桌面云終端系統在前臺營業應用再思考

李濤 孫曉臣 楊洋

（中國聯合網絡通信集團有限公司青島分公司 山東省青島市 266001）

通信行業一般采用微型計算機（PC機）作為前臺營業受理的終端設備，PC機存在維護分散復雜、應用靈活性差、安全問題突出、功耗噪音大和體積大的問題。為了在滿足前臺營業受理需求的同時也加強對營業終端管理，保證前臺營業受理安全運行，提升用戶體驗，2014年山東聯通在全省范圍內逐步使用桌面云終端取代傳統的PC機應用于前臺營業受理。經過多年的使用，隨著云終端使用壽命地增加，硬件故障也越來越多，前臺營業終端即將進入再次更新換代的時期。本文結合桌面云終端系統在青島聯通多年的使用情況，同PC機進行對比，總結優缺點，這將對下一步終端的選擇有借鑒意義。

1 桌面云終端系統概述

桌面云終端系統采用虛擬化技術和分布式計算存儲技術，使用“集中計算、分布顯示”的架構，將所有服務器的計算和存儲資源合為一體，本地端（前端）采用瘦終端設備不參與計算和數據存儲，只負責人機交互，云端（后端）利用分布式技術提供運算和數據存儲能力，具有安全、靈活、綠色和高效的特點。其系統框架如圖1所示。

桌面云終端的終極目標是取代微型計算機，用更低的成本獲得與微型計算機幾乎相似的體驗，其增加了機動靈活、多重安全保護、節能省電、集中管理的特點，能夠解決前臺營業面臨的管理、維護和安全等方面的問題。

2 桌面云終端使用概述

圖1：桌面云終端系統框架

青島前臺營業采用華為TC6000和TC6100兩種型號桌面云終端作為本地端（前端）。云端（后端）由在山東聯通建立的多個X86服務器集群來實現。青島聯通全部前臺營業終端占比為70%多。桌面云終端的表現直接影響用戶感知，是決定營業服務質量一個重要的方面。多年來實際使用中發現同PC機相比，桌面云終端的前臺營業實際使用情況與廠家事先宣傳有所出入，其優缺點需要重新審視。

3 桌面云終端同微型計算機比較情況

3.1 終端資源與配置情況

本文選取營業前臺使用的桌面云終端、營業目前常見的HP ProDesk 480G3MT和Dell Optiplex 3070MT進行比較來審視桌面云終端的性能。桌面云終端本地端為華為TC6000，云端為虛擬終端，運算和存儲功能都在云端運行。測試終端配置見表1。

表1：測試終端配置情況表

3.2 業務系統受理情況分析。

本文選取前臺營業使用頻率最高、最有代表性的某變更業務、某繳費兩種業務和辦理時間最長的受理業務作為比較對象，分別記錄用三種終端在一個自然月的受理時長（以分為單位），結果見圖2至圖4。

從圖2、圖3和圖4可以得出，雖然桌面云終端的配置低于PC機，在月初和月中旬業務受理時間同PC機的差別并不大，在月底期間同PC機訪問時間的差別也勉強在可接受的范圍內，基本可以滿足前臺營業一般業務的使用。但是，在月底繁忙的時候，桌面云終端同PC機的差異非常大，桌面云終端業務在繁忙時期性能出現嚴重下降。測試對比環境中桌面云終端和PC機都在同一網絡環境下，可以刨除網絡因素的影響，月底桌面云終端受理時間陡升的原因是在有些業務用戶一般月底最后幾天集中辦理，業務量會陡升，由于集群訪問使用量競爭加劇，桌面云終端云端X86數據集群會出現資源嚴重競爭的情況，因此會造成桌面云終端整體效率嚴重下降，影響前臺營業使用，占用資源越大的業務受影響越大。

3.3 維護與安全情況分析

前臺營業外設繁雜，故障率比較高，因此，營業終端、重裝時間和故障修復時間以及到達前臺營業單元(廳)的時間都是非常重要的。根據歷史統計數據來看，在維護和安全方面桌面云終端確實展現出無與倫比的優越性。

