PC主机现状与桌面虚拟化技术的实现

计算机应用毕业论文第七篇：PC主机现状与桌面虚拟化技术的实现

　　摘要：近年来，桌面虚拟化不断发展、改进、提升，越来越能够满足最终使用者在日常办公桌面终端范畴的各种需，本文首先对PC主机现状进行了分析，同时提出了PC终端问题的解决思路并给出了桌面虚拟化终端实现方式，供计算机维护人员的参考。

　　关键词：云架构; 桌面虚拟化; 数据集中;

　　一、研究的背景

　　桌面虚拟化技术作为云架构的一个分支，近些年来被炒的很火，而作为桌面虚拟化技术本身同时也是有着非常大的技术优势，相对于传统PC主机，桌面虚拟化技术能解决目前PC主机的管理困难、维护工作量大、安全性低、数据不能集中等问题。近年来，桌面虚拟化不断发展、改进、提升，越来越能够满足最终使用者在日常办公桌面终端范畴的各种需要。桌面虚拟化，主要是将负责的运算、数据都集中运行存储在服务器上，桌面终端仅进行加密的显示和操作，将日常的运维管理工作从PC主机转变到集中的服务器上，维护人员不再需要对PC进行单台的管理，大大降低的维护工作难度。

　　二、PC主机现状分析

　　（一）运维人员维护工作复杂

　　个人电脑的使用方式将工作人员的工作环境绑定在PC电脑之上，当电脑出现日常故障后，日常维护人员需要到主机现场，对主机进行软硬件修复，每一台PC电脑都有很多的零部件，在6年的使用周期中，平均每一台PC主机的维修次数不会少于3次，而每一次的维修时间都会需要1到2个工作日不等，因此在主机硬件故障方面的维护及更换都需要投入极大的人力。除此之外，PC系统管理复杂，包括系统升级、补丁更新、安装软件、网络卡参数的配置等日常维护工作都需要逐台的完成，消耗了大量的维护力量，而且信息科技人员往往都需要到主机现场去解决发生的问题，进一步增加了运维支撑成本。最后，PC电脑按照财务制度每6年就需要报废更换，也就是说，繁杂的主机部署运维工作，至少每经过6年的时间就要大批量的重复进行一次，这样的重复劳动过程还会不断的继续重复。

　　（二）总体运营成本较高

　　PC主机小批量的采购成本相对较低，但是后期的维护和运营成本很高。当前，PC电脑的日常运行维护工作主要包含对电脑操作系统安全环境、应用软件的安装配置和更新、系统桌面日常维护等。而且，随着使用的应用程序的不断增多，日常维护的总体成本呈大幅上升趋势。另外，随着主机的不断增加，耗电量上升的问题已经逐渐凸显出来。

　　（三）信息安全风险较大

　　首先，PC电脑的模式下，主机整体数量众多并且重要的业务数据都存储于各主机内，PC电脑已经成为数据安全泄露风险的集中爆发点。其次，PC主机难以对移动存储介质等进行有效限制，难以防止数据外泄。最后，对于零散存储在每一台电脑硬盘上的数据信息，信息科技人员也不能实现规范的统一的数据备份及恢复。

　　（四）桌面移动化实现困难

　　当前复杂的日常应用环境中，使用者的需求不断发生变化，日常的工作不再仅限于某一个房间，而是会使用一种“可移动、随时随地”的工作方法，工作人员需要通过任意设备在任何时间、地点访问私有数据和私有应用程序，并且依照自身的使用习惯，在不同终端设备上使用同样的桌面基础架构。但是，一直以来的PC电脑主机将办公软件环境与特定的某一台计算机进行绑定，限定了工作人员只能在自己的固定工位上进行日常的工作，使用起来非常不方便，无法满足主机跟着人走的“移动”办公的需要。

　　三、PC终端问题的解决思路

　　针对PC主机的各种问题，可以引入桌面虚拟化技术也叫桌面云的技术来进行解决。桌面虚拟化的终端是一个类似于瘦客户机，电视盒子大小的设备，内嵌安卓操作系统，采用网络、加密和远程的虚拟化技术连接到服务器启动一个专用的windows操作系统的桌面环境，这一专用的桌面环境是在服务器上运行的是可以被一次性大批量部署的。

　　（一）实现运维人员智能维护

　　由于此专用的windows系统桌面环境是统一生成的，所以部署100个用户桌面仅需30分钟。同时其中的各种软件版本、设置都是完全一样，部署的系统安全基线是完全一致的，保证了主机的一致性。在补丁升级、软件分发、环境设置、故障恢复上可以一键下发即时生效。由于桌面环境是运行在服务器上，对于终端的依赖减小，操作系统的升级不会对终端硬件有过高的要求，操作系统的更换仅仅是用户身份的重新登录。

　　（二）实现运营成本高效

　　桌面虚拟化这种瘦终端的设备，体积小、硬件集成化高，能够长期稳定的运行，使用寿命长达5到8年，而功耗仅10W。在网络隔离上，瘦客户端支持双网卡双物理硬件内外网物理隔离，节省了瘦客户短的资源，一个盒子一套键盘鼠标显示器就可以使用了。

