基于云計(jì)算的虛擬桌面平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

高輝

摘 要：在網(wǎng)絡(luò)帶寬以及硬件能力相繼發(fā)展的環(huán)境下，建立在云計(jì)算基礎(chǔ)上的虛擬化技術(shù)呈現(xiàn)出了日益成熟的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。用戶能夠進(jìn)行主機(jī)、應(yīng)用桌面的虛擬，以最低成本得到最優(yōu)應(yīng)用體驗(yàn)。但存在的主要問題是，終端的快速更新?lián)Q代產(chǎn)生了相應(yīng)的擴(kuò)展性問題、維修軟硬件問題、信息安全防范問題等。為處理各類問題，文章探究了基于云計(jì)算的虛擬桌面平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案和實(shí)現(xiàn)策略。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算;虛擬桌面平臺(tái);設(shè)計(jì);實(shí)現(xiàn)

0 引言

本文提出一種基于云計(jì)算的虛擬桌面平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案。以往的電腦已經(jīng)被虛擬桌面取代，終端安裝起來非常便捷，用戶也可以輕松運(yùn)用。很多的服務(wù)可以通過網(wǎng)絡(luò)的途徑獲得，其中比較常見的就是操作系統(tǒng)、工具軟件和人們普遍喜愛的游戲等。而且，將很多傳統(tǒng)電腦中比較繁雜化的程序節(jié)省掉，即電腦病毒、硬件故障和軟硬件升級(jí)、黑客攻擊等。這種云桌面平臺(tái)可以在社會(huì)上廣泛普及運(yùn)用，得到較佳的應(yīng)用效果[1]。

1 ? 云桌面平臺(tái)設(shè)計(jì)

1.1 ?業(yè)務(wù)建模描述

門戶網(wǎng)站具有重要的應(yīng)用價(jià)值，其清晰地表現(xiàn)出虛擬桌面產(chǎn)品，讓管理人員于后臺(tái)發(fā)布新產(chǎn)品。通過相應(yīng)的門戶網(wǎng)站，普通用戶對(duì)于自己想購(gòu)買的產(chǎn)品進(jìn)行針對(duì)性購(gòu)買，管理產(chǎn)品。同時(shí)經(jīng)門戶網(wǎng)站這一渠道，也可以實(shí)現(xiàn)虛擬應(yīng)用產(chǎn)品的有效升級(jí)，采取手機(jī)、瘦客戶機(jī)將云端的應(yīng)用程序商店打開，應(yīng)用自身的虛擬應(yīng)用[2-3]。

用戶購(gòu)買云桌面業(yè)務(wù)流程的建模情況就是：用戶搜索產(chǎn)品、在線體驗(yàn)、訂閱信息、注冊(cè)登錄、選擇產(chǎn)品、支付購(gòu)買、產(chǎn)品管理、賬戶管理等;運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行資源管理、產(chǎn)品管理、用戶管理、訂購(gòu)關(guān)系管理、賬務(wù)管理、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等;平臺(tái)進(jìn)行虛擬機(jī)管理、存儲(chǔ)管理、網(wǎng)絡(luò)管理、安全管理、日志管理等。業(yè)務(wù)模型能夠更好地滿足系統(tǒng)的多樣化需求。業(yè)務(wù)模型之中，對(duì)業(yè)務(wù)角色的掌握，同時(shí)提取業(yè)務(wù)用例;系統(tǒng)的執(zhí)行者角色，就是系統(tǒng)交互的參與者，這樣一來，執(zhí)行系統(tǒng)功能的用例就是系統(tǒng)用例的方式。

1.2 ?平臺(tái)的總體架構(gòu)

