包括鼠标、键盘、打印机等外设的输入信息。云桌面的传输协议负责服务器和终端之间的交互与数据传输。数据的传输过程用到TCP胭网络中的传输层协议，可使用TCP协议或者UDP协议进行传输。大部分云桌面传输协议使用TCP协议，如RDP，ICA等，PC oIP协议则利用了UDP协议。常见的云桌面主流协议有：PColP，RDP，SPICE，I-CA/HDX几种。
二、云桌面主流通信传输协议
1、PCoIP协议
PColP（PC over 1P）协议是加拿大Teradici公司开发的远程显示协议。PCoIP协议是一种高效率的数据交换协议，基于位图的方式在服务器端对桌面图像数据进行渲染、数据压缩、加密和连接优化技术；PC oIP协议具有自适应网络环境的能力，在网络带宽较低时会采用有损压缩编码技术，大幅度提高图像压缩比，从而降低对带宽的消耗，使得用户能在较低的网络带宽下拥有良好的体验。PC olP主要原理是将服务器虚拟化环境下的桌面显示的内容以像素的形式压缩和编码传输，然后在终端设备上解压缩和解码，从而恢复桌面显示内容。PCoIP协议使用TCP协议进行连接的握手和建立，使用UDP协议进行数据的传输。由于TCP传输需要大量的ACK确认报文，会导致比较大的开销，因此在具有较高延时以及丢包的广域网环境下，使用UDP的传输效率和效果会更好。由于UDP协议简单、效率高，可以最大程度利用网络带宽，但也正因为使用了UDP协议，因此在通过W AN或者V PN方式远程登陆服务器系统时，会遇到防火墙（（F ireW a1D对UDP包的过滤问题，这时就需要对防火墙进行相应的端口配置来解决. 2008年 VMware二公司在其针对云桌面的产品V M H orizon V iew中采用该协议作为其传输方式，促进到PC olP协议的商用化。2013年亚马逊的AW S workspace也使用了PC olP协议提供服务。
2、RDP协议
RDP （Rem ote D esktop Protr}col远程桌面协切是Windows操作系统族内置的远程桌联接协议。该协议是对国际电信联盟发布的一个国际标准的多通道会议协议T.120的一个扩展。RDP协议是利用TCP加进行数据传输，使用TCP的3389端口，在实际数据传输前进行了ISo血cs启EC三层的包装，ISO血CS两层为多点并发式通信提供了可靠的传输保障，SE C层提供对RDP详细数据的加解密处理。RDP协议将位于服务器虚拟桌面下的设备映射为不同的数据包，将对设备的输入输出（功）重定向到网络句柄中，不同设备的数据按不同格式组织成为小的数据包，并将多个小数据包封装成为一个大的数据包并通过网络一次性发出，客户端将网络接收的数据进行分解成为小包并按设备数据的类型进行不同的处理。客户端连接后可以使用本地的资源，包括本地打印机、声音本地回放，本地磁盘资源和本地硬件接口。所有的计算都在服务器端进行，客户端只需要处理网络连接、接收数据、界面显示和设备数据输出，RDP协议当前有4.0，5.0，5.1，5.2，6.0，6.1，7.0，7.1，8.0，8.1几个版本。一般来说，版本是根据Windows不同的发型版本确定的。
3、SPICE协议
SPICE（SimpleProtocolforIndependentcomputing E nvironm ent}是开源虚拟桌面协议，最初是由Q um ranet公司开发后被R edH at收购并开源。不同于RDP及IC A协议，SPICE协议采用了三层体系架构模式，即SPICE Driver，SPICE Device和SPICEC lien；每一层都有独立的功能相对应。SP IC E D river内置于每个虚拟桌面之中；SPICE D evice则是安装于服务器虚拟化层的软件；SP IC E C Bent安装在瘦客户机或PC中用于链接位于服务器中的虚拟桌面。 SPICE协议定义了一组消息用于虚拟桌面与远程设备进行通信。这些消息并不依赖于任何专用的传输层协议。SPICE的连接会话被分成多个虚拟通道，在SPICE协议运行时可以动态的增加和减少这些虚拟通道，同时通过这些虚拟通道使得虚拟桌面与远程设备进行交互。SPICE协议定义了主通道、显示通道、输入通道、光标通道、音频通道和录音通道；当增加一个新远程设备时，就需要增加一个虚拟通道。当网络情况不理想时，这些通道可以根据情况动态关闭或者释放，以保证基本用户体验。
4、4 ICA/HDX协议
ICA（Independent Computing Axnhitectu）是Citrix公司所开发的私有版权桌面传输协议，该协议定义了服务器和客户端之间的数据传输规范。协议设计时充分考虑了平台无关性，因此几乎支持所有桌面操作系统。IC A协议包含服务器组件、协议组件和客户端组件三部分。IC A基于TCP协议，使用1494端口，或者由C om m on G atew ay P rotr}col （C G P）协议封装，使用TC P2598端口。