　　（三）实现信息安全保护

　　在安全认证方面可以支持动态口令登录、指纹认证和U-KEY认证。瘦客户端通讯采取HTTPS加密技术，在底层上就保证了敏感的业务数据的安全加密传输。同时，通过配置日常备份规则策略，能够对桌面进行每日的数据备份，即使私有文件删除了并且清空了操作系统的回收站，只要能够在数据备份时间内，那就是可以被还原恢复。

　　（四）实现简洁移动化办公

　　通过使用桌面虚拟化，数据文档等实现了集中存储，而应用以及数据文档等是跟随个人登录账号关联的，无论是在网络中的哪个位置登录windows桌面系统，所看到的桌面以及桌面中的应用、文档始终是自己私有的。

　　四、桌面虚拟化终端实现方式

　　（一）桌面虚拟化终端实现形式

　　依托云技术的应用交付方式成为了信息化行业快速发展的必然方向。在购置成本不变的前提下，提升信息化总体效率的最优方法就是搭建私有“云”架构。为了满足“移动”的需要，日常办公的系统桌面需要从“PC电脑为中心”的办公模式向“以使用者为中心”的方式转化，提升用户的使用体验，摆脱数据固化至独立硬件的束缚，使得使用者能够随时连接到熟悉的私有操作系统环境中。

　　（二）桌面虚拟化架构组成

　　桌面虚拟化使用“全集中计算，分布下发显示”的原则，通过主机虚拟化技术，将所有使用者的运算合而为一，在大的数据中心内进行集中计算处理，而瘦客户端仅进行输入、输出与显示，不参与到任何的计算。

　　通常包含如下几个部分：

　　1. 虚拟桌面服务器端

　　虚拟桌面使用中高端配置服务器，安装虚拟化软件，使用服务器虚拟化技术，在宿主机系统上创建多个虚拟机，每个虚拟机对应一个终端桌面用户。同时，每一个虚拟机都被服务器下发分派了随机的存储器，硬盘和输入输出空间。

　　2. 终端用户桌面端

　　使用者选用专用的瘦客户端，每一个桌面用户需配备显示器、键盘、鼠标各一个。

　　3. 连接管理中间件组件

　　管理中间件是一个终端连接、调度的共享资源池。是用于认证、连接、协调资源，负责管理虚拟机开机、负载和分发桌面等操作。

　　五、桌面虚拟化终端实现优势

　　（一）简洁运维管理

　　相对PC主机上线前需要经过操作系统的安装、安全配置等一套繁琐的流程来说，我们部署好桌面虚拟化之后，管理员能够使用虚拟机模板来快速、自动化地为新用户派生出虚拟桌面，同时平台管理员可在控制台查看用户虚拟机的系统资源利用的具体情况，还能对用户私有桌面环境进行开机、关机、挂起、重启等电源级别的操作。当用户虚拟机出现问题后，平台管理员既能够使用新的虚拟机模板进行快速更换，也能够在控制台处远程帮助处理系统故障。

　　（二）总体成本节约，节能降噪，绿色办公

　　总的来讲，搭建桌面虚拟化平台需要购置瘦客户机、服务器、存储及桌面云软件授权等软硬件设备，所以相对于小批量部署前期投资并不会低于传统PC主机，但长久下来所带来的便是运维工作量及运维成本的下降。

　　1. 多方安全保证

　　(1）终端安全保证。数据信息安全的重要性是无可置疑的。桌面虚拟化技术使用裁剪后加固的Android系统，没有独立的存储介质，数据集中总是存放在服务器上。使用者连接虚拟桌面资源时通过多种认证、策略、控制、还原模式等方法保证使用环境的安全。（2）传输安全保证。瘦客户机到虚拟桌面应用的通讯仅交互图像显示的变化和操作指令，不传输业务数据，让业务数据不在本地保存，保证传输过程的安全。同时使用VLAN技术的隔离，内置ACL访问，采用HTTPS加密等手段，使业务运行和维护更安全。（3）平台安全保证。虚拟化基础架构（VMS）的安全性至关重要，通过高可用性的设计满足稳定性要求，再通过虚拟机的隔离、数据加密等方法保证数据安全。

　　2. 全面移动办公

　　(1）广泛终端支持。只要网络是可达的，通过瘦终端、PC、笔记本、PAD、智能手机等终端设备就能访问私有的个人桌面。同时，系统桌面可以在多个终端间任意切换，真正做到桌面跟人走，满足“移动”办公需要。（2）外设完美兼容。桌面虚拟允许将外设接到终端上，能如电脑一样使用外设，能完美兼容扫描枪（仪）、摄像头、密码键盘、二代身份证验证器、手写板、打印机、USB-key等常见外设。

　　五、结论

　　本文从发现问题、解决问题两方面入手，实现数据备份策略在每个PC终端的全覆盖，实现桌面环境、应用及文档与用户身份的绑定与快速迁移，实现操作系统的统一安全基线部署，实现在数据传输的底层进行专有协议的加密。通过桌面终端虚拟化技术，逐步降低人均PC主机配备比例，降低PC主机维护成本，延长桌面终端的使用寿命。