1 、引言
在当前企业信息化过程中，桌面管理面临着应用环境复杂，管理集成度低，终端安全难以保障等种种困境。面对企业桌面管理中遇到的问题，如何降低高昂的桌面管理成本，如何高效地进行统一管理，保障业务安全性和连续性，成为一个个摆在企业管理者面前的紧迫问题。X86平台虚拟化技术的日臻成熟，桌面虚拟化技术的兴起为解决企业桌面管理中的种种问题指明了方向。
2、桌面虚拟化技术简介
2.1 什么是桌面虚拟化
桌面虚拟化（Desktop virtualization，或者称为Virtual DesktopInfrastructure，VDI）是指将计算机的桌面进行虚拟化，用户可以通过任何终端设备，不受地点和时间限制，访问在网络上的属于个人的桌面系统。VDI是一种基于服务器的计算模型，同时借用了传统的瘦客户端模型，让管理员与用户能够同时获得两种方式的优点：将所有桌面虚拟机在数据中心进行托管并统一管理；同时用户能够获得完整PC的使用体验。也就是说，我们只需要一个瘦客户端设备，或者其他任何可以连接网络的设备，通过专用程序或者浏览器，就可以访问驻留在服务器端的个人桌面以及各种应用，并且用户体验和我们使用传统的PC是一模一样的。由于桌面虚拟化技术本身是一种利用网络、动态可伸缩的虚拟化资源计算模式，符合云计算的特点，所以人们也经常称桌面虚拟化技术为桌面云技术。
2.2 桌面虚拟化技术的优势
桌面虚拟化系统相对于传统的PC办公系统具有明显优势：(1)集中管理、统一配置，降低办公系统总体拥有成本；(2)数据集中存储，提高数据安全性；(3)随时随地、任意设备接入，更灵活方便的访问方式；(4)按需动态调配硬件资源，提高硬件资源使用率，发挥硬件资源最大效能；(5)瘦客户端能耗很低，占用空间小，应用更环保。
2.3 主流桌面虚拟化方案简介
在当前的桌面虚拟化应用领域主要有三个厂商，即微软、思杰（Citrix）和VMware。微软的桌面虚拟化产品刚推出不久，还没有成熟的案例，当前的桌面虚拟化市场主要是被Citrix和VMware瓜分。Citrix作为应用虚拟化领域的绝对领导者，其独有的高效的ICA协议和积累了20年的对外设重定向等技术的积累，使得其在桌面远程访问的效率和外设的广泛支持性上，占有绝对的领先位置。其最新桌面虚拟化产品XenDesktop 5.6成为对其他虚拟化产品进行评判的标准。VMware作为服务器虚拟化的老大，为了扩大产品线，也开发了自己的桌面虚拟化产品View。其后台架构在成熟且强大的服务器虚拟化平台vSphere上，远程访问使用了自有的PCOIP协议，提供了与真实PC机相媲美的用户体验。当前VMware View的最新版本是5.1。
实际上XenDesktop与View相比各有优势。前文谈到，Citrix是靠应用虚拟化起家的，所以XenApp、ICA协议和客户端设备映射技术是它的强项。ICA协议是一种高效的占用带宽少的远程桌面传输协议，如果虚拟桌面部署在窄带的公网上，建议采用XenDesktop方案。而VMware是靠服务器虚拟化起家的，其vSphere架构是服务器虚拟化行业的领导者，将成千上万台虚拟桌面放在vSphere上面还是比较放心的，而且同样硬件配置的服务器，vSphere上可以创建更多的虚拟机，平均单个虚拟机的成本更低。另外，XenDesktop方案支持使用其他厂商（微软和VMware）的服务器虚拟化平台，所以说最完美的方案是采用vSphere平台加XenDesktop，但这样要花两份钱，成本自然就上去了。
3、VMware View 桌面虚拟化方案介绍
3.1 VMware View 桌面虚拟化架构概述
VMware View 桌面虚拟化架构主要由下面四部分组件构成：VMware vSphere(含vCenter Server)，View Connection Server，View Composer和View客户端。
View后台构建于vSphere之上，vSphere平台由多台安装ESXi操作系统的物理主机组成。每台ESXi主机上可以承载几十到几百台虚拟机。vCenter Server是vSphere架构的管理者，它提供基本的数据中心服务，如访问控制、性能监控和配置功能。它将各台计算服务器中的资源统一在一起，使这些资源在整个数据中心中的虚拟机之间共享。
View Connection Server是虚拟桌面访问管理器，管理客户端与虚拟桌面的连接，同时提供View Administrator服务，允许管理员进行配置设置、管理虚拟桌面和设置桌面的权限以及分配应用程序。
View Composer是创建链接克隆（Linked Clone）虚拟桌面的组件，可以安装在vCenter Server实例上或单独的服务器上。Composer可以从指定的父虚拟机创建链接克隆池，链接克隆与父虚拟机共享一个基础映像，因此存储需求明显减少，而且还可以极大地降低桌面维护成本。
View桌面虚拟化系统客户端可以是PC、笔记本电脑、上网本、瘦客户机、平板电脑或手机等智能设备。这些终端设备需要安装客户端软件View Client，该软件有不同版本，分别可以在 Windows、Linux、Mac PC或iPhone、Android等平台上运行。
3.2 VMware View 桌面虚拟化方案的特点
(1)强大而稳定的后端服务器虚拟化平台vSphere是View的最大优势。vSphere是服务器虚拟化事实上的标准，其HA功能可为虚拟机提供高可用性；FT功能确保零停机时间和零数据丢失；DRS功能可以动态分配和平衡计算容量。
