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摘 要：桌面虚拟化技术是现代互联网虚拟化的一项关键技术，传统瘦客户机虚拟化桌面启动需要花费较长时间，用户体验较差，桌面虚拟化服务器与应用服务器之间的带宽瓶颈问题突出;本文提出一种高效的桌面虚拟化方案，采用基于本地化运算工作的胖客户端桌面云管理平台，最大限度地减少服务器数量、减少初期硬件采购成本、克服带宽瓶颈以弥补传统虚拟化方案的不足。运行测试和应用结果显示，该方案表现出良好的实际效果。
关键词：桌面云;胖客户端;桌面虚拟化;实训室建设
中图分类号：TP308 文献标识码：A 文章编号：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
随着计算机技术的飞速发展，互联网虚拟化技术引起了人们的广泛兴趣和重视，并得到大力开发和研究。其中，桌面虚拟化技术是互联网虚拟化中的一项关键技术[1]。相比传统PC的应用方案，桌面虚拟化技术可以减少服务器的数量，从而减少初期硬件的采购成本，同时降低管理费用。通过简化服务器的部署、管理和维护工作，从而提高服务器计算能力，提高服务器资源的利用率。桌面云管理平台具有负载均衡、动态迁移、故障自动隔离、系统自动重构的高可靠性，还可以简单便捷地实现灾难恢复。
虚拟桌面技术是将平台虚拟化，在硬件、软件环境与用户间增加虚拟层，把计算机的实际物理特性隐藏起来，建立一个虚拟的计算环境（称为虚拟桌面或虚拟机）[2]。目前使用较广的桌面虚拟化产品有VMware、Citrix等，前端多是一台CPU处理能力低、内存容量小的瘦客户机，数据处理和计算工作在桌面虚拟化服务器端完成，然后实现传输交互。如果处理的请求是一个图形化设计，那么通过网络方式传送给客户机时会有明显的图形延迟，例如在本地处理图形只需t秒，在当前通用网络环境下，改用瘦客户机桌面虚拟化则需要3t秒，这样用户体验很差。客户机在传统模式下与后台应用服务器并非直接交互，而是以桌面虚拟化服务器为中转间接交互，處理的结果最后都要通过桌面虚拟化服务器经网络返回给客户机，该模式对网络高度依赖，桌面虚拟化服务器与应用服务器之间的传输带宽成为瓶颈，运行效率难以满足实际需要。尤其是虚拟桌面技术应用于高校计算机机房这一特定场景时，客户端提交的应用服务请求具有瞬时爆发性，教师课堂演示完毕后学生会立即跟随操作，瞬时集中产生大量应用服务请求，致使其带宽瓶颈问题更为突出。
1 桌面云管理系统框架设计
本文提出一种虚拟桌面云管理系统框架，其完全基于本地化运算，前端是一台完整的PC，虚拟化是将桌面需要的应用统一收集到后台应用服务器进行集中管理，在客户端需要的时候将系统和应用完全交付到本地，充分利用客户端自身硬件的性能优势实现本地化运算，用户感受、图形显示效率以及外设兼容性均与本地PC一致[3]，基于本地运算后，客户机直接与后台应用服务器做交互，大大减小了服务器与网络压力，以确保桌面虚拟化流畅高效。桌面云管理平台框架如图1所示。 2 桌面云管理平台运行测试和应用实践
2.1 桌面云管理平台软硬件配置
本方案设计部署服务器1台，客户端PC 240台。具体配置要求为桌面云管理平台服务器可以同时支持1000点不同操作系统镜像的终端连接，采用工业标准机架式设备，配置2颗Intel E5-2620v4 CPU，配置16G内存，且预留内存扩展槽位3个，提供企业级SSD固态硬盘240G，SATA3.0企业级机械硬盘8T，配置1个千兆网络管理口，1个千兆網。为保证教学软件及考试系统的兼容效果和稳定运行，所有终端PC均需采用x86架构，CPU性能不低于Intel第六代I5系列处理器，主频不低于2.0GHz，内存8GB，显卡Intel HD 530，配置500GB机械硬盘。表1机房软件列表是常用的公共机房所需软件。
