近年來,隨著云計算技術的快速發展,云計算產品、技術和服務在市場引起了新一輪的產業變革。探究云計算商業價值的根本,是人們獲取軟硬件資源、數據應用方式的改變,是資源使用模式、業務發展模式、商業服務模式的改變。云計算的典型應用模式可分為3類:IaaS(基礎架構即服務)、PaaS(平臺即服務)、SaaS(軟件即服務)。其中,基于遠程桌面視圖交付的SaaS層云桌面技術是將數據計算由傳統終端(臺式機等)轉移到后端服務器,終端側僅負責圖形顯示及鼠標鍵盤操作的桌面虛擬化技術。云桌面的實施可顯著提高數據安全管理水平、降低軟硬件管理和維護成本、降低終端能源消耗,是目前云計算產業鏈的重要發展方向。
1.云桌面概述
1.1 云桌面簡介
在計算機中的桌面是指打開個人計算機并登錄到操作系統后看到的主屏幕區域,這就是我們工作的桌面。云桌面也是一個顯示在我們屏幕上的桌面,但它的后面不是一個真實的計算機,而是通過網絡連接遠端服務器上。也就是說,云桌面是由服務器提供的,所有的數據計算運行在服務器上,云桌面僅僅顯示桌面圖像,并接受鍵盤、鼠標等外設的輸入操作。服務器能同時為多人提供不同桌面,如Windows桌面、Linux桌面等。我們只需要一個客戶端設備,或者其他任何可以連接網絡的移動設備,通過瀏覽器或者專用程序,就可以訪問駐留在服務器的個人桌面。用戶體驗和我們使用傳統的個人電腦是基本一樣的。
云桌面的接入終端一般是瘦終端或者普通PC(個人計算機)。部分云桌面系統也支持智能手機、Pad等終端接入設備。接入終端用以處理與服務器間的遠程連接協議、輸入輸出設備、外圍設備驅動等,并將終端連接設備映射到服務器會話中,用戶可以執行保存、打印、輸出操作。
1.2 云桌面架構
一個云桌面系統的典型架構可分為終端接入、云桌面系統和訪問的業務系統3個層次,見圖1。
圖1 云桌面系統典型架構
云桌面工作流程:用戶通過各種終端通過桌面顯示協議訪問云桌面接入地址或門戶,該訪問地址或接入門戶一般前置負載均衡設備。由用戶管理服務器,通過用戶管理系統,通常是微軟的AD(活動目錄)驗證用戶身份,認證通過后請求被定向到隨機或定制的云桌面。用戶登錄云桌面后,如同登錄本地桌面一樣訪問業務系統進行操作。
2.云桌面的兩種主流技術
2.1 兩種主流技術介紹
根據云桌面不同的實現機制,目前主流云桌面技術可分為兩類:虛擬桌面基礎架構的VDI(虛擬桌面基礎設施)方式和基于服務器計算模式的SBC(基于服務器計算)方式。
VDI方式:在數據中心通過虛擬化技術為用戶準備好安裝Windows或其他操作系統和應用程序的虛擬機。用戶從客戶端設備使用桌面顯示協議與遠程虛擬機進行連接,每個用戶獨享一個遠程虛機。這種技術也可稱為桌面虛擬化。
SBC方式:用戶通過與服務器建立不同的連接session(對話)對服務器上的應用進行訪問。通過不同的會話區分和隔離用戶,使多個用戶同時共享同一個操作系統。可通過策略配置為每個用戶提供不同的桌面。
簡而言之,VDI是連接到一個獨享的虛擬機,而SBC是連接到共享的終端服務器的session。
2.2 兩種技術對比
相對于SBC方式,VDI的優勢在于:
1)多操作系統支持。SBC方式下用戶只能接入Windows系統。VDI方式下,用戶可以接人Windows或Linux操作系統。
2)更好的性能和安全性。SBC是多用戶的session共享同一個操作系統,而VDI是每個用戶都有自己獨立的虛擬機,用戶可擁有獨立、完全的桌面使用和控制權限。如果其中一個用戶虛擬機出錯,不會影響到其他用戶。在計算性能、數據的安全性和隔離性上,VDI方式優于SBC方式。