(2)VMware桌面虚拟化平台在存储方面做了大量的优化，其Thin Provisioning技术实现存储按需分配，链接克隆技术极大地减少重复的存储空间和虚拟桌面的安装部署时间。
(3)VMware在内存共享方面也做了大量的优化，其内存过量使用（Memory Overcommitment）技术可以提高单位服务器硬件上可承载的虚拟机密度。
(4)View中采用了一种高性能的显示协议 PC over IP(PCoIP)，PCoIP 是一种动态自适应协议，它自我调整后可通过LAN和WAN提供最佳的用户体验。
4、企业桌面虚拟化系统的设计和实现
4.1 需求分析
某中型研发企业，员工总数约800人，每人都需要使用电脑，但平均每人每天使用电脑时间不到2个小时。电脑安装Windows XP操作系统，主要使用电子邮件和MS Office等办公软件，另外还有一些基于Web的应用。以前一直使用传统PC，为了节省成本，2～3个人共用一台电脑，PC总量约300台。在日常使用中经常出现两个问题：⑴信息安全问题。由于多人共用一台电脑，其中一个人的机密信息可能被其他电脑共用人获取。⑵使用时间冲突问题。共用电脑的人可能需要在同一时间使用电脑，但受电脑条件限制，只能一个人使用。该企业急需引入一种解决方案，既保持用户使用传统PC操作体验，又能很好的解决上述两个问题。
4.2 总体设计
项目的设计目标是通过桌面虚拟化方式，为员工提供一个标准化的操作桌面，既保持用户以前的操作习惯，又能保证数据安全，同时增加随时随地访问各自专有桌面的特性。
项目采用VMware View 5.0桌面虚拟化架构，为每个员工配置一个虚拟桌面，总计共800个虚拟桌面。后台由8台ESXi主机组成虚拟机服务器集群，并提供HA功能。View架构中的vCenter Server和ViewConnection Server采用虚拟机形式分别安装在另外的vSphere平台上，View Composer Server与vCenter Server安装在同一台虚拟服务器实例上。此外，架构中还要有Active Directory服务器和DHCP服务器。为了尽量保持PC的用户体验，存储采用高性能的光纤存储。客户端则是将原有的PC安装View Client改造为瘦客户机。(如图1)
图1 VMware View 桌面虚拟化系统网络拓扑图
4.3 硬件配置和选型
服务器和存储的配置是该方案中需要花时间考虑的问题。首先确定虚拟桌面的配置标准，根据以前电脑使用特点，虚拟桌面采用Windows XP操作系统，配置1个vCPU和1M内存。每台服务器的设计目标是要承载100个虚拟桌面，根据每个CPU核心可以承载6～9个虚拟桌面，由于该企业标准用户属于轻型任务用户，所以按每核心支持9个虚拟桌面计算，需要12核心，即服务器CPU配置为2路6核CPU。内存方面，由于VMware有内存过量使用技术，每台服务器并不需要配置100G内存，根据以往服务器虚拟化实践经验，虚拟内存使用总量可以达到物理内存的1.5倍，所以服务器内存可以配置72G。
存储方面，要实现高性能就要采用FC SAN（光线存储网络），还要考虑两个性能指标，即容量和IOPS（每秒读写次数）。容量按照每个虚拟桌面系统盘20GB，由于采用链接克隆技术，可以节省70%存储空间，800个虚拟桌面系统盘总共需要存储容量约为5TB；用户数据盘按照20GB计算，800个虚拟桌面的数据盘总共需要存储容量为16TB，合计存储容量总共需求是21TB。IOPS方面，企业标准用户普通操作为15个IOPS，按照300个并发用户计算，存储需要支持4500个并发IOPS。如果配置为RAID 10，IO性能提升较多，但空间利用率较低；如果配置为RAID 5，则IO性能损失较多，但空间利用率较高。综合考虑以上因素，存储最终选定EMC VNX5100光纤存储系统，配置60块SAS 15Krpm 600GB硬盘，做RAID5后可以提供26TB的有效存储容量和5000个IOPS的高性能。
根据上述CPU、内存和存储等方面的估算，服务器最终选定为8台DELL PowerEdge R710服务器，配置双路6核2.8GHz CPU，72GB内存，两个SAS 15Krpm 300GB硬盘（镜像冗余，安装ESXi 5.0），4个千兆以太网卡和两个4GB光线存储网卡。服务器与存储网络连接采用两台Cisco MDS 9124光纤阵列交换机做冗余备份。
4.4 项目收益
该企业自从实施了桌面虚拟化项目后，不仅解决了电脑数据安全问题和使用时间冲突问题，在电脑管理和维护方面还提高了效率、降低了成本。例如，以前所有300台电脑安装一套软件需要十几个工作日，现在利用链接克隆技术，800台虚拟桌面安装一套软件可以在24小时内完成。通过改造原有的老旧PC为瘦客户机，延长了PC的使用寿命。原来使用5年即更新的PC，现在改造成瘦客户机，使用寿命延长至8年，减少了固定资产投资，降低了企业运营成本。
5 、结语
与当今应用成熟的服务器虚拟化相比，桌面虚拟化应用还处于起步阶段，但已显示出强大的生命力。数据安全性低和高昂的IT成本一直是困扰企业管理者的两个问题。企业通过实施桌面虚拟化项目，可以提高数据安全性和办公效率，降低IT系统的总体拥有成本，最终帮助企业提高核心竞争力。实践证明，桌面虚拟化技术在企业中有广泛应用前景。
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本文标题：企业桌面虚拟化系统的设计与实现
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