2.2 桌面云管理平台运行测试
本方案在服务器端对每个客户机部署了Win7（办公基础应用）、Win7（平面设计）、Win7（程序开发）等桌面系统用来测试平台部署效果。效果测试针对可靠性、功能性、易用性、维护性和运行效率五大指标进行考量，结果如图2所示。
经测试，Windows桌面环境的部署效率首次进入系统60s左右。平台可对各终端机统一管控，功能性和易用性好;本方案客户端有本地环境，易于管理维护。服务器故障、网络不稳定状或断网状态下，终端可继续使用不受影响，可靠性高，只有基于网络的应用无法调用。虚拟磁盘和虚拟磁盘之间、虚拟磁盘和本地磁盘数据拷贝性能与效率较好。
经过测试，采用基于本地化运算工作的胖客户端桌面云管理平台部署运行正常稳定，符合设计预期，弥补了传统瘦客户端桌面虚拟化方案的不足。
3 结 论
通过对传统桌面虚拟化产品架构的改进和优化，提出和部署新的桌面云管理平台方案，在一定程度上提高了计算机实训机房的管理水平，有效地代替了传统的计算机管理模式。桌面云管理平台在降低计算机实训机房的管理难度，缓解计算机管理人员的工作压力，节省人力、物力成本，提升教学效率等方面都成效突出。
参考文献：
[1] 侯文慧，王俊峰.面向云桌面协议的视频区域侦测算法 [J].计算机应用，2018，38（5）：1463-1469+1487.
[2] 唐红梅，郑刚.基于KVM的虚拟桌面基础架构设计与优化 [J].计算机科学，2017，44（S1）：560-562.
[3] 张微微.虚拟桌面技术在高校公共机房管理中的应用 [J].软件导刊，2015，14（11）：197-199.
作者简介：乔樑（1983-），男，汉族，河北武邑人，计算机实验师，本科，研究方向：计算机应用、虚拟仿真;唐润华（1976-），男，汉族，湖南茶陵人，高级工程师，博士研究生，研究方向：计算机网络、信息安全等。
关键词：桌面云;胖客户端;桌面虚拟化;实训室建设
中图分类号：TP308 文献标识码：A 文章编号：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
随着计算机技术的飞速发展，互联网虚拟化技术引起了人们的广泛兴趣和重视，并得到大力开发和研究。其中，桌面虚拟化技术是互联网虚拟化中的一项关键技术[1]。相比传统PC的应用方案，桌面虚拟化技术可以减少服务器的数量，从而减少初期硬件的采购成本，同时降低管理费用。通过简化服务器的部署、管理和维护工作，从而提高服务器计算能力，提高服务器资源的利用率。桌面云管理平台具有负载均衡、动态迁移、故障自动隔离、系统自动重构的高可靠性，还可以简单便捷地实现灾难恢复。
虚拟桌面技术是将平台虚拟化，在硬件、软件环境与用户间增加虚拟层，把计算机的实际物理特性隐藏起来，建立一个虚拟的计算环境（称为虚拟桌面或虚拟机）[2]。目前使用较广的桌面虚拟化产品有VMware、Citrix等，前端多是一台CPU处理能力低、内存容量小的瘦客户机，数据处理和计算工作在桌面虚拟化服务器端完成，然后实现传输交互。如果处理的请求是一个图形化设计，那么通过网络方式传送给客户机时会有明显的图形延迟，例如在本地处理图形只需t秒，在当前通用网络环境下，改用瘦客户机桌面虚拟化则需要3t秒，这样用户体验很差。客户机在传统模式下与后台应用服务器并非直接交互，而是以桌面虚拟化服务器为中转间接交互，處理的结果最后都要通过桌面虚拟化服务器经网络返回给客户机，该模式对网络高度依赖，桌面虚拟化服务器与应用服务器之间的传输带宽成为瓶颈，运行效率难以满足实际需要。尤其是虚拟桌面技术应用于高校计算机机房这一特定场景时，客户端提交的应用服务请求具有瞬时爆发性，教师课堂演示完毕后学生会立即跟随操作，瞬时集中产生大量应用服务请求，致使其带宽瓶颈问题更为突出。
