信息技术 标准桌面云的研究 沐士光１孙志刚 唐合文１刘森 １．玉溪师范学院信息技术工程学院 云南玉溪 ６５３１００；２．云南财经大学 云南镇雄 ６５０２２１ 摘要：本文从概念、体系架构和分层结构三个方面论述了标准桌面云，对将要从事云计算的读者来说，能够从本文中理解云计算、桌 面云的概念及其应用价值，熟悉标准桌面云的体系架构，从实用角度掌握架设标准桌面云的层次结构。 关键词：云计算；桌面云；虚拟化；虚拟机 １桌面云概述 接口、显示器接口、音频接口等。 桌面云也称为云桌面，是云计算的一种具体实现。维基百科上 桌面云的应用价值主要体现在以下几个方面： 的定义，即“云计算（Ｃｌｏｕｄ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ），是一种互联网上的资源利 第一，为保证信息安全将数据上移。 用新方式，可为大众用户依托互联网上异构、自治的服务进行按需 在桌面云环境下，终端和数据信息分离，桌面和数据在后台集 即取的计算，云计算的资源是动态易扩展而且虚拟化的。”云计算 中存储和处理，不需要担心组织的智力资产泄露。另外，ＴＣ（－Ｉ＇ｌｌｉｎ 本质上是分布式计算（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）、并行计算（Ｐａｒａｌｌｅｌ Ｃｌｉｅｎｔ，瘦终端）的认证接入、加密传输等安全机制，能够保证桌面云 Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）、效用计算（Ｕｔｉｌｉｔｙ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）、网络存储（Ｎｅ￣ｏｒｋ 系统的安全可靠。 Ｓｔｏｒａｇｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）、虚拟化（Ｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ）、负载均衡（Ｌｏａｄ 第二，高效的维护和自动管控。 Ｂａｌａｎｃｅ）、热备份冗余（Ｈｉｓｈ Ａｖａｉｌａｂｌｅ）等传统计算机和网络技术发 据统计，传统桌面系统故障维护时，一名专职ＩＴ人员可对４００ 展融合的产物。 台计算机进行管理，每台ＰＣ维护流程（故障申报一安排人员一故障 桌面云是符合云计算定义的一种云，ＩＢＭ将桌面云定义为：可 定位一维护）需要较长的时间。而在桌面云环境下，资源自动管控， 以通过瘦客户端或者其他任何与网络相连的设备来访问跨平台的 维护起来方便快捷，节省ｒＩ＇投资。 应用程序，以及整个客户桌面。具体来说，桌面云是利用集群技术将 第三，提高了维护的效率。 云端的计算资源、存储资源和网络资源整合起来并进行集中管理， 使用桌面云后，每位ＩＴ人员可管理超过２０００台虚拟桌面，维护 采用虚拟化技术将物理资源转化为虚拟资源，然后根据用户的需求 效率提高４倍以上。 将虚拟资源集成为不同规格的虚拟机，向用户提供虚拟桌面服务， 第四，自动管控云端资源。 替代传统Ｐｃ的一种云计算服务模式。这种服务模式相当于将传统 可根据监控资源负载情况，保证物理服务器负载均衡；根据虚 用户的主机及其所安装的软件搬迁到了云端，客户端仅使用能连接 拟机资源占用情况，关闭不使用的物理机，节能降耗。 进入网络的瘦终端、移动设备、普通计算机等来登录和访问云端的 第五，将应用上移增强业务可靠度。 