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桌面虚拟化技术发展综述

2013/7/26    来源:万方数据    作者:李治龙  黄崇争      
关键字:虚拟化  桌面虚拟化  云计算  
随着全球网络化、信息化的飞速发展,虚拟化技术也得以广泛应用,桌面虚拟化技术因其具有诸多优势广受关注。本文通过介绍桌面虚拟化技术的发展历程,分析了当前主流的桌面虚拟化技术方案及技术现状,并对桌面虚拟化技术的发展前景进行了展望。
1 引言
 
    无论是网络管理员还是普通用户,在日常管理或使用计算机时,都有这样的麻烦:不停地升级应用软件、安装操作系统补丁、以及更新网络反病毒系统,让我们觉得甚是繁琐;作为网络管理员更是头疼,若是由于某个补丁或是更新没有及时安装,便给大规模的部署应用流下了“隐患”。即便是有不少补丁或是更新管理工具来稍微减轻负担,但网络管理员还是得花费诸多的精力在此类问题上。为解决此类问题,桌面虚拟化技术(Desktop virtualization或者Vir-tual Desktop Infrastructure,我们通常简称为VDI)应运而生。VDI是一种基于中心服务器的计算机运算模型,它沿用了传统瘦客户端模型,但是让系统管理员与终端用户能够同时获得两种模型的优点:将所有桌面虚拟机在数据中心进行托管并统一管理,网络管理员仅维护部署在中心服务器的系统即可,不需要在为客户端计算机的程序更新以及软件升级带来的问题而担心;同时将计算机的桌面进行虚拟化,以达到桌面使用的安全性和灵活性,普通用户可以通过任何设备,在任何地点,任何时间访问在网络上属于个人的桌面系统,能够获得完整的PC使用体验。
 
2 桌面虚拟化技术发展历程
 
    1959年,计算机科学家Christopher Strachey发表了一篇名为《大型高速计算机中的时间共享》的学术报告,他在文中首次提出了虚拟化的基本概念。20世纪60~70年代,虚拟化进入了萌芽发展状态。IBM发明操作系统虚拟机技术,允许用户在一台主机上运行多个操作系统,让用户尽可能的充分利用和共享昂贵的大型机资源。20世纪70~80年代,虚拟化技术进入低谷期,随着大规模集成电路的出现和个人电脑的普及计算机硬件变得越来越便宜。当初为共享昂贵硬件而设计的虚拟化技术只是在高档服务器(如IBM小型机)中继续存在。在进入上世纪90年代末期以后,虚拟化技术迎来了复兴。时至今日,虚拟化技术进入了一个全面发展时期。
 
2.1 桌面虚拟化技术的前身
 
    在我们还不知道什么叫桌面虚拟化的时代,这种技术的前身从不同的领域产生,发展直至成熟,使得现在的桌面虚拟化技术成为现实。这主要包括了2种技术:
 
2.1.1 远程桌面
 
    远程桌面技术,几乎所有从事IT技术的人都使用过。内置在WindowsXP中的远程桌面使用了RDP(Remote Desktop Protocol)协议,使得用户可以从其他的电脑上远程登录、访问与使用目标桌面。RDP协议最早微软用于Windows Server上的Terminal Servic(e终端服务)的访问协议,实现了Windows Server上的多用户模式,使得用户能够在本地并不安装任何应用的条件下,远程使用服务器上的各种应用。这种技术是将目标机上运行界面传输到用户实际的操作机屏幕上,并将键盘,鼠标等一系列的外设输入,传输到目标机,实现交互。终端服务与远程桌面的不同是,前者只操作应用,而后者将拥有整个桌面的控制权。
 
2.1.2 桌面操作系统虚拟化
 
    不同于服务器虚拟化技术,这里特别强调的是桌面操作系统被虚拟。其实这个概念基本可以被等同与VMware Workstation和微软VPC的方式实现的桌面级的操作系统。当然这种应用模式,主要开发人员和测试人员经常使用的,虽然虚拟的并不一定是XP,2000 professional,vista等桌面系统。这里之所以提倒这个是因为在虚拟化技术刚起步的时候,一些厂商将此定义为桌面虚拟化技术,例如微软在推出MED-v技术之前,都是将VPC定义为微软的桌面虚拟化产品。在这个角度定义的所谓桌面虚拟化,基本上可以被认为是用于pc上的桌面系统之上的虚拟化解决方案,只是与服务器虚拟化简单的区别与对应。其本身解决的仍然是操作系统的安装环境与运行环境的分离,不依赖于特定的硬件。但是不可否认的是,而且当服务器虚拟化技术成熟之,真正得虚拟桌面技术才开始出现。
 
2.2 第一代桌面虚拟化技术
 
    第一代桌面虚拟化技术,真正意义上将远程桌面的远程访问能力与虚拟操作系统结合了起来,使得桌面虚拟化的企业应用也成为可能。首先,服务器虚拟化技术的成熟,以及服务器计算能力的增强,使得服务器可以提供多台桌面操作系统的计算能力,以当前4核双CPU的志强处理器16G内存服务器举例,如果用户的xp系统分配512M内存,平均水平下,一台服务器可以支撑25-30个桌面运行,则可以看到,如果将桌面集中使用虚拟桌面提供,那么25-30台的桌面采购成本将高于服务器的成本,而管理成本,安全因素,还未被计算在内,所以服务器虚拟化技术的出现,使得桌面虚拟化技术的企业大规模应用成为可能。
 
2.3 第二代桌面虚拟化技术
 
    第一代技术实现了远程操作和虚拟技术的结合,降低的成本使得虚拟桌面技术的普及成为可能,但是影响普及的并不仅仅是采购成本,管理成本和效率在这个过程中也是非常重要的一环。纵观IT技术应用历史,架构的变化和三国中名言一样:分久必合,合久必分。从最早主机-哑终端集中模式,到PC分布模式,到今天的虚拟桌面模式,其实是一个计算使用权与管理权的博弈发展。开始主机模式,集中管理,但是应用困难,必须到机房去使用;PC时代来临,所有计算都在PC上发生,但是IT的管理也变成分布式的,这也是为什么IT部门的桌面管理员压力最大,需要分布式的管理所有用户的PC,管理的成本也大幅度上升。桌面虚拟化将用户操作环境与系统实际运行环境拆分,不必同时在一个位置,这样即满足了用户的灵活使用,同时帮助IT部门实现了集中的控制,从而解决了这一问题。但是如果只是将1000个员工的pc变成1000个虚拟机那么IT管理员的管理压力可能并没有降低,反而上升了,只不过是不用四处乱跑了而已。

责任编辑:邱灵
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