基于Horizon View的桌面虛擬化技術(shù)在高職院校中的應(yīng)用

楊皓

摘要： 虛擬化技術(shù)讓硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)、存儲等不同層面的應(yīng)用分隔開，變成邏輯資源，進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度。其帶來的結(jié)果是簡化了管理，更有效地利用IT資源，以及高度的靈活性。本文通過對VMware Horizon View軟件的研究，探索桌面虛擬化技術(shù)在高職院校中的應(yīng)用及效果。

Abstract： Virtualization technology allows hardware， software， network， storage and other applications separate， into a logical resource，and unified scheduling. The result is a simplified management， more efficient use of IT resources， and a high degree of flexibility. Based on the research of VMware Horizon View software， this paper explores the application and effect of desktop virtualization technology in vocational colleges.

關(guān)鍵詞： 虛擬化技術(shù)；VMware Horizon View；桌面虛擬化；高校

Key words： virtualization technology；VMware Horizon View；desktop virtualization；college

中圖分類號：TP308 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）18-0176-04

0 引言

桌面虛擬化是基于服務(wù)器虛擬化的一種虛擬化技術(shù)，它把傳統(tǒng)物理計(jì)算機(jī)的資源進(jìn)行了虛擬化并整合，按需分配給用戶，由服務(wù)器統(tǒng)一進(jìn)行運(yùn)算和存儲，使用戶在不同的計(jì)算機(jī)上登錄到同一個(gè)操作系統(tǒng)界面。它解決了師生們在不同教室上課時(shí)，系統(tǒng)、軟件環(huán)境不匹配，作業(yè)、數(shù)據(jù)內(nèi)容不同步， 硬件資源差異大等問題，為我們的辦公和教學(xué)都帶來了很多便利。近年來，這項(xiàng)技術(shù)在學(xué)校、企業(yè)和銀行等行業(yè)得到了飛速發(fā)展，有替代傳統(tǒng)物理計(jì)算機(jī)的趨勢。目前，虛擬化平臺以VMware、Microsoft和Citrix三家公司為主流，占據(jù)了x86平臺的96%市場份額。其中又以VMware為主導(dǎo)，占據(jù)了系統(tǒng)虛擬化85%以上份額。Citrix則側(cè)重應(yīng)用虛擬化，在這一領(lǐng)域是絕對領(lǐng)導(dǎo)者。Microsoft的Hyper-V作為后期新秀，雖然市場占有率還不高，但它有Microsoft作為強(qiáng)大的技術(shù)后盾，又有windows系統(tǒng)自帶的優(yōu)勢，在虛擬化領(lǐng)域具有很大的發(fā)展空間。Horizon View 是VMware公司的桌面虛擬化平臺，需購買License使用，也可以在官網(wǎng)申請2個(gè)月的試用體驗(yàn)。

1 桌面虛擬化軟件

1.1 VMware Horizon View 6.0簡介和主要功能

VMware Horizon View[1]是VMware虛擬化軟件系列中的桌面虛擬化套件。這套軟件不能獨(dú)立運(yùn)行，必須在vSphere平臺上進(jìn)行部署。用戶通過客戶機(jī)登陸虛擬機(jī)，使用虛擬操作系統(tǒng)、虛擬磁盤，可以像在本地使用PC機(jī)一樣使用計(jì)算機(jī)資源。它的主要功能有：

①簡化桌面管理。通過桌面和應(yīng)用程序虛擬化，應(yīng)用程序、硬件和操作 系統(tǒng)成為了獨(dú)立資源，可以針對不同的用戶定義不同的桌面，而且安裝成本也很低。

②自動桌面部署。使用模板，可以自定義虛擬桌面池，輕松設(shè)置策略。

③實(shí)時(shí)映像管理。利用View Composer組件，我們在主映像上做的改動都可以實(shí)時(shí)的發(fā)布給所有虛擬桌面映像，且此過程用戶的業(yè)務(wù)不會中斷。

④卓越的最終用戶體驗(yàn)。Horizon View 6.0建立了一個(gè)嶄新的桌面用戶體驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，滿足了廣泛的用戶需求，為他們提供了一個(gè)豐富的、高質(zhì)量的用戶環(huán)境。

⑤脫機(jī)桌面。VMware View5.0后的新功能。用戶可以將虛擬桌面下載到本地客戶機(jī)，斷網(wǎng)后也能照常使用。用戶在使用后可以把這個(gè)桌面再遷移到數(shù)據(jù)中心進(jìn)行同步。