桌面。云端的虚拟机称为桌面，计算资源涉及ＣＰＵ、内存、端口等，存 传统桌面环境下，在本地计算机上处理所有的业务和应用，稳定 储资源是指磁盘阵列，网络资源主要指网络带宽。 性仅９９．５％。在桌面云中，在数据中心进行处理所有的业务和应用，强 访问桌面云的典型设备推荐采用瘦终端，当然也可以使用移动 大的机房保障系统能保持９９．９％的业务稳定性，充分保障业务的连续 设备如手机、平板电脑、个人数字助理、普通计算机如台式机、笔记 性，各类应用的稳定运行，有效降低了办公环境的管理和维护成本。 本等。瘦终端的标准配置为１个云终端（类似电视机顶盒的小设 第六，降温去噪实现绿色办公。 备）、键盘、鼠标、显示器，音箱或耳麦，云终端上配置有网络接口、ｓＢ 节能、无噪的ＴＣ部署让办公室噪声从５０分贝降低到１Ｏ分贝， 心工件的车削。 合规则重新夹装偏心工件，重新计算车削参数并继续车削，直至完 综上可知车削偏心工件比常规工件增加了反复核算垫片厚度 成车削。 和测量径向跳动量以及偏心距的步骤，因此控制起来更为复杂，其 ４结语 工艺对计算和实际操作的标准要求更高 综上可知，车削偏心件急需要考虑车削固定装置的选择是否恰 ３偏心工件的车削注意事项 当，夹具既要稳固又要不破坏工件的外表面，且车削的过程要分别 偏心工件在进行车削时既要考虑操作的合规性和技艺，又要考 完成偏心和非偏心部分的车削，偏心部分的车削需要根据公式计算 虑计算过程的合理性和正确性，在实际的偏心工件车削过程中还需 垫片的厚度，车削完成后反复修订参数和偏心距，直至完成车削并 要注意如下要点： 满足精度要求。偏心工件的车削是一个反复施工反复核算的过程， 第一就是注重百分表的测量结果，偏心件在第一次安装和车 因此比常规工件的车削更注重计算数据与实际精度的匹配，因此需 削中途重新安装时都需要进行外圆的校正，确保偏心工件的轴线 要理论与实践的相互配合，对此进行研究能够为我国提供更精密的 与车床的轴线相互平行；第二是要保证夹装偏心工件的装具硬度 偏心工件，能够为我国的机械制造业发展奠定更坚实的工艺基础。 要适合，避免夹装偏心工件后固定工具弯折导致工件跳动量增多； 第三是在保护外圆增加夹具垫片时，虽然保护了外圆的精度，但是 参考文献： 要考虑偏心距会因垫片的出现而发生变化，必须重新核算；第四是 ［１】孔小钧．偏心工件的加工方法及车削技巧［Ｊ】．中国机械，２０１３（１０）： 在确认安装合格以及参数正确之前不得将车刀靠近工件，避免错 １２３－１２４． 误的车削损害偏心工件，车削过程中要连续、稳定、低俗，避免剧烈 【２］谢玉林．一种偏心工件车加工方法［Ｊ】．机械工程师，２０１ｌ（１Ｏ）：１０７— 的车削动作降低车削精度；第五是车削过程中要倾斜切割，降低进 １０８． 刀量增加进刀距离；第六是完成车削后立刻测量精度，如果精度不 【３】陈新飚．车偏心工件课题探讨［Ｊ】．中国机械，２０１４（２０）：１２０－１２１． 信息技术 办公环境变得更加安静。ＴＣ和液晶显示器的总功耗大约６０Ｗ，相比 化、内存虚拟化和１０虚拟化三个方面。 传统计算机，能有效减少电费和降温费用。 ＣＰＵ虚拟化主要是采用“特权解除”和“陷入一模拟”方式实 第七，资源可重复使用，共享，具有弹性。 现多个ＶＭ（虚拟机）共享物理ＣＰＵ资源，并对ＶＭ中的特权指令 传统计算的ＣＰＵ平均利用率为５％～２０％。桌面云环境下，云数 进行截获、模拟执行。 