云桌面中涵蓋的內(nèi)容繁多，關(guān)鍵包括了門戶網(wǎng)站、門戶用戶后臺(tái)、企業(yè)用戶后臺(tái)等內(nèi)容，同樣還涉及系統(tǒng)管理用戶后臺(tái)、CRM系統(tǒng)接口等。云桌面系統(tǒng)具有一定的建立基礎(chǔ)，就是citrix已有虛擬化產(chǎn)品，屬于再次開發(fā)利用業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)。系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用中涉及到了Java技術(shù)，鑒于citrix已有產(chǎn)品開發(fā)前提下所構(gòu)建起來的云桌面系統(tǒng)，因此將接口隔離層納入，有效擴(kuò)展、整合、裝換citrix的接口。代碼包結(jié)構(gòu)包括了Action包、系統(tǒng)管理員的Action包、普通用戶的Action包、企業(yè)用戶的Action包、業(yè)務(wù)邏輯Service對(duì)象包、工具類包等。

1.3 ?系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)

門戶網(wǎng)站方面，其中包括的業(yè)務(wù)就是注冊(cè)用戶、在線體驗(yàn)、產(chǎn)品查詢以及產(chǎn)品購(gòu)買。用戶注冊(cè)業(yè)務(wù)，是將用戶注冊(cè)頁(yè)面、用戶基本信息數(shù)據(jù)輸入的顯示以及驗(yàn)證用戶的信息，顯示注冊(cè)結(jié)果等;對(duì)于在線體驗(yàn)業(yè)務(wù)，即為有的注冊(cè)用戶并未購(gòu)買產(chǎn)品，這些人員可以對(duì)在線體驗(yàn)包進(jìn)行相關(guān)申請(qǐng)，在審核了用戶申請(qǐng)以后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)為用戶準(zhǔn)備體驗(yàn)包資源;對(duì)于產(chǎn)品查詢這一內(nèi)容，用戶可以通過系統(tǒng)的運(yùn)用，掌握各種產(chǎn)品信息資料，靈活的找到各項(xiàng)內(nèi)容;產(chǎn)品購(gòu)買事項(xiàng)，用戶對(duì)產(chǎn)品信息列表觀看并考慮以后，選取想要購(gòu)買的產(chǎn)品，生成訂單和支付，查看支付的結(jié)果。

門戶用戶后臺(tái)方面，包括產(chǎn)品管理、查詢應(yīng)用記錄、修改賬戶信息、在線升級(jí)以及在線維護(hù)等業(yè)務(wù);企業(yè)用戶后臺(tái)管理方面，包含的業(yè)務(wù)就是將個(gè)人用戶信息資料進(jìn)行修改、在線維護(hù)以及升級(jí)、產(chǎn)品管理、在線企業(yè)用戶管理、用戶分組設(shè)置、產(chǎn)品分組設(shè)置、查詢費(fèi)用以及企業(yè)內(nèi)部用戶運(yùn)用日志等業(yè)務(wù)內(nèi)容;業(yè)務(wù)管理平臺(tái)方面，涵蓋的業(yè)務(wù)就是用戶管理、產(chǎn)品管理、計(jì)費(fèi)出賬、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、內(nèi)容管理和留言管理、管理訂購(gòu)關(guān)系等內(nèi)容;CRM管理方面，包括的業(yè)務(wù)就是用戶管理、產(chǎn)品管理、訂購(gòu)關(guān)系管理。

1.4 ?數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)

為了更加便捷以及規(guī)范化地錄入用戶的數(shù)據(jù)信息，在數(shù)據(jù)庫(kù)中寫進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化內(nèi)容，便捷程序提取到數(shù)據(jù)，以列表的方式顯示在客戶端中。

用戶結(jié)構(gòu)中，用戶的類型包括個(gè)人、管理員、企業(yè)用戶等。用戶的信息涉及序號(hào)、組織單位、用戶登錄名以及密碼、聯(lián)系電話、郵箱等。安全策略表中，包含的重要信息就是用戶編號(hào)、起始（終止）IP地址、起始（結(jié)束）時(shí)間、策略狀態(tài)等。另外，還包括虛擬平臺(tái)表結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品和訂單表結(jié)構(gòu)、用戶產(chǎn)品分組關(guān)系表結(jié)構(gòu)、訂單詳情表等。

