终端虚拟化瘦客户机技术方案.docx

1、技术方案一、 方案概述桌面虚拟化技术是计算机虚拟化技术中的一种，就是借助于计算机技术把桌面进行虚拟化处理，从而增加桌面使用中的灵活性和安全性，使我们能够在任何时间和任何地点都能访问我们的个人桌面系统，与传统的桌面系统相比，桌面虚拟化技术的应用具有更大的使用价值。具体来讲，这些应用价值主要表现在以下几个方面： 使桌面系统的访问和使用更加灵活； 拥有更加简化和广泛的终端设备支持； 对桌面进行统一的配置和管理，在更大程度上确保了桌面使用的安全性； 设备采购和维护成本比较低，节约资金； 在一定程度上还减少了耗电量，更加节能减排。1. 建设思路近年来，为了应对新时期电力发展的需要，桌面虚拟化技术已经被电

2、力系统之中；在电力系统中，桌面虚拟化技术的应用具有重大意义。第一，加强了电力信息管理的安全性；电力信息管理是电力发展中必不可少的一部分。在电力信息管理中运用桌面虚拟化技术可以实现对各种业务的隔离，这样就在很大程度上避免了电力信息管理中机密的泄露和病毒的传播，提高了电力信息管理的安全性。第二，减少了电力信息管理投资成本；桌面虚拟化技术在具体的应用过程中对硬件的配置标准要求较低，一般来说，变电站或者营业厅只要具备简单的一些配置，远程虚拟桌面服务器就能够实现对很对终端进行管理和维护工作。从这方面来看，桌面虚拟化技术在电力系统中的应用大大降低了电力信息管理的投资成本，节约了电力企业的信息管理费用。2.

3、 建设目标在电力系统中，桌面虚拟化技术的应实现的目标：首先，利用虚拟化技术在电力信息管理机房搭建一个云服务的系统平台，并在此基础上安装生产管理系统、办公系统以及营销系统等多个业务软件，从而构成一个虚拟的工作环境。其次，在具体的实施中，电力终端的桌面虚拟化系统以虚拟底层硬件为技术支撑在不同操作系统中进行跨越操作，并且电力终端的桌面虚拟化系统利用不同系统的相似性，可以在一些异构硬件中实现虚拟化功能。最后，桌面虚拟化中的远程连接协议在电力系统中可以满足各个地点的营业厅的需要，只要通过连接到电力系统管理中的云服务器上，进人到虚拟界面之中就可以进行相应操作。综上所述，在电力发展新时期，桌面虚拟化技术的应

4、用对于提供电力信息管理水平具有重要意义，使电力系统能够更好地为我国经济社会发展和人们生产生活提供服务。3. 用户需求电力业务系统众多，单位的桌面IT系统时刻面临着数据安全性、桌面系统维护、业务连续性保障等诸多挑战需要解决：因为终端采购批次问题，导致终端的硬件配置不尽相同，有些硬件配置较低的终端无法运行对系统资源消耗大的软件系统；由于终端分布面比较广，变电站供电所也是偏远地区，终端的安全得不到有效监管，比如杀毒软件、随意拷走内部机密资料、随意注入携带病毒文件等等；运维人员严重不足，导致终端的维护工作效率低下，出现怠工和推迟处理的现象，严重影响办公效率。 数据安全性有待提升办公人员的工作内容往往会

5、涉及到机密信息，需要进行有效的数据安全性防护；但众多的终端PC却很容易导致出现移动磁盘拷贝、黑客盗取信息等数据泄密渠道，影响到机密数据的安全。 业务连续性缺乏保障由于终端数量众多，安全保障任务艰巨。而终端PC是最容易被病毒、木马攻击的对象，一旦某台PC被攻击就可能导致整个办公网络的业务系统崩溃。 桌面应用环境复杂随着信息建设不断发展，桌面终端数量和类型迅速增加，公类型不同，每个部门的应用需求与应用环境存在较大的差异，这样就对桌面的可靠性、适用性等提出了更高的要求，因此应用环境变得更加复杂。 资源未充分利用PC的分布式特性使人们难以通过集中资源的方式提高利用率和降低成本；结果，PC的利用率通常低

