桌面云技術及應用淺析

摘要：本文在桌面云應用現狀的基礎上，分析了桌面云的技術架構，對比常用的PC架構，分析了桌面云的技術優勢、缺點和不足，并在當前技術不斷進步的新環境下，分析了超融合技術、顯卡虛擬化技術以及軟件正版化要求對桌面云的影響，對于重新認識桌面云技術及桌面云的進一步推廣應用，具有一定的參考意義。

關鍵詞：桌面云;超融合;顯卡虛擬化;軟件正版化

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）35-0251-02

個人電腦（PC）經過二三十年的發展，硬件性能越來越強，應用軟件越來越豐富，價格卻越來越低，如今PC電腦在各行各業中的應用已經非常普及，為個人和企業解決了很多實際問題，無論是個人學習娛樂，還是企業日常辦公，人們都離已不開PC電腦。

企業在使用PC的過程中，也遇到一些問題，比如隨著企業規模的擴大，企業的PC能耗支出不斷增加，管理維護成本不斷攀升，企業的重要數據分散在員工的PC上，給企業的lT管理帶來了新的挑戰。隨著云計算、虛擬化技術的不斷發展，桌面云技術應運而生。

1 桌面云簡介及應用

桌面云采用云計算和服務器虛擬化的技術，將電腦的桌面以虛擬機形式運行在后臺虛擬化服務器上，以云計算的服務方式，將桌面虛擬機提供給最終用戶使用。用戶可以在專用的瘦客戶機、普通PC、筆記本電腦或者平板電腦上，通過遠程桌面協議，訪問桌面云中的虛擬化桌面。

桌面云的使用體驗和PC電腦基本沒有差異，完成與PC相同的功能，實現日常辦公、圖形圖像處理等工作。但卻給企業帶來成本降低、管理簡便、易于維護、安全可靠等好處，得到了一些行業的認可和應用。桌面云技術在政務辦公、銀行證券、呼叫中心、學校機房、研發設計單位等都有較大規模的應用案例。

2 桌面云的技術架構

桌面云技術的架構主要由桌面云管理軟件、虛擬化服務器、瘦客戶機、遠程桌面協議等幾個部分組成：

2.1桌面云管理軟件

桌面云管理軟件是實現桌面云的核心，它協調后端服務器和前端瘦客戶機的通信，實現整個云平臺中桌面模板、桌面虛擬機、用戶配置文件、策略等各項功能的管理，為運維人員提供統一的桌面云管理界面。

2.2虛擬化服務器

虛擬化服務器為桌面云提供了硬件運行平臺，主要采用開源的KVM虛擬化或者VMWARE的ESXi虛擬化技術，在普通x86架構的機架式服務器上，通過出廠前的軟件預安裝，實現開箱即用功能，管理人員可以在較短的時間內，創建桌面云虛擬機。

2.3遠程桌面協議

遠程桌面協議的優化設計，對于提升用戶體驗、實現后端桌面虛機到前端瘦客戶機的音視頻數據、輸入輸出接口數據的傳輸，起到了關鍵的作用。主要有微軟的RDP協議、思杰的HDX（ICA）協議、VMWere的PCoIP協議、以及Redhat公司的SPICE協議等。

2.4瘦客戶機

瘦客戶機采用低功耗的硬件設計，運行專用的精簡Linux系統或者嵌入式windows系統，裝有遠程桌面協議客戶端程序，連接到后端的桌面云虛擬機。用戶實際看到的桌面應用程序并不是直接在瘦客戶機上運行的，而是在后端服務器的桌面云虛擬機上運行的。相比于普通PC，瘦客戶機更加小巧，采用瘦客戶機連接桌面云是一種標準的使用方案。

3 桌面云的技術優勢

3.1節能降噪、綠色環保

這也是桌面云相比PC架構的主要優點之一。普通PC的處理器加上顯卡和內存硬盤等各種設備，功耗在200瓦左右，而采用桌面云技術的瘦客戶機，整臺瘦客戶機的功耗只有20瓦左右。盡管PC的整體功耗也在逐步地下降，但瘦客戶機的能耗依然具有絕對優勢。具有上百臺電腦的中小企業，一年的整體能耗費用節約非常可觀。瘦客戶機全部采用低功耗部件，無風扇設計，實際使用中無噪音污染，且瘦客戶機小巧玲瓏，只有手掌大小，可以掛在顯示器后方，減少辦公桌面的空間占用，辦公環境較PC環境更優越。

3.2降低總體擁有成本

采用桌面云所需維護人員極少，維護成本低。采用普通PC架構，管理維護人員將大量的時間用于系統安裝、硬件故障處理，平均一兩百臺PC就需要配備一名維護人員，企業規模越大，維護人員的人力成本越高。而采用桌面云架構，桌面系統可以從已有桌面模板快速創建，瘦客戶機故障極低，用戶數據存放在后端，出現硬件故障后，直接更換瘦客戶機即可。管理千臺規模的桌面云只需要兩三人即可完成運維任務，大大減少人員的成本。