1.5 ?網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案中，涉及到了千兆以太網(wǎng)技術(shù)，同時(shí)跟服務(wù)器之間建立起密切的關(guān)聯(lián)性，產(chǎn)生集群系統(tǒng)、B/S三層架構(gòu)，將產(chǎn)生先進(jìn)的平臺(tái)，也就是Intranet/Internet網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)，實(shí)用性較高。服務(wù)器應(yīng)用到了千兆網(wǎng)卡和核心交換機(jī)，雙網(wǎng)卡連接，大量數(shù)據(jù)訪問。

2 云桌面平臺(tái)技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案

2.1 ?平臺(tái)基本架構(gòu)及實(shí)現(xiàn)原理

為了符合用戶對(duì)于桌面虛擬化的要求，Citrix建議采取系統(tǒng)架構(gòu)劃分成4個(gè)層次。第一層為非標(biāo)準(zhǔn)中端層，內(nèi)容就是全部項(xiàng)目的用戶應(yīng)用到的終端，這些終端是個(gè)人采取的也可以是多人混用的，不容易控制，所以把此層終端設(shè)備定成外網(wǎng)訪問設(shè)備，不屬于可信任設(shè)備。這一層屬于通常所指的外網(wǎng)。第二層為終端準(zhǔn)入控制層，構(gòu)成包括終端準(zhǔn)入系統(tǒng)，起決定能不能對(duì)于第三層等區(qū)域進(jìn)行訪問。第三層為受控標(biāo)準(zhǔn)終端層，其中包括了XenDesktop的虛擬桌面，禁止隨意地更改用戶信息。終端準(zhǔn)入層對(duì)于此層用戶/設(shè)備進(jìn)行檢查，如果授權(quán)，會(huì)進(jìn)一步的通過安全網(wǎng)關(guān)在虛擬終端轉(zhuǎn)發(fā)，進(jìn)行業(yè)務(wù)系統(tǒng)訪問。第四層屬于業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用層，其中包括MIPS以及BOSS等業(yè)務(wù)系統(tǒng)，屬于內(nèi)網(wǎng)。

其運(yùn)行的環(huán)境需要通過內(nèi)存配置、處理能力配置、硬件環(huán)境、軟件環(huán)境等共同支撐。終端操作的模式就是采取終端也就是虛擬桌面進(jìn)行對(duì)特定業(yè)務(wù)系統(tǒng)的訪問，采取虛擬桌面進(jìn)行安全訪問控制。

2.2 ?技術(shù)實(shí)施方案

首先，邏輯命名約定。其中，包括表命名約定。例如：tb-user;說明：tb和user的意思分別是前綴、表明;約定：全部的表均以tb作為前綴。還有字段命名約定。例如，tb-user的lobin-name;說明：以符號(hào)“-”將單詞進(jìn)行分割，不能采取駝峰命名;約定：盡量采取相應(yīng)英文描述名字，單詞之間采取符號(hào)“-”表示。另外，其他的邏輯命名約定還包括代碼命名約定、類命名約定、變量命名約定、函數(shù)命名約定等。

其次，技術(shù)架構(gòu)模塊。為了向用戶交付動(dòng)態(tài)化的虛擬桌面環(huán)境，需要采取多種組件的共同協(xié)作來實(shí)現(xiàn)，即終端、Desktop Receiver（桌面接收器）、XenDesktop服務(wù)器、控制器服務(wù)、資源池服務(wù)、XML服務(wù)、Virtual Desktop（虛擬桌面）、XenApp服務(wù)器顯示協(xié)議等。

2.3 ?平臺(tái)部署

底層硬件中，涵蓋的內(nèi)容就是存儲(chǔ)設(shè)備、服務(wù)器、備份磁帶機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等。應(yīng)用層面也涵蓋了業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)、用戶自助服務(wù)系統(tǒng)、內(nèi)容管理以及應(yīng)用服務(wù)管理系統(tǒng)等。項(xiàng)目程序以及文檔，運(yùn)用的源代碼管理工具就是SVN。