6、于5%。据统计，现有的PC办公资源，90%PC在90%的时间，CPU使用率低于10%。远程办公室需要重复的桌面基础架构，移动工作人员可能需要使用复杂的远程桌面解决方案。 扩展性与灵活性不足现有PC设备在扩展先和灵活性上存在不足，特别对于临时性和短期性的扩展需求，如新部署一批办公终端，传统模式需要投入大量的部署工作，缺乏良好的扩展性和及时性。云终端与云桌面虚拟化技术是近几年来业界最具创新的IT技术，完全可以解决上述问题。4. 需求分析针对上述问题，建议使用“云终端 + 桌面云”技术取代胖客户端PC。具体而言，采用在服务器系统上承载桌面映像，使用云终端访问桌面映像的方法。以集中资源并提高其桌面计算

7、基础架构的可管理性。用户在选择“云终端 + 桌面云”技术时，需要考虑的主面的内容： 终端电脑低碳节能减排超低功耗，符合能源之星规范，切合国家低碳环保政策；低噪音，带来安静的办公环境；绿色IT，节能降耗、低碳环保。 最终用户体验良好的用户体验，能够提供与目前用户使用的PC一样的体验效果及功能：如流畅地播放视频，通过即时通讯软件进行多媒体通信（包括双向语音），流畅地观看带有flash的网页，使用各种外设等；管理员有必要的监测能力，评估最终用户体验和排除故障所需的工具，以找出问题，并计划调整受到影响的服务质量。 安全性桌面和应用全部运行在数据中心的服务器上，集中进行安全管控；用户无法随意将涉密文档和

8、档案、用户信息从工作桌面上恶意的取走；可以制定严格的访问策略，细粒度地控制最终用户对桌面应用的访问权限，例如是否可以打印、复制粘贴或将文件保存到本地。 可靠性服务可用性即没有直接影响整体架构问题的单点故障；所有功能组件必须支持冗余或高可用性，某些功能组件出现故障也不受影响所有用户，其次允许个别用户会话尽可能自动恢复；如有需要，部署主动监控服务、报警机制、负载共享或故障切换机制，应无缝转移负荷不用的资源，同样不必要加载失败的节点。 可扩展性作为最终目标的“云终端 + 桌面云”技术的基础建设，在设计中支持300或更多的用户；功能模块化可以为未来的发展提供基础，当数量或应用等发生变化，功能模块化可以

9、很容易地适应，而无需重新设计或重新设计整个基础设施。二、 技术说明1. 产品概述桌面云平台是中国首发的一体化企业级虚拟化平台，它融合了企业级的服务器和桌面虚拟化的功能和优势，通过统一的管理平台全面管理位于数据中心的物理和虚拟资源，用户仅需要使用价格低廉的云终端或精简PC就可以连接到数据中心中的Windows或Linux桌面，甚至是服务器桌面，并获得类本地PC的使用体验。桌面云平台为企业部署桌面云提供了所需的全部功能，它致力于帮助企业利用有限成本，最大化IT资源的效率和利用率，最大限度帮助企业构建最具灵活性的基础架构平台，帮助管理员有效管理复杂的企业桌面环境。 统一管理：统一的Web管理平台实现

10、对服务器和桌面虚拟化的统一管理 高可用性：简单配置即可实现虚拟桌面失效切换，提升桌面SLA等级 在线迁移：让虚拟桌面在不同物理服务器之间迁移，桌面应用不中断 系统调度：策略式的系统调度策略使系统资源根据负载自动进行负载均衡 节能管理：自定义策略降低电源和制冷开销，响应国家绿色节能号召 镜像管理：创建、管理和供应虚拟桌面镜像，可实现大批量供应桌面 高级检索功能：大规模桌面部署环境中的快速定位、简化管理 云端传输协议：优化的网络性能，提供类本地PC的使用体验2. 系统架构桌面云平台系统架构如下所示： 存储资源中心：云数据资源存储和调度中心，数据集中存储、统一管理；如虚拟云桌面主机数据文件、应用数据

