IDV云桌面解决方案

学校信息化现状分析

学校现有的微机室是基于传统PC方式,放置了台式电脑,安装教学所需的软件程序及考试客户端接入校园网和互联网,供师生进行电子教学、学习。


·故障率高,授课教师负担大

每台电脑都有独立的操作系统,如果一旦出现操作系统损坏(如病毒感染、学生误操作、软件冲突等),只能花费大量的时间重新安装操作系统及相应的驱动程序、应用软件等。同时,出于安全等因素的考虑,每台操作系统都需要逐台进行操作系统的升级、打补丁等操作,这种重复性的工作不仅耗费了大量的时间,还会给授课老师带来大量的运维工作。

·维护、维修难

当学校电脑损坏时,需要求助专业的维修公司进行维修,维修过程较长,不但影响教学,而且PC电脑的高故障率也使得维护费用不断上涨。

·噪音、辐射、耗电量大

成群的台式机的风扇噪音较大、辐射大、耗电量大,这三大问题不但影响学生身心健康,也不符合国家提倡的节能减排政策。


桌面虚拟化技术的发展

虚拟桌面架构VDI,英文全拼Virtual Desktop Infrastructure,通过在数据中心的服务器上将用户系统进行虚拟化。用户通过来自客户端设备(客户机或是普通PC)的客户计算协议与虚拟桌面进行连接,用户访问他们的桌面就像是访问传统的本地安装桌面一样。其核心特征是集中存储,集中运算。通过虚拟化技术,把客户机系统完全运行在数据中心的虚拟机上。

VDI技术带来了桌面系统的一次革命,从而使得系统安全防护也进入到了一个新的阶段,但在实践中,也暴露出了一些的问题:

客户桌面系统运行在数据中心,与用户之间的交互依赖网络.因此网络的质量对用户体验有比较大的影响。断网情况下(虽然用户桌面仍在服务器端正常运行),用户无法使用桌面。

集中运算带来了数据中心建设的高成本。目前一台服务器动辄需要配置96G甚至128G内存,能支持的最大客户端数量却只有30~50台。同时客户端还需要配置PC或瘦客户机。由此导致的高成本投入往往是企业客户无法接受的。

VDI技术在高清视频播放以及需要GPU运算的应用(比如3D设计,游戏等)领域一直没有很好的解决方案,用户体验比较差。对外设的兼容性也不够好。

针对VDI系统的局限性,业界提出了智能虚拟桌面(IDV, Intelligent Desktop Virtualization)概念。与虚拟桌面基础架构下所有桌面计算资源高度集中在数据中心、界面发送至终端设备不同,IDV采取集中管理、集中存储、本地运算的策略。在保留VDI优势的同时避免了VDI的劣势。

VDI和IDV的比较见下表:

VDI与IDV对比
IDV技术介绍

·技术简介

IDV是Intelligent Desktop Visualization的缩写,即智能桌面虚拟。采用“集中管控、分布运行”的原则,通过客户端本地虚拟化实现,充分利用现有设备处理运算,实现桌面集中标准化管控和桌面数据的安全防护。

·典型场景

有移动办公、3D图形图像,高清视频等需求,需离线使用桌面,同时桌面数据安全性较高的场景,要求高性能或者额外硬件外设的软件

·技术特点

虚拟机本地使用,在线离线均可正常使用,可充分利用本地终端资源,轻松实现对3D图形图像、视频会议和高清影像的流畅支持;

一台部门级服务器可支持超过1000台的终端机器;

本地机可通过与后台数据中心同步,可统一下发镜像,定时备份数据;

可通过集中策略管理,限制被管理的镜像对外设或网络的使用、加密本地存储的数据等保障安全性;


技术比较

和虚拟桌面基础架构VDI下所有桌面计算资源高度集中在数据中心、界面发送至终端设备不同,IDV采取更多的是分布式方法来满足运营技术需求,同时集中和简化管理和部署功能。

VDI通常带来的显著挑战包括前期成本、存储相关的技术挑战、不确定的TCO以及很多情况下对网络的依赖,使得脱机使用变得十分困难。此外,VDI对各种可用外围设备存有某些限制。毕竟,消耗大量带宽资源的外围设备能暴露出低带宽下出现的问题。而IDV却不会有这么多弊端。IDV描述了可使IT人员和终端用户双赢的计算和桌面管理态。IDV解决方案在确保用户尽享高性能、移动性和灵活性的同时,提供IT人员控制和保护桌面映像和设备的能力。

