關于新一代IDV架構的桌面虛擬化探討

文｜呂俊宏

如同“蝴蝶效應”一般，國內信息化產業正在發生著革命性的巨變。去年底至今的一系列事件讓我們意識到：信息化建設國產化的步伐已如颶風般迅猛襲來。而其中的虛擬化也是不可忽略的一部分。

隨著服務器虛擬化軟件的大量普及，桌面虛擬化產品也逐漸走入大眾的視野。目前，桌面虛擬化技術主要是以VDI和IDV為代表。

VDI，英文全稱Virtual Desktop Infrastructure，即虛擬桌面基礎架構。它是將終端的操作系統集中在數據中心的服務器上運行，將你的桌面進行虛擬化。用戶通過來自客戶端設備（客戶機或是家用PC）的客戶計算協議與虛擬桌面進行連接，用戶訪問他們的桌面就像是訪問傳統的本地安裝桌面一樣。VDI的特點是由服務器端承載桌面的硬件運行，終端桌面只采用瘦客戶機，來與服務器端運行的操作系統界面對接，看起來像在本地運行一樣，即集中管理、集中運行。采用VDI架構的主要以Citrix、VMware為代表的大多數廠商。

IDV，英文全稱Intelligent Desktop Virtualization，即智能桌面虛擬化。IDV架構的是直接安裝在客戶端上的裸金屬架構，多個操作系統可作為虛擬機并排安裝，類似服務器虛擬化一樣的方式。IDV要求每個終端桌面為胖終端（和PC機一樣），在每個硬件終端上可以由服務器下發多個操作系統虛擬機，同時這些虛擬機可以被分配不同占用的硬件資源，即集中管理，分布運行。采用IDV架構的廠商以國外的廠家為主，代表廠商有：Virtual Computer、Wanova、Mokafive，國內以紅山公司(Halsign)的產品相對成熟。

同大多數人了解到的VDI相比，IDV有哪些特點及優勢，與其他桌面虛擬化產品不用之處在哪些呢？下面就幾個關鍵技術點簡單描述如下：

胖終端

傳統的虛擬桌面技術架構VDI多采用瘦（云）終端方式，由于終端桌面基本沒有計算能力（CPU和內存配置非常低），所以它有幾類問題比較難解決，第一：外設的問題，如身份證讀卡器、新一代銀行key、其他掃描搶、讀卡器等非常用外接設備等；第二：難以運行大型的應用軟件，如制圖軟件Photoshop、3DMax等、視頻音頻播放、大型網游、以及其它大型軟件等，這無疑會給虛擬化桌面帶來諸多的不便。

IDV是基于最權威的CPU廠商Intel提出的虛擬化技術，實現集中管理、分布運行的架構方式。該架構方式可以有效的解決以上提出的種種問題，是目前最理想的虛擬化方式。

數據存儲

IDV桌面虛擬化軟件，通過服務器將操作系統鏡像推送到桌面終端機。終端機上只需保存該操作系統軟件，對于后續用戶對操作系統的更新、用戶產生的數據都可直接存儲在遠程服務器上。這些數據的存儲是采用了增量、去重和壓縮技術進行處理，最大限度的減少了存儲的占用以及網絡傳輸資源的占用。

當終端關機后，本地硬盤只的操作系統鏡像恢復到初始狀態，不留存用戶的數據；當終端再次啟動后，會從服務器上自動下載存儲的增量數據，恢復用戶上次的系統場景。當用戶需要恢復系統時，IDV會同時恢復鏡像系統以及單獨存儲的增量數據。以上的方式保證了數據的集中存儲，同時保證了數據的安全。

與之不同的是，IDV還可以通過策略選擇本地存儲，當然本地的數據也是經過安全存儲的。這種兩地存儲方式可以最大限度的保證數據的完整性。

開機風暴和網絡風暴

傳統的虛擬化桌面架構還存在著啟動風暴的問題，當上班時全部機器同時啟動時，會瞬間占用服務器的資源，導致全部終端啟速度很慢，有的甚至需要十幾分鐘甚至半個小時之久。還有像無盤啟動的方式，本身為了啟動而產生的Mac地址二層廣播流量比較多，無疑增加了網絡的負荷，這些都會直接造成開機風暴。

另外由于VDI架構由服務器提供集中運行資源，服務器的運行狀態直接影響著虛擬桌面終端的運行，這其中存在著致命的風險。如當一個終端產生了病毒后，勢必會沖擊整個服務器群，最終導致全部系統癱瘓，所有的終端桌面都無法正常使用。

而IDV采用了本地運行的機制，所以上班時終端開機不會去下載整個操作系統鏡像，只是更新集中存儲的數據，這些數據由于經過增量、去重、壓縮的處理，不會占用太多的網絡資源，所以開機速度就不會有開機風暴的問題。另外，由于本地運行，IDV支持離線運行方式，當單機發生病毒產生網絡風暴沖突網絡時，并不會影響全部的用戶終端，于是將網絡風暴帶來的風險化解為最小。

異地部署問題

傳統的虛擬桌面多運行在局域網環境，因為VDI方式對網絡要求很高，這些都導致了傳統架構的虛擬桌面部署不能實現跨區域、跨廣域網進行部署，這也是傳統虛擬桌面架構的致命弱點。

IDV架構由于對網絡帶寬占用極小，甚至可以離線運行，這就使虛擬化桌面系統可以跨地區、跨廣域網進行部署，避免了傳統虛擬桌面架構的各種缺點。

終端同時運行多臺虛擬機

IDV針對同一終端桌面上的多個操作系統虛擬機，可以設置策略讓多個虛擬機同時運行，并且用戶可以在這多個運行的虛擬機之間進行切換使用；同時，桌面虛擬化架構與服務器虛擬化非常類似，IDV可以設定策略來分配終端的整體原件資源，即根據同時運行的虛擬機數量來分配硬件CPU和內存等硬件資源，不同的虛擬分得不同的硬件資源。

這種硬件資源分配以及同時運行多個虛擬機的機制，是IDV架構所特有的功能。它使得終端的資源發揮到最大，桌面虛擬化更加靈活，更好的滿足了用戶業務多樣化的需求。

最大化安全策略

IDV通過安全策略管理模塊可通過虛擬化層來實現對數據流的安全策略，如虛擬防火墻、用戶行為審計、網絡流量控制（QoS）、應用監控、外設使用策略、數據擦除、桌面系統快照、系統恢復與恢復等多種特有的安全策略，全方面保證了用戶的系統安全、網絡安全、數據數例以及應用安全。

綜上可知，新型IDV桌面虛擬化架構和傳統的VDI架構的主要區別大致分為幾點：首先，在外設的兼容性上，由于使用本地的運算能力，包括醫院和小金融等窗口行業，要遠超于VDI架構的識別能力；其次，在復雜流媒體體驗效果來看，無論是音頻，視頻，或是3D及其他的大型軟件，只有運用本地資源的IDV架構才能運用自如；第三，對網絡的依賴性來看，IDV架構甚至可以離線運行，而傳統VDI對網絡的依賴性非常大；最后，整體TCO比較，IDV架構可能會是VDI架構的近1/2.

固有的傳統桌面虛擬化有一定的應用場景（移動終端設備領域要強于IDV架構的方案），但是隨之而來，也產生了很多無法避免的根本性問題，未來的虛擬化領域，這種新型IDV架構必穩步前行，逐步擴大影響力。