解讀應(yīng)用程序虛擬化和桌面虛擬化的基礎(chǔ)架構(gòu)

2010-07-15 11:34:13

云計(jì)算

虛擬化 在本文中，我們避免細(xì)枝末節(jié)的技術(shù)介紹，而主要把桌面虛擬化做為一個(gè)整體向讀者介紹。希望讀者可以通過閱讀本文對(duì)桌面虛擬化有一個(gè)整體概況上的了解，然后根據(jù)實(shí)際的工作需要或興趣可以在網(wǎng)絡(luò)等諸多媒體中尋找相關(guān)的細(xì)節(jié)性技術(shù)介紹。

桌面虛擬化成為時(shí)下最為熱門的話題之一。在科技媒體介紹桌面技術(shù)的文章或者關(guān)于桌面技術(shù)的專家研討會(huì)中，虛擬化已經(jīng)成為人們最喜歡討論的問題。通過閱讀媒體上的桌面虛擬化文章，我們發(fā)現(xiàn)大多文章都專注于介紹虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)（VDI，virtual desktop infrastructure），也就是說撰文的虛擬桌面技術(shù)人員是在“讀者已經(jīng)極其熟悉桌面虛擬化”這一基礎(chǔ)假設(shè)上和讀者交流。

但做為一名新接觸桌面虛擬化的讀者來說，這些文章過于晦澀難懂。為了解決這一問題，我們將在以下文章中，避免細(xì)枝末節(jié)的技術(shù)介紹，而主要把桌面虛擬化做為一個(gè)整體向讀者介紹。希望讀者可以通過閱讀本文對(duì)桌面虛擬化有一個(gè)整體概況上的了解，然后根據(jù)實(shí)際的工作需要或興趣可以在網(wǎng)絡(luò)等諸多媒體中尋找相關(guān)的細(xì)節(jié)性技術(shù)介紹。

簡單來說，虛擬化也就是組織員工將一些本應(yīng)安裝在個(gè)人計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用程序安裝在服務(wù)器中進(jìn)行遠(yuǎn)程使用，并以此來提高組織靈活性，降低IT費(fèi)用支出，并使得管理更加輕松。通常情況下，這里所指的服務(wù)器為遠(yuǎn)程服務(wù)器，但從整體范圍來講，將個(gè)人計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用程序安裝在本地服務(wù)器或虛擬盤符中運(yùn)行也屬于虛擬化的一部分。

下面我們將從四個(gè)方面來詳細(xì)闡述一下虛擬化的主要組成，它們是：1.應(yīng)用程序虛擬化；2.虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)；3.虛擬會(huì)議（也就是傳統(tǒng)意義上的遠(yuǎn)程終端服務(wù)）；4.本地個(gè)人計(jì)算機(jī)上操作系統(tǒng)的虛擬副本（主要為微軟企業(yè)版桌面系統(tǒng)虛擬化MED-V，及windows 7下的XP虛擬）。

一、應(yīng)用程序虛擬化（App-V）

1.什么是應(yīng)用程序虛擬化

對(duì)于當(dāng)前的應(yīng)用程序（以微軟Office軟件為例），不管用戶是從DVD軟件盤中安裝，還是從企業(yè)服務(wù)器中下載安裝，大都采用的是將全部應(yīng)用程序安裝在個(gè)人電腦的硬盤之上。而對(duì)于應(yīng)用程序虛擬化來說，其具體操作流程為：Office軟件應(yīng)用程序被安裝在組織服務(wù)器中，但可以被組織內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)成員遠(yuǎn)程使用。和將Office應(yīng)用程序安裝在成員個(gè)人電腦中運(yùn)行所不同的是，在應(yīng)用程序虛擬化中，組織成員是通過網(wǎng)絡(luò)中的“虛擬機(jī)制”來實(shí)現(xiàn)對(duì)Office應(yīng)用程序的調(diào)用。盡管該“虛擬機(jī)制”并不屬于網(wǎng)絡(luò)終端計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)之下，但在終端計(jì)算機(jī)的“虛擬機(jī)”中包含運(yùn)行Office應(yīng)有程序所需的所有驅(qū)動(dòng)、dlls、及注冊(cè)表項(xiàng)。從終端用戶的角度來看，在“虛擬機(jī)制”中運(yùn)行Office應(yīng)用程序和在個(gè)人計(jì)算機(jī)中安裝Office軟件后運(yùn)行并沒有什么不同，但終端用戶計(jì)算機(jī)控制面板的應(yīng)用程序列表中卻不包含Office應(yīng)用程序（即不能通過控制面板應(yīng)用程序列表對(duì)Office應(yīng)用程序進(jìn)行更改或刪除操作）。

