浅谈桌面虚拟化技术发展与应用现状.doc

1、1浅谈桌面虚拟化技术发展与应用现状摘要：桌面虚拟化作为“云计算”的关键技术之一，以其低成本、低功耗、高安全、易管理等特性成为发展最快、最具应用前景的新技术。用户使用智能手机、笔记本等移动终端通过网络访问自己的桌面环境移动办公与生活，既安全又灵活。本文通过浅谈桌面虚拟化技术发展现状，为了解、研究该领域背景人员提供一个可信度非常高的参考。 关键词：虚拟化 桌面虚拟化 软件 现状 1 概述 随着社会的飞速发展，基于“云计算”的应用已成为网络信息化发展的必然趋势。桌面虚拟化技术是“云计算”的关键技术之一。通过将计算机桌面进行虚拟化，用户可以使用不同终端设备，如个人电脑、智能手机、上网本等，通过网络访问

2、自己的桌面环境，既安全又灵活。桌面虚拟化技术已成为发展最快、最具应用前景的新技术。 2 桌面虚拟化定义 2.1 虚拟化定义 随着计算机技术的不断发展，虚拟化技术应运而生，并在该过程中一直扮演着重要角色。虚拟化是表示计算机资源的抽象方法，通过虚拟化可以访问与抽象前一致的资源。这种抽象方法并不受地理位置或底层资源的物理配置限制。由于虚拟化技术虚拟的实体是各种各样的 IT 资源，而服务器、存储与网络是支撑数据中心运行的重要基础设施，因此就产2生了服务器虚拟化、存储虚拟化和网络虚拟化。 服务器虚拟化是将系统虚拟化技术应用于服务器上，将一个服务器虚拟出若干个服务器使用，主要是针对 UNIX 小型机和 X

3、86 构架的服务器。存储虚拟化是为物理存储设备提供一个抽象的逻辑视图，用户可以通过这个视图中的统一逻辑接口来访问被整合的存储资源。网络虚拟化是指将网络硬件与软件资源整合，向用户提供虚拟网络连接技术。网络虚拟化可以分为局域网虚拟化和广域网虚拟化。在局域网虚拟化中，多个本地网络组合成一个逻辑网络，或者是一个本地网络被分割成为多个逻辑网络，并用这样的方法来提高企业数据中心内部网络使用效率。对于广域网虚拟化，目前最普遍的应用是虚拟专用网（VPN） ，虚拟专用网抽象化了网络连接，使得远程用户可以随时随地访问自己单位内部网络，并且感觉不到物理连接和虚拟连接的差异性。 在虚拟化技术进一步完善后，桌面虚拟化应

4、运而生。 2.2 桌面虚拟化定义 桌面虚拟化将用户的桌面环境和与其他的终端设备解耦合。服务器上面存放的是每个用户的完整桌面，用户可以使用不同的终端设备，如个人电脑、智能手机、PAD 等，通过网络访问该桌面环境。桌面虚拟化具有以下优势： 首先，简化运维工作、降低运维成本。能够使用软件从集中位置来配置 PC 和其他客户端设备，系统管理与维护集中在数据中心，而虚拟桌面使用者可分布到各地。 其次，安全性更高。桌面虚拟化将终端的资源集中到后台数据中心3中，系统管理者可对终端进行统一认证、管理和更为灵活的资源调度分配。终端用户接收到的只是通过桌面传输协议传输的图片，而虚拟机和企业数据始终存放在数据中心，大

5、大提高安全性。 再次，更易对桌面及数据进行备份与容灾。由于桌面环境被保存为一个个虚拟机，通过对虚拟机进行快照、备份，就可以实现全备份，出现故障时，也能够快速恢复。 最后，提高了资源利用率、服务可用性、资源动态伸缩性等。 由于虚拟桌面在运维管理、安全性、备份容灾、资源利用率、减低能耗等优势，国内外的虚拟化厂家对桌面虚拟化的研究也如火如荼。 3 国外发展现状 国外桌面虚拟化技术与软件主要研究机构提供商为Vmware、Citrix、Microsoft 三家。 3.1 Vmware 1998 年成立的 VMware 公司将大型机特有的虚拟化技术带入到 X86 架构的普通个人电脑领域。目前在 X86 虚