1.2 VMware Horizon View 6.0產(chǎn)品組成

①View Composer：用于創(chuàng)建一個(gè)“父虛擬機(jī)”，然后批量克隆虛擬機(jī)，節(jié)約磁盤空間。

②View Connection Server：View架構(gòu)中最核心的服務(wù)器，它控制著虛擬機(jī)的一系列操作，是用戶使用ESXi主機(jī)中的虛擬機(jī)資源的橋梁。

③View Security Server：安全防護(hù)服務(wù)器，主要用于管理外網(wǎng)用戶訪問、使用虛擬機(jī)資源，屬于View Connection Server的一部分。

④View Client：用于登錄虛擬桌面的客戶端程序。可以安裝在各種操作系統(tǒng)或移動設(shè)備上。

2 部署環(huán)境及原理

由于桌面虛擬化是基于系統(tǒng)虛擬化環(huán)境下搭建的，所以在此之前需準(zhǔn)備好服務(wù)器、交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及系統(tǒng)虛擬化VMware vSphere[2]平臺。

配置環(huán)境：2臺IBM服務(wù)器作為基礎(chǔ)核心服務(wù)器，配置4路6核Intel（R）Xeon（TM）CPU X5660 2.8GHz，2塊4口千兆網(wǎng)卡，32G內(nèi)存；1臺曙光I840R-F2作為存儲虛擬化、域控制器和數(shù)據(jù)庫管理平臺，配置1路雙核3.16GHz CPU，千兆網(wǎng)卡，16G內(nèi)存；1臺舊服務(wù)器DELL PowerEdge 2950作為管理平臺安裝VMware vCenter，配置1路4核3.16GHz CPU，千兆網(wǎng)卡，6G內(nèi)存。此外，虛擬了2臺服務(wù)器和幾臺虛擬機(jī)作為虛擬桌面，服務(wù)器安裝Windows Server 2012 R2 64位操作系統(tǒng)，虛擬機(jī)安裝Win7 sp1 32位操作系統(tǒng)。

部署原理：在2臺IBM上部署底層架構(gòu)ESXi5.5[3]，在底層架構(gòu)之上安裝虛擬機(jī)，創(chuàng)建了2臺虛擬服務(wù)器。考慮到管理端配置要求不高，在配置較低的DELL服務(wù)器上安裝vCenter server。在曙光I840上安裝DC、DB、DNS和證書服務(wù)，安裝SQLServer 2012數(shù)據(jù)庫。2臺虛擬服務(wù)器分別安裝 View Composer 和View Connection server。所有服務(wù)器都加入域test.com，并創(chuàng)建view-group組給用戶使用。使用任意客戶機(jī)登錄View Connection server，利用View Composer批量克隆虛擬機(jī)發(fā)布給view-group組用戶使用，用戶組成員可通過安裝了View client的客戶端或?yàn)g覽器連接View Connection server進(jìn)行虛擬桌面的使用。

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D見圖1。

分為6段網(wǎng)絡(luò)，物理網(wǎng)卡vmnic0用于管理網(wǎng)絡(luò)，使用虛擬標(biāo)準(zhǔn)交換機(jī)；vmnic1用于vMotion網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡，使用虛擬標(biāo)準(zhǔn)交換機(jī)； vmnic2和vmnic3給創(chuàng)建的虛擬機(jī)使用，使用虛擬分布式交換機(jī)；vmnic4和vmnic5用于網(wǎng)絡(luò)存儲，使用虛擬標(biāo)準(zhǔn)交換機(jī)。

3 Horizon View的安裝部署

3.1 安裝部署View Composer

安裝部署步驟[4]：

①在DC服務(wù)器中添加證書服務(wù)，配置“證書頒發(fā)機(jī)構(gòu)”和“證書頒發(fā)機(jī)構(gòu)Web注冊”。

按照拓?fù)溥x擇準(zhǔn)備好的虛擬服務(wù)器安裝。加入之前部署vSphere時(shí)創(chuàng)建的域test.com。

②安裝SQL管理工具連接數(shù)據(jù)庫服務(wù)器DC，創(chuàng)建一個(gè)專門用來給虛擬化桌面使用的數(shù)據(jù)庫view，并把屬性設(shè)置中的恢復(fù)模式改為“簡單”，再配置ODBC連接。

③在命令提示符中輸入mmc打開控制臺，在控制臺中添加證書管理。在個(gè)人證書中申請一個(gè)證書，證書屬性中設(shè)置友好名稱“VDM”；使用者類型為公用名，值為CompServer.test.com；私鑰中勾上“使私鑰可以導(dǎo)出”；注冊成功一個(gè)證書。