由于桌面云終端為遠程虛擬桌面可以在遠程以采用鏡像恢復的方式重裝系統，因此，到達營業前臺單元(廳)的時間可以認為是0，絕大多數故障處理或重裝工作一般在20分鐘內即可解決，最長故障處理時間和重裝時間為2小時。而PC機由于型號繁雜，沒有同一的恢復鏡像，Microsoft Windows 7和Microsoft Windows 10的PC驅動安裝時間和方式各有差別，故障處理時間和安裝時間遠遠長于桌面云終端，具體比較見圖5和圖6。另外，PC機需要到現場處理故障或重裝系統，往返平均1小時的到達營業前臺的時間不可忽略。根據多年來的工作經驗，一個維護人員可以在半工作日內完成一個10個座席的桌面云終端的營業單元（廳）的終端維護工作，而相同數量的PC機同樣工作量則需要3-5個工作日才能完成。圖7中云終端故障率高的原因是由于多數云終端已經運行7年以上，已經接近更新換代的時間，而雖然PC使用時間則短很多，但加起來的故障率卻也接近桌面云終端的一半。多數桌面云終端故障的主要原因并不在于云終端本身，而是外設的故障。桌面云終端的故障主要集中在終端設備老化引起的外設供電不足和USB接口接觸不良。

在安全方面，桌面云終端的表現遠遠高于PC機，可參見圖8，占比70%桌面云終端發生安全事件的幾率遠遠小于PC機。安全事件包括網絡攻擊、病毒攻擊及信息泄露等。由于云終端限制U盤等外部存儲設備的接入；狹小的硬件內部空間也無擴展插槽和接口，同時云端實行嚴格軟件統一管理控制、嚴格規范的用戶權限管理和嚴密地網絡監控控制；重啟本地端直接還原為初始系統等措施，所以，在嚴格內外網隔離和安全軟件的保護下，云終端系統極少會發生安全事件。即使遭受網絡、病毒、木馬等惡意攻擊，桌面云終端也可以迅速通過本地端重啟還原，云端通過快照恢復在短時間內恢復。云終端防范安全的重點是通過拍照設備拍攝信息等方式進行的信息泄露事件，這需要加強安全管理來解決。

4 桌面云終端優缺點

4.1 桌面云終端的優點

根據桌面云終端與PC機的對比分析結果，綜合前臺營業多年的使用的經驗，桌面云終端的優點可以歸納為以下幾點：

圖2：最常見某變更業務受理時間趨勢圖

圖3：最常見某繳費業務時間趨勢圖

圖4：受理時間最長的業務受理時間趨勢圖

（1）方便有效地安裝維護，減少維護人員數和維護工作量。由于桌面云終端使用遠程虛擬桌面工作，由X86服務器集群提供服務統一運行和管理，可以使用統一的鏡像模板或快照遠程重裝系統或修復系統，修復故障一般在20分鐘以內，這是PC終端遠遠做不到。桌面云終端可以大大減輕維護人員的維護時間和工作量，可以減少維護人員的數量。多年來的使用經驗表明一個兼職的云終端維護人員可以輕松地管理100多臺左右營業云終端的本地日常運行維護工作。而一個專職的PC終端維護人員負責40-50臺規模PC營業終端的日常運維工作是非常吃力的。

圖5：系統平均重裝時間

圖6：平均故障修復時間

圖7：月平均故障率

圖8：月平均安全事件數

（2）良好的安全性，降低安全風險。桌面云終端監控和限制數據傳送的方式，無擴展插槽和接口，可控的用戶權限，軟件系統遠程統一安裝配置，嚴格網絡管理，云終端系統極少會發生安全事件。網絡入侵和病毒、木馬都很難對桌面云終端造成破壞，桌面云終端對網絡安全來說是一個非常好的選擇。

（3）數據存儲的安全性。由于桌面云終端的數據都存放在云端的數據中心服務器集群中，存儲的安全性保證桌面云終端的數據可以安全穩定地存放，避免類似PC機經常遭受的硬盤物理故障造成數據丟失的事故。

（4）體積小，重量輕。云終端本地端凈重1.62kg，比7kg、8kg的PC機要輕很多，占用空間也要小很多。前臺營業由于外設眾多，桌面空間非常緊張，云終端很好地解決了這個問題。

