馬笛MA Di

（國家能源集團國源電力內蒙古蒙東能源有限公司鄂溫克電廠，呼倫貝爾021000）

0 引言

這些年我國信息化建設逐漸完善，絕大多數(shù)區(qū)域的公司已經(jīng)實現(xiàn)了網(wǎng)絡化辦公，計算機網(wǎng)絡技術在生產生活中扮演著越來越重要的角色。虛擬云終端又叫做虛擬云桌面、云電腦，是目前代替?zhèn)鹘y(tǒng)計算機辦公的一種新型、高效的運作模式。在架構虛擬云終端技術時，企業(yè)經(jīng)常是以PC機作為終端系統(tǒng)，借助云計算計算理念和交付模式，將IT資源、系統(tǒng)資源和應用功能進行整合。用戶不需要再購買計算機主機，主機所包含的組件全部都可在后臺服務器中虛擬出來，從而做到成本的節(jié)約，同時還增強了實用性，提高了工作效率。隨著當代虛擬化技術的快速發(fā)展，計算機的硬件設備及軟件之間聯(lián)系方式也變得也越來越靈活，同時還大大的增加了其拓展性能。近些年，隨著越來越多的企業(yè)建立私有云或者公有云，將業(yè)務提升到了云端，虛擬云終端技術不斷走向成熟，其在信息網(wǎng)絡安全等方面的優(yōu)勢已經(jīng)逐步凸顯出來。云終端目前已經(jīng)成為了當代桌面辦公的全新發(fā)展走向，并且在國內外已經(jīng)有了許多成功的案例。截至目前，全球五百強企業(yè)大部分已經(jīng)采取虛擬云終端的模式進行辦公。在國內中國農業(yè)銀行已經(jīng)有20 萬臺終端采用云桌面的方式運行，華為也有超過5 萬臺云終端。目前云計算及云終端已經(jīng)成為非常成熟的技術在各個行業(yè)企業(yè)里面得到應用，也適應了企業(yè)信息化建設的發(fā)展需求。在網(wǎng)絡辦公中架構虛擬云終端技術時，可以解決傳統(tǒng)PC 終端中的缺陷，為網(wǎng)絡辦公水平的提高奠定良好的基礎。

1 傳統(tǒng)PC 終端系統(tǒng)遇到的挑戰(zhàn)

傳統(tǒng)PC 終端系統(tǒng)就是將操作程序、應用程序以及存儲、計算、融為一體的臺式計算機機或者筆記本電腦，其不僅具有使用方便、操作靈活的工作特點，而且能夠支持多種操作系統(tǒng)和程序。但是隨著傳統(tǒng)客戶端系統(tǒng)數(shù)量的增多，傳統(tǒng)PC 終端系統(tǒng)迎來了新挑戰(zhàn)，其具體主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.1 使用成本方面的挑戰(zhàn)

首先是維護成本提高。隨著我國科技水平發(fā)展速度加快，目前各大中小型企事業(yè)單位規(guī)模正在不斷增大，企事業(yè)員工數(shù)量也隨之大幅度增加，然而員工在工作中離不開計算機和網(wǎng)絡系統(tǒng)。由于傳統(tǒng)的PC 終端在對操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)以及應用程序等方面進行維護時，需要專業(yè)計算機技術人員進行維護，再加上這些年PC 終端升級速度較快，導致企業(yè)需要花費大量時間及費用對計算機及其系統(tǒng)等進行升級維護，增加了企業(yè)的經(jīng)濟付出成本。

其次是運行成本增大。近幾年隨著企業(yè)PC 終端數(shù)量增多，使得計算機設備能耗不斷提高，以臺式計算機為例，如果主機在工作狀態(tài)中的功率為200W 時，液晶顯示器功率為20W，由于很多企業(yè)的臺式計算機基本上都是長達9個小時運作，每臺臺式計算機一天的耗電量為5kW/h，一天的電費需要3 元，如果企業(yè)中45 臺臺式計算機，則一個月的電費就需要四千元左右，增大了傳統(tǒng)PC 終端電費運行成本。

1.2 資源閑置方面的挑戰(zhàn)