④安裝View Composer：直接運(yùn)行安裝程序，ODBC選擇剛才建好的view，證書選擇之前申請的證書，其它保持默認(rèn)即可。

3.2 安裝部署View Connection Server

安裝部署步驟：

①運(yùn)行安裝程序，選擇View標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器，并勾選“安裝HTML Access”。這樣做的目的是讓用戶可以直接使用瀏覽器登錄虛擬機(jī)，使用虛擬機(jī)桌面，不必特意安裝客戶端程序。

②輸入數(shù)據(jù)恢復(fù)密碼，配置防火墻，其它保持默認(rèn)即可。安裝完畢桌面上出現(xiàn)“View Administrator控制臺”快捷方式鏈接，但不能直接在View Connection Server服務(wù)器上運(yùn)行，會報(bào)錯(cuò)，之后在客戶端上再來運(yùn)行。

③申請證書。這一步操作和安裝部署View Composer服務(wù)器時(shí)一樣，不再重述。

④登錄View Connection Server服務(wù)器。在任意一臺客戶端虛擬機(jī)打開瀏覽器登錄https：//connserver.test.com/admin，使用管理員賬戶Administrator登錄。

⑤在View Connection Server[3]服務(wù)器中添加vCenter和Composer Server服務(wù)器。

⑥添加日志服務(wù)器。首選要在DC服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中給日志服務(wù)器添加一個(gè)數(shù)據(jù)庫，筆者取名為view_log。然后在View Connection Server服務(wù)器中添加日志服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫名稱填dc.test.com，因?yàn)橹鞍褦?shù)據(jù)庫和域控制器裝一臺服務(wù)上了。

添加完畢后檢查控制板各服務(wù)器運(yùn)行狀態(tài)（圖3），全綠色表示都正常。

3.3 創(chuàng)建模板虛擬機(jī)

這一步操作和之前在vCenter中創(chuàng)建虛擬機(jī)的步驟一樣，安裝過程就不再重復(fù)，主要介紹下這臺“母機(jī)”（也可稱為“父虛擬機(jī)”）的配置。

這臺虛擬機(jī)是為了后面批量創(chuàng)建虛擬機(jī)而設(shè)置的，是為了給老師上課和辦公使用的計(jì)算機(jī)，配置取決于ESXi主機(jī)的性能。筆者給這臺虛擬機(jī)分配了2G內(nèi)存，軟件計(jì)劃安裝Office 2010、PhotoShop CS5、金山打字、WINRAR、Dreamweaver、用友T3等教學(xué)軟件和一些常用軟件，操作系統(tǒng)為Windows 7 32位（為了方便測試，安裝軟件留到壓力測試前進(jìn)行，設(shè)置時(shí)只克隆2臺純凈系統(tǒng)虛擬機(jī)）。筆者計(jì)劃批量創(chuàng)建15臺虛擬機(jī)，待壓力測試通過后再決定增減數(shù)量。最后，安裝View Client客戶端程序，只是注意要把“USB重定向”打開，這項(xiàng)功能可以支持用戶在虛擬機(jī)中使用本地USB設(shè)備。安裝完畢后，再設(shè)置下網(wǎng)絡(luò)，取消IPV6，DNS指向DC服務(wù)器192.168.1.104。重啟后完成。

3.4 創(chuàng)建桌面池

桌面池[4]的意義和資源池類似，只是“池”里的資源是一臺臺虛擬機(jī)，用戶使用虛擬桌面時(shí)由系統(tǒng)自動從“池”中選擇虛擬機(jī)分配給用戶，當(dāng)然也可以指定某臺虛擬機(jī)綁定給某個(gè)用戶單獨(dú)使用。

準(zhǔn)備工作：在DC服務(wù)器活動目錄中創(chuàng)建一個(gè)組織單位Horizon-View，在該組織單位中添加用戶，創(chuàng)建15個(gè)用戶備用，命名為user1～user15。創(chuàng)建一個(gè)用戶組view-group，把15個(gè)用戶添加進(jìn)來，方便設(shè)置權(quán)限。

創(chuàng)建桌面池步驟：

①在任意一臺客戶機(jī)登陸View Connection Server服務(wù)器，在清單里的桌面池選擇添加桌面池，共有3種類型可以選擇。自動桌面池：分為專用和浮動兩種。專用是指某臺虛擬機(jī)固定分配給某個(gè)用戶，如user1用戶第一次分到vm1虛擬機(jī)，他以后每次都只會分到vm1虛擬機(jī)；浮動則是每次登陸分配的虛擬機(jī)都不一樣。手動桌面池：主要用于把某臺物理計(jì)算機(jī)當(dāng)做虛擬桌面發(fā)布給另一個(gè)用戶使用。RDS桌面池：使用遠(yuǎn)程桌面服務(wù)，需要單獨(dú)部署一臺RDS服務(wù)器才能使用。根據(jù)環(huán)境，筆者選擇使用自動桌面池。