在服务器端，IC A协议把应用程序分成不同的接口，然后通过网络协议如：TCP加、IPX ， SPX ， N etBEU工、PPP等传输到客户端。由于IC A协议只传送键盘、鼠标等交互性，屏幕变化部分信息，因此ICA协议对带宽的使用较小。在图形图像传输方面ICA协议为有损压缩，在压缩传输前会对图像细节进行裁减。ICA对音频采用专用协议通道来支持，能较好地支持音频播放以及录音需求。ICA协议视频播放模式分为重定向与非重定向，使用重定向技术时使得视频内容是在瘦终端进行解码，因此对瘦终端处理能力以及播放软件有较高要求。非重定向时则使用传统的服务器端解码并通过IC A协议传输。这两种方式在流畅度和用户体验上都打折扣。ICA协议已经有20年的发展历史，从窄带时代发展而来，相对于其他协议，它对带宽资源的占用最节省。
Citrix公司近期推出了HDX技术，某种意义上HDX是C itrix公司的一个整合技术品牌，包含IC A协议及其他一系列子技术协议。HDX将先进的优化技术与IC A协议结合，形成了HDX网络优化技术，但仅仅基于网络协议的优化是远远不够的，用户体验涉及到了方方面面的技术。 HDX技术增加了针对多媒体、语音、视频和3D图形的改善功能。其HDX数据中心优化技术旨在利用服务器的处理能力和可扩展性，无论端点设备的能力高低，均可实现卓越的图形和多媒体性能。
以上可知，传输协议是云桌面技术中重要的技术内容。传输协议的效率决定了云桌面的基本交付能力，而对传输协议中的承载协议、图形图像处理的方式上则决定了云桌面的交互体验。不同协议有着自身的特色和适用空间。其中以PCoIP和IC A泪DX为代表的商用化传输协议，具有功能完整、产品功能丰富、产业链完整的特点，并且在關键指标：资源消耗、传输效果、带宽占用等方面具有很大的优势。
参考文献
[1]石雷.虚拟云桌面的企业应用[J].科技风，2017（19）：54.
[关键词]云桌面；终端；通信传输协议
中图分类号：TP746 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）42-0253-01
一、云桌面的基本原理
个人电脑是具有计算、存储、网络、操作系统结合的物理实体，具备独立处理程序的能力。云桌面是将原本运行在个人电脑上的桌面和应用程序集中到服务器端运行，利用虚拟化手段和复用方式通过网络交付至不同类型的终端。终端设备可以是客户机、也可以是电脑或是智能终端、Pad等形态。由于所有的数据处理在服务器端实现，从而降低了对终端设备本身的能力要求，终端本身仅实现输入输出与界面显示功能即可。云桌面有两个关键因素：其一是服务器侧的虚拟化技术，其二就是云桌面的传输协议。服务器的虚拟化技术已经有诸多文章深入剖析，且云桌面的虚拟化技术与服务器虚拟化技术并无本质上的不同之处，本文不再展开。云桌面传输协议则主要完成服务器到用户终端的图形、图像、音频的传输，以及用户终端到服务器端的输入信息的传输，包括鼠标、键盘、打印机等外设的输入信息。云桌面的传输协议负责服务器和终端之间的交互与数据传输。数据的传输过程用到TCP胭网络中的传输层协议，可使用TCP协议或者UDP协议进行传输。大部分云桌面传输协议使用TCP协议，如RDP，ICA等，PC oIP协议则利用了UDP协议。常见的云桌面主流协议有：PColP，RDP，SPICE，I-CA/HDX几种。
二、云桌面主流通信传输协议
1、PCoIP协议
PColP（PC over 1P）协议是加拿大Teradici公司开发的远程显示协议。PCoIP协议是一种高效率的数据交换协议，基于位图的方式在服务器端对桌面图像数据进行渲染、数据压缩、加密和连接优化技术；PC oIP协议具有自适应网络环境的能力，在网络带宽较低时会采用有损压缩编码技术，大幅度提高图像压缩比，从而降低对带宽的消耗，使得用户能在较低的网络带宽下拥有良好的体验。PC olP主要原理是将服务器虚拟化环境下的桌面显示的内容以像素的形式压缩和编码传输，然后在终端设备上解压缩和解码，从而恢复桌面显示内容。PCoIP协议使用TCP协议进行连接的握手和建立，使用UDP协议进行数据的传输。由于TCP传输需要大量的ACK确认报文，会导致比较大的开销，因此在具有较高延时以及丢包的广域网环境下，使用UDP的传输效率和效果会更好。由于UDP协议简单、效率高，可以最大程度利用网络带宽，但也正因为使用了UDP协议，因此在通过W AN或者V PN方式远程登陆服务器系统时，会遇到防火墙（（F ireW a1D对UDP包的过滤问题，这时就需要对防火墙进行相应的端口配置来解决. 2008年 VMware二公司在其针对云桌面的产品V M H orizon V iew中采用该协议作为其传输方式，促进到PC olP协议的商用化。2013年亚马逊的AW S workspace也使用了PC olP协议提供服务。
2、RDP协议
