桌面虛擬化VDI應(yīng)運而生,它是一種基于中心服務(wù)器的計算機運作模型,它沿用了傳統(tǒng)瘦客戶端模型,但是讓系統(tǒng)管理員與終端用戶能夠同時獲得兩種方式的優(yōu)點......
1、關(guān)于桌面虛擬化
目前,提供桌面虛擬化解決方案的主要廠商包括微軟、Vmware、Citrix,而使用得遠程訪問協(xié)議主要利用兩種協(xié)議:(早期由Citrix開發(fā)的,后來被微軟購買并集成在)Windows中的RDP協(xié)議,這種協(xié)議被微軟和Vmware的桌面虛擬化產(chǎn)品使用,(而基于Vmware的SunRay等硬件產(chǎn)品,也都是使用RDP協(xié)議;)第二種就是Citrix自己開發(fā)的目前獨有的ICA協(xié)議,Citrix將這種協(xié)議使用到其應(yīng)用虛擬化產(chǎn)品與桌面虛擬化產(chǎn)品中。
網(wǎng)絡(luò)管理員都有這樣的麻煩,不停地升級應(yīng)用軟件、安裝操作系統(tǒng)補丁、以及更新網(wǎng)絡(luò)反病毒系統(tǒng),讓計算機管理工作難上加難。若是由于某個補丁或是更新沒有及時安裝,便給大規(guī)模的部署應(yīng)用流下了“后遺癥”,更是讓網(wǎng)絡(luò)管理員頭疼。即便是有不少補丁或是更新管理工具來稍微減輕負擔(dān),但網(wǎng)絡(luò)管理員還是得花費諸多的精力在此類問題上。
桌面虛擬化VDI
桌面虛擬化VDI應(yīng)運而生,它是一種基于中心服務(wù)器的計算機運作模型,它沿用了傳統(tǒng)瘦客戶端模型,但是讓系統(tǒng)管理員與終端用戶能夠同時獲得兩種方式的優(yōu)點:將所有桌面虛擬機在數(shù)據(jù)中心進行托管并統(tǒng)一管理;同時用戶能夠獲得完整的PC使用體驗。網(wǎng)絡(luò)管理員僅維護部署在中心服務(wù)器的系統(tǒng)即可,不需要在為客戶端計算機的程序更新以及軟件升級帶來的問題而擔(dān)心。這樣,就幫助網(wǎng)絡(luò)管理員很好地解決了操作系統(tǒng)補丁安裝、更新問題。
桌面虛擬化技術(shù)的本質(zhì)是將桌面的操作環(huán)境與機器運行環(huán)境分離,實現(xiàn)在任何地點,通過非特定設(shè)備(例如不同的臺式機、筆記本、PDA、甚至包括手機)都可以實現(xiàn)對桌面的訪問與操作。有人可能會產(chǎn)生疑問,既然桌面虛擬化是將操作環(huán)境與運行環(huán)境分開,那“遠程桌面”應(yīng)該是最早具有“桌面虛擬化”意義的技術(shù)嗎?但是為什么今天才會提這個技術(shù),而且被大家認為是一個未來的趨勢呢?這關(guān)鍵在于,傳統(tǒng)的遠程桌面技術(shù)是接入到一個真正安裝在一個物理機器的操作系統(tǒng)。如果要大面積作為企業(yè)應(yīng)用的技術(shù),不但要投入一個個PC,同時還要對應(yīng)的投入很多終端,是得不償失的行為,所以僅僅作為遠程控制和遠程訪問的一種工具。虛擬化技術(shù)的出現(xiàn)。允許一臺物理硬件同時安裝多個操作系統(tǒng),采用虛擬桌面化,極大地降低了整體的IT采購成本和運作維護成本,很大程度提高了計算機的安全性以及硬件系統(tǒng)的利用率,桌面虛擬化將技術(shù)收益做到大過采購成本,這也使得其逐漸推廣成為了必然。
2、桌面虛擬化技術(shù)
2.1第一代桌面虛擬化技術(shù)