終端用戶在“虛擬機(jī)制”中運(yùn)行Office應(yīng)用程序時(shí)，服務(wù)器中所裝載的Office應(yīng)用程序代碼將傳輸給終端計(jì)算機(jī)，而且所傳輸?shù)膽?yīng)用程序代碼僅為終端用戶所調(diào)用的那一小部分而已（比如說，終端用戶需要使用Word, 在虛擬機(jī)制中，服務(wù)器所傳輸?shù)膽?yīng)用程序代碼僅為Word部分的應(yīng)用程序代碼，而Excel,Powerpoint等Office組件的應(yīng)用程序代碼將不會(huì)被傳輸）。一旦終端用戶在“虛擬機(jī)制”中開始使用Word，Word應(yīng)用程序?qū)⒈粌?chǔ)存在緩存里，這樣節(jié)省了服務(wù)器和終端用戶個(gè)人電腦之間的傳輸過程，同時(shí)在離線狀態(tài)下用戶依然可以使用Word應(yīng)用程序。

2.應(yīng)用程序虛擬化的優(yōu)點(diǎn)：

（1）對(duì)于終端用戶來說，每一個(gè)虛擬應(yīng)用程序之間都是相互獨(dú)立的。所以利用應(yīng)用程序虛擬化不會(huì)出現(xiàn)應(yīng)用程序之間相互沖突的現(xiàn)象。舉例來說，利用應(yīng)用程序虛擬化，用戶可以同時(shí)使用Office 2003和Office 2007。

（2）簡化企業(yè)用戶內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序部署過程。

（3）方便企業(yè)用戶應(yīng)用程序更新過程。企業(yè)用戶IT管理員僅需要保證服務(wù)器中的應(yīng)用程序更新及時(shí)即可。終端用戶可以借用應(yīng)用程序虛擬機(jī)制直接使用更新后的應(yīng)用程序。

（4）提高企業(yè)用戶業(yè)務(wù)流程的連續(xù)性。假如員工在工作中使用的終端計(jì)算機(jī)因故障突然死機(jī)，而無法繼續(xù)進(jìn)行工作進(jìn)程，那么該員工可以在另外一臺(tái)終端計(jì)算機(jī)中輸入自己的賬戶名，重新在應(yīng)用程序虛擬機(jī)制中啟動(dòng)儲(chǔ)存在服務(wù)器中的應(yīng)用程序，繼續(xù)相關(guān)工作進(jìn)程，從而可以有效避免應(yīng)用程序安裝等繁瑣過程。

（5）利用應(yīng)用程序虛擬化還可以幫助IT部門員工跟蹤企業(yè)內(nèi)部員工應(yīng)用程序的利用狀況，從而有效地利用為不同員工群體分配不同應(yīng)用程序許可的方法簡化應(yīng)用程序管理過程。在此之前，IT部門員工需要為企業(yè)內(nèi)的每臺(tái)計(jì)算機(jī)上安裝大量地應(yīng)用程序；而利用應(yīng)用程序虛擬化之后，這一過程被簡化為員工獲得相關(guān)使用許可后，即可使用所需的應(yīng)用程序。

3.應(yīng)用程序虛擬化的缺點(diǎn)：

（1）并不是所有的應(yīng)用程序都可在虛擬環(huán)境下（App-V）使用。

（2）部署及使用應(yīng)用程序虛擬化需要消耗更多的服務(wù)器資源。

（3）和將應(yīng)用程序安裝在終端計(jì)算機(jī)上直接啟動(dòng)相比，在虛擬環(huán)境下啟動(dòng)應(yīng)用程序所需時(shí)間相對(duì)較長。

（4）在虛擬環(huán)境下，員工在終端首次運(yùn)行某些應(yīng)用程序時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)延遲的現(xiàn)象。所使用的應(yīng)用程序越大，延遲現(xiàn)象越明顯。

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二、虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)（VDI)

1. 什么事虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)