11、文件、云主机备份文件通过FC数据网络或IP-SAN数据网络架构实现存储资源整合； 网络资源中心：桌面云系统数据交付的“高速公路”，分为数据中心网络和云桌面交互网络；数据中心网络建议为FC架构或者千兆以上的IP-SAN架构； 桌面云系统部署：直接在服务器群组上进行安装部署，无需其他操作系统支持，直接运行在裸金属上，对CPU、内存、存储等资源进行调度，支撑云桌面的资源需求 虚拟化层：对于上层的云桌面所需要的CPU、内存、存储等资源，由基于裸金属部署的云系统直接进行调度，实现资源的高效率支持； CTDM设备管理系统：可运行在通过桌面云系统创建的windos2008的服务器虚拟系统平台中，节省硬件投入

12、成本； 服务器虚拟化支持：所部属的桌面云系统，同步支持服务器虚拟化；云桌面和服务器虚拟化，融合在同一平台，管理更便利，效率更高，成本更低； 桌面云平台管理实现：基于B/S架构的管理平台，可以在网络组中，灵活管理，实现移动办公和管理特性；通过web网页形式进行管理，只需要打开浏览器输入管理端IP或者网址即可； 云桌面前端接入：所部属的云桌面通过前端的云终端设备无缝进行挂接，同时实现对打印机、摄像头、USB等外设的重定向支持； 注：云桌面前端挂接，支持旧PC的利用模式。3. 主要功能桌面云平台功能如下表所示：功 能描 述桌面云平台虚拟化主机（CTVN） 基于内核虚拟机技术KVM构建，兼顾高效稳定的

13、性能与高安全性，为整个桌面基础架构虚拟化提供了坚实的底层平台。CTNHu 裸金属架构u 低于200MB的Hypervisor镜像，小于850MB的安装空间、默认占用500MB内存u 基于Linux 内置的KVM（基于内核的虚拟机）技术u 基于映像的轻量级系统管理程序，具有最小安全影响u 支持VLAN、网络连接和广泛的网络设备支持扩展性u 每集群最多支持200台物理主机u 物理主机支持最多160个CPU和64TB RAMu 每虚拟机最多支持：64 vCPU and 2TB vRAM、u 每虚拟机最多8块磁盘u 每虚拟机最多可以拥有8块虚拟网卡、u 最多支持32个PCI设备性能u 虚拟主机网络，降

14、低主机和虚拟机之间的网络通讯延时，提升网络效率u 云端I/O提供类似于物理的磁盘性能u 内存过量分配：允许用户在其虚拟机中使用比现物理主机更多的内存，提升内存利用率u KSM 内存页合并技术，最大限度提升单台主机的虚拟桌面密度故障诊断u 支持远程记录syslog和远程kernel dump桌面云管理平台 CTVM，用户可以通过统一的Web管理控制台集中查看和管理虚拟化环境内的所有组件：物理主机、存储和网络以及虚拟的虚拟机、模版和镜像，同时支持对虚拟化环境进行综合管理，包括虚拟机的生命周期管理、全局快速检索、日志和监视、高可用、在线迁移、电源管理、动态调度、负载均衡等企业级功能。架构u 基于经过

15、验证的Java、JBoss7、Postgres数据库等组件共同构建APIu RESTful API、SDK、管理门户u 管理员门户提供了对物理的主机、存储、网络的管理和监控，同时构建逻辑的资源池，使CPU、内存、磁盘等资源可以更灵活分配u 管理门户提供了对虚拟资源，如：虚拟机、模板，快照、用户、资源池等资源的细粒度管理u 提供了树状虚拟化环境的分级管理的树状视图u 提供了提升管理体验的导航、标签和书签功能u 增强的查询引擎，快速检索和定位虚拟机u 更广泛的事件、警告信息及监控u 增强的配置向导，简化系统配置，提升管理体验u 时事任务状态监视用户门户u 门户提供标准用户访问入口u 提供高级用户访

