1、計 算 機 與 現 代 化2013年第 10期JISUANJI YU XIANDAIHUA總第 218期文章編號 :1006- 2475(2013 10-0177-02收稿日期 :2013-05-17作者簡介 :張榮高 (1972- , 男 , 湖南衡陽人 , 吉林大學珠海學院計算機科學與技術系碩士研究生 , 研究方向 :物聯網 , 云計算 ,計算機網絡 。基于 VMware View 實驗桌面云張榮高(吉 林 大學 珠 海 學院計算機科學與 技術系 , 廣 東 珠 海 519040摘要 :針對 高校機 房 管 理的 現 狀 與 面 臨 的問 題 , 分析 桌 面 虛 擬化 的 相 關技術 ,

2、 設 計 和 實 現 一 個 基 于 VMware View 的實驗 桌 面 云 , 可 提高高校機 房 的 管 理 和 維 護 工作的效率 。 關鍵詞 :View Composer ; 高校機 房 管 理 ; 桌 面 虛 擬化 中圖分類號 :TP391文獻標識碼 :Adoi :103969/jissn1006-2475201310043Experimental Desktop Cloud Based on VMware ViewZHANG ong-gao(Department of Computer Science and Technology , Zhuhai College of Jil

3、in University , Zhuhai 519040, China Abstract :Aiming at the status and problems of college computer roomThis paper analyzes the related technology of desktop vir-tualization , designs and implements an experimental desktop cloud based on VMware View , and it can improve the efficiency of the manage

4、ment and maintenance of college computer roomKey words :View Composer ; management of college computer room ; desktop virtualization0引 言隨著云計算技術的不斷發展 , 桌面虛擬化將給人們使用計算機的方式帶來一場深刻的變革 。 VMware 公司憑借其在服務器虛擬化架構的領先優勢 , 推出了虛擬桌面軟件 VMware View ,能夠在虛擬平臺建立 、 托管和遠程交付豐富的個性化虛擬桌面 , 包括操作系 統 、 應用程序和數據 , 同時使桌面用戶僅僅負責輸入 輸出

5、與界面顯示 , 不參與任何計算和應用 , 卻能夠在 各種網絡條件下獲得靈活的高性能桌面體驗 。1高校機房現狀分析高校機房在管理和維護工作上仍然采用傳統模 式 。 通常是一名實驗員維護上百臺計算機 , 需要在每臺 PC 上安裝教學系統 ,桌面的部署 、 升級和維護十 分困難 。 同時由于存在多種操作系統的需求 、 多版本軟件的共存等問題 ,導致無法滿足快速靈活的教學任 務安排 。 隨著新技術 、 新軟件的不斷涌現 , 對計算機 硬件的配置要求越來越高 , 一般來說 , 每隔 2 3年就 要進行設備的更新換代 , 投資回報率低 。 在這種情況下 , 高校機房迫切需要改善傳統的管理模式 , 以滿足

6、教學的需求 , 而虛擬桌面的出現 , 提供了一種解決高 校機房管理問題的新思路 。2基于 VMware View 實驗桌面云21實驗桌面云的基礎架構圖 1實驗教學桌面云的基礎架構實驗桌面云采用 VMware View 基礎架構 , 主要由ESXi 服務器 、 vCenter 服務器和 Connection 服務器共同構成 ,如圖 1所示 。 其中 ESXi 服務器是一種裸機178計 算 機 與 現 代 化 2013年第 10期虛擬化軟件 , 是高性能的虛擬化服務器 、 存儲和網絡 的平臺 。 ESXi 服務器允許多個用戶桌面以虛擬機的 形式獨立運行 , 同時共享 CPU 、 內存 、 網絡連接

7、和存儲 器等底層物理硬件資源 。 這種架構將用戶彼此隔離 , 使每位用戶都擁有自己的操作系統 , 同時可以實現精 確的資源分配 , 并能保護用戶免受由其他用戶活動所 造成的應用程序崩潰和操作系統故障的影響 。 實驗桌面云在 ESXi 服務器采用服務器虛擬化方 式安裝 AD 域控制虛擬機 、 vCenter 管理中心虛擬機 和 Connection 服務器虛擬機 , 各虛擬機的基本配置和 作用如下 :AD 域 控 制 虛 擬 機 基 本 配 置 為 Windows Server 2003操作系統 、 4核 vCPU (虛擬 CPU 、 8G vMEM (虛 擬內存 。 AD 服務器的作用是提供活

