◆林羨中

(肇慶醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校 廣東 526000)

云桌面平臺(tái)虛擬化架構(gòu)的應(yīng)用研究

◆林羨中

(肇慶醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校 廣東 526000)

隨著我國(guó)信息化程度的不斷提高，社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的機(jī)關(guān)單位或公司企業(yè)都在追求日常工作上的專業(yè)化、信息化以及效率化。因此，越來(lái)越多的單位企業(yè)試圖通過(guò)現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)，找到一種穩(wěn)定有效的提升日常工作效率的信息化平臺(tái)。在這種被背景下，虛擬化技術(shù)也逐漸受到社會(huì)各界的逐漸重視和肯定。本文就是以研究虛擬化技術(shù)中的桌面虛擬化架構(gòu)為方向，深入分析了KVM桌面虛擬化架構(gòu)的原理及其相關(guān)機(jī)制，提出了對(duì)KVM云桌面平臺(tái)的具體應(yīng)用的幾點(diǎn)建議。以提高KVM云桌面技術(shù)在各個(gè)相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用效果。

云桌面；虛擬化；構(gòu)架；應(yīng)用策略

0 引言

近幾年我國(guó)的信息化技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，信息化技術(shù)應(yīng)用成果也得到了社會(huì)各界的充分認(rèn)可。在現(xiàn)在我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展愈加成熟的今天，各個(gè)領(lǐng)域企業(yè)之間的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力越來(lái)越大。大多數(shù)企業(yè)都開(kāi)始以提高企業(yè)信息化管理水平，提升企業(yè)日常工作效率為主要發(fā)展改革方向。而云桌面平臺(tái)虛擬技術(shù)架構(gòu)就能很好地同時(shí)滿足這兩個(gè)企業(yè)發(fā)展需求。因此本文在當(dāng)下，研究云桌面尋虛擬架構(gòu)的應(yīng)用策略，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。能夠?yàn)橐恍┢髽I(yè)在制定虛擬化架構(gòu)技術(shù)平臺(tái)時(shí)提供一定的理論參考。

1 相關(guān)理論定義概述

1.1 虛擬化技術(shù)概述

虛擬化技術(shù)，是指利用虛擬環(huán)境下實(shí)現(xiàn)的信息傳播而建立的信息交換、傳播、處理的平臺(tái)。其主要是利用計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立起互聯(lián)網(wǎng)虛擬信息與計(jì)算機(jī)硬件實(shí)體之間信息交流的技術(shù)，并以此促進(jìn)軟件發(fā)揮靈活性以及擴(kuò)展性的作用，以滿足上層結(jié)構(gòu)調(diào)用需求的技術(shù)。因此，虛擬化技術(shù)在理論上能夠存在于任意兩個(gè)邏輯層次關(guān)系架構(gòu)之間。就虛擬化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)層面而言，虛擬化技術(shù)可以分為程序虛擬化、語(yǔ)言虛擬化、系統(tǒng)虛擬化以及硬件虛擬化等。我們本文中提到的KVM云桌面虛擬化技術(shù)就屬于硬件虛擬化的一種。

1.2 桌面虛擬化架構(gòu)概述

隨著云計(jì)算的不斷完善和推廣，把云計(jì)算作為基礎(chǔ)的交付模式的虛擬化平臺(tái)越來(lái)越受到重視。而云計(jì)算架構(gòu)的基礎(chǔ)就是基層硬件的虛擬化，企業(yè)建立的云桌面虛擬化平臺(tái)的首要任務(wù)就是能夠更加快捷地利用現(xiàn)有的資源，以更有效率的虛擬化方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的終端顯示。通過(guò)服務(wù)器的虛擬化技術(shù)，更加快速準(zhǔn)確地利用WEB管理中間件，將客戶端提交的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行更快的整理和分類，并更加既定的虛擬化算法對(duì)這些數(shù)據(jù)和企業(yè)內(nèi)部的運(yùn)算書籍進(jìn)行統(tǒng)一的預(yù)算處理，依此為企業(yè)提高更加準(zhǔn)確高效的數(shù)據(jù)參考。而且桌面虛擬化架構(gòu)，還能存儲(chǔ)更多的數(shù)據(jù)信心，而且企業(yè)工作人員可以通過(guò)遠(yuǎn)程桌面協(xié)議連接技術(shù)，實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器系統(tǒng)的信息交換，極大程度地提高了企業(yè)內(nèi)部管理信息和運(yùn)作信息的傳播速度，提高了企業(yè)的工作效率。