16、问入口u 支持高级用户的分级授权及资源调度u 支持客户端体验自助服务审计门户u 提供丰富的报表和事件日志管理功能u 用户自定义审计内容实时迁移u 允许虚拟机基于迁移策略实时从集群中的一台主机迁移到另一虚拟化主机u VM迁移策略支持自动或手动迁移，并可根据需求定义迁移的优先级策略高可用u 基于弹性策略，优先保障高可用性虚拟机在集群中的资源调度 u 自动/手动定义高可用虚拟机的优先级策略u 允许关键虚拟机在硬件故障时从另一个主机重新启动维护模式u 允许一键式迁移虚拟机，轻松应对主机的维护升级或硬件更新电源管理u 支持IPMI、Drac、UCS、ilo等主流远程管理卡辅助电源管理。系统调度u 均匀分

17、布（自动均衡在集群中主机上的负载策略）u 省电模式（在非繁忙时间合并到更少的主机的虚拟机负载策略）桌面管理u 批量创建（自动/手动）创建桌面u 桌面状态机生命周期管理u 桌面连接及分配管理u CTVP的远程传输协议支持云终端和PC桌面虚拟化、优化的网络性能，包括动态和可变压缩算法的高延迟网络的自适应。u 增强的Linux桌面支持，自动调整大小，包括支持更高的屏幕分辨率u 支持剪贴板的复制和粘贴u 单点登录u 基于模板部署多个桌面虚拟机的桌面池存储管理u 支持iSCSI，光纤通道和NFS共享存储基础设施u 支持更好的虚拟磁盘文件共享的性能和透明块对齐本地存储u 支持本地的物理磁盘和本地连接SAN

18、u 支持预分配以获得最佳性能和精简配置磁盘（厚厚置备）磁盘最佳的存储使用率网络管理u 支持Bridge及VLANu 支持STP，防止网络风暴u 支持物理和虚拟网卡的绑定模式，如备份、聚合、负载等。u 支持网络分流，如管理网络、存储网络、数据网络u 支持显示网络分流基于用户和角色的授权管理u 支持红帽身份管理（LDAP）或微软的Active Directory，无缝兼容企业已有目录架构u 8种管理角色、4种用户角色，细粒度、可继承的管理所有使用物理和虚拟的资源的角色迁移工具u V2V、P2V迁移工具u OVF格式支持Guest OS支持u 支持的服务器操作系统n Red Hat Enterpri

19、se Linux: Red Hat Enterprise Linux 3, 4, 5, and 6(x86/x64) n Windows Server 2003, 2003 R2, 2008, 2008 R2(x86/x64)u 支持的桌面操作系统n (Red Hat Enterprise Virtualization for Desktops add-on)n Red Hat Enterprise Linux Desktop 5 and 6(x86/x64)n Windows XP(x86)n Windows 7 (x86/x64)CTVM软硬件需求u 最低硬件需求n 至少一个双核CPU的x

20、86_64服务器，4GB内存、25GB本地存储、一块千兆网卡u 建议硬件需求n 至少一个或多个四核或以上CPU的x86_64服务器，16GB内存、50GB本地存储、一块千兆网卡n 要求的操作系统：CTVM管理平台CTVN硬件需求u Intel 64 或 AMD64 CPU 扩展u Intel VT 或AMD-V 硬件虚拟化扩展u 至少2GB内存u 至少10GB本地存储u 至少一块千兆网卡（建议没台服务器总带宽不低于2GB）管理客户端需求u 支持的操作系统系统需求n Windows XP (仅限于x86)n Windows 7 (x86, AMD64 或 Intel 64)n Windows 2

21、008/R2 (x86, AMD64, o或Intel 64)u 浏览器需求n Internet Explorer 8或以上更高版本, 同时需要安装CTVP ActiveX控件n 带有CTVP XPI的Firefox浏览器用户客户端需求u 系统需求n Red Hat Enterprise Linux 5.5 and higher (i386, AMD64 or Intel 64)n Red Hat Enterprise Linux 6.0 and higher (i386, AMD64 or Intel 64)n Windows XP and XP embeddedn Windows 7 (x