和應(yīng)用程序虛擬化一樣，在虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)中，終端計(jì)算機(jī)并未實(shí)際安裝操作系統(tǒng)（以 Windows 7為例）。Windows 7包含的所有操作系統(tǒng)應(yīng)用程序僅被安裝在服務(wù)器中，終端計(jì)算機(jī)僅可以顯示用戶交互桌面。終端用戶對(duì)于鼠標(biāo)移動(dòng)、點(diǎn)擊、及鍵盤操作都會(huì)通過數(shù)據(jù)的形式傳輸至服務(wù)器，從而服務(wù)器在后臺(tái)執(zhí)行相關(guān)操作。但從終端用戶角度來看，在虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)下使用Windows 7和在終端計(jì)算機(jī)中安裝Windows 7后使用，并沒有什么不同。在這里我們特別向讀者列舉出使用虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)時(shí)需要注意的四點(diǎn)：

（1）在虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)中，每個(gè)終端用戶賬戶對(duì)應(yīng)于一個(gè)屬于自己的虛擬桌面。（這一點(diǎn)和下文中所要介紹的遠(yuǎn)程終端服務(wù)<虛擬會(huì)議>有所不同）。

（2）當(dāng)終端用戶在虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)下注銷時(shí)會(huì)彈出選擇提醒框：是否保留您本次使用時(shí)所做出的所有修改（諸如應(yīng)用程序安裝、設(shè)置修改、文件創(chuàng)建或修改等）；或者下次登錄時(shí)還原為原桌面狀態(tài)？彈出這一選擇提醒的主要原因在于，虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)中，終端用戶所有操作的運(yùn)行都是在服務(wù)器中完成的。鑒于服務(wù)器容載能力及企業(yè)IT部門對(duì)員工桌面控制的方面考慮，這一步驟非常重要。讓我們舉例說明這一選擇提醒的重要性所在：

假設(shè)某企業(yè)虛擬桌面架構(gòu)中擁有一臺(tái)服務(wù)器及100個(gè)使用虛擬桌面的終端員工用戶。按照傳統(tǒng)邏輯，如果每個(gè)用戶使用Windows 7（16G至20G）及其他應(yīng)用程序（需30G容量），為每位用戶分配的服務(wù)器硬盤空間應(yīng)至少為50G，這樣服務(wù)器所需硬盤總?cè)萘繛?000G。如果企業(yè)每增加一位終端用戶，就需要在服務(wù)器中添加50G的硬盤空間。而實(shí)際上，在虛擬桌面架構(gòu)下為完成終端用戶操作所需的虛擬桌面架構(gòu)服務(wù)器容量僅需要50G即可。在這里虛擬桌面架構(gòu)使用了指針概念節(jié)省硬盤空間。服務(wù)器為每位終端用戶分配不同的“黃金”形象標(biāo)識(shí)（即指針)，而每位用戶在虛擬桌面中所做出的個(gè)人設(shè)置（如桌面背景等）都會(huì)通過“漫游配置”儲(chǔ)存在其他儲(chǔ)存服務(wù)器中，而虛擬桌面架構(gòu)服務(wù)器中僅儲(chǔ)存用戶“黃金”形象標(biāo)識(shí)即可。當(dāng)用戶在終端計(jì)算機(jī)中登陸虛擬桌面，服務(wù)器利用該用戶的“黃金”形象標(biāo)識(shí)所提供的指針位置，調(diào)用儲(chǔ)存服務(wù)器中所儲(chǔ)存的該用戶個(gè)人設(shè)置文件，呈現(xiàn)在終端計(jì)算機(jī)上，完成整個(gè)虛擬桌面過程。

（3）在虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)下，每個(gè)終端用戶都是自己虛擬桌面的“管理員”，終端用戶可以在任何時(shí)間重啟虛擬桌面，而不會(huì)對(duì)其他同事的應(yīng)用造成任何影響。

（4）鑒于虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)下的一切操作都是建立在終端機(jī)和服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸基礎(chǔ)上，所以對(duì)于在企業(yè)局域網(wǎng)外使用虛擬桌面的員工需要性能較為優(yōu)良的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸速度。

2.虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)：

（1）便于管理和控制：鑒于虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)下，終端用戶的所有操作都是基于服務(wù)器上運(yùn)行，企業(yè)IT部門可以密切關(guān)注和跟蹤公司所有員工的應(yīng)用及操作，并很容易地完成應(yīng)用程序安裝和升級(jí)進(jìn)程、安全修補(bǔ)和升級(jí)進(jìn)程、備份進(jìn)程等。

