淺析計算機管理方向——桌面虛擬化
現在很多企事業單位以及學校仍在沿用數十年前的桌面管理策略——即獨立計算機桌面管理策略,但在實際的工作和使用中這種傳統方式如今已無法有效地服務IT 或終端用戶。采用傳統桌面管理策略,計算機管理部門必須利用硬編碼方式逐一為每個用戶配置個人桌面。隨著現代科技的發展,如今網絡的信息傳輸速度幾乎達到了光速,然而,就算是進行最基礎的維護工作,計算機管理部門人員也必須親臨現場,對用戶計算機進行逐一檢查進而進行修復。這種傳統桌面管理策略導致各個獨立計算機只能依靠其專用設備進行訪問,同時單位還要花費高額成本并配置大量管理人員來確保設備的正常運行。
由此看來,也難怪大家都希望找到一種更好的桌面管理解決方案。
從根本上看,桌面虛擬化技術和解決方案可搭建更高效的桌面基礎架構。目前,許多領先部門已經開始采用桌面虛擬化技術,將計算機從過時的桌面模式中解脫出來,從而改善管理使用服務,降低TCO,提高靈活性,簡化技術支持,實現創新。
1 傳統桌面分析
傳統解決方案:從用戶和IT 的角度看,速度慢、成本高、效率低,程序復雜。
(1)更改成本過高。應用全都采用硬編碼方式載入操作系統,因此,不僅應用供應、更新和管理的成本很高,而且也相當耗時。任何一種升級如發布新操作系統或應用,速度都極為緩慢,且價格不菲。
(2)用戶缺乏靈活性。盡管用戶越來越多地希望隨時隨地都能實現高工作效率,但實際工作中用戶卻只能通過單一的專用設備訪問其個性化桌面,包括應用、數據、系統配置、模板、宏指令以及其它自定義參數,這就大大限制了用戶的機動性。
(3)數據易出現安全風險。由于用戶數據都保存在本地計算機,因此,遠程辦公人員通常只能利用移動存儲、電子郵件和其它臨時方法將數據從一臺設備拷貝到另一臺設備,從而給數據帶來了很大的安全風險。USB 密鑰和筆記本電腦容易丟失和被盜,即使是從未離開辦公室的計算機也容易被網絡中的代碼所覆蓋。
(4)技術支持復雜,且成本高。傳統的三層Help Desk 模式(每層均滿負荷運作)不僅成本高,而且相當耗費資源,從而使支持成本大大增加。對管理部門來說,從庫存到供應再到退役的終端設備管理也是一個沉重的負擔,同時,每個地方都需要具備專業技能的人員進行部署和維護,而不斷重復的過程卻浪費了許多寶貴的時間和資源。
(5)資產利用率低,大大浪費了資源。一般情況下每3—4 年就需要更換終端設備,這就會花去大量的資金。
2 桌面虛擬化——"桌面的未來"
桌面虛擬化作為全新桌面架構的基礎,可幫助管理部門削減大量成本,擺脫傳統桌面管理的局限性,采用集中化管理方式,這就意味著:
(1)用戶隨時隨地使用各種設備都能獲得相同的個性化環境,包括上網本、個人電腦、租用電腦、從朋友處借來的電腦。由于脫離了個人設備的限制,用戶的工作效率得到了大幅提升,大大提高了工作的靈活性。如果某臺設備出現故障,他們可立即無縫切換到另一臺,繼續處理未完成的工作。
(2)即使計算機丟失或被盜也不會給數據帶來任何安全風險,因為所有數據都集中存儲在數據中心。由于大多數虛擬設備都處在運行中和等待訪問中,大多數用戶會發現進行登錄比啟動傳統系統要快得多(登錄只需15 秒,而啟動需要1--3 分鐘),因此大大改善了整體用戶體驗。
(3)應用維護變得更加簡單、高效,使計算機管理人員避免了一對一的終端設備管理,從而能以更低的成本更快地部署新技術,同時還不會限制終端用戶管理自有環境的能力。計采用應用虛擬化技術,管理人員不僅可控制數據訪問,減少所需管理的桌面鏡像數量,還能消除系統沖突,減少應用回歸測試。
(4)增加、更新和刪除應用也變得非常方便,因為用戶現可訪問集中化的自助應用商店,從而可隨時隨地及時訪問應用。由于桌面虛擬化將許多傳統任務都轉移到數據中心進行處理,因此,部門無需定期更新終端設備,只要這些設備能接收各地信息即可,而且設備所需的本地支持也極為有限。
3 主流虛擬桌面解決方案