3)應用軟件兼容性支持好。在實際工作中,并不是所有的應用都與終端服務相兼容。由于VDI是獨享的虛擬機操作系統,對應用的兼容性更好。
4)對外設的支持度高。VDI使用的是一個完整的虛擬機,對各類端口的外設支持度高,包括串口、并口、USB(通用串行總線)口,還可將終端連接的不同外設通過桌面顯示協議傳輸數據到服務器端進行二次開發。而SBC是Windows操作系統下共享的會話,部分解決方案不支持USB外設,也無法通過桌面顯示協議針對外設傳輸數據進行二次開發,對外設的支持度較低。相對于VDI方式,SBC的優勢在于:
1)部署成本低。VDI實現的基礎是在服務器側部署虛擬化軟件,為用戶提供獨享虛擬機。虛擬化軟件購置需要成本,對計算和存儲資源要求也高。相比而言,SBC的實現在服務器側只需要安裝一套操作系統,軟硬件成本都較低。
2)集中管理}生好。個性化設置是云桌面用戶的實際需求。在VDI方案下,每個用戶在虛擬機設置、用戶應用設置、用戶權限上有不同需求,配置管理文件比較復雜。SBC方式只針對用戶訪問應用進行控制,降低管理難度。
3)整合比更高。將一臺服務器的硬件資源切分給用戶session所占用的資源小于切分給用戶虛擬機所占用的資源,所以SBC比VDI具有更高的整合比,同一臺服務器可服務于更多的用戶。
3.云桌面優勢
與傳統桌面工作方式比較,云桌面具有明顯優勢。
1)工作桌面集中維護和部署,提高桌面服務能力和工作效率。云桌面改變了過去分散、獨立的桌面系統環境。通過集中部署,IT人員在服務器側完成所有的桌面管理維護]二作,包括操作系統安裝、軟件更新、操作系統補丁升級、安裝防病毒軟件等等。最終使用用戶不需要對個人工作桌面自行維護,連接云桌面后可運行的程序“所見即所得”,減少了企業大量的桌面維護工作,也提高了企業桌面維護支持的服務水平。
2)數據遠程隔離,有效保護數據的信息安全。云桌面的用戶桌面環境、業務數據都是托管在遠程服務器上,本地終端只是一個顯示設備。終端不處理和存儲業務數據,通過云桌面系統的策略控制,業務數據無法下載到本地,有效保障了數據的安全。維護人員甚至通過設置不同的本地終端控制策略,禁止用戶對本地USB等設備的訪問,通過這樣的數據隔離措施,企業能夠有效的保證數據不被違規帶出企業,可有效防范數據的非法竊取和傳播。
3)多終端多操作系統的接人能力。云桌面是由服務器提供的,用戶可隨時隨地通過移動或固定網絡訪問。部分云桌面平臺還支持多種終端的接入,如瘦客戶端、PC機、上網本、手機、平板電腦等,支持蘋果iOS(操作系統)、安卓等多種系統平臺。
4.云桌面建設方案設計要素
云桌面方案只有具備替代現有終端的條件下才有實施意義。在規劃云桌面的建設方案時,必須對現有環境進行充分的調研和詳細的方案設計,應從云桌面最終用戶應用場景、使用的終端外設、對網絡的帶寬要求、用戶云桌面配置要求、投資成本等方面綜合考慮。
4.1 應用場景
云桌面方案的關鍵技術是桌面顯示協議,受目前桌面顯示協議技術成熟性的限制,對大數據量的傳輸支持效果較差。如果最終用戶是高質量多媒體需求或復雜圖形計算的使用需求,則不適合應用云桌面技術來建設。