8、動目錄管理 、 域名服務 DNS 和 IP 地址動態分配服務 DHCP , 同時 提供用于所有虛擬桌面用戶的管理 。vCenter 管 理 中 心 虛 擬 機 基 本 配 置 為 Windows Server 20082操 作 系 統 、 4核 vCPU 、 2G vMEM 。 vCenter 服務器是一個虛擬機集中管理組件 , 安裝了 View Composer 組件 。 View Composer 組件使用鏈接 克隆技術 , 快速創建與主映像共享虛擬磁盤的桌面映 像 , 從而節省磁盤空間和簡化管理 。Connection 服務 器 虛 擬 機 基 本 配 置 為 Windows Serve

9、r 20082操作系統 、 2核 vCPU 、 2G vMEM 。 Con-nection 服務器虛擬機主要負責使用者和數據中心的 虛擬桌面間的連結管理 。 借助 View Composer 的幫 助 , 實現對虛擬桌面的高級管理功能 , 包括電源操作 管理 、 虛擬桌面池管理 、 驗證用戶身份 、 授予桌面權 利 、 管理虛擬桌面會話等 。22實驗桌面云資源池的規劃和優化實驗桌面云資源池建議按照不同的教學場景來 分組 , 不同類型課程可以擁有一個獨立的個性化虛擬 桌面 , 分別安裝所需要的操作系統和教學軟件 : (1 普通應用 。 典型課程有計算機文化基礎等 , 安裝 Windows XP

10、操 作 系 統 , 主 要 教 學 軟 件 為 Mi-crosoft Office 2003辦公軟件 , 需要通過 IE6瀏覽器登 錄輔導網站 , 觀看教學視頻和教學課件 , 完成在線作 業和在線測試 。(2 多媒體教學 。 典型課程有多媒體技術 、 動畫 制作 、 機械制圖等 , 安裝 Windows 7操作系統 , 主要教 學軟件有 Adobe Photoshop 、 Adobe Flash 、 AutoCAD 、 3D Max 等 。(3 程序開發 。 典型課程有 C#NET 程序設計 、 Java 語言程序設計 、 數據庫原理與應用等 , 安裝 Win-dows 7操作系統 , 主要教

11、學軟件有 Visual StudioNet 、 MyEclipse 、 SQL Server 等 。實驗桌面云教學場景的切換也十分容易 , 只需要 簡單關閉桌面池 , 打開另一類桌面池即可 。實驗桌面云資源池建議采用非永久性桌面池 , 當 下次重啟后 , 虛擬機會回退到初始狀態 , 任何變更都 不會保留 , 供將來給其他人使用 。 例如在做計算機網 絡實驗時 , 每一次都需要把網絡設置恢復到初始狀態 才可正常進行 , 然而常常會出現上一組學生對網絡進 行了錯誤配置 , 從而影響到下一組學生的使用 。 如果 采用非永久性桌面池 , 只需重啟虛擬桌面就可以快速 地復原網絡 , 保障教學活動的順利開

12、展 。實驗桌面云資源池的規劃要注意對操作系統進 行優化 , 可以使用腳本或組策略來實現優化操作 。 比 如關閉所有主題增強功能 、 刪除系統還原點 、 禁用任 何不需要的服務 、 刪除所有背景墻紙等 , 這樣可加快 虛擬桌面的運行速度 。23實驗桌面云存儲系統的規劃和優化存儲系統的性能往往是虛擬桌面的瓶頸所在 , 需 要進行良好的規劃 。 存儲容量如果以每個用戶 50G 系統空間和 10G 用戶空間計算 , 在采用 View Compos-er 技術時 , 多個用戶可共享系統空間 , 可以節約近 70%的存儲空間 , 考慮到冗余量 , 100個用戶需要 3T 的存儲空間 。針對虛擬桌面隨機零散

13、讀寫需求較高的應用 , 可 以將所有磁盤配置為 AID10, 雖空間利用率較低 , 但 I /O性能提升較多 。 存儲系統的規劃還必須考慮 虛擬桌面的啟動風暴 。 根據經驗及用戶習慣分析 , 虛 擬桌面用戶對 I /O性能要求平均在 10 30IOPS 左 右 。 但是虛擬桌面的啟動會大大加重存儲系統 I /O訪問載荷 , 往往會達到 50 100個 IOPS 。 由于使用 鏈接克隆技術時 , 虛擬桌面啟動時磁盤活動大部分來 自于母版映像 , 因此 , 可將虛擬機的母版映像文件和 副本放置在固態硬盤 SSD 存儲池中 , 而一個 SSD 可 以處理大約 5000個 IOPS , 可滿足 50個