据中心的ＣＰＵ利用率可控制在６０％左右，整体资源利用率得到了极 内存虚拟化通过引入一层新的地址空间即ＶＭ物理地址空 大的提升。 间，从ＶＭ角度看，ＶＭ认为本机运行在真实的物理地址空间中， ２标准桌面云的体系架构 实际上它是通过虚拟机监控器ＶＭＭ来访问真实的物理地址空 标准的桌面云体系架构原理描述如下： 问。在ＶＭＭ中保存了ＶＭ地址空间和真实的物理地址空间之间 第一，硬件基础设施。实现整个云桌面的硬件设备的集合，包 的映射表。 括服务器、存储设备、网络交换机、路由设备、防火墙、机柜（架）、机 １０虚拟化使得多个ＶＭ共享１０设备，主要采用分时复用技 房电源等物理设备，硬件设备的数量、性能等要求与云桌面系统的 术来实现，１０设备由ＶＭＭ统一管理和分配给需要访问１０设备 规模、服务质量等相关。 的ＶＭ使用。 第二，虚拟化基础平台。利用虚拟化技术（Ｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ 虚拟存储是在存储设备上加入一个逻辑层，通过逻辑层访问 Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＶＴ）实现将底层的硬件基础设施中的所有服务器资源、 存储资源，主要有“裸设备＋逻辑层”、“存储设备虚拟化”、“主机 存储资源和网络资源按照相关要求和策略进行虚拟化，为上一层 存储虚拟化＋文件系统”三种实现方式。目前业界采用最多的是 提供虚拟主机（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｍａｃｈｉｎ，ｖＭ）服务。ＶＭ为用户提供云计算功 “主机存储虚拟化＋文件系统”技术，这种技术是主机通过文件系 能，并为用户呈现虚拟桌面（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｄｅｓｋｔｏｐ，ＶＤ）。ＶＭ上可以按照 统管理ＶＭ磁盘文件，并通过虚拟化层提供丰富的高级业务，如 用户差别化需求由系统管理员或用户自己安装、卸载、配置、管理 精简配置磁盘及磁盘空间回收、差量快照、迁移、扩容、链接克隆 所需的操作系统和应用软件。 等，支持ＩＰＳＡＮ（ＩＰ存储区域网络）、ＦＣＳＡＮ（光纤通道存储区域网 第三，虚拟桌面管理层。对系统中所有虚拟桌面的会话进行管 络）、ＮＡＳ（网络附加存储）和本地存储等存储类型。虚拟网络是在 理控制，并负责对虚拟桌面使用者的权限进行安全认证，保证虚拟 物理网络设备（网卡、交换机）上实现二层虚拟交换的功能，包括 桌面被安全的访问。 ＶＭ交换、ＱｏＳ控制、安全隔离等。 第四，接人和访问控制层。用于对终端（包括接入网关、防火 ④云管理层。实现ＩＴ虚拟基础设施的资源自动化发放和一体 墙、负载均衡器等设备）的接人访问进行有效的控制。 化的运维管理，核心是资源管理和自动资源发放、运维。能够将整 第五，云终端。用于访问云桌面的智能设备，如Ｐｃ、ＴＣ、ＰＡＤ、 个云系统中对用户可见的资源抽取出来纳入统一的资源池管理， Ｍｏｂｉｌｅ Ｐｈｏｎｅ等。第六，运维管理层。由一套或多套软件系统组成， 为用户提供一体化的资源管理和自动化的业务模版、部署与调度、 主要包含ＶＤ管理和ＯＭ管理两部分。ＶＤ管理完成桌面云的开户、 接人验证、权限控制、告警管理、监控管理、配置管理、任务跟踪和 销户等业务处理流程。ＯＭ管理完成对桌面云系统各种资源的操作 通过ＡＰＩ对外提供一致的接口来连接第三方的业务管理系统等。 