1 桌面云管理系统框架设计
本文提出一种虚拟桌面云管理系统框架，其完全基于本地化运算，前端是一台完整的PC，虚拟化是将桌面需要的应用统一收集到后台应用服务器进行集中管理，在客户端需要的时候将系统和应用完全交付到本地，充分利用客户端自身硬件的性能优势实现本地化运算，用户感受、图形显示效率以及外设兼容性均与本地PC一致[3]，基于本地运算后，客户机直接与后台应用服务器做交互，大大减小了服务器与网络压力，以确保桌面虚拟化流畅高效。桌面云管理平台框架如图1所示。 2 桌面云管理平台运行测试和应用实践
2.1 桌面云管理平台软硬件配置
本方案设计部署服务器1台，客户端PC 240台。具体配置要求为桌面云管理平台服务器可以同时支持1000点不同操作系统镜像的终端连接，采用工业标准机架式设备，配置2颗Intel E5-2620v4 CPU，配置16G内存，且预留内存扩展槽位3个，提供企业级SSD固态硬盘240G，SATA3.0企业级机械硬盘8T，配置1个千兆网络管理口，1个千兆網。为保证教学软件及考试系统的兼容效果和稳定运行，所有终端PC均需采用x86架构，CPU性能不低于Intel第六代I5系列处理器，主频不低于2.0GHz，内存8GB，显卡Intel HD 530，配置500GB机械硬盘。表1机房软件列表是常用的公共机房所需软件。
2.2 桌面云管理平台运行测试
本方案在服务器端对每个客户机部署了Win7（办公基础应用）、Win7（平面设计）、Win7（程序开发）等桌面系统用来测试平台部署效果。效果测试针对可靠性、功能性、易用性、维护性和运行效率五大指标进行考量，结果如图2所示。
经测试，Windows桌面环境的部署效率首次进入系统60s左右。平台可对各终端机统一管控，功能性和易用性好;本方案客户端有本地环境，易于管理维护。服务器故障、网络不稳定状或断网状态下，终端可继续使用不受影响，可靠性高，只有基于网络的应用无法调用。虚拟磁盘和虚拟磁盘之间、虚拟磁盘和本地磁盘数据拷贝性能与效率较好。
经过测试，采用基于本地化运算工作的胖客户端桌面云管理平台部署运行正常稳定，符合设计预期，弥补了传统瘦客户端桌面虚拟化方案的不足。
3 结 论
通过对传统桌面虚拟化产品架构的改进和优化，提出和部署新的桌面云管理平台方案，在一定程度上提高了计算机实训机房的管理水平，有效地代替了传统的计算机管理模式。桌面云管理平台在降低计算机实训机房的管理难度，缓解计算机管理人员的工作压力，节省人力、物力成本，提升教学效率等方面都成效突出。
参考文献：
[1] 侯文慧，王俊峰.面向云桌面协议的视频区域侦测算法 [J].计算机应用，2018，38（5）：1463-1469+1487.
[2] 唐红梅，郑刚.基于KVM的虚拟桌面基础架构设计与优化 [J].计算机科学，2017，44（S1）：560-562.
[3] 张微微.虚拟桌面技术在高校公共机房管理中的应用 [J].软件导刊，2015，14（11）：197-199.
作者简介：乔樑（1983-），男，汉族，河北武邑人，计算机实验师，本科，研究方向：计算机应用、虚拟仿真;唐润华（1976-），男，汉族，湖南茶陵人，高级工程师，博士研究生，研究方向：计算机网络、信息安全等。