自計算機誕生以來,計算機硬件系統(tǒng)性能的發(fā)展速度要遠遠快于計算機軟件的發(fā)展速度。尤其是集成電路的集成度越來越高,體積越來越小,性能卻成倍增長。但是,系統(tǒng)性能的利用率卻沒有任何增長。于是說桌面虛擬化的產(chǎn)生和CPU平均使用率太低直接掛鉤,CPU平均使用率低導(dǎo)致了資源的浪費。據(jù)統(tǒng)計,UNIX服務(wù)器的CPU平均利用率不足29%,而基于Windows的服務(wù)器CPU更是不到13%。這表明:一方面,是計算機硬件資源的浪費,而另一方面大量使用者卻為渴望,卻無法擁有一個完整、獨立和互不干擾的計算機環(huán)境來分享剩余的硬件資源而苦惱。為了解決這些問題,也為了更好的實現(xiàn)節(jié)能高效的對服務(wù)器的運用,在同一個獨立的計算機硬件平臺上,同時安裝多個操作系統(tǒng),并同時運行這些操作系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)被設(shè)計出來,使得桌面虛擬化技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用成為可能。
當(dāng)然,如果只是把臺式機上運行操作系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成為服務(wù)器上運行的虛擬機,而用戶無法訪問。重點是這種改變或者說這種技術(shù)要能為更多的人使用,即互聯(lián)應(yīng)用才有它的價值。所以虛擬桌面的核心與關(guān)鍵,不是后臺服務(wù)器虛擬化技術(shù)講桌面虛擬,而是讓用戶能夠通過各種手段,任何時間,任何地點,通過任何設(shè)備都能夠訪問到自己的桌面,即遠程網(wǎng)絡(luò)訪問的能力。
桌面虛擬化的出現(xiàn),極大地提高了計算機資源的利用率,使用虛擬化技術(shù)合并物理機器后,一臺服務(wù)器可以支持幾十甚至幾百個桌面同時運行,服務(wù)器的平均資源利用率可提高到90%,這已達到了單個計算機最優(yōu)的飽和工作量。而且降低了整機系統(tǒng)總成本,大幅度降低了能耗。應(yīng)用虛擬化平臺時,單臺服務(wù)器的成本投入需要適當(dāng)增加,即高配置的單臺機器要比低配置的單臺機器更適于部署虛擬化系統(tǒng),同時,也能獲得更顯著的效益。更形象地講,就是VDI可能使得2倍的硬件投入可以從虛擬化部署中獲得4倍甚至更多的收益。
目前,桌面虛擬化市場三足鼎立。提供桌面虛擬化解決方案的主要廠商包括VMware、Citrix和微軟。三者各有來頭,VMware是x86虛擬機技術(shù)的創(chuàng)立者和領(lǐng)導(dǎo)者,也是全球虛擬機軟件市場的“龍頭老大”,無論是研發(fā)力量,還是市場占有率,都是首屈一指的。2007年8月21日,Citrix宣布收購企業(yè)級虛擬架構(gòu)解決方案的提供商XenSource公司,這也正式宣告Citrix進軍虛擬化桌面市場。而軟件巨頭微軟是在2003年收購一家虛擬化產(chǎn)品軟件開發(fā)商后,才開始踏入這個領(lǐng)域的。這也正式拉開了桌面虛擬化革命的序幕。
2.2新一代桌面虛擬化技術(shù)
第一代技術(shù)實現(xiàn)了遠程操作和虛擬技術(shù)的結(jié)合,降低的采購成本使得虛擬桌面技術(shù)的普及成為了可能,但是影響其普及的并不僅僅是采購成本,管理成本、效率和安全也是衡量一項技術(shù)能否擁有市場的重要標(biāo)準(zhǔn)。