此外,遠程桌面顯示離不開網絡傳輸,每種不同的桌面顯示協議對帶寬有不同要求。對于網絡質量不能保障的應用場景,也不適合應用云桌面技術來建設。采用基于VDI的解決方案,用戶能夠獲得一個完整的桌面操作系統環境,虛擬機之間的數據安全隔離度較好,一個用戶虛擬機的宕機不會影響其他用戶,這與本地計算機的使用體驗十分接近,從而使服務質量得到保障。因此,基于VDI的云桌面比較適合于對桌面功能需求完善的用戶使用。采用基于SBC的解決方案,整個方案實施部署對服務器軟硬件復合利用度高,但在性能隔離和安全隔離方面較差,共享操作系統方式可能發生軟件兼容性沖突,最終用戶可訪問的是受策略控制的服務器版本操作系統,與本地計算機的使用體驗有差距,較適合于應用場景單一、外設標準化程度高的用戶。
4.2 終端外設
不同用戶的最終應用場景差異很大。對于固定辦公使用,一般只需要支持鼠標、鍵盤、打印機幾個標準外設;用于業務受理的營業廳使用則除上述外設外,可能還需要支持掃描儀、身份證識別儀、指紋儀、U-key(USB key)、評價器、POS(銷售點終端)磁卡刷卡器等多種復雜外設。云桌面客戶端主要是使用瘦終端。在瘦終端選型時,應確保接口型號、數量能夠滿足運行需要。對應用場景中有特殊驅動、接口或配置的外設,必須提前進行設備驅動識別驗證,確保實施要求。
不同云桌面建設方案采用的桌面顯示協議是不同的,終端選型時也要求該終端支持所使用的桌面顯示協議。
4.3 網絡帶寬
每種云桌面使用的桌面顯示協議對網絡帶寬有不同的要求,在規劃建設方案時,要確認各終端網點的接入網絡帶寬和質量是否能夠滿足云桌面用戶需要。接入點的網絡帶寬為終端數量乘每個云桌面需要的帶寬,接入網出口帶寬應能滿足帶寬需求。其次,機房出口總帶寬也要能滿足所有應用場景的帶寬要求。
4.4 云桌面配置
云桌面的實施是取代原有本地計算機的使用,所以云桌面用戶的配置要能滿足原有用戶的T作需要。這些配置包括:用戶操作系統、桌面計算能力、用戶數據存儲空間、用戶權限等。不同應用場景的最終用戶對桌面配置需求也是不同的,這些配置是云桌面服務器硬件、存儲設備規劃采購的最重要依據。對需要保留用戶個性化設置.白有桌面信息的應用場景,建議采用漫游用戶配置文件的管理方式:使用漫游配置文件,全平臺保持一份用戶配置文件,用戶隨機登錄每一臺服務器(SBC方式)或每一臺虛擬機(VDI方式)。都使用同一配置文件,保持用戶使用的連貫性。
4.5 投資成本
規劃云桌面系統時,在充分調研應用場景需求的情況下,決策采用SBC方式或VDI方式建設對于資本性支出至關重要�?傮w來說,VDI方式需要在服務器側部署服務器虛擬化及其管理軟件,同時對計算資源和存儲資源要求較高,比SBC方式的投資成本要高。
建設云桌面系統,數據中心要采購的硬件包括:服務器、存儲、網絡、機架。用戶量大的情況下,要購買負載均衡設備。采購的軟件包括:服務器操作系統、遠程桌面協議許可、防病毒軟件。VDI架構的云桌面還需要購買服務器虛擬化軟件、云桌面管理軟件、云桌面客戶端許可、桌面操作系統�?蛻舳诵枰少彽氖墙K端設備及常用外設。此外還包含為系統建設所涉及的機房電源、空調、承重改造等新建或擴容的配套工程。
5.結束語
經過近幾年技術的不斷發展,云桌面產品的成熟度不斷提高。對外設更好的兼容性、優化的桌面顯示協議、更低的帶寬準入要求、多移動終端系統的接入支持,為云桌面產品帶來更多的客戶。越來越多的企業認識到云桌面在降低企業桌面管理維護成本、保護企業數據安全、多終端接入方面的優勢,已經或正在籌建企業內的云桌面系統。隨著云桌面產品的日益成熟,云桌面終將以完全接近甚至超出現有傳統桌面的用戶體驗成為云計算應用家族中重要成員,具有更加廣闊的應用前景。
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