首先是資源利用率較低。雖然目前絕大多數(shù)企業(yè)都擁有數(shù)量較多并且功能強大的PC 機，但是在調查中發(fā)現(xiàn)，這些PC 機利用率較低。由于在日常工作過程中，PC 機主要用于網(wǎng)頁搜索資料以及WORD、EXCEL 等文字處理工作，然而對于這些工作來說，強大的PC 機功能并未得到完全的利用。同時，這些年我國計算機技術發(fā)展速度加快，提高了計算機硬件性能，但是這些性能在網(wǎng)絡工作中無法被充分利用，從而出現(xiàn)計算機CPU、內存等方面的資源浪費等問題。

其次是管理響應速度慢。當計算機系統(tǒng)升級或者遭受病毒侵擾時，都需要計算機工作人員對每臺計算機進行維護，這樣會在一定程度上增加計算機工作人員的工作量。如果計算機出現(xiàn)軟硬件故障時，則很難在較短時間內將計算機迅速恢復到與原系統(tǒng)相同的工作環(huán)境中來，再加上硬件升級時，需要管理人員結合實際情況購買相關硬件設施，從而降低了計算機管理響應速度。

1.3 管理方面的挑戰(zhàn)

在日常的工作過程中，難免有些員工會利用PC 終端進行其它不必要的操作，其大大增加了計算機等終端辦公系統(tǒng)的管理難度。比如，當企業(yè)在計算機內存儲加密文件時，容易出現(xiàn)移動存儲介質交叉使用的現(xiàn)象，但是如果要對企業(yè)內部所有PC 終端進行安全檢查，則會浪費大量的時間及人力、物力，卻依舊無法從根源去處理問題所在，從而容易引發(fā)重要數(shù)據(jù)被盜的問題。

1.4 安全方面的挑戰(zhàn)

首先是信息安全方面顯露出的問題。為了防止企業(yè)的計算機出現(xiàn)“一機兩用”的情況，需要企業(yè)去制定一套移動存儲介質管理制度措施，避免移動存儲介質出現(xiàn)亂插、亂用的問題。但是調查結果中顯示，目前企業(yè)所制定的管理措施，根本無法完全解決通過非本地的其它系統(tǒng)訪問本地數(shù)據(jù)的問題。例如借助WinPE 啟動光盤或U 盤啟動能夠隨意訪問和復制本地未加密的所有數(shù)據(jù)信息，如果出現(xiàn)員工私自將工作用的計算機及移動存儲介質帶出企業(yè)時，則會出現(xiàn)數(shù)據(jù)泄露的問題，這導致了嚴重的安全隱患的產生。

其次是數(shù)據(jù)存儲等方面顯露出的問題。絕大多數(shù)PC終端沒有自動備份功能，如果計算機內部磁盤出現(xiàn)損壞時，則會出現(xiàn)內部數(shù)據(jù)丟失的問題，影響了相關工作人員的工作進程，對企業(yè)平穩(wěn)運轉造成不良影響。

2 云終端系統(tǒng)運作原理

云服務器是集計算、存儲和網(wǎng)絡運行的集中統(tǒng)一運行管理平臺，可以幫助用戶快速的構建更為安全及穩(wěn)定的應用，降低了IT 運維的成本及整體運維難度。云終端系統(tǒng)則是借助網(wǎng)絡技術，利用云服務器及終端架構成為新型C/S終端的辦公模式。相比傳統(tǒng)PC 終端系統(tǒng)而言，虛擬云終端系統(tǒng)沒有本地硬盤等常見硬件設備，而通常是采用桌面虛擬化的技術進行服務器資源的共享。在虛擬云終端系統(tǒng)中，應用軟件和數(shù)據(jù)的管理及存儲，通常由服務器來負責完成的，同時進行系統(tǒng)的升級以及維護。企業(yè)在網(wǎng)絡辦公中運用虛擬云終端技術時，可以減少企業(yè)信息技術資金投入成本，提升云終端系統(tǒng)利用效率，減少企業(yè)網(wǎng)絡維護和安全管理方面的人力資源需求，提升企業(yè)辦公效率。（圖1）

圖1 云服務集中統(tǒng)一運行管理

桌面虛擬化技術是組織云終端系統(tǒng)工作的基礎，它的工作原理是在物理服務器中安裝虛擬主機系統(tǒng)，借助虛擬主機系統(tǒng)模擬操作系統(tǒng)在運行中需要的硬件資源，這些資源包含CPU、內存、網(wǎng)卡、存儲等。計算機操作系統(tǒng)在運行這些虛擬硬件資源時，可以使用多個操作系統(tǒng)中的共享物理服務器中的硬件資源，提升計算機中的軟硬件系統(tǒng)應用機率。虛擬桌面在存儲執(zhí)行時，通常是在數(shù)據(jù)中心中進行，用戶可以直接通過終端設備遠程訪問協(xié)議訪問數(shù)據(jù)中心，并將桌面虛擬機在數(shù)據(jù)中心進行集中管理，這種管理體驗與傳統(tǒng)PC 終端管理效果和體驗感基本一致，并且存有工作便捷的優(yōu)點。