以设计类、重运算此类场景比较,IDV占绝对优势,可以完美解决VDI在3D同时渲染等性能不足的问题。


系统组成

iStreamDesktop云桌面系统由云桌面服务、云存储服务、桌面传输协议、云终端四部分组成。

iStreamDesktop云桌面系统是一个松散耦合的系统。云桌面服务组件,云存储服务组件,云桌面客户端组件等都拥有各自的独特价值。能够根据客户的实际需求进行自由组合,也支持独立部署。

·云桌面服务

云桌面服务是iStreamDesktop云桌面系统的核心组件。它基于本地虚拟机架构,弥补了传统PC维护成本高、缺乏管控手段、故障恢复慢等方面的不足。同时,由于采用了本地虚拟机技术,使得用户能够充分发挥原有PC的运算能力,支持高清视频播放、3D应用等计算密集型应用

iStreamDesktop云桌面相较于以往类似平台,具备如下优势:

云储存服务(可选)

云存储服务iStreamDrive基于软件定义存储技术,是一个企业级的存储虚拟化解决方案。作为iStreamDesktop云桌面系统的补充,能够帮助企业获得集中化、高可靠、易扩展的存储环境。

个人云盘:


基于iStreamDrive云存储服务的个人云盘具备如下优势:

i. 高易用性:iStreamDrive把用户的云盘映射为Windows驱动器,用户可以直接在【我的电脑】中象使用本地硬盘一样使用云盘。

ii. 提高资源利用率:iStreamDrive在服务器端集中管理存储资源。终端用户按需分配,灵活扩容。提高存储资源使用率,节省成本。

iii. 低成本,高可靠性:iStreamDrive基于普通的服务器硬盘,实现可以媲美昂贵的磁盘阵列的数据可靠性和磁盘读写性能。

·云桌面传输协议

iStreamDesktop云桌面传输协议基于iSCSI技术,用于在桌面服务器/存储服务器和客户端之间交换数据。相较于业界现有的类似技术,iStreamDesktop云桌面传输协议具备如下突出优势:

优化的P2P技术:针对iStreamDesktop运行的网络环境对P2P技术进行优化。基于P2P技术,客户端在缓存桌面镜像时,可以从网络中所有的机器(包括桌面服务器和其他客户端)获取数据。避免了从桌面服务器单一数据源下载镜像所导致的服务器出口带宽不足问题和磁盘IO不足问题。

数据传输速度快:采用多线程技术结合数据压缩技术,将一个文件拆分成多个块并进行压缩,通过多线程技术同时传输,在客户端同时接收消息。

高数据完整性:由于IP协议自身的不确定性,数据传输过程中难免会因为一些网络问题或者是其他问题导致数据丢失,桌面传输协议在iSCSI协议的基础上增加了对数据包的校验过程,确保数据完整性。

高数据安全:在保证传输速度的前提下,对所有传输的数据进行加密。采用基于AES,DES标准算法,但是变换了使用模式,使数据更加难以被破解。

高容错性:用户网络条件千差万别,在网络传输过程中会发生很多意外的情况。云桌面传输协议支持断点续传,保证一般网络质量下的数据交换。

·云桌面客户端

云桌面客户端iStreamBox是专为iStreamDesktop解决方案设计的一款基于x86架构的瘦客户端。iStreamBox拥有丰富的外设接口(USB, HDMI, VGA, 100M/1000M NIC, etc.)和多种不同的硬件配置。能够满足企业各个不同岗位之需要。

iStreamBox具备如下独特价值:

采用定制的网卡驱动程序,以便云终端在网络中发现云桌面服务器并缓存桌面镜像。

硬盘穿透技术

通过硬盘穿透技术,使得用户能够在本地虚拟机中获得和传统PC相同的3D运算能力。

无代理安全管控

低功耗:约为传统PC功耗的1/10。

高性能。Intel HD3000 GPU, SSD 硬盘,支持1080p高清视频播放,支持3D应用,和传统PC性能看齐。

高集成度。支持固定在显示器背面,节省桌面空间。

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