22、86, AMD64 or Intel 64)n Windows 2008/R2 (x86, AMD64 or Intel 64)n Windows Embedded for thin clientsn 支持Linux云终端集成CTVP协议客户端u 浏览器需求n Internet Explorer 8或以上更高版本, 同时需要安装CTVP ActiveX控件n 带有CTVP XPI的Firefox浏览器4. 特点与优势1) 一体化企业级平台桌面云平台是综合性的企业级虚拟化管理平台，它通过统一的Web管理控制台，实现了对物理及虚拟资源的管理，同时通过与目录服务、桌面池等功能的密切配合，完美实现了对

23、物理资源的管理、资源池的构建、虚拟机的建立、模版的转换、批量桌面的生产，以及精确的权限控制及分配。其主界面如Error! Reference source not found.所示：主要管理模块：虚拟机管理、资源池管理、用户管理、网络管理、日志管理、性能分析、故障诊断、权限管理、在线维护等众多管理功能。多种管理策略近一步增强了平台的实用性，如控制策略、安全策略、时间策略、桌面配置策略等、用户密码策略、日志审计、负载均衡策略等等；同时支持应用远程接入及应用加速。2) 广泛的兼容性桌面云平台中，内置了三种存储域，数据存储域、导出存储域、ISO存储域，支持本地物理磁盘存储、IP-SAN存储、FC-S

24、AN存储和NAS存储等多种类的存储设备，如Error! Reference source not found.所示： 其中在数据存储域，为了提供更好的主机及虚拟机性能，SPM（存储池管理器）系统可以直接挂载块设备，获得接近于物理设备的性能。桌面平台广泛支持Windows、Linux 等主流操作系统的各个版本，尤其需要支持现有业务系统所运行的Windows、Linux操作系统版本， 包括但不限于Windows 2003、Windows 2008、Windows Xp、Win7等Windows系列操作系统，以及Redhat Enterprise Linux、 Ubuntu、Suse Linux、C

25、entOS等Linux操作系统；3) 高可用性持续监控物理主机系统。如果出现硬件故障，任何配置为“高可用“的虚拟机将在集群中的另一个主机上重启。高可用性将自动重启虚拟机，而无需用户干预。虚拟机在几秒内完成重启，而且管理员会收到提示。当原始主机系统恢复后，实时迁移可用于将虚拟机”恢复“到原始主机，而不会中断服务。高可用性与系统调度集成，以保证虚拟机根据当前的资源利用率而在所选择的主机上重启，并且符合任何负载均衡或节能政策。利用桌面云平台的高可用性，配置高可用的虚拟机只需点击一个复选框即可实现。在线迁移提供了在不中断服务的情况下，在物理主机之间移动正在运行的虚拟机的能力。实时迁移对最终用户透明，在

26、虚拟机转移到新的物理主机时，虚拟机保持不断电，而且用户应用继续运行。在线迁移允许管理员： u 在不关闭应用的情况下执行硬件维护。 u 将虚拟机转移到新的主机，在集群内动态地平衡资源。 u 从可能出现软故障的主机迁移虚拟机。 u 将虚拟机转移到新的主机，以释放资源，将资源分配给其它虚拟机。 在线迁移如Error! Reference source not found.所示：4) 策略式动态负载均衡个别主机所拥有的硬件资源有限并且有可能会发生错误，为了防止错误和资源耗尽的情况发生，主机被合并在一起组成了集群，桌面云管理平台会通过集群的负载均衡策略，调度以及迁移等功能的配合，虚拟机在集群中不同主机之