云終端具有軟硬件高度集成一體化的優(yōu)勢，還具備高速低功耗嵌入式處理器，相比臺式計算機而言，機身小巧輕便，接口齊備，包含了USB 接口、RJ45 以太網(wǎng)口、顯示器接口、麥克風輸入口、揚聲器輸出端口等，功耗基本上是在5W 左右，利用網(wǎng)絡協(xié)議和標準的局域網(wǎng)架構與服務器連接到一起，這樣可以直接通過遠程訪問協(xié)議和云服務器進行通信。

當眾多云終端登陸到云服務器時，云服務器可以為不同云終端用戶設置獨立會話，并且每個云終端分別占有獨立的內存空間，這樣在運轉的過程中，運行程序界面可以直接通過遠程訪問協(xié)議發(fā)送到云服務器上，防止出現(xiàn)程序運行相互干擾的問題，提升線上辦公質量和工作效率。再加上云終端作為客戶端設備，其中的配置、存儲、運行和管理等功能都是由云服務器完成，這樣可以有效利用云終端中服務器的功能，增強計算機的使用機率。

目前的技術對于桌面云終端的用戶而言，在辦公的時候可以直接通過鼠標、鍵盤等的操作連接到云服務器端，通過云服務器的作用將辦公終端的用戶界面顯現(xiàn)出來，工作體驗與傳統(tǒng)PC 終端工作體驗基本一致，甚至優(yōu)于傳統(tǒng)的PC 終端。

3 云終端系統(tǒng)分類

3.1 云終端工作模式分類

首先是單工作模式。這類模式的云終端通常是采用共享計算的方式開展工作，云終端中的所有軟件包含操作系統(tǒng)都需要安裝在服務器端，并在開展工作時在服務器內部運行，最終運行效果可以直接在遠程訪問協(xié)議中顯示，云終端主要是以負責接收顯示信號、發(fā)送鍵盤和鼠標等外部設備的操作信息。

其次是雙工作模式。這類模式的云終端在共享計算模式中，可以借助迷你版PC 模式運行，系統(tǒng)終端自身攜帶簡單的操作系統(tǒng)，在開展工作時可以不用借助服務器，而是通過上網(wǎng)、獨立運行等方式處理工作任務。

3.2 桌面虛擬化架構分類

云終端中的服務器端使用桌面虛擬化技術時，通常會將所有桌面虛擬機放到服務器端進行統(tǒng)一托管管理，力求為用戶提供良好的PC 使用體驗?，F(xiàn)如今桌面虛擬化的架構形式有以下兩種：首先是VDI 架構，又稱虛擬桌面基礎架構，這種架構通常需要在服務器上架設多個操作系統(tǒng)虛擬機，每個虛擬機使用者需要通過一對一的方式進行連接，并且每個使用者可以獨自享受相應虛擬機上的操作系統(tǒng)，有效滿足使用者操作需求。其次是會話架構，這種架構采用操作系統(tǒng)多用戶的特點，在同個操作系統(tǒng)上可以為多個用戶劃分不同用戶名，多個用戶可以在同一時間段共同享受同一個操作系統(tǒng)。

3.3 遠程訪問協(xié)議分類

首先是RDP 協(xié)議。這種協(xié)議又稱遠程桌面協(xié)議，是由Citrix 公司研發(fā)而成，后來被微軟公式購買集成到Windows 中，一般情況下微軟桌面虛擬化產品和Vmware中的SunRay 等硬件產品在開展線上辦公時，都需要用到這項協(xié)議。其次是ICA 協(xié)議。這種協(xié)議又稱為獨立計算機結構，也是由Citrix 公司研發(fā)，但是與RDP 協(xié)議相比，ICA協(xié)議具有適應多種網(wǎng)絡協(xié)議、支持多種操作系統(tǒng)、占用更低網(wǎng)絡寬帶等優(yōu)點。Citrix ICA 系統(tǒng)可以在同時一時間段快速安裝多種應用軟件，不用進行IT 管理，這樣能夠有效減少系統(tǒng)支持成本和部署新的升級方案所應用的時間。與此同時，該協(xié)議還能優(yōu)化計算機硬件和網(wǎng)絡資源，全面保護計算機前期投資，快速預見出應用軟件分發(fā)，在使用的過程中不用考慮網(wǎng)絡寬帶方面的問題。再者是PCoIP 協(xié)議，該項協(xié)議由Vmware 公司和Teradici 公司合作研發(fā)而成，其中最大的優(yōu)點就是可以將用戶會話通過圖像的形式進行壓縮傳輸，在用戶進行操作時，只需要傳送變化部分即可，并且在低寬帶中也可以使用，確保線上辦公順利進行。PCoIP 協(xié)議是一種高效率的數(shù)據(jù)互換協(xié)議，利用數(shù)據(jù)壓縮、加密和連接優(yōu)化技術，可以在網(wǎng)速非常低的寬帶中使用，享受到的運行速度與局域網(wǎng)一致。