2.4 ?綜合測(cè)試與評(píng)估

測(cè)試的目標(biāo)是經(jīng)負(fù)載加壓測(cè)試，檢驗(yàn)云桌面最大并發(fā)用戶150狀態(tài)中，系統(tǒng)有無正常的運(yùn)行，同時(shí)進(jìn)行檢驗(yàn)在40s之內(nèi)xen server并發(fā)5個(gè)虛擬機(jī)可以實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)。重點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控Xen Server、PVS、Xen App資源，找到改進(jìn)的策略。

結(jié)果顯示，虛擬機(jī)的CPU資源事先已經(jīng)劃分完畢，內(nèi)存資源具有良好的規(guī)劃，所以虛擬桌面運(yùn)行過程中不干擾系統(tǒng)。測(cè)試的環(huán)境通常就是120 G內(nèi)存4顆8核CPU，虛擬機(jī)大概應(yīng)用到50臺(tái)的數(shù)量，內(nèi)存是2.4 G，VCPU是一顆。

2.5 ?云桌面應(yīng)用場(chǎng)景

云桌面在多種多樣的場(chǎng)景中運(yùn)用。應(yīng)用于個(gè)人網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)中。其可以自行更新、升級(jí)，通常網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)管理更高效，維護(hù)工作更便捷，同時(shí)按照應(yīng)用量進(jìn)行付費(fèi)即可，用戶依照自身的多樣化需求，展開定制各種性能配置的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)，采取各自移動(dòng)終端就可以登錄運(yùn)用，將終端計(jì)算、存儲(chǔ)、維護(hù)管理功能明顯提升。

應(yīng)用于企業(yè)虛擬桌面辦公中?，F(xiàn)代化社會(huì)中，企業(yè)更加重視管理內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)以及資產(chǎn)，會(huì)應(yīng)用很多種內(nèi)網(wǎng)終端管理軟件，包括桌面運(yùn)維類、監(jiān)控審計(jì)類、安全防護(hù)類以及文檔防泄密類等，其中就涉及了虛擬桌面管理軟件。

應(yīng)用于遠(yuǎn)程移動(dòng)辦公之中。移動(dòng)辦公系統(tǒng)屬于企業(yè)管理層，對(duì)于企業(yè)的信息盡快掌握，以及及時(shí)展開管理決策的重要途徑。

3 ? 結(jié)語

形成面向個(gè)人、中小型企業(yè)用戶的云桌面服務(wù)平臺(tái)，建立在電腦、移動(dòng)終端、手機(jī)以及多媒體移動(dòng)終端基礎(chǔ)上，同時(shí)形成應(yīng)用商店和可擴(kuò)展應(yīng)用執(zhí)行環(huán)境，構(gòu)建起本文中的集成云桌面應(yīng)用服務(wù)，產(chǎn)生新型運(yùn)營(yíng)商服務(wù)平臺(tái)。這一云桌面平臺(tái)中可以實(shí)現(xiàn)的功能就是門戶網(wǎng)站、個(gè)人用戶和企業(yè)用戶的管理后臺(tái)，面向運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù)管理后臺(tái)等。經(jīng)過此網(wǎng)站，用戶能夠?qū)τ谠谱烂嫣峁┑母黝悜?yīng)用以及個(gè)人主機(jī)租用服務(wù)進(jìn)行運(yùn)用，防范很多比較煩瑣的問題，即升級(jí)個(gè)人終端、安裝軟件系統(tǒng)和更新、維護(hù)保養(yǎng)等。用戶經(jīng)個(gè)人電腦、手機(jī)等設(shè)備，有移動(dòng)或固定網(wǎng)絡(luò)的情況下，就可以得到有價(jià)值的公共資源。

[參考文獻(xiàn)]

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[3]廖莎莎.基于云計(jì)算的多媒體機(jī)房虛擬桌面優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2020（3）：6-9.

（編輯 傅金睿）