一種基于虛擬化基礎(chǔ)架構(gòu)的多媒體桌面交付方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)(VDI, Virtual Desktop Infrastructure)領(lǐng)域,特別涉及一種基于虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)且結(jié)合了無(wú)盤工作站技術(shù)的多媒體桌面交付方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)(VDI, Virtual Desktop Infrastructure)是一種以虛擬桌面集中托管并交付為目標(biāo)的服務(wù)器計(jì)算模型，虛擬桌面實(shí)例是以遠(yuǎn)程服務(wù)器或刀片服務(wù)器為宿主運(yùn)行的虛擬機(jī)，用戶通過(guò)遠(yuǎn)程顯示協(xié)議(如RDP、ICA、PCoIP、SPICE等)接入遠(yuǎn)程服務(wù)器上托管的虛擬機(jī)，獲得同操作PC機(jī)桌面一樣的使用體驗(yàn)。
[0003]如說(shuō)明書附圖1 VDI軟件系統(tǒng)的原理示意圖所示，VDI軟件系統(tǒng)包括；VDI管理端101、一個(gè)或多個(gè)計(jì)算管理節(jié)點(diǎn)102、SAN存儲(chǔ)系統(tǒng)103、遠(yuǎn)程桌面客戶端104等。其中，VDI管理端101負(fù)責(zé)管理計(jì)算節(jié)點(diǎn)、存儲(chǔ)、虛擬機(jī)生命周期管理、用戶及其權(quán)限管理等；計(jì)算節(jié)點(diǎn)102負(fù)責(zé)接收來(lái)自VDI管理端的管理指令，包括虛擬機(jī)資源分配(計(jì)算、內(nèi)存、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)資源等)、虛擬機(jī)生命周期管理、存儲(chǔ)管理等；SAN存儲(chǔ)系統(tǒng)103負(fù)責(zé)為VDI系統(tǒng)提供存儲(chǔ)資源，主要用于存儲(chǔ)虛擬機(jī)的虛擬磁盤；遠(yuǎn)程桌面客戶端104負(fù)責(zé)連接運(yùn)行于計(jì)算節(jié)點(diǎn)上的虛擬機(jī)，為用戶提供虛擬桌面操作環(huán)境。
[0004]虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)與傳統(tǒng)的IT系統(tǒng)架構(gòu)相比具有下面的優(yōu)點(diǎn)，包括:
1)集中管理。對(duì)IT管理員來(lái)說(shuō)，由于虛擬桌面是在服務(wù)器端集中管理的，易于維護(hù)，便于快速部署、快速響應(yīng)用戶桌面的需求變化；
2)桌面訪問(wèn)的便利性高。對(duì)桌面用戶來(lái)說(shuō)，可以從任何位置(局域網(wǎng)或廣域網(wǎng))、從任何設(shè)備訪問(wèn)到自己的桌面，而不僅僅是只能通過(guò)某一臺(tái)設(shè)備來(lái)訪問(wèn)。用戶可以通過(guò)PC、筆記本、Pad、瘦客戶機(jī)來(lái)訪問(wèn)自己的桌面，也可以在公司、在家、在旅途中訪問(wèn)自己的桌面；
3)數(shù)據(jù)安全性高。用戶交互的僅僅是位于客戶端的顯示、鼠標(biāo)、鍵盤，而用戶數(shù)據(jù)和計(jì)算都在服務(wù)器端，這種架構(gòu)大大提升了數(shù)據(jù)安全性；
4)TC0低。VDI配合云終端使用，可顯著降低TCO成本:云終端不僅價(jià)格便宜而且功耗低，綠色節(jié)能，系統(tǒng)總擁有成本低。
[0005]雖然虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)具備較多優(yōu)點(diǎn)，但是在某些應(yīng)用場(chǎng)景中也存在一些缺陷，具體如下:
1)存在外設(shè)兼容性問(wèn)題。VDI需通過(guò)外設(shè)重定向才能在遠(yuǎn)程桌面使用本地的外設(shè)，此夕卜，由于外設(shè)種類繁多，經(jīng)常會(huì)碰到外設(shè)重定向失敗的問(wèn)題，影響到用戶的使用體驗(yàn)；
2)對(duì)多媒體應(yīng)用支持不好。對(duì)于視頻、3D、虛擬現(xiàn)實(shí)、圖形圖像處理等計(jì)算資源消耗型的重型應(yīng)用支持不好。雖然可以通過(guò)在服務(wù)器端購(gòu)置專業(yè)級(jí)顯示設(shè)備緩解這一問(wèn)題，但是一方面購(gòu)置費(fèi)用高昂，另一方面實(shí)際運(yùn)行效果也不好。
[0006]目前，外設(shè)兼容性和多媒體應(yīng)用支持的問(wèn)題是虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)向更廣泛的行業(yè)和用戶拓展的主要障礙，這是由其系統(tǒng)架構(gòu)和技術(shù)原理決定的。為了解決上述問(wèn)題以便更好地滿足用戶對(duì)桌面虛擬化產(chǎn)品的需求，需要尋求其他技術(shù)手段來(lái)幫助解決，無(wú)盤工作站系統(tǒng)是目前解決上述問(wèn)題的常用技術(shù)。
