基于Citrix虛擬化的中小型設計院云設計系統建設與應用

李國偉，王亦農，邴新博

（山東省淄博市水利勘測設計院，255020，淄博）

一、問題的提出

中小型設計院尤其是水利設計院數量眾多，但在管理運營中都面臨著許多相似問題，如設計師主要集中在辦公室做設計，經常需要加班；主要靠個人單機工作，即便有內部局域網也只是偶爾需要時使用；外出匯報研討時需要帶移動存儲甚至個人電腦，存在資料遺失、電腦損壞等風險；隨著工作量的增多，設計師的電腦3年左右就得更新換代；負責維護調試的人員面對單位所有職工的單機需求，工作量很大，單位支出成本高昂；單位領導外出期間還存在處理公務不便等問題。

解決這些問題的有效措施就是建設開放實用的云設計系統，可以將設計院的服務數據、應用程序、職工桌面按照不同分類，統一集中到單位私有云中，再合理地將這些數據進行空間分配。由于是單位內部的云網絡，單位按照不同用戶的權限可以將云桌面分發給職工、合作伙伴甚至客戶。而基于云網絡數據全部集中在服務器端，保證了單位內部數據的穩定性、安全性，同時由原有分散的獨立數據源轉變成統一整合的私有云模式，使得管理變得可控性更強，所有對于數據的維護只針對數據中心，工作效率比傳統架構提高了很多倍。

二、云設計系統的建設目標

云設計系統建成后，需能提供安全的桌面工作環境，同時無需對現有的前后臺應用作大規模的改造。技術上選擇采用桌面與應用虛擬化相結合的方式，實現以下目標：

①桌面和應用全部運行在數據中心，保證設計數據等涉密信息的安全性；提供盡可能靈活的部署方式，以適應不同類型用戶的需求，如設計用戶和普通辦公用戶，涉密終端和非涉密終端等。

②桌面集中托管于數據中心，在數據中心進行集中的部署、維護和管理；降低維護桌面以及軟件的費用。

③將應用軟件的升級、變更、維護等工作交由后臺統一管理和運行，在系統上而不是在用戶終端上進行集中發布、配置和更新，終端用戶無需任何變動即可獲得最新應用和服務，減少終端所需的運維支持力度。

④提供接近于本地應用的最終客戶體驗、并且最大限度保持原有的用戶使用習慣；桌面虛擬化方案可以適應主流服務器、客戶端的硬件配置，對現有的服務器、PC等設備，可充分利用，便于日常維護。

⑤構架設計遵循開放、靈活的原則，以適應系統擴充以及日后的需求變更；能良好兼容現有已開發的應用，并且對未來可能的應用及安全構架有良好的兼容性；方案的可擴展性強，在業務規模增大時，可快速擴容部署，總體造價合理。

三、主要做法

1.系統架構設計

本系統基于Citrix vGPU桌面云來構建桌面云平臺。內容包括：①桌面云服務平臺方案；②桌面虛擬化建設方案；③安全方案；④虛擬化基礎架構方案；⑤備份與恢復方案。

桌面虛擬化架構、邏輯拓撲分別如圖1、圖2所示。

2.硬件采購

數據中心（機房）采購的硬件應包括服務器、存儲、網絡防火墻、網絡交換機、機架、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、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、防病毒軟件等。客戶端需要采購的是終端設備及常用外設。此外還包含為系統建設所涉及的機房電源、空調的配套設備。

四、實施效果和收益

目前該系統已經建成并在山東省淄博市水利勘測設計院投入使用。該院主要設計人員分布在高新區分院，相距數據中心8 km，均通過互聯網登錄云桌面；監理、測繪中心常常外出作業，實現了移動辦公的需求。該技術大大降低了管理復雜度，提高了資源利用率，提高了運營效率，收效顯著。

①基礎架構收益：大幅度提高計算資源利用率，充分發揮服務器計算資源，將原來用于業務環節的各類服務器的計算利用率提高70%～200%。保證業務高可用性，用更短時間、更少IT服務人員保障業務高可靠性。提高服務器整合：將原來過多的物理服務器整合到更少的服務器的虛擬環境中，節約空間，提高整合比。

②經濟收益：在一臺服務器上運行多個操作系統和應用，使新的硬件支持老的應用；現有硬件可以支撐更多硬件，節省電力、制冷成本。用虛擬架構在將來準備上的新應用，不必再單獨采購新的物理服務器；可推遲購買新的物理硬件，節約硬件成本重復投入。員工辦公環境機器通過動態授權，減少軟件的授權費用。

③運行維護收益：如果一臺物理服務器壞了，可在數分鐘之內恢復業務到正常狀態，解決了管理的時間與成本，提高了業務的可靠性。

④應用收益：數據保存在數據中心服務器上，而不是分布到獨立的桌面系統上，更加安全；支持移動應用，用戶不再僅僅局限于在辦公室內辦公，領導在差旅途中可以隨時訪問單位內網，進行業務審批，員工可以在公司內的任何位置 （如在辦公室、會議室等不同位置）訪問自己的桌面，也可以居家加班等。

五、應用體會

圖1 桌面虛擬化架構圖

圖2 邏輯拓撲圖

設計院需要工程設計數據 (以圖紙為中心)的安全，同時為設計師和其他相關人員提供及時的按需訪問。云設計系統必須支持辦公、二維CAD、圖形工作站等，需要選擇一套具有支持多種虛擬化軟件以及軟硬件平臺的虛擬化基礎設施系統來保證開放性支持，并且要足夠的帶寬才能暢通登錄。

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，只有具備替代現有終端的條件下才有實施意義。

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