淺談3D 云桌面技術(shù)及應(yīng)用

張碩 保定天威保變電氣股份有限公司

隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新一代網(wǎng)絡(luò)與信息通信技術(shù)不斷發(fā)展，云計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)迅速。為了適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展要求，充分利用新型信息技術(shù)推動(dòng)企業(yè)管理變革，實(shí)現(xiàn)信息資源的高效利用、充分共享、統(tǒng)一管理，推動(dòng)企業(yè)工業(yè)化和信息化的不斷融合，公司在搭建企業(yè)私有云的基礎(chǔ)上，積極探索利用云計(jì)算提升技術(shù)用戶信息化水平，滿足企業(yè)各應(yīng)用場(chǎng)景的需要，同時(shí)為打造智能工廠提供有力的保障。公司通過(guò)對(duì)使用VGPU 技術(shù)的3D云桌面的應(yīng)用和推廣，不僅有效的提升公司技術(shù)和研發(fā)人員的工作效率、降低了成本，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)算、存儲(chǔ)等信息資源的靈活調(diào)配、高效利用和數(shù)據(jù)安全，也為企業(yè)發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)力。

1 3D 云桌面技術(shù)：

1.1 3D 云桌面簡(jiǎn)介

云計(jì)算是指利用虛擬化技術(shù)把服務(wù)器、存儲(chǔ)及網(wǎng)絡(luò)實(shí)體虛擬化后，構(gòu)成一個(gè)資源池，實(shí)現(xiàn)共同計(jì)算，共享資源。3D 云桌面則是利用云計(jì)算技術(shù)將物理服務(wù)器資源轉(zhuǎn)化為虛擬終端桌面基礎(chǔ)上又對(duì)GPU資源進(jìn)行虛擬化，以滿足公司技術(shù)人員進(jìn)行產(chǎn)品快速設(shè)計(jì)、電磁計(jì)算、三維模擬等高性能需求所使用的云桌面。創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，壓縮了硬件支出，實(shí)現(xiàn)了資源共享、協(xié)同設(shè)計(jì)，改善了用戶體驗(yàn)，提高了工作效率，同時(shí)保障了數(shù)據(jù)安全。

1.2 3D 云桌面軟件

我公司選用全球技術(shù)領(lǐng)先的3D 云桌面終端解決方案—VMware Horizon，不僅大幅優(yōu)化IT 運(yùn)營(yíng)環(huán)境，增強(qiáng)數(shù)據(jù)的安全性，降低設(shè)備及運(yùn)維成本，實(shí)現(xiàn)對(duì)終端用戶在操作系統(tǒng)及應(yīng)用系統(tǒng)的快速交付，并且實(shí)現(xiàn)多種類型設(shè)備上靈活使用高性能3D 云桌面。

3D 云桌面系統(tǒng)包括以下組件：

1)View 連接服務(wù)器：作為客戶端與云桌面虛擬機(jī)的連接中介，同時(shí)是幫助管理員配置 View服務(wù)器、部署并管理云桌面和應(yīng)用程序、控制用戶身份驗(yàn)證并排除最終用戶遇到的問(wèn)題。

2)Horizon Agent：在虛擬機(jī)上，此代理通過(guò)與Horizon Client進(jìn)行通信來(lái)提供連接監(jiān)視、虛擬打印和訪問(wèn)本地連接的USB 設(shè)備等功能。

3)vCenter Server：作為VMware vSphere服務(wù)器的中心管理員，對(duì)數(shù)據(jù)中心的虛擬機(jī)進(jìn)行配置、置備和管理的集中控制系統(tǒng)，從被管理的資源池中將CPU 、內(nèi)存、硬盤和顯卡等資源分配給虛擬機(jī)使用。

4)VMware View composer：快速創(chuàng)建與單一父映像共享虛擬磁盤的桌面映像，每個(gè)云桌面帶有唯一的主機(jī)名和 IP 地址，但不同的是鏈接克隆與父虛擬機(jī)共享一個(gè)基礎(chǔ)映像，因此存儲(chǔ)需求明顯減少。