27、间的迁移，完成系统资源的动态负载均衡，满足集群中可用资源的变更。确保集群中，没有任何一个单一主机需要负责集群中所有虚拟机的运行。同时，管理平台能够分辨出集群中未充分利用的主机，并将该主机上的所有虚拟机迁移，已达到节能的效果。桌面云平台在执行策略式动态负载均衡工作中会执行如下事项：u 虚拟机器启动：集群中的资源将会被检查，以判断虚拟机在集群中哪部主机上启动u 虚拟机迁移：集群中的资源将会被检查，以判断最佳的目标主机u 正常巡检：集群中的资源会以正常间隔被检查，以判断个别主机的负载，是否遵循了集群的负载均衡策略。5) 统一连接管理桌面云平台中的Connection Broker是一个非常核心的组件

28、， 它扮演了非常重要的角色。它提供的功能不仅仅包括了把用户发出的对虚拟桌面的连接请求转向相应的可用的虚拟桌面，同时它还提供了控制虚拟桌面电源状态，跟踪虚拟桌面的用户登陆状态，管理用户和虚拟桌面实例关系映射，管理虚拟桌面实例生命周期等等一系列的重要功能。Connection Broker是整个桌面虚拟化 VDI 解决方案中的中枢。向前端用户提供对虚拟桌面和瘦机的管理和连接功能；Connection Broker 基于前端用户请求，它向后端资源（虚拟化服务器、网络资源、存储资源）实施虚拟桌面的管理和连接操作。6) 链接克隆克隆功能是根据一个源虚拟机克隆出一个或多个克隆虚拟机，且克隆虚拟机拥有与源虚

29、拟机完全相同的操作系统、应用程序乃至数据。克隆功能给管理员在桌面管理和运维上带来了极大的便利。克隆技术可分为完整克隆和链接克隆：u 完整克隆：克隆虚拟机和源虚拟机是两个完全独立的实体，源虚拟机的修改乃至删除不会影响到克隆虚拟机的运行。u 链接克隆：克隆虚拟机必须在源虚拟机存在的情况下才能运行，多个克隆虚拟机之间的公共部分（共同来自源虚拟机的部分）可以共用同一份内存空间和同一份磁盘空间，从而使企业的IT成本更低。桌面云平台包含了完整克隆和链接克隆特性，无论虚拟机内安装的是Windows 7，Windows XP等桌面操作系统，还是Windows server 2008, Linux等服务器操作系

30、统，都可以同样使用链接克隆技术，从而使桌面云解决方案在同等硬件资源条件下，能够提供更多的业务虚拟机，实现更高的虚拟桌面密度。7) 用户访问方式针对电力系统桌面云平台提供基于C/S或B/S多种方式接入： 通过于PC主机安装指定的云桌面客户端CTVC程序，即可接入云桌面进行生产办公。 传统PC主机安装自主研发的CTOS系统，实现快速接入云桌面（基于Linux内核的终端操作系统，具备软件铸著作权和知识版权）。 云终端接入：通过云终端快速接入云桌面（ARM或X86）；8) 先进的桌面管理传统桌面虚拟化平台对虚拟桌面的管理还停留在粗放型阶段，重新定义了对虚拟桌面的管理，以运营的思路，将传统桌面管理的精髓

31、移植到对虚拟桌面的管理。u 快速配置：在几分钟内创建新的桌面环境 u 链接的镜像：基于主镜像配置新的虚拟桌面，节约90%的存储容量u 桌面合并：创建可按需访问的虚拟桌面组，简化配置流程，并提高灵活性u 基于搜索的管理：轻松地搜索配有特定应用和特定版本的虚拟桌面，从而快速地识别需要升级或者打补丁的虚拟桌面。9) 丰富的桌面支持桌面云平台对虚拟桌面OS提供了丰富的支持，包括Linux虚拟桌面、专用桌面和浮动桌面都可以提供全面支持。10) 卓越的用户体验用户体验是桌面云产品的唯一检验标准，桌面云平台致力于为用户提供无需适应，一致性的使用体验。u 高分辨率显示：用户在虚拟桌面上体验到原色(32 位) 高分辨率显示( 分别达到1920 x 1080，最高可以支持2560x1600) u 流视频：用户可以在虚拟桌面上观看高质量的流视频 u 多监视器显示：用户最多可以将四台监视器连接到单个虚拟桌面 u 双向音视频：用户可