當前虛擬桌面解決方案主要分為兩大類:VDI(Virtual Desktop Infrastructure)和SBC(Server-Based Computing)。基于VDI的虛擬桌面解決方案,其原理是在服務器側為每個用戶準備其專用的虛擬機并在其中部署用戶所需的操作系統和各種應用,然后通過桌面顯示協議將完整的虛擬機桌面交付給遠程的用戶使用。基于SBC的虛擬桌面解決方案,其原理是將應用軟件統一安裝在遠程服務器上,用戶通過和服務器建立的會話對服務器桌面及相關應用進行訪問和操作,而不同用戶之間的會話是彼此隔離的。
4 虛擬桌面關鍵技術分析 虛擬化解決方案、桌面顯示協議、用戶個性化配置是虛擬桌面關鍵技術。本文以業界具有較大影響力的VMware、Citrix、RedHat、Microsoft等廠商的虛擬桌面產品為例,分析它們在關鍵技術實現上的特點。
(1)虛擬化解決方案
如前面分析,基于VDI的虛擬桌面解決方案需要為用戶提供專屬的虛擬機,并主要提供閉源Windows操作系統的桌面。因此,當前的支撐VDI虛擬桌面的虛擬機普遍基于完全虛擬化技術,例如VMware的ESX虛擬機、Microsoft的Hyper-V虛擬機、Red Hat的集成在Linux內核之中的KVM虛擬機以及Citrix采用的完全虛擬化的Xen虛擬機等。總體而言,不同的服務器虛擬化產品在技術本質上正逐漸趨于一致,因此單臺虛擬機的性能差異并不明顯。對于虛擬桌面而言,主要體現在虛擬桌面的供給和部署方式以及由此產生的相關差異上,這將成為虛擬化解決方案選擇的關鍵。
基于SBC的虛擬桌面解決方案直接利用了服務器版Windows(例如Windows Server 2003/2008)的多用戶環境,使各用戶能夠同時在同一服務器上獲得屬于自己的應用。因為服務器版Windows已經能夠較好地提供相關服務,所以這類解決方案的門檻較低。
(2)桌面顯示協議 桌面顯示協議是影響虛擬桌面用戶體驗的關鍵,當前主流的顯示協議包括PCoIP 、RDP、SPICE、ICA等,并被不同的廠商所支持,它們的比較如表2所示。 桌面顯示協議是各廠商產品競爭的焦點,其中,RDP和ICA擁有較長的研發歷史,PCoIP和SPICE相對較新但也日漸成熟,特別是SPICE作為一個開源協議,在社區的推動下其發展尤其迅速。
(3)用戶個性化配置 個性化配置是虛擬桌面用戶的必然需求。當前的主流產品普遍采用了Microsoft的AD(Active Directory)域控機制進行用戶的管理和認證,并將用戶身份與包含其個人桌面設置需求的描述文件相關聯。當用戶訪問虛擬桌面時,在對其身份進行認證后,即可為其交付具有不同安全級別、不同應用權限的個性化虛擬桌面。
在基于SBC的虛擬桌面解決方案中,因為服務器版Windows已經能夠做到以應用的粒度設置用戶權限,所以其用戶描述文件比較簡單。而在基于VDI的虛擬桌面解決方案中,因為每個用戶在虛擬機配置、操作系統映像、用戶應用部署等多個層次上都具有不同的需求,所以用戶描述文件非常復雜而且相關的文件規模也比較龐大(例如用戶專屬的操作系統映像文件)。當前,各個廠商正在針對如何減少用戶數據量進行產品改進,例如VMware的linked clone技術能夠基于一個主鏡像定制出多個虛擬桌面從而減少存儲空間。
5 總結
桌面虛擬化所具有的優勢無論對于計算機的使用還是維護來說,都帶來了的全新革命。它的移動計算、安全性、方便管理和降低成本在網絡中都得到了充分的驗證,并且可以針對不同需求的網絡有著不同的側重。
利用虛擬化技術可以大大的簡化管理傳統IT系統的復雜性,同時桌面虛擬化的應用場景又是多方面和多層次的。針對現代IT系統所要求的多任務型、知識型、特殊需求和移動性等多種場景,桌面虛擬化的應用將讓整個系統達到更高的安全性、可管理性、更低的總體擁有成本和更好的用戶體驗。
因此,我們可以預見,隨著硬件成本的不斷降低以及人們對虛擬化技術的需要的不斷提升,傳統電腦漸漸會被桌面虛擬化終端所取代,而桌面虛擬化技術也將會有更美好的前景。