2 3D 云桌面的應(yīng)用

2.1 3D 云桌面系統(tǒng)的搭建

根據(jù)公司實(shí)際業(yè)務(wù)需求，確定所需硬件資源，然后通過(guò)虛擬化技術(shù)建立管理業(yè)務(wù)集群和云桌面集群的計(jì)算資源池，其中管理業(yè)務(wù)集群：主要包含管理以及虛擬化基礎(chǔ)架構(gòu)相關(guān)的虛擬機(jī)；云桌面集群主要包括3D 云桌面系統(tǒng)的模板和用戶系統(tǒng)。最后利用存儲(chǔ)的遠(yuǎn)程復(fù)制功能建立安全可靠的云備份。

2.1.1 建立管理業(yè)務(wù)集群

選用2 臺(tái)華為CH121 刀片服務(wù)器來(lái)承載計(jì)算資源。該服務(wù)器配置為CPU：英特爾至強(qiáng)E5-2680 v4 X 2；內(nèi)存：DDR4 16GB X 16。服務(wù)器到存儲(chǔ)通過(guò)E9000 刀箱的交換背板連接到FC 光纖交換機(jī)再連接到存儲(chǔ)池，連接采用8Gb 速率的FC 光纖模塊。服務(wù)器到以太網(wǎng)連接通過(guò)E9000 刀箱的交換背板上10Gb 速率的以太網(wǎng)接口連接到數(shù)據(jù)核心交換機(jī)。然后對(duì)服務(wù)器安裝VMware vSphere 6.5，實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源的虛擬化，并在管理集群中搭建如vCenter、view server、composer server 等管理以及虛擬化基礎(chǔ)架構(gòu)相關(guān)的服務(wù)器。

2.1.2 建立3D 云桌面集群

選用12 臺(tái)華為RH2288H 機(jī)架式服務(wù)器承載計(jì)算資源，該服務(wù)器配置為CPU：英特爾至強(qiáng)E5-2667 v4 X 2；內(nèi)存：DDR4 16GBX 16；NVIDIA GRID K2 X 2。服務(wù)器到存儲(chǔ)通過(guò)8Gb 速率HBA卡連接到FC 交換機(jī)再連接到存儲(chǔ)；服務(wù)器到以太網(wǎng)通過(guò)10Gb 速率的以太網(wǎng)接口連接到數(shù)據(jù)核心交換機(jī)。對(duì)服務(wù)器安裝VMware vSphere 6.5，實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源的虛擬化，然后在3D 云桌面集群中針對(duì)不同的用戶使用需求，制作好不同的模板及桌面池。

2.1.3 建立安全可靠的云備份

利用存儲(chǔ)的Hyper Replication LUN 異步遠(yuǎn)程復(fù)制功能，將主LUN 從主站點(diǎn)備份到異地的災(zāi)備從站點(diǎn)的從LUN 中，使得在主站點(diǎn)在一個(gè)災(zāi)難事件后可以通過(guò)訪問(wèn)從LUN，使得快速重新啟動(dòng)程序系統(tǒng)成為可能，同時(shí)它不需要有具體的災(zāi)難恢復(fù)硬件。

2.2 3D 云桌面的應(yīng)用效果

3D 云桌面能夠?yàn)橛脩籼峁┙咏诒镜卦O(shè)備的客戶體驗(yàn)，最大限度保持原有的用戶使用習(xí)慣，由于它快速、統(tǒng)一、安全和靈活的部署方式，在提高用戶的效率的同時(shí)也降低了運(yùn)維成本。3D 云桌面可以在各類智能終端（包括電腦、智能手機(jī)、平板電腦等）上隨時(shí)隨地進(jìn)行高性能運(yùn)算，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)使用圖形工作站中擺脫硬件和位置的束縛，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)公司跨地域協(xié)同設(shè)計(jì)，并能夠保護(hù)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的安全。