4.2 桌面云終端的缺點和問題

從青島聯通多年來的實際使用中發現，桌面云終端仍然有不少問題和缺點，在使用中暴露的問題缺點同之前廠家的宣傳和互聯網介紹都有不少出入，主要以下有幾個方面：

（1）采購和使用成本較高。同廠家宣傳和互聯網介紹都結果不同，桌面云終端的實際成本要高于PC機。一臺桌面云終端的采購成本包括本地端和云端的成本，據綜合計算青島聯通桌面云終端的綜合采購價格要接近1萬元，遠遠高于普通商用PC機。而桌面云終端的日常運行成本業不能僅僅考慮本地終端，數據中心的X86集群的運營成成本也要均攤，綜合計算聯通桌面云終端也要高于PC機。

（2）配置和性能較低。桌面云終端本地端CPU、內存和硬盤在配置低于同時代普通PC機。桌面云終端綜合性能略低于同時代采購價3000元左右的PC機。

（3）整體能耗并不低。同以往認知不同，桌面云終端的能耗不能僅僅考慮本地端的能耗，如果僅統計本地端和均攤數據中心X86集群的能耗，桌面云終端的整體能耗比PC機低。但是，考慮上數據中心的均攤的物理環境和物理設施的能耗，桌面云終端的整體能耗并不比PC機低。

（4）兼容性差。由于桌面云終端系統使用連接的服務器上云端虛擬系統，受協議和虛擬化等因素地影響，桌面云終端兼容性比PC機差很多。許多在PC機正常使用的外設在云終端就無法使用。任何新增外設都需要在桌面云終端進行詳細測試后，才能決定是否入網。

（5）故障影響的廣泛性和同時性。在實際運營中發現云終端故障往往不是單臺的云終端的故障而是由于網絡、平臺等原因造成的大范圍故障，甚至可能是一個營業廳、一個市、直至全省同時出現故障，一旦發生影響非常巨大。

（6）業務繁忙期性能下降嚴重。在月底階段由于資源競爭的原因，所有桌面云終端都會同時出現效率陡降的情況，下降幅度比PC機嚴重得多。

（7）接口供電不足的問題。這是桌面云終端前臺營業受理場景中特有的問題。前臺營業外設種類繁多，包括身份證讀卡器、寫卡器、無紙化設備、高拍儀、簽字板、人臉識別設備、多種POS機等，這些外設同時接到終端對USB接口供電要求很高。目前已經接近云終端主板供電的極限。隨著終端使用時間增長，多數云終端會出現程度不同的供電不足的問題，造成外設無法正常使用，需要多次插拔降低用電負荷來解決。多次插拔又會增加USB接口和連接線的故障。供電不足和接口接觸不良是云終端最多的兩類故障。這種情況在使用筆架本電腦受理業務時也時有發生，但PC機在實際應用中較少出現這種問題。

5 桌面云終端維護經驗總結

多年來，青島聯通形成了一套成熟有效的桌面云終端落地維護的經驗。通過這些經驗可以在最短的時間內解決桌面云終端出現的問題、確保前臺營業正常運營。

（1）每次新增外設必須在桌面云終端系統進行詳細的測試驗證，測試如無問題，在平臺生成鏡像并做好編號，以便恢復和重裝時使用。

（2）保證每臺桌面云終端的云端都定時生成快照備份，如有問題可以及時恢復。

（3）采用還原系統和替換硬件方法明確故障點。通常解決故障的步驟是先備份用戶數據，再還原云端系統。如還有問題進行硬件替換查找故障，通過逐級替換定位明確硬件故障點。

（4）設置本地端為重啟不保存數據模式。這樣每次重啟本地端都是最安全有效的狀態，避免網絡、病毒入侵和信息泄露等問題。

（5）各營業單元(廳)分配的桌面云終端盡量分布在不同的X86集群，盡量減少全體營業廳全體終端同時緩慢、同時故障的問題。

6 總結

桌面云終端雖然有一些問題，但桌面云終端在基本滿足前臺營業使用的前提下，可以縮短維護時間并大大減輕維護人員的工作量，減少維護人員數據，同時對網絡安全有很大地幫助。因此，從目前的情況看，在現有的維護人員配備情況下，營業廳選用桌面云終端仍然是一個比較合理的選擇。新一代的營業終端建議仍然采用桌面云終端和PC機混合的模式，還是以桌面云終端為主，每個營業單元（廳）同時保有桌面云終端和PC機。同時建議增加數據中心云端X86服務器的資源，發揮其動態規劃、靈活調整的特點，根據業務繁忙程度智能化、主動化、靈活調用資源，滿足前臺營業地正常運營的需要，增強用戶體驗，提高用戶的滿意度。