维护功能。 ⑤业务层Ｏ为用户提供动态的、灵活的、可扩展的虚拟桌面的 ３标准桌面云的分层结构 发放、安全接入、负载均衡、自动回收以及对虚拟桌面的运行维护 云计算的核心技术涉及虚拟化技术、内存复用技术、ＱｏＳ资源管 等功能。 控技术、虚拟机热迁移技术、存储热迁移技术、存储自动精简配置技 ４结束语 术、连接克隆技术、虚拟机快照技术、高可靠性ＨＡ技术、自动负载均 目前，桌面云已经从概念、架构、技术发展到了实际普及、推广 衡技术等。其中的虚拟化技术是支撑云计算的最重要的技术基石， 应用的阶段，尤其是在大中型企事业单位得到初步的应用，经济价 使用虚拟化技术将计算、存储和网络等物理资源进行虚拟化，构建 值得到初步显现。 资源池为用户提供按需服务。 具体实现上，虚拟化又分为寄居虚拟化、裸金属虚拟化、操作系 参考文献： 统虚拟化和混合虚拟化四种架构，裸金属虚拟化和混合虚拟化架构 ［１］ｈｔｔｐ＇Ｊ／ｂａｉｋｅ．ｂａｉｄｕ．ｃｏｍ／ｌｉｎｋ？ｕｒｌ＝ＷｚＥｗｓｊ４８ＭＶＲＣｅｘＱＸｙ５ＹＴｏＲＨｓＫ＿Ｓｌｉｗ 是虚拟化架构的发展趋势。 ＺｒｎｐｖＷｉＥｎ８ｆｔ６ｘＱＡｃｍＴＫＧＯｂｙＸｖＶＺｓＹｙ４１ＣｑＵＭＫｄｂｏ－ＸＵＺＩＳｒＨＩｇＱＩｆ－ｔＥ 云计算的服务可分为基础设施即服务（Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｓ ａ ［２］华为标准桌面云解决方案文档Ｖ１０ＯＲ００５Ｃ２０． Ｓｅｒｖｉｃｅ。Ｉａａｓ）、平台即服务（Ｐｌａｔｆｏｒｍ ａｓ ａ Ｓｅｒｖｉｃｅ，ｅａａＳ）和软件即服 【３］张军．基于云计算的企业管理信息化成本分析及实证研究［Ｄ】．天津 务（Ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｓ ８ Ｓｅｒｖｉｃｅ，ｓ￣ｓ）－种类型。桌面云是ｌａａＳ的典型应 大学，２０１３—０４—０１． 用。下面介绍桌面云的基础设施架构及安装部署过程。 ［４】王胜杰．基于桌面云技术的规划设计与应用【Ｊ］．科协论坛，２０１２— 从实际构建的角度可将整个标准桌面云按层次划分为机房设 ０６—２５． 施、物理层、虚拟平台、云管理层和业务层共五层。 ①机房设施。由保障整个云安全、稳定运行的相关设施构成， 课题项目：本文为２０１５年度玉溪市社科联《玉溪中小企业应用 如网络线缆、配线架、网络机柜、不间断电源、２２０Ｖ交流电、防雷、 电子商务提升竞争力的策略研究》的阶段性研究成果。项目编号： 空调等。 ＹＸＳＫ９２。 ②物理层。由桌面云的硬件设备构成，主要包含服务器、存储 设备、交换机、路由器、防火墙等设备，物理层设备的数量由桌面云 作者简介：沐士光（１９７１一），男，云南通海人，玉溪师范学院信息 的规模和性能要求决定。 技术工程学院副教授，研究方向为云计算；孙志刚（１９８０一），男，河北 ③虚拟平台。是建立在物理层之上，采用虚拟化技术将物理 阜城人，玉溪师范学院信息技术工程学院助教，研究方向为电子商 层上的物理设备虚拟化为桌面云所需要的逻辑资源池。 务；唐合文（１９７６一），男，四川绵阳人，玉溪师范学院信息技术工程学 虚拟化资源池包括虚拟计算、虚拟存储、虚拟网络。虚拟计 院副教授，研究方向为企业信息化；刘森（１９８６－），男，云南镇雄人， 算是将物理层提供的计算资源进行虚拟化，主要分为ＣＰＵ虚拟 云南财经大学物流学院讲师，研究方向为物流与供应链。 ・２６１・