②選擇View Composer鏈接克隆。這種方式克隆出來的虛擬機(jī)共享同一個(gè)基礎(chǔ)映像，所需存儲空間也很小，除非有寫數(shù)據(jù)操作才會有一個(gè)增量的磁盤空間占用。

③其他設(shè)置：設(shè)置一個(gè)桌面池標(biāo)識Win7-S-Desktop；默認(rèn)顯示協(xié)議選擇PCoIP；命名模式設(shè)為：Win7-S-{n：fixed=3}，系統(tǒng)會自動給克隆的虛擬機(jī)命名為Win7-S-001、Win7-S-002、Win7-S-003……；計(jì)算機(jī)最大數(shù)量為15，備用（已打開電源）計(jì)算機(jī)數(shù)量為1，這樣做虛擬機(jī)只開機(jī)1臺，需要用時(shí)其它虛擬機(jī)才會開機(jī)；磁盤存儲位置選擇之前存儲虛擬化部署時(shí)創(chuàng)建的虛擬磁盤；其它保持默認(rèn)即可。

④創(chuàng)建完成后再做一個(gè)授權(quán)，選擇之前在活動目錄中創(chuàng)建好的view-group組。此時(shí)設(shè)置已全部完成（圖4），系統(tǒng)開始按要求自動克隆部署虛擬機(jī)。

到此，筆者的部署工作已經(jīng)全部完成。

4 虛擬桌面應(yīng)用測試

4.1 測試客戶端程序登陸

在辦公室PC機(jī)上安裝View Client客戶端（注意32位和64位區(qū)別），安裝完畢重啟。設(shè)置服務(wù)器地址指向https：//connserver.test.com。測試user1賬戶登陸：

user1用戶及user2用戶成功登陸。第一次登陸準(zhǔn)備時(shí)間略長，第二次登陸就很快。

4.2 測試網(wǎng)頁登陸

在瀏覽器中輸入View Connection Server服務(wù)器地址：https：//connserver.test.com進(jìn)行登陸（注意，域名不輸入/admin，這是用戶登陸地址），瀏覽器支持IE 9、谷歌、火狐和Safari。

使用user1賬戶登陸，成功登陸，可以正常使用（圖8）。

遇到的問題：網(wǎng)頁登陸報(bào)錯(cuò)，圖標(biāo)灰色無法點(diǎn)擊，自己檢查后發(fā)現(xiàn)是設(shè)置中漏了開啟“HTML ACCESS”選項(xiàng)。登陸證書報(bào)錯(cuò)，解決方法是把我們之前申請的證書添加到例外。

5 結(jié)論與展望

首批部署使用批量克隆了15臺虛擬客戶機(jī)，經(jīng)測試可以在校園網(wǎng)內(nèi)正常辦公和上課，讓一些聯(lián)網(wǎng)的老舊計(jì)算機(jī)“變廢為寶”，讓用戶實(shí)現(xiàn)了“云辦公”。

不足之處：未實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程桌面、ipad等移動設(shè)備應(yīng)用、軟件虛擬化應(yīng)用和安全驗(yàn)證，存在一定隱患。

本研究基于WMware vSphere及Horizon View組件進(jìn)行虛擬化平臺部署，由于是剛開始學(xué)習(xí)，經(jīng)驗(yàn)不足，難免有許多不合理和漏洞。在后期部署改造中，我還將對現(xiàn)有改造項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化，加入Horizon View的一些高級功能，增加幾臺高配置服務(wù)器到虛擬機(jī)資源池中，進(jìn)而在可負(fù)載能力下逐步增加虛擬機(jī)數(shù)量。

虛擬化技術(shù)有著巨大的發(fā)展空間，與云計(jì)算有著緊密的聯(lián)系，是近年來研究的熱點(diǎn)，值得我們花精力去鉆研學(xué)習(xí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]VMware.vSphere 5文檔中心.http：//pubs.vmware.com/vsphere-50/index.jsp#com.vmware.vsphere.doc_50/GUID-553E2EBD-6D19-4873-98FD-265B3A92F1F0.html，2016.01.

[2]馬博峰.VMware Ctrix和Microsoft虛擬化技術(shù)詳解與應(yīng)用實(shí)踐[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012，11.

[3]趙剛.基于VMware vSphere的虛擬化架構(gòu)的研究與實(shí)現(xiàn)[D].中國地質(zhì)大學(xué)（北京），2013.

[4]黃聲勇，王永盛.基于VDI的桌面虛擬化技術(shù)[J].計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化，2014（12）：107-112.