2 基于KVM桌面虛擬化架構(gòu)的分析以及具體作用

2.1 服務(wù)器

服務(wù)器作為KVM云桌面虛擬化架構(gòu)的核心部分，決定了整個(gè)虛擬化信息處理系統(tǒng)的工作效率和工作準(zhǔn)確性。而服務(wù)器的虛擬化技術(shù)一般也會(huì)應(yīng)用在整個(gè)虛擬化架構(gòu)中硬件配置要求最高的服務(wù)器上，以求最大限度提高硬件的利用率。而在對(duì)服務(wù)器進(jìn)行虛擬化設(shè)計(jì)時(shí)，需要綜合考慮服務(wù)器接口、信息平臺(tái)以及協(xié)議之間的相互配合。首先，在管理機(jī)構(gòu)方面，要采用 Libvirt函數(shù)庫(kù)，以保證服務(wù)器能夠支持當(dāng)下主流的各種虛擬化工具，提高服務(wù)器的兼容性。在這種模式下提供的解控為C++等多種類型的預(yù)留的服務(wù)器開(kāi)發(fā)語(yǔ)言接口，而且能夠支持所有的虛擬機(jī)的管理API。

2.2 網(wǎng)絡(luò)管理中間件

KVM虛擬架構(gòu)涉及的信息交流管理內(nèi)容較復(fù)雜，因此，在實(shí)際的運(yùn)用當(dāng)中，需要大量的工具作為信息交流管理的支持。而網(wǎng)絡(luò)管理中間件的作用就是通過(guò)虛擬桌面，能夠?qū)崿F(xiàn)服務(wù)器啟動(dòng)、掛起以及保存等操作，同時(shí)能夠保障用戶能夠通過(guò)云終端控制虛擬化桌面的實(shí)際顯示效果。由此可見(jiàn)，網(wǎng)絡(luò)管理中間件是KVM虛擬架構(gòu)在實(shí)際運(yùn)作過(guò)程中非常重要的控制管理途徑。為了確保云桌面虛擬化運(yùn)行的穩(wěn)定性，必須要在網(wǎng)絡(luò)管理中間件中設(shè)置許多環(huán)節(jié)。首先，監(jiān)控方面，通過(guò)對(duì)服務(wù)器終端位置設(shè)置以及對(duì)服務(wù)器相關(guān)接口的合理控制，能夠?qū)崿F(xiàn)度服務(wù)器的整體處理性能進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)服務(wù)器性能上的漏洞，并及時(shí)采取針對(duì)性的維護(hù)措施，提高整體云桌面虛擬架構(gòu)平臺(tái)的穩(wěn)定性。

2.3 桌面客戶端

用戶桌面客戶端是云桌面虛擬化平臺(tái)的主要實(shí)際操作端。因此用戶桌面客戶端也是安裝了服務(wù)器遠(yuǎn)程 SPICE協(xié)議的操作系統(tǒng)。用戶可以通過(guò)SPICE協(xié)議客戶端來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)SPICE協(xié)議棧的客戶端軟件的一些基礎(chǔ)操作。而目前比較常見(jiàn)的SPICE協(xié)議客戶端有Windows平臺(tái)客戶端、Linux平臺(tái)客戶端、Android客戶端、Web客戶端。SPICE客戶端通過(guò)SPICE協(xié)議和SPICE服務(wù)端來(lái)進(jìn)行與虛擬服務(wù)器之間的信息數(shù)據(jù)交換。因此，用戶可以更加方便的使用PC機(jī)、瘦終端、移動(dòng)終端上的客戶端來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)云桌面服務(wù)的遠(yuǎn)程應(yīng)用。

3 云桌面虛擬化架構(gòu)實(shí)施建議

3.1 硬件配置

虛擬化技術(shù)在硬件方面對(duì)計(jì)算機(jī)配置方面有著很高的硬件要求。特別是KVM虛擬化技術(shù)，由于其虛擬技術(shù)的原理就是對(duì)服務(wù)器的虛擬化處理，因此計(jì)算機(jī)CPU在技術(shù)方面應(yīng)該完全支持虛擬化技術(shù)。而由于KVM云桌面技術(shù)的項(xiàng)目規(guī)模一般不大，所以網(wǎng)絡(luò)管理中間件一般都會(huì)和虛擬服務(wù)器共享硬件服務(wù)器資源。因此，在實(shí)際的KVM硬件配置中，只用考慮虛擬化服務(wù)器以及云終端這兩類的硬件配置就行了。虛擬服務(wù)器方面，一般采用4個(gè)8核16線程的CPU，每個(gè)CPU的主頻統(tǒng)一為2.0GHz，可達(dá)到的最大Turbo頻率為2266MHz。而云終端一般采用支持所用SPICE協(xié)議的瘦終端，同時(shí)這類云終端的應(yīng)用范圍更加廣泛，兼容性更好，價(jià)格也比較合適。

