桌面虚拟化技术在计算机室建设中的应用

　　摘要：本文探讨在虚拟化技术发展成熟的互联网环境中，如何把桌面虚拟化技术应用于改造和建设校园计算机室中，从桌面虚拟化技术的发展和分类、优势等方面入手，描述传统机房面临的现实问题和技术瓶颈，探讨桌面虚拟技术的优越性以及虚拟桌面基础架构在计算机室部署架构的可行性。
　　关键词：桌面虚拟化技术计算机建设基础架构
　　虚拟化技术在改进硬件资源的效率、利用率以及灵活性方面扮演着主要的角色。虚拟化技术概念形成于2006年，随着其技术的成熟和发展，特别是世界几大虚拟化厂商的推广，例如微软（Microsoft）的虚拟桌面基础结构，思杰（Citrix）的XenDesktop，VMware等，虚拟化技术已经逐步渗透在各行各业中。现如今，虚拟化技术已经发展到稳定期和成熟期。而桌面虚拟化是实现虚拟化技术的其中一种技术，将计算机的终端系统桌面进行虚拟化，可以方便快捷地访问个人的桌面系统，实现桌面使用的安全性和灵活性。一、桌面虚拟化实现的原理
　　虚拟化技术主要是解决计算机的物理硬件产能过剩以及老旧硬件产能过低，从而最优化利用物理硬件，简而言之就是将底层资源进行分区，并向上层提供特定的、多样化的执行环境。虚拟化技术包括服务器虚拟化、桌面虚拟化和应用虚拟化等几大类。桌面虚拟化技术是在服务器虚拟化的基础上，通过通讯的手段，生成大量的、独立的虚拟桌面，同时根据专有的虚拟桌面协议发送给终端设备，客户通过网络访问自己的桌面系统，从而实现单机多客户。二、校园计算机室的现状
　　一是硬件的购置和维护成本高。每3～5年，计算机硬件就要升级更换，淘汰的旧产品硬件造成资源的很大浪费，产生大量电子垃圾。
　　二是软件更新、部署运维工作量大。每一学期开学初，学校的各门课程需要安装不同应用的软件或者更新软件的版本。如果计算机安装软件过多，可能会出现与系统不兼容的现象，也加大软件安装项目的周期和难度。
　　三是计算机室常规维护工作频繁。一些学生对计算机属性和输入法等任意修改；随意使用U盘和数据线连接手机使得计算机安全风险增加，各种破坏现象层出不穷。此外，学生会利用软件破解密码、乱删文件并更改电脑配置。
　　为解决目前在管理、安全以及节约经费等方面存在的问题，本文进行桌面虚拟化技术在计算机室升级改造建设的探索，期待桌面虚拟化系统的计算机室比传统的计算机桌面模式更具优势。三、桌面虚拟技术应用在计算机室建设的优势
　　应用桌面虚拟化技术既能够打破硬件与软件的耦合，也可以降低学校机房和多媒体教室软硬件设备的维护成本，大大减少学校对机房和网络建设的资金投入。当硬件配置需要升级时，只需提升服务器的硬件标准即可，不必要更换大量計算机客户端硬件，更为学校节约了成本和机房维护时间，为国家减少了大量的电子垃圾，降低耗电，节能低碳绿色环保。
　　虚拟桌面的操作系统、补丁等软件资源集中部署在数据中心服务器，通过高效安全的传输协议即可将服务器上的各类资源映像进行安装，以桌面和应用的形式发布给客户端使用，可实现集中管理、动态分配、快速部署、无缝切换等功能。这样既能够保障学校日常教学的连续性、先进性，又能降低计算机中心运维的复杂程度，减少学校机房运维成本，提高管理和部署效率。四、桌面虚拟化体系架构1。服务器架构
　　基于VDI的虚拟桌面解决方案的原理是在服务器端为每个客户准备专用的虚拟机并在其中部署客户机所需的操作系统和各种应用，然后通过桌面显示协议将完整的虚拟机桌面交付给远程的客户，通常采用完全虚拟化的技术构建客户专属的虚拟机，在服务器虚拟化环境，生成大量的独立桌面操作系统，并被推送到客户机终端设备上，是基于专有的虚拟桌面协议来实现的多客户应用。因此，需要准备2台服务器和一台SAN存储，一台服务器用于基础架构服务器，一台服务器用于发布计算机室池桌面，数据存储在专业存储，一台服务器可以支持许多虚拟桌面。创建操作系统桌面映像，运用映像在服务器虚拟机监控程序上部署虚拟机。
　　在第一台的基础架构服务器配置2路6核CPU、64GB内存、2个硬盘，用来搭建AD服务器、XenDesktop服务器、数据库服务器、license服务器以及1台教师专用虚拟机，50台客户的共享桌面。第二台服务器采用2路6核CPU、64GB内存、2个硬盘。每台虚拟机配置1GB内存、1核CPU。服务器虚拟化能够为虚拟机中的操作系统提供一个与物理硬件完全相同的虚拟硬件环境，部署桌面虚拟化的时候，主要是由虚拟主机系统模拟出操作系统运行所需要的硬件资源，操作系统运行在这些虚拟的硬件资源上，可以实现在一个物理服务器上运行多个操作系统，同时共享物理服务器的硬件资源，提高资源的整体利用率。2。存储架构
　　这是桌面虚拟化的关键组成部分，以客户机服务器模式为客户机终端提供应用程序以及桌面实例，存储主要使用IPSAN、FCSAN、分布式存储等方式，零存储的方案可以提供更好的IOPS，可靠性高。根据计算机室日常上课的实际需求，池桌面主要用于计算机的发布，所以数据都存放在服务器里面，VDI所保存的只是操作系统的镜像，而不会直接涉及应用程序或者数据本身，并且数据会被储存在服务器上而不是在客户机本地磁盘中。存储分配方案要预计每个客户机分配30GB硬盘，客户的UserProfile可以重定向到一个标准的FileServer中。同时还要考虑AD服务器、Xendesktop服务器、数据库服务器等的存储空间需求，总共预计数据量达2。6TB，还要考虑冗余，则需申请4TB的数据空间用于存储。3。客户终端设备构建
　　客户终端设备建议统一购买者瘦终端设备，一是客户终端没有可移动和容易损坏的零小部件，所有的数据处理和存储都集中到主机上，无需安装本地驱动程序或者更新补丁。二是硬件总体功耗电量降低，硬件设备的寿命会延长，在客户端设备没有数据存储，提供更安全的工作环境和零维护。客户终端设备使用虚拟化软件在服务器上构建一个或多个虚拟化的桌面系统。共享虚拟桌面包含服务端管理软件和客户终端硬件。每个客户终端不会互相干扰，桌面可以独立运行各种软件，具有相同的性能体验。