從用戶角度看,第一代桌面虛擬化使得操作系統(tǒng)與硬件環(huán)境理想地實現(xiàn)了脫離,那么用戶使用的計算環(huán)境將脫離物理機器的制約,每個人可能都會擁有多個桌面,而且隨時隨地都可以訪問。對于網(wǎng)絡(luò)管理員而言,則實現(xiàn)了集中的控制,但是如果僅僅是將N個Pc變成N個虛擬機,那么管理員的管理壓力可能并沒有降低,反而上升了,只不過是不用四處亂跑了而已。為了提高管理性,第二代桌面虛擬化技術(shù)進一步將桌面系統(tǒng)的運行環(huán)境與安裝環(huán)境拆分、應(yīng)用與桌面的拆分、配置文件的拆分,從而大大降低了管理復(fù)雜度與成本,提高了管理效率。
目前來看,3大廠商在這個層面采用了不同的拆分技術(shù),這也是由于其自身的發(fā)展歷史原因,VMware作為桌面虛擬化技術(shù)的先行者,采用物理的拆分方法,即基于服務(wù)器的差異磁盤的技術(shù),實現(xiàn)差異的鏡像,比如200個用戶可以使用一個共同的“母盤”xp鏡像,每個用戶自己的差異信息,包括應(yīng)用(VMware自己的應(yīng)用虛擬化thinapp實際是一個打包方法,需要存儲在本地)與配置信息,使用時將兩者結(jié)合提供服務(wù),這種完全基于二進制的拆分方法是典型的服務(wù)器虛擬化廠商的技術(shù),大大降低存儲量。但是這種技術(shù)仍然要求管理員一定程度上對每個用戶的鏡像進行管理,因為仍然存在這種一一對應(yīng)。
而Citrix作為應(yīng)用虛擬化的傳統(tǒng)廠商,則采用了自己很成熟的“邏輯”拆分法,按照邏輯分類將其拆分,即操作系統(tǒng),應(yīng)用與配置文件進行拆分,用時進行按需組裝,這樣能夠保證不同邏輯單元的相互獨立性,防止一方發(fā)生變化,對其他方面造成的影響,例如應(yīng)用與系統(tǒng)的升級和維護,微軟則介于2者之間,根據(jù)微軟官方的介紹,用戶可以把自己的vpc制作好的虛擬機上傳到服務(wù)器上,可以看到是一個用戶與鏡像一一對應(yīng)的管理方法。當(dāng)然微軟自己具有TerminalService和RDP,可以采用和Citrix一樣的方法;而它又有SoftGrid(現(xiàn)在叫App-v,類似ThinApp的打包技術(shù))與VirtualServer的差異磁盤技術(shù),也可以采用VMware的技術(shù)路線。
據(jù)市場研究公司Gartner和IDC預(yù)測,每臺臺式電腦每年的安裝、補丁使用和管理的成本預(yù)計在4000至6000美元之間。因此對臺式電腦的管理一直是企業(yè)的一筆重要支出。而采用了新一代桌面虛擬化技術(shù),網(wǎng)絡(luò)管理員只需在后臺集中管理服務(wù)器上的程序,所有程序的更新都可以在數(shù)據(jù)中心進行,只需要對一個鏡像或者一個應(yīng)用進行打補丁,或者升級,所有的用戶都會獲得最新更新后的結(jié)果,工作量大大降低,從而提高了管理效率,節(jié)約了管理成本。另外,桌面虛擬化降低了對客戶端設(shè)備的要求,可以延長PC的壽命,而且,由于集中管控,還帶來了更好的安全性、穩(wěn)定性和災(zāi)難恢復(fù)能力。
3、技術(shù)現(xiàn)狀
伴隨著虛擬化技術(shù)蓬勃發(fā)展,作為虛擬化領(lǐng)域的熱門技術(shù)一桌面虛擬化得到了極大的發(fā)展,桌面虛擬化技術(shù)的進步和用戶需求的逐漸興起,毫無疑問其技術(shù)將在現(xiàn)有基礎(chǔ)上得到更大范圍的普及和推廣,給用戶帶來一次桌面應(yīng)用的革命。但是桌面虛擬化現(xiàn)階段的技術(shù)并非完美,其部署仍然面臨一定的風(fēng)險。