14、虛擬桌面的 啟動需求 。 同時可使用配置廉價 SATA 磁盤的傳統 SAN 來存放用戶數據 , 以降低存儲系統的整體費用 。3實驗桌面云的應用實驗桌面云能大大改善高校機房的管理和維護 , 這主要體現在以下幾個方面 :(1 實驗桌面云的客戶端能充分利用機房原來 的舊 PC , 延長了其生命周期 , 降低實驗設備更新換代 的采購成本 。(2 實驗桌面云在無需停機的情況下 , 快速地完 成教學系統的部署 。 無論是虛擬桌面 (下 轉 第 183頁 2013年第 10期 張 俊勇 等 :分析 測 試 實驗室信息 管 理 系統 的 設 計與實 現 1832009, 17(4 :35-38, 282冉衛東

15、 , 錢波 , 孫琳娟 基于 Web 的 LIMS 系統數據集 成和統計分析技術 J 石油規劃設計 , 2010, 21(3 : 23-24, 273陳平 , 李建英 , 張莉莉 LIMS 系統的硬件架構及軟件開 發方案 J 氣象水文海洋儀器 , 2012, 29(2 :16-194張杰 , 包丹鳳 , 梁金明 實驗室信息管理系統 (LIMS 的 二次開發與應用 J 廣東化工 , 2011, 38(11 :100-101, 615宋菲 , 吳兵 , 王喆 , 等 基于 SaaS 模式的實驗室信息管理系 統研究 J 實驗技術與管理 , 2010, 27(8 :97-1006張宏鶴 , 陶美娟 ,

16、 徐勝祥 , 等 LIMS 系統在實驗室規范 運作中的應用 J 理化檢驗 :化學分冊 , 2006, 42(6 : 493-496, 4987周長征 , 李秀云 LIMS 系統在實驗室中的應用 J 石 油儀器 , 1997, 11(3 :45-478張金平 應用 LIMS 系統 , 提升管理現代化 J 現代科學儀器 , 2005(5 :81-839羅佳駿 , 李軼喆 LIMS 系統在計量機構客戶服務方面 的擴展應用 J 上海計量測試 , 2008, 35(4 :51-5310胡丹 , 鄭衛東 , 丁勁松 , 等 第三方實驗室信息管理系統 應用中存在的問題及發展趨勢探討 J 環境技術 , 201

17、1, 34(3 :20-2311肖軍 , 黃俊 LIMS 實驗室信息管理系統的實施與應用 J 數字石油和化工 , 2008(10 :54-5612王冰 , 劉洪錄 , 賈春香 淺談實驗室信息管理系統的應 用 J 計算機與應用化學 , 2010, 27(8 :1145-114713蘇玉良 , 郭福文 實驗室信息管理系統的開發與應用 J 自動化與儀表 , 2012, 27(11 :44-4714周鴻 , 單麗娜 實驗室信息管理系統在食品檢驗中的應 用 J 江西科學 , 2004, 22(3 :181-18415朱宇峰 , 宋志輝 基于 B /S結構的實驗室管理系統的分 析與設計 J 貴州教育學院學

18、報 :自然科學版 , 2006, 17(4 :櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆 80-82(上 接 第 178頁 的升級 、 復原 , 都只需簡單地點一下鼠 標就能完成 。 如升級母版操作系統 、 升級軟件補丁 、 更新預裝軟件后 , 只需執行一下 ecompose動作即 可 。 當出現教學系統中毒 , 教學系統因膨脹變慢 , 誤 刪除教學系統文件等情況下 , 只需執行 efresh動作 即可回退到系統初始狀態 。 與傳統機房 GHOST 技術 和還原卡相比較 , 虛擬桌面的維護顯得更加靈活更加 簡單 。(3 實驗桌面云能夠為全校師

19、生提供永遠在線 的虛擬桌面服務 。 學生可以隨時通過校園網訪問實 驗桌面云 , 在課余時間也能繼續完成相關的學習和實 驗 。 教師也可以自由登錄實驗桌面云完成實驗備課 、 課堂演示等教學活動 。(4 實驗桌面云能提供許多虛擬化的實驗資源 , 例如虛擬服務器等 。 在學院立項項目的開發中 , 搭建 了 Web 和數據庫兩個虛擬服務器等 , 取得不錯使用 效果 , 節省物理服務器的采購費用 。 而在網絡實驗課 中 , 教師可將不同的系統 , 包括 DNS 系統 、 網站系統 、 防火墻系統和安全證書等安裝在相互獨立的虛擬機 中 , 再組合成一個功能齊全的網絡應用環境 , 順利模 擬了異構平臺下各種網絡應用和服務 。4結束語基于 VMware View 實驗桌面云大大簡化了高校 機房的管理和維護工作 , 提高了高校機房的資源利用 率 , 為計算機實驗教學提供一個全新而高效的平臺 , 同時還推動了教室桌面云 、 辦公桌面云等校園云計算 平臺的建設工作 。參考文獻 :1徐家良 , 陳曉峰 基于 VMware Server 的課程群實驗平