3.2 系統(tǒng)的配置和應(yīng)用

KVM是集成于Linux內(nèi)核的內(nèi)核模塊，從Linux內(nèi)核2.6.20開(kāi)始，該模塊就成為L(zhǎng)inux內(nèi)核的一部分。本項(xiàng)目采用RHEL6.4發(fā)行版（內(nèi)核版本作為2.6.32）作為宿主操作系統(tǒng)，當(dāng)KVM模塊運(yùn)行時(shí)，linux內(nèi)核會(huì)作為Hypervisor運(yùn)行。

網(wǎng)絡(luò)管理中間件在信息交流過(guò)程中要運(yùn)用Python語(yǔ)言技術(shù)，因此，在部署管理平臺(tái)時(shí)，應(yīng)該先安裝 Python的相關(guān)開(kāi)發(fā)環(huán)境以及Django框架。同時(shí)用開(kāi)源的Nginx作為網(wǎng)絡(luò)管理中間件的信息處理服務(wù)器。而網(wǎng)絡(luò)管理中間件功能的實(shí)際應(yīng)用要通過(guò)noVNC實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)WEB界面的查看和管理虛擬機(jī)的功能。

虛擬化技術(shù)的應(yīng)用效果主要取決于對(duì)虛擬機(jī)的應(yīng)用和管理。KVM云桌面項(xiàng)目一般采用支持最常用的Windows、Linux進(jìn)行虛擬操作系統(tǒng)的創(chuàng)建。而在實(shí)際的虛擬機(jī)創(chuàng)建過(guò)程中，用戶可以根據(jù)實(shí)際的需求來(lái)調(diào)節(jié)CPU內(nèi)核的數(shù)量、內(nèi)存大小以及硬盤大小。還可以通過(guò)預(yù)設(shè)網(wǎng)絡(luò)模式以及Virtio選項(xiàng)來(lái)改變虛擬機(jī)的具體運(yùn)用情況。

3.3 平臺(tái)實(shí)施和運(yùn)行維護(hù)成本分析

KVM云桌面虛擬化平臺(tái)在實(shí)施出示階段與傳統(tǒng)的PC平臺(tái)相比實(shí)施費(fèi)用要低的多，帶在后期的運(yùn)維階段內(nèi)的耗電費(fèi)用、人工費(fèi)用、安全需求費(fèi)用的內(nèi)的綜合支持卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)PC平臺(tái)。但是傳統(tǒng)PC平臺(tái)由于系統(tǒng)老化或配置升級(jí)等原因，一般應(yīng)用5年左右就要被淘汰。而云桌面虛擬平臺(tái)的計(jì)算和存儲(chǔ)工作都是有虛擬化的服務(wù)器進(jìn)行的，因此在配置升級(jí)和技術(shù)換代方面要比傳統(tǒng)的PC平臺(tái)來(lái)的更加簡(jiǎn)便，成本也相對(duì)低一些。由此可見(jiàn)，KVM云桌面平臺(tái)在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程中要注意規(guī)劃平臺(tái)運(yùn)行維護(hù)方面的成本結(jié)構(gòu)，節(jié)約運(yùn)維方面的具體花費(fèi)。

4 結(jié)論

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，云桌面虛擬化技術(shù)在企業(yè)單位的日常工作中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。為了提高虛擬化技術(shù)在實(shí)際的生產(chǎn)生活中發(fā)揮穩(wěn)定的積極作用，就必須結(jié)合實(shí)際運(yùn)用環(huán)境，堅(jiān)持科學(xué)合理的虛擬化信息平臺(tái)設(shè)計(jì)原則，注重考慮虛擬化架構(gòu)中各個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)際應(yīng)用情況，同時(shí)注意節(jié)約平臺(tái)運(yùn)維成本，依此提高虛擬化技術(shù)的應(yīng)用效果，為我國(guó)企業(yè)發(fā)展和人們生活帶來(lái)更大的便利。

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