6、拟化市场中占有很大的份额，VMware 已经拥有了三条虚拟化产品线：数据中心产品、虚拟桌面和其他虚拟化辅助产品。 VMware 通过 10 多年的技术沉淀，VMware 确定了自己在 X86 架构上虚拟化平台提供商的霸主地位，主要的技术优势在于数据中心虚拟化，VMware 的数据中心虚拟化产品主要面向企业服务器市场，包括：VMware Infrastructure、VMware vCenter Server 系列管理软件、VMware vSphere、VMware Data Recovery 等，其中 ESX/ESXi Server 是数据中心4虚拟化的基础，它能够整合数据中心的计算资源、网络

7、资源和存储资源，并将它们动态的分给虚拟机，这为虚拟桌面提供了底层资源基础。 近年来，VMware 以数据中心虚拟化技术的优势地位为依托，进入到桌面虚拟化领域。VMware 桌面产品面向企业桌面用户和个人用户，包括：VMware View、VMware Workstation、VMware Fusion、VMware ThinApp等。VM-ware View 在数据中心集中保存了所有用户的个性化虚拟桌面。然后通过网络向用户的终端设备提供虚拟桌面。 VMware 采用的桌面虚拟化传输协议是 PCoIP。PCoIP 是一种基于 UDP的底层传输的高效率数据交换协议，采用数据压缩、加密和连接优化技术

8、，将用户的会话以图像的方式进行压缩传输，使得传输的数据只是用户的操作变化的部分，同时 PCoIP 具有一定的网络自适应功能，可保证在低带宽下也能高效的使用。 3.2 Citrix Citrix 是一家全球知名的应用交付基础架构解决方案提供商。Citrix 在进入虚拟化市场后，所提供的虚拟化解决方案是基于开源的虚拟化平台 Xen 构建的。 Xen 的半虚拟化架构和开源优势逐渐打破 Vmware 在 X86 架构上一家独大的局面，在硬件辅助虚拟化的帮助下，Xen 也能实现全虚拟化，能够支持包括 Windows 在内的多家操作系统。Citrix 在服务器虚拟化领域中主要的产品有：XenServer。

9、 在桌面虚拟化领域，Citrix 主要的对应产品是 XenDesktop。它在数据中心的服务器端构建一个虚拟桌面架构，只要用户通过 XenDesktop 的任意一台终端设备上都能随时随地通过网络5协议访问服务器端的个性化桌面系统。通过 XenDestop、XenApp 和XenServer 的结合，Citrix 公司为用户提供了一套完整的桌面虚拟化解决方案。 Citrix 采用的桌面虚拟化传输协议是 ICA。ICA 协议连接了运行在平台上的应用客户端运行环境和远端终端设备，通过 ICA 的 32 个虚拟通道，将运行在中心服务器上的应用运行环境输入输出数据重新定向到远端终端设备的输入输出设备上，

10、因此用户使用时没有任何操作上的变化。 Citrix ICA 协议是一种高效率的数据交换协议，采用了数据压缩、加密和连接优化技术，每一个用户的连接只占用少量的网络带宽，有效地降低数据传输，大大提高整体性能。同时 ICA 协议可以分别针对单独的虚拟通道进行控制，这样为用户的访问和使用带来了更细腻的控制。 3.3 Microsoft Microsoft 一直都是桌面操作系统及办公软件的重要提供商。2008年 Microsoft 通过推出 Windows Server 2008 和 Hyper-v，正式进入虚拟化市场。推出的产品有以 Virtual Server 和 Hyper-v 为代表的服务器虚拟

11、化，以 Application Virtualization 为代表的应用虚拟化、以 VDI 为代表的桌面虚拟化和以 System Center 为代表的虚拟化管理软件。2012年，Microsoft 推出 Windows Server 2012 和 System Center 2012，进一步表明 Microsoft 在虚拟化领域中大展拳脚的决心。 Microsoft 推出的 Hyper-v 是一个灵活、健壮、性能好的虚拟化平台。由于和开源技术 Xen 在虚拟化技术中的长期深入合作，使得 Hyper-v 在一定程度上借鉴了 Xen 的设计思想和架构，在微内核架构创新上，6Hyper-v 要技

12、高一筹。 在桌面虚拟化领域，Microsoft 桌面虚拟化产品主要有两类：基于客户端和服务器端的桌面虚拟化。客户端桌面虚拟化主要产品是 Virtual PC。服务端桌面虚拟化是 Terminal Services Remote Desktop 和Microsoft Virtual Desktop Infrastructure。 Microsoft 桌面虚拟化传输协议采用的 RDP。RDP 是一个多通道的协议，但是没有 ICA 协议的通道多。大部分的 Windows 操作系统都集成有客户端软件。其主要有以下功能：多种显示支持，包括8，15，16，24，32 位色；128 位加密，使用 RC4 加