[0007]無(wú)盤工作站系統(tǒng)，一般是指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下載并啟動(dòng)磁盤鏡像工作的計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)本地不帶硬盤或帶的硬盤較小，使用TCP/IP協(xié)議，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)模塊與遠(yuǎn)程服務(wù)器連接，下載操作系統(tǒng)鏡像文件到本地客戶機(jī)，或者將操作系統(tǒng)鏡像映射為客戶機(jī)網(wǎng)絡(luò)磁盤，然后再啟動(dòng)并運(yùn)行操作系統(tǒng)。
[0008]如說(shuō)明書附圖2無(wú)盤工作站系統(tǒng)的啟動(dòng)原理示意圖所示，無(wú)盤工作站系統(tǒng)包括無(wú)盤工作站201、DHCP服務(wù)器202、TFTP服務(wù)器203等。其中，DHCP服務(wù)器202負(fù)責(zé)給無(wú)盤工作站分配IP地址，發(fā)送TFTP服務(wù)器的IP地址信息、網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)引導(dǎo)文件名等；TFTP服務(wù)器203負(fù)責(zé)向無(wú)盤工作站發(fā)送系統(tǒng)啟動(dòng)所需的引導(dǎo)文件、系統(tǒng)鏡像等。無(wú)盤工作站201的網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)功能是通過(guò)計(jì)算機(jī)B1S的PXE固件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，PXE技術(shù)是由Intel公司提出的一項(xiàng)工業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)開(kāi)啟計(jì)算機(jī)B1S設(shè)置的PXE選項(xiàng)，無(wú)盤工作站201開(kāi)機(jī)后將進(jìn)入PXE固件模塊運(yùn)行。無(wú)盤工作站201通過(guò)DHCP協(xié)議與DHCP服務(wù)器202交互獲取自身和TFTP服務(wù)器的IP地址、獲取網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)引導(dǎo)文件名，然后從TFTP服務(wù)器203下載網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)引導(dǎo)文件和啟動(dòng)所需的系統(tǒng)鏡像文件。
[0009]與VDI軟件相比，無(wú)盤工作站系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn):
1)計(jì)算負(fù)載均衡。無(wú)盤工作站系統(tǒng)可充分利用客戶端的CPU、內(nèi)存等計(jì)算資源，分流服務(wù)器端的計(jì)算負(fù)載。而服務(wù)器端的負(fù)載主要集中在網(wǎng)絡(luò)和磁盤；
2)更好的多媒體性能。無(wú)盤工作站客戶端可充分利用本地的CPU、顯卡、聲卡的多媒體硬件，表現(xiàn)出更好的多媒體性能；
3)更好的外設(shè)支持。無(wú)盤工作站客戶端可直接訪問(wèn)所有外設(shè)，無(wú)需設(shè)備重定向；
4)集中管理。與VDI—樣，無(wú)盤工作站系統(tǒng)具有集中管理與數(shù)據(jù)安全性優(yōu)點(diǎn)，可集中管理無(wú)盤系統(tǒng)鏡像，只需在服務(wù)器端更新或部署鏡像，客戶端會(huì)自動(dòng)切換到最新鏡像，方便快捷；
5)數(shù)據(jù)安全性。無(wú)盤工作站系統(tǒng)鏡像位于服務(wù)器端，可通過(guò)只讀或快照方式提供鏡像給客戶端，有一定的數(shù)據(jù)安全性。
[0010]不過(guò)，無(wú)盤工作站系統(tǒng)也有自己的缺點(diǎn)，比如:
1)啟動(dòng)風(fēng)暴以及網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較重。當(dāng)無(wú)盤工作站啟動(dòng)時(shí)以及在運(yùn)行期間會(huì)出現(xiàn)較大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量，造成無(wú)盤工作站啟動(dòng)緩慢甚至停滯；
2)網(wǎng)絡(luò)局限性。無(wú)盤工作站系統(tǒng)只能局限于在局域網(wǎng)環(huán)境下使用，對(duì)于跨廣域網(wǎng)的應(yīng)用無(wú)法支持。