RDP （Rem ote D esktop Protr}col远程桌面协切是Windows操作系统族内置的远程桌联接协议。该协议是对国际电信联盟发布的一个国际标准的多通道会议协议T.120的一个扩展。RDP协议是利用TCP加进行数据传输，使用TCP的3389端口，在实际数据传输前进行了ISo血cs启EC三层的包装，ISO血CS两层为多点并发式通信提供了可靠的传输保障，SE C层提供对RDP详细数据的加解密处理。RDP协议将位于服务器虚拟桌面下的设备映射为不同的数据包，将对设备的输入输出（功）重定向到网络句柄中，不同设备的数据按不同格式组织成为小的数据包，并将多个小数据包封装成为一个大的数据包并通过网络一次性发出，客户端将网络接收的数据进行分解成为小包并按设备数据的类型进行不同的处理。客户端连接后可以使用本地的资源，包括本地打印机、声音本地回放，本地磁盘资源和本地硬件接口。所有的计算都在服务器端进行，客户端只需要处理网络连接、接收数据、界面显示和设备数据输出，RDP协议当前有4.0，5.0，5.1，5.2，6.0，6.1，7.0，7.1，8.0，8.1几个版本。一般来说，版本是根据Windows不同的发型版本确定的。
3、SPICE协议
SPICE（SimpleProtocolforIndependentcomputing E nvironm ent}是开源虚拟桌面协议，最初是由Q um ranet公司开发后被R edH at收购并开源。不同于RDP及IC A协议，SPICE协议采用了三层体系架构模式，即SPICE Driver，SPICE Device和SPICEC lien；每一层都有独立的功能相对应。SP IC E D river内置于每个虚拟桌面之中；SPICE D evice则是安装于服务器虚拟化层的软件；SP IC E C Bent安装在瘦客户机或PC中用于链接位于服务器中的虚拟桌面。 SPICE协议定义了一组消息用于虚拟桌面与远程设备进行通信。这些消息并不依赖于任何专用的传输层协议。SPICE的连接会话被分成多个虚拟通道，在SPICE协议运行时可以动态的增加和减少这些虚拟通道，同时通过这些虚拟通道使得虚拟桌面与远程设备进行交互。SPICE协议定义了主通道、显示通道、输入通道、光标通道、音频通道和录音通道；当增加一个新远程设备时，就需要增加一个虚拟通道。当网络情况不理想时，这些通道可以根据情况动态关闭或者释放，以保证基本用户体验。
4、4 ICA/HDX协议
ICA（Independent Computing Axnhitectu）是Citrix公司所开发的私有版权桌面传输协议，该协议定义了服务器和客户端之间的数据传输规范。协议设计时充分考虑了平台无关性，因此几乎支持所有桌面操作系统。IC A协议包含服务器组件、协议组件和客户端组件三部分。IC A基于TCP协议，使用1494端口，或者由C om m on G atew ay P rotr}col （C G P）协议封装，使用TC P2598端口。
在服务器端，IC A协议把应用程序分成不同的接口，然后通过网络协议如：TCP加、IPX ， SPX ， N etBEU工、PPP等传输到客户端。由于IC A协议只传送键盘、鼠标等交互性，屏幕变化部分信息，因此ICA协议对带宽的使用较小。在图形图像传输方面ICA协议为有损压缩，在压缩传输前会对图像细节进行裁减。ICA对音频采用专用协议通道来支持，能较好地支持音频播放以及录音需求。ICA协议视频播放模式分为重定向与非重定向，使用重定向技术时使得视频内容是在瘦终端进行解码，因此对瘦终端处理能力以及播放软件有较高要求。非重定向时则使用传统的服务器端解码并通过IC A协议传输。这两种方式在流畅度和用户体验上都打折扣。ICA协议已经有20年的发展历史，从窄带时代发展而来，相对于其他协议，它对带宽资源的占用最节省。
Citrix公司近期推出了HDX技术，某种意义上HDX是C itrix公司的一个整合技术品牌，包含IC A协议及其他一系列子技术协议。HDX将先进的优化技术与IC A协议结合，形成了HDX网络优化技术，但仅仅基于网络协议的优化是远远不够的，用户体验涉及到了方方面面的技术。 HDX技术增加了针对多媒体、语音、视频和3D图形的改善功能。其HDX数据中心优化技术旨在利用服务器的处理能力和可扩展性，无论端点设备的能力高低，均可实现卓越的图形和多媒体性能。
以上可知，传输协议是云桌面技术中重要的技术内容。传输协议的效率决定了云桌面的基本交付能力，而对传输协议中的承载协议、图形图像处理的方式上则决定了云桌面的交互体验。不同协议有着自身的特色和适用空间。其中以PCoIP和IC A泪DX为代表的商用化传输协议，具有功能完整、产品功能丰富、产业链完整的特点，并且在關键指标：资源消耗、传输效果、带宽占用等方面具有很大的优势。
参考文献
[1]石雷.虚拟云桌面的企业应用[J].科技风，2017（19）：54.