民機設計研發企業計算機桌面上云的實踐與分析

王 晨

0 引言

云計算是繼個人計算機、互聯網之后，第三次信息技術浪潮的代表。云計算所特有的泛在網絡接入、彈性、可擴展性、資源共享和按需配置等技術特征改變了信息技術的應用模式，代表了更節約、更靈活、更可控的企業未來信息化方向，不僅一定程度上解決了目前的信息化難題，還能幫助企業更好地應對變化和創造新價值，從而促進信息化和工業化的深度融合，具有重要的社會經濟意義[1]。桌面云是基于云計算技術的虛擬桌面服務[2]，是最典型的云計算技術應用之一。隨著企業規模的不斷擴大，傳統PC 機的數量呈現爆炸式的增長，傳統的PC 桌面部署方案不僅造成了大量的計算機硬件資源的浪費[3]，同時也大大增加了運維成本。

1 民機設計研發與桌面云技術特點的關系

民用飛機是高度復雜的系統工程，在非功能性分析以及仿真建模方面需要大量的計算資源；民機設計研發需要內部多專業多層次交聯協作，同時作為OEM 還需要與合作方開展實時協作，這需要隨時隨地、安全地接入標準的廣義研發環境開展適配地設計研發工作。桌面云可通過計算機終端（瘦客戶端）等移動連接設備，在網絡連接的情況下訪問跨平臺的用戶操作環境和應用程序[4]。在民機設計研發企業，使用桌面云作為用戶廣義研發環境的載體，可以為每位用戶快速按需配置所需的研發計算資源。結合桌面云數據不落地、始終在數據中心內部流轉的特點，并輔以安全水印等措施，保證數據的安全性。桌面云的前端接入不限終端類型、不限終端操作系統環境，可在固定端、移動端、Windows 環境、Android 環境接入桌面云虛擬機，設計研發企業內部和協作的各類用戶需要借助桌面云技術特點在互聯網、內部網絡條件下隨時隨地安全訪問具有民機設計研發企業內部數字化設計軟件、信息系統、辦公軟件等研發資源的標準廣義研發環境。

2 桌面云的應用與實踐

本次實踐應用，采用私有化部署，建設了SaaS 層基礎設施，在PaaS 層建設桌面云管理組件，以模板封裝的方式實現每臺虛擬機標準的初始環境，包括安全補丁、基礎工具軟件等，使得用戶可以快速開展各項基礎工作。設計研發類桌面云采用GPU 虛擬化技術，實現GPU 資源的動態分配。

針對實踐過程中發現的問題，及時采取措施進行相應技術優化調整，針對研發桌面云后臺，開展了視頻渲染加速、全局鼠標模式、調整視頻顯示幀率、桌面云帶寬優先等優化工作；針對用戶操作系統，開展了電源為高性能模式、Windows 環境Areo 模式、英偉達關于部分數字化設計軟件的高性能電源模式、添加系統環境變量等優化工作；針對最常用的數字化設計軟件，調整高速緩存、本地高速緩存可視化模式等優化工作，針對接入方式，進行了虛擬接入網關、虛擬負載均衡器、瀏覽器接入等相關參數調優。經過對桌面云的多輪次調整、優化后，目前已經得到用戶的認可。用戶對于在內網環境下隨時隨地的接入方式的肯定程度居于首位。

3 桌面云實踐情況分析

經過近一年的實際運行和用戶使用，本次應用實踐的桌面云每日并發使用人數逐月提高、運維工單逐月下降。通過桌面云試點項目的實踐，主要分析如下：

（1）項目共發放桌面云虛擬機是項目實際配置資源的2 倍以上；存儲資源分配值已超資源部署值，但實際使用值仍在可控范圍，使用值達到警戒值后可按需熱補充；以上充分體現了桌面云硬件資源利用率高和資源配置靈活的優勢。

（2）在桌面云系統中，所有的用戶數據都保存在集中管理的數據中心，所有的數據處理都在云端的虛擬機環境中執行，相比于傳統PC 機，病毒和木馬程序很難對虛擬化數據中心造成安全威脅。數據均在服務端，客戶端斷電、斷網，數據不丟失。服務端單節點故障不影響客戶端使用，正常的服務端設備將替代故障的設備，用戶端無察覺。

（3）試點項目開放全內網訪問，所有終端均可訪問個人賬號對應的桌面云虛擬機，實現“電腦跟人走、不跟任務走”；同時多人之間可隨時在集中區域登錄個人桌面云虛擬機，達到協同辦公的目的。

（4）如授權外部人員桌面云賬號，外部人員也可使用設計研發企業內部的硬件及軟件資源，可實現異地同架構的協同辦公，辦公輸出物與設計研發企業內部現有系統無縫兼容。

（5）桌面云區別于傳統PC 的一大特點在于訪問時通過網絡傳輸，試點項目運行期間，發生了由于局部網絡故障導致的不可使用，因此需要在網絡安全（網絡的可用性保障）上進行重點提升，提高網絡故障檢修率、建立網絡故障預案。根據桌面云試點項目經驗，下一步將逐步推進“便攜式終端+桌面云”的終端配置方式：

（1）設計研發企業至外場專線多、費用昂貴的問題日益凸顯。采用傳統固定資產投資和網絡專線的方式建設費用高、實施周期長，無法適應快速響應的需求。

（2）由于桌面云將數據從用戶邊緣移到數據中心內，用戶只能遠程查閱運行程序的圖像，大大保證數據的安全。桌面云系統部署于公司網絡安全區域，通過安全方式接入，嚴格控制端口訪問和禁止數據交換，同時采用桌面水印技術防治數據泄露，有效保障設計研發企業數據的安全。

因此，下一步將策劃桌面云系統部署至數據中心內外網交互區，通過嚴格的安全認證方式實現互聯網訪問內網桌面云，達到互聯網終端同時可以用于內網、外網訪問的復用，減少終端及專線投入，同時還可以實現隨時隨地訪問內網辦公，包括授權外部人員桌面云接入以打通上下游實現異地協同辦公。

4 總結

結合技術探索，進行了桌面云試點應用，結果表明：云計算應用有利于降低設計研發企業信息化基礎設施投入，桌面云技術為民機設計研發方式提供了全新的方案，并通過達到基于內部網絡的隨時隨地開展設計研發工作、快速獲得研發計算資源兩大目標，為民機設計研發工作的效率提升、縮短研制周期起到了重要支撐。最后，結合桌面云試點應用，策劃了下一步桌面云應用路線。