[0011]綜上所述，VDI系統(tǒng)和無(wú)盤工作站系統(tǒng)都無(wú)法單獨(dú)解決用戶面臨的所有應(yīng)用問(wèn)題，如果能夠通過(guò)技術(shù)手段將兩個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)集中起來(lái)，并且能夠與虛擬技術(shù)架構(gòu)很好的結(jié)合起來(lái)，將會(huì)是一個(gè)完美的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明公開(kāi)了一種基于虛擬化技術(shù)架構(gòu)的多媒體桌面交付方法和系統(tǒng)，以網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)作為整合基礎(chǔ)，使得同一個(gè)系統(tǒng)鏡像(或虛擬機(jī)虛擬磁盤)既可以VDI桌面的方式交付，又可以無(wú)盤工作站方式交付，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)用戶桌面在VDI桌面、無(wú)盤桌面間的按需切換。
[0013]一種基于虛擬化技術(shù)架構(gòu)的多媒體桌面交付系統(tǒng)，如圖3所示，包含:VDI系統(tǒng)301、無(wú)盤工作站系統(tǒng)302和統(tǒng)一存儲(chǔ)系統(tǒng)303。VDI系統(tǒng)301用于實(shí)現(xiàn)虛擬桌面生命周期管理、計(jì)算節(jié)點(diǎn)管理、存儲(chǔ)管理、用戶權(quán)限管理等。無(wú)盤工作站系統(tǒng)302，用于與DHCP服務(wù)器、TFTP服務(wù)器交互，取得系統(tǒng)啟動(dòng)引導(dǎo)文件和系統(tǒng)鏡像，實(shí)現(xiàn)后臺(tái)鏡像在無(wú)盤工作站上運(yùn)行，支持多媒體桌面的交付和運(yùn)行。統(tǒng)一存儲(chǔ)系統(tǒng)303用于實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)虛擬磁盤和無(wú)盤系統(tǒng)鏡像的合并存儲(chǔ)，使得一個(gè)系統(tǒng)鏡像既可以交付給虛擬機(jī)運(yùn)行，又可以交付給無(wú)盤工作站運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)用戶桌面環(huán)境的一致性。
[0014]一種統(tǒng)一存儲(chǔ)虛擬機(jī)虛擬磁盤、無(wú)盤系統(tǒng)鏡像的方法，該方法至少包含以下步驟:
1)在VDI系統(tǒng)后臺(tái)存儲(chǔ)管理界面設(shè)置支持iSCSI(Internet Small Computer SystemInterface)存儲(chǔ)以及邏輯卷管理(LVM, Logical Volume Manager)；
2)創(chuàng)建虛擬機(jī)虛擬磁盤時(shí),選擇創(chuàng)建一個(gè)邏輯卷(LV,Logical Volume),分配存儲(chǔ)空間，用于虛擬機(jī)的啟動(dòng)；
3)也可以將上面的邏輯卷通過(guò)iSCSI封裝工具封裝成為一個(gè)虛擬磁盤，然后在客戶端通過(guò)iSCSI映射工具將創(chuàng)建的虛擬磁盤映射成為本地的一個(gè)iSCSI目標(biāo)磁盤。從而無(wú)盤工作站可以基于該目標(biāo)磁盤對(duì)應(yīng)的邏輯卷通過(guò)網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)。
[0015]該系統(tǒng)還包括一種物理機(jī)網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)的提取和導(dǎo)入方法，用來(lái)從無(wú)盤工作站提取所需的硬件驅(qū)動(dòng)并導(dǎo)出驅(qū)動(dòng)包；然后運(yùn)行一個(gè)虛擬機(jī)，在虛擬機(jī)中導(dǎo)入該驅(qū)動(dòng)包。這樣使得導(dǎo)入驅(qū)動(dòng)包的虛擬機(jī)，能夠在提取驅(qū)動(dòng)包的無(wú)盤工作站上正常運(yùn)行。該方法至少包括以下步驟:
1)選擇一臺(tái)無(wú)盤工作站客戶機(jī)作為模版機(jī)，安裝操作系統(tǒng)，安裝驅(qū)動(dòng)。針對(duì)相同硬件配置的客戶機(jī)可使用一個(gè)模版，這樣只需給每種不同硬件配置的計(jì)算機(jī)準(zhǔn)備一個(gè)模版機(jī)即可；
2)在模版機(jī)上運(yùn)行驅(qū)動(dòng)提取工具提取相關(guān)的驅(qū)動(dòng)信息并將上述驅(qū)動(dòng)信息輸出為驅(qū)動(dòng)包；
3)在VDI虛擬機(jī)中運(yùn)行驅(qū)動(dòng)導(dǎo)入工具從驅(qū)動(dòng)包中將驅(qū)動(dòng)文件導(dǎo)入到合適的位置。
[0016]該系統(tǒng)還包括一種桌面交付自動(dòng)適配的方法，可以在VDI虛擬化軟件系統(tǒng)后臺(tái)，根據(jù)桌面連接請(qǐng)求實(shí)現(xiàn)用戶桌面的自動(dòng)適配，并按照用戶請(qǐng)求的桌面運(yùn)行后臺(tái)桌面。該方法至少包括以下步