（2）便于企業(yè)對(duì)機(jī)密信息的控制：終端用戶所有操作在服務(wù)器上運(yùn)行同時(shí)可以降低企業(yè)機(jī)密信息外漏的風(fēng)險(xiǎn)。

（3）保證企業(yè)業(yè)務(wù)流程的連續(xù)性：如果終端用戶計(jì)算機(jī)（或筆記本）被偷或遭受物理損害，終端用戶換一臺(tái)計(jì)算機(jī)使用虛擬桌面賬戶登錄后，可以繼續(xù)完成工作。換句話說，在工作中終端用戶完全不必過于依賴同一臺(tái)終端計(jì)算機(jī)。

（4）方便部署：如果終端用戶需要使用新操作系統(tǒng)，IT部門僅需要對(duì)終端用戶賬戶所連接的操作系統(tǒng)做出修改，并將該賬戶下所有的應(yīng)用程序及文件轉(zhuǎn)移到新操作系統(tǒng)目錄下即可。

（5）終端用戶可以同時(shí)使用多個(gè)虛擬桌面：如果在實(shí)際工作中，某位終端用戶需要使用多個(gè)桌面系統(tǒng)，虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)就體現(xiàn)出其優(yōu)勢(shì)所在。警察部門等高完全級(jí)別的組織或部門常常使用這種方式保證信息安全。警察部門的辦公電腦中通常裝有兩個(gè)桌面，一個(gè)應(yīng)用于內(nèi)部超完全網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)應(yīng)用于常規(guī)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。在虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)下，終端用戶使用兩個(gè)虛擬桌面，就像使用兩臺(tái)完全不同的計(jì)算機(jī)一樣。

（6）在虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)中，終端計(jì)算機(jī)所需消耗的電能較少。

（7）終端設(shè)備的多樣化：通過虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)，終端用戶所使用的設(shè)備逐漸呈現(xiàn)多樣化狀態(tài)。這些終端設(shè)備可以是工作機(jī)、家庭計(jì)算機(jī)、“瘦終端客戶機(jī)（及配置相對(duì)較差的計(jì)算機(jī)）”、甚至可以是一些高端智能手機(jī)。

3.虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)的劣勢(shì)：

（1）使用虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)需要良好的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸速度，并且無法再脫機(jī)狀態(tài)下使用。

（2）部分應(yīng)用程序客戶體驗(yàn)質(zhì)量可能會(huì)出現(xiàn)折扣。這些應(yīng)用程序包括圖形處理程序CAD、PHOTOSHOP，高清視頻等。盡管思杰的HDX或微軟的RemoteFX對(duì)這些應(yīng)用程序在虛擬桌面下的應(yīng)用性能做出了相應(yīng)提升，但這些應(yīng)用程序在虛擬桌面中的客戶體驗(yàn)質(zhì)量的決定性因素還是在于終端用戶帶寬如何。

（3）在虛擬桌面架構(gòu)下，諸如網(wǎng)絡(luò)攝像頭等一些計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備可能無法正常工作。盡管隨著虛擬桌面架構(gòu)技術(shù)的不斷更新，對(duì)于外圍設(shè)備的應(yīng)用問題正在處于逐步解決之中。但如果終端用戶在工作時(shí)必須利用相關(guān)外圍設(shè)備，在應(yīng)用虛擬桌面之前，應(yīng)當(dāng)確認(rèn)相關(guān)外圍設(shè)備可以在虛擬桌面下正常應(yīng)用。

（4）盡管在虛擬桌面架構(gòu)下可以利用“黃金”形象分配（指針）方法節(jié)約服務(wù)器硬盤容載，但和使用該架構(gòu)以前相比，企業(yè)仍需要增強(qiáng)服務(wù)器處理能力、內(nèi)存及硬盤容量。

（5）需要對(duì)虛擬桌面架構(gòu)下的帶寬峰值加以考慮，特別是當(dāng)企業(yè)員工剛開始每天工作，同時(shí)打開虛擬桌面時(shí)的帶寬要求。

（6）需要高輸入/輸出質(zhì)量的服務(wù)器硬盤：多個(gè)終端用戶在同一服務(wù)器上使用虛擬桌面對(duì)于服務(wù)器硬盤的輸入/輸出性能要求較高。這是企業(yè)用戶在考慮使用桌面虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)前需要考慮的一個(gè)重要方面（高輸入/輸出質(zhì)量的服務(wù)器硬盤預(yù)示著相應(yīng)的IT成本增加）。

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