瘦客戶機比PC的壽命長，比PC價格便宜。普通PC使用3年到4年后，進入硬件故障高發期，需要淘汰更新，而瘦客戶機能耗低、沒有活動部件，壽命更長，一般可用5年甚至10年。從整體上來考慮，采用桌面云的總體擁有成本更低。

3.3數據集中存放后端，保密性好、更安全可靠

在數據安全方面，普通的PC架構，數據存放在PC端，存在數據泄露風險。PC端很少采用冗余架構進行數據保護，容易造成重要數據丟失，增加管理維護成本。桌面云架構中，所有瘦客戶機都不存放數據，重要的數據都存放在桌面云的后端服務器上，后端設備的安全級別較高，有完善的數據訪問控制策略，能有效保護企業重要數據的安全可靠。

4 桌面云的缺點和不足

4.1桌面云的初次建設成本較高

單從采購成本來看，對于已有一定規模PC的企業來說，如果員工需要工作電腦，只要直接采購PC即可，每次采購成本較低。而采用桌面云架構，企業必須一次性投入桌面云管理軟件、后端服務器設備、還要采購一定數量的瘦客戶機，初次采購價格較高，如果企業只從價格上考慮，桌面云的技術方案不容易被企業接受。

4.2桌面云對運維人員的技術要求較高

對運維人員的技術要求來看，采用PC架構，運維人員主要處理一些網絡、應用軟件以及硬件故障等，對運維人員的要求較低。而采用桌面云架構，需要運維人員具備云計算、虛擬化技術，掌握桌面云后端的管理和維護，有一定的技術難度。

4.3桌面云方案不易被接受

PC架構已深入人心，使用PC來解決問題的觀念不容易改變。PC架構能夠滿足企業的信息化要求，在原有的思維慣性下，用戶容易選擇成熟保守的PC方案，不容易接受一個全新的桌面云架構。作為企業的信息化技術人員，也很難說服企業高層，采用全新的桌面云架構替代原有的PC架構，往往也沒有足夠的話語權來推廣桌面云。

5 當前技術環境下的桌面云新特點

5.1超融合技術降低了桌面云的建設成本

超融合技術的推出，對于降低桌面云的成本提供了一個新的選擇。超融合架構采用了服務器虛擬化技術、網絡虛擬化技術、數據分層存儲和分布式數據存儲等軟件技術，在普通x86架構的服務器硬件設備上，利用固態硬盤來加速傳統磁盤的讀寫性能，實現了原有服務器、光纖交換機、專業存儲設備的功能整合，為桌面云提供了一個性價比極佳的運行平臺。

5.2顯卡虛擬化技術的為桌面云帶來新的生機

隨著集成電路技術的不斷進步，顯卡硬件集成度越來越高，顯卡性能不斷提升。英偉達（NVIDIA）推出多代支持虛擬化的高性能顯卡，GPU架構經歷麥克斯韋爾、帕斯卡、伏特、圖靈架構，虛擬化軟件和驅動的不斷優化，顯卡虛擬化技術逐步趨于成熟，能夠滿足工作站級別更高性能要求。

采用桌面云架構，將高性能虛擬化顯卡安裝在服務器端，分配虛擬化顯卡給桌面云虛擬機，通過顯卡驅動程序的支持，在性能非常弱的瘦客戶機上，也能夠實現高端工作站才有的性能，完成圖形處理、視頻處理、3D建模渲染等高強度工作。

5.3桌面云可以減少企業在軟件正版化的支出

隨著國家對知識產權的重視，落實軟件正版化的要求越來越嚴格，企業要想正常開展業務，必須要遵守國家的法律法規，購買價格昂貴的圖形處理、視頻編輯、3D設計等專業軟件。在普通的PC架構下，往往按人數、PC數量購買相應的正版軟件，由于員工在8小時內，往往在需要時才會使用，正版軟件的實際利用率并不高，無形中增加了企業不必要的支出。

軟件正版化的要求重新引起對桌面云的關注。采用桌面云技術，可以根據企業的并發訪問數來確定購買正版軟件的數量，當需要時再靈活地分配圖形桌面虛擬機給用戶，提高了正版軟件的利用率，能在一定程度上減少采購數量和費用。

6 市場上的主流桌面云產品

經過多年的發展，桌面云產品已經形成了充分的市場競爭，用戶可以有多種機會，選擇滿足自己需求的桌面云產品。國外的代表產品主要有思杰Citrix的XenDesktop以及VMWere公司的Horizon。國內的代表產品主要有華為的FusionAccess、深信服aDesk等，配合必要的瘦客戶機、虛擬化服務器、網絡及存儲設備，組成完整的私有桌面云解決方案。

7 結束語

桌面云技術雖然已經推行多年，在一些行業也得到了較好的應用，但在中小企業中普及的程度還不夠廣。根據桌面云的實際應用情況，本文重新進行深入思考和實踐，從桌面云的架構優點、存在的缺點和不足以及新的技術機遇，逐一進行論述，對于提高桌面云的認識，推廣桌面云的應用具有實際參考意義。

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【通聯編輯：梁書】

收稿日期：2019-09-16

作者簡介：王偉軍，男，江蘇阜寧人，工程碩士，南京報業傳媒集團技術部工程師，中級職稱，研究方向為計算機網絡、云計算、容器技術。