桌面虛擬化技術(shù)上面臨著很多問題:
(1)集中管理問題。多個系統(tǒng)整合在一臺服務(wù)器中,在節(jié)省資源的同時,也面臨著一個嚴重的問題,一旦服務(wù)器出現(xiàn)硬件故障,其上運行的多個系統(tǒng)都將停止運行,對其用戶造成的影響和損失時巨大的。虛擬化的服務(wù)器合并程度越高,此風(fēng)險也越大。
(2)集中存儲問題。默認情況下,用戶的數(shù)據(jù)時保存在集中的服務(wù)器上,每個虛擬桌面不知會占用多少的存儲空間,這給服務(wù)器帶來的存儲壓力將會是非常巨大的;不管分多少個虛擬機,每個虛擬機都還是建立在一臺硬件服務(wù)器基礎(chǔ)之上的,互相之間再怎么隔離,其實和虛擬主機一樣,用的也是同一個CPU、同一個主板、同一個內(nèi)存,用的還是同一個機器的硬盤,如果其中一個環(huán)節(jié)出錯,很可能就會導(dǎo)致“全盤皆輸”。總的來說,使用虛擬機并不比使用物理主機具有更高的安全性和可靠性。若是服務(wù)器出現(xiàn)了致命的故障,用戶的數(shù)據(jù)可能丟失,整個平臺經(jīng)面臨災(zāi)難。
(3)虛擬化產(chǎn)品缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)問題。由于各個軟件廠商在桌面虛擬化技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)上尚未達成共識,至今尚無虛擬化格式標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)。各虛擬化產(chǎn)品廠商的產(chǎn)品間無法互通或者專業(yè),這將用戶使用系統(tǒng)與某一種虛擬化產(chǎn)品死死地綁定在一起。一旦這個產(chǎn)品系列停止研發(fā)或其廠商倒閉,用戶系統(tǒng)的持續(xù)運行、遷移和升級將會極其困難。
(4)網(wǎng)絡(luò)負載壓力。局域網(wǎng)一般不會存在太大問題,但是如果通過互聯(lián)網(wǎng)就會出現(xiàn)很多技術(shù)難題,由于桌面虛擬化技術(shù)的實時性很強,如何降低這些傳輸壓力,是很重要的一環(huán);雖然千兆以太網(wǎng)對數(shù)據(jù)中心來說是一項標(biāo)準(zhǔn),但還沒有廣泛部署到桌面,目前還達不到VDI對高帶寬的要求。而且如果用戶使用的網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題,桌面虛擬化發(fā)布的應(yīng)用程序不能運行,則直接影響應(yīng)用程序的使用,其對用戶的影響也是無法估計的。
4、前景展望
據(jù)IDC預(yù)測,2011年桌面虛擬化軟件市場規(guī)模將達到17億美元。研究公司451Group的研究經(jīng)理RachelChalmers說。這個市場的潛力是非常大的。隨著人們對桌面虛擬化好處的認知的提高,以及對桌面虛擬化的需求的提出。相關(guān)技術(shù)的不斷完善,桌面虛擬化必將普及。
雖然面臨的問題很多,但并不是說桌面虛擬化將就此止步,還沒有哪種技術(shù)是不存在潛在缺陷甚至陷阱的。需求,當(dāng)人們有這個需求時,一切問題都不再成為問題!現(xiàn)在人們對虛擬化已經(jīng)有了需求,而且這個需求是不斷深化的;目前已經(jīng)有不少企業(yè)部署了VDI,星星之火,可以燎原!有了需求就有了市場,需求能促進技術(shù)的進步,桌面虛擬化的普及僅僅是個時間問題!人們對虛擬化的前景是非常樂觀的。