13、密算法；声音转向（redirection）支持；文件系统转向支持；打印机转向支持；通信端口转向支持。 尽管 Microsoft 公司桌面虚拟化产品逊于 VMware 和 Citrix，但Microsoft 以其在桌面操作系统 Windows 和服务器操作系统 windows Server 上无可争议的霸主地位，在桌面虚拟化中占有重要地位。 4 国内发展现状 面对桌面虚拟化这一具有广阔应用前景新技术，国内机构与提供商也不甘示弱。主要有华为和中兴两家。 4.1 华为 华为看到国内庞大的虚拟化市场后，逐步加大着对虚拟化技术的研究投入。从开源的 Xen 出发，与 Citrix 进行深入合作，在 Xen

14、 的基础上进一步开发优化，推出了自己的虚拟化产品，成为了国内最大的虚拟化技术、产品和服务提供商。 7华为推出了 UVP 虚拟化平台、GalaX8800。UVP 虚拟化平台定位于构建针对电信业务环境的高竞争力虚拟化平台。UVP 具备高性能、安全可靠、大规模运维支撑能力、开放性等特点。GalaX8800 用于统一管理云资源，包括硬件资源和虚拟化资源，具有快速部署、弹性扩容、统一大容量管理、高可靠性、高安全性、QoS 保障、开放的对外接口和丰富的业务提供能力等特点。 在桌面虚拟化领域，华为主要的对应产品是 VDesktop 6000。它在数据中心的服务器端构建一个虚拟桌面架构，只要用户通过 VDes

15、ktop 的任意一台终端设备上都能随时随地通过一定的网络协议访问服务器端的个性化桌面系统。华为虚拟桌面具有集中化桌面部署和管理、实现快速开户后上线使用、统一管理数据确保信息安全。 华为采用的桌面虚拟化传输协议依然是 ICA。但是其 ICA 的效果逊于Citrix 公司的虚拟桌面传输协议。华为以其在国内通信市场、网络设备等领域中的霸主地位，以强大的研发团队相对低廉的市场价格，在国内占有主要地位。 4.2 中兴 对于国内庞大的虚拟化市场，中兴也投入了大量的人力去开发研究虚拟化技术。中兴与华为一样依然从开源的 Xen 出发，与 Citrix 深入合作，在 Xen 的基础上进行了进一步的开发与优化，推

16、出了自己的虚拟化产品。成为了国内较大的虚拟化技术、产品和服务提供商。 在桌面虚拟化技术上，中兴的发展路线不是很明朗，起先一直沿用Citrix 的桌面虚拟化技术和 ICA 虚拟桌面传输协议，但是效果不佳，后8来中兴将大量的研发投入到开源的 KVM 桌面传输协议 SPICE，通过对SPICE 的不断研究、开发和优化，形成的 ZXCLOUD iRAI 桌面云解决方案，有其可取之处，但是与华为相比还是有一定差距，与国外巨头们差距更远。 5 小结 桌面虚拟化以其低成本、低功耗、高安全、易管理，已在金融、电信、电力等行业的呼叫中心、营业厅、OA 办公等领域得到部署应用。中国电信、移动、联通等网络运营商已在

17、多省份分公司部署进行相关测试。桌面虚拟化正以崭新的姿态蓬勃发展中，不久将来必将为我们所生活的世界带来新一轮视觉冲击、创新和动力。 参考文献： 1朱国元，李滔.虚拟桌面系统的测试用例设计J.硅谷，2012（13）：43. 2陈臻栋.从安全性方面看桌面虚拟化技术J.计算机安全，2011（05）：83-85. 3郭建伟，付宏波，张丽杰.虚拟化技术在试验教学平台中的应用J.中小企业管理与科技（下旬刊） ，2011（05）：176-177. 4潘松柏，张云勇，陈清金，贾宝军.桌面虚拟化研究及应用J.电信网技术，2011（05）：5-8. 5赖孙荣.虚拟桌面框架 Spice 剖析及其客户端的设计与实现D.华南理工大学，2011. 6chenyujing1234.citrix 协议 ICA 技术原理. 9基金项目：宁夏师范学院科学研究基金资助（YB201334） 。 作者简介：白伟（1983-） ，男，宁夏中宁人，讲师，研究方向：教育技术学。