4 虛擬云終端的實現(xiàn)方式

構建基于云計算的桌面虛擬化應用，用戶端采用瘦客戶機的方式提供虛擬桌面的應用，減少PC 客戶端的采購數(shù)量，同時數(shù)據(jù)集中存儲且傳輸為加密方式，防止重要信息泄露，從根本上杜絕安全隱患。

4.1 項目的整體架構

虛擬云終端是通過現(xiàn)代虛擬化技術去實現(xiàn)云終端的應用。其物理技術架構主要由服務器、存儲、SAN 交換機、以太網(wǎng)交換機、瘦客戶機（或者利舊PC）組成。服務器及存儲是通過虛擬化軟件來實現(xiàn)服務器的虛擬化，同時它還可以提供云終端所需的全部計算資源及存儲資源；SAN 交換機用于實現(xiàn)服務器和存儲的連接，以太網(wǎng)交換機用于網(wǎng)絡的互連，瘦客戶機提供終端訪問（詳見圖2）。

圖2 虛擬云終端整體架構

4.2 虛擬云終端的實現(xiàn)

主機設備主要由高性能的服務器構成，具備高擴展性和性價比，提供CPU、內存、網(wǎng)絡等資源。

虛擬云終端系統(tǒng)應該使用管理、存儲和業(yè)務三網(wǎng)隔離的服務模式，以此來確保云終端系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性及可靠性，避免了網(wǎng)絡干擾的發(fā)生。其次，云終端系統(tǒng)桌面資源須具有輕松登錄、快速響應等特點。在虛擬云終端系統(tǒng)環(huán)境中最好選用FC SAN 系列來承載虛擬桌面的磁盤鏡像。

云終端系統(tǒng)的存儲設備主要分為兩種類型，分別是基于塊存儲的FC SAN 及ISCSI 存儲、基于文件系統(tǒng)的NAS存儲設備。虛擬化云終端系統(tǒng)最好是搭建在FC 類的存儲上。同時要求FC 存儲交換機應當與服務器采取交叉連接的方式，用以形成冗余的鏈路網(wǎng)（存儲）；而對于ISCSI 存儲設備，則建議用于放置用戶數(shù)據(jù)文件，因為在虛擬機啟動的時候所有數(shù)據(jù)均需從交換機處獲取，這樣會導致交換機的壓力過大而出現(xiàn)一些不必要的問題。與此同時選擇存儲設備的要求是不僅要具備大容量的存儲空間，而且還需要較低的成本設備，以用于用戶的配置及數(shù)據(jù)文件的存儲。

圖3 虛擬云終端系統(tǒng)存儲及網(wǎng)絡配置圖

5 結束語

綜上所述，如今科學技術不斷發(fā)展，網(wǎng)絡基礎設施建設逐步完善，而虛擬化因其穩(wěn)定性與可靠性及高速發(fā)展的特性，其技術在敏感行業(yè)和地區(qū)備受推崇。同時，傳統(tǒng)的行業(yè)已不滿足于現(xiàn)有的系統(tǒng)運載模式，為減少不必要的損失和生產工作的正常進行，信息網(wǎng)絡的穩(wěn)定可靠運行已成為大家的普遍共識，虛擬云終端技術便得到越來越多的應用。這些年我國信息技術發(fā)展速度較快，推動了虛擬云終端技術的產生和發(fā)展，彌補了傳統(tǒng)PC 終端的不足，能夠有效滿足線上辦公的各種工作需求，減少企業(yè)在計算機系統(tǒng)方面的經(jīng)濟付出成本和人力資源投入，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。