面向云計(jì)算的虛擬化桌面系統(tǒng)結(jié)構(gòu)目錄云桌面虛擬化的概念云桌面虛擬化交互解決方案云桌面虛擬化系統(tǒng)構(gòu)成2云桌面虛擬化主要優(yōu)勢一、云桌面虛擬化的概念3云桌面虛擬化實(shí)現(xiàn)了一種新型的虛擬桌面應(yīng)用模式，即服務(wù)器提供應(yīng)用程序級(jí)別的服務(wù)粒度，在客戶端將所有用戶定制的應(yīng)用程序、配置狀態(tài)及存儲(chǔ)信息組裝成一個(gè)虛擬桌面環(huán)境。一、云桌面虛擬化的概念4在這樣一種構(gòu)架下,用戶的桌面可以定制，甚至可以定制不同操作系統(tǒng)下的軟件并在統(tǒng)一的桌面系統(tǒng)界面下操作。云桌面虛擬化中統(tǒng)一的文件視圖設(shè)計(jì)保證數(shù)據(jù)在系統(tǒng)級(jí)別和空間分布隔離的同時(shí)，使用戶所有定制的程序可以一致地訪問用戶的私有數(shù)據(jù)。其支持的多狀態(tài)保存機(jī)制可以維護(hù)整個(gè)桌面的多個(gè)歷史狀態(tài)，用戶可以在任何時(shí)問和任何地點(diǎn)使用不同的終端登登錄，并且可選擇任何保存的狀態(tài)而完整恢復(fù)當(dāng)時(shí)的場景，包括所有文件的狀態(tài)，以及應(yīng)用程的運(yùn)行狀態(tài)。二、云桌面虛擬化系統(tǒng)構(gòu)成5主要由4個(gè)部分構(gòu)成，即云資源中心、管理中心，數(shù)據(jù)中心和終端。（1）云資源中心是虛擬機(jī)運(yùn)行的載體，是計(jì)算與服務(wù)實(shí)際執(zhí)行的場所，其中包含一組以集群形式組織的服務(wù)器；（2）管理中心是服務(wù)提供的對外門戶和系統(tǒng)運(yùn)行的監(jiān)控與管理者，客戶端登錄使用系統(tǒng)時(shí)首先是與管現(xiàn)中心交互。管理中心的服務(wù)器中運(yùn)行的資源監(jiān)控和負(fù)載平衡程序監(jiān)視整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，這些數(shù)據(jù)將以友好的方式展現(xiàn)給系統(tǒng)管理員；負(fù)載平衡決策模塊則負(fù)責(zé)針對云資源中心的服務(wù)器群負(fù)載情況，以及虛擬機(jī)的運(yùn)行情況等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，盡可能分析出最佳的資源調(diào)度方式和任務(wù)運(yùn)行組合并發(fā)出資源調(diào)度指令，維持整個(gè)系統(tǒng)的資源負(fù)載平衡；二、云桌面虛擬化系統(tǒng)構(gòu)成6（3）數(shù)據(jù)中心存放虛擬機(jī)操作系統(tǒng)基礎(chǔ)鏡像模板、用戶的配置數(shù)據(jù)和用戶桌面系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，用戶桌而系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)包括用戶的虛擬機(jī)模板增量數(shù)據(jù)，用戶場景保存時(shí)的系統(tǒng)狀態(tài)記錄文件；（4）終端是系統(tǒng)登錄和使用云桌面虛擬化系統(tǒng)的設(shè)備及軟件，目前包括桌面客戶端、萬維網(wǎng)客戶端及移動(dòng)設(shè)備客戶端等。三、云桌面虛擬化交互解決方案7涉及的關(guān)鍵技術(shù)有針對應(yīng)用窗口傳輸?shù)膮f(xié)議設(shè)汁、窗口數(shù)據(jù)與操作的截獲與重視，跨平臺(tái)的應(yīng)用程序環(huán)境聚合、虛擬機(jī)快速部署與自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)配置、多虛擬機(jī)環(huán)境下的分布式存儲(chǔ)、用戶場景的多狀態(tài)保存與恢復(fù)、虛擬機(jī)并發(fā)調(diào)度與節(jié)能，以及用戶數(shù)據(jù)統(tǒng)一視圖和一致性維護(hù)等。（1）異構(gòu)平臺(tái)圖像傳輸協(xié)議的設(shè)計(jì)和優(yōu)化：現(xiàn)有異構(gòu)平臺(tái)中應(yīng)用程序的方法一般是通過遠(yuǎn)程桌面工具登錄到遠(yuǎn)程主機(jī)執(zhí)行服務(wù)器的應(yīng)用程序，此種模式下服務(wù)的粒度為整個(gè)操作系統(tǒng)；此外，現(xiàn)有的遠(yuǎn)程登錄軟件中使用的圖形傳輸方案大部分基于單一操作系統(tǒng)。而且其傳輸?shù)氖钦麄€(gè)桌面的圖像，不具備以窗口為圖像傳輸單位的能力。三、云桌面虛擬化交互解決方案8（2）云桌面虛擬化的圖形傳輸機(jī)制采用一種簡單且類似本地應(yīng)用程序的方法操作遠(yuǎn)程應(yīng)用程序，基于應(yīng)用程序級(jí)別的粒度使用一個(gè)改進(jìn)的遠(yuǎn)程幀緩沖協(xié)議（wRFB)來傳輸成用程序窗口圖形，允許用戶使用不同操作系統(tǒng)的程序。云桌面虛擬化設(shè)計(jì)了指令級(jí)別的圖像傳輸協(xié)議，獨(dú)立于wRFB協(xié)議，作為圖像信息傳輸方式的一種新的選擇。函數(shù)解釋方式截獲應(yīng)用程序的所有相關(guān)的圖形應(yīng)用程序編程接口函數(shù)調(diào)用，在客戶端用Java描述語言（JavaScript,JS)來解釋執(zhí)行這些函數(shù)，從而繪制出應(yīng)用程序的界面。三、云桌面虛擬化交互解決方案9(3)多虛擬機(jī)環(huán)境下的分布式存儲(chǔ)VMStore:云桌面虛擬化在用戶量較大時(shí)對存儲(chǔ)系統(tǒng)提出了特殊的要求，主要體現(xiàn)在高的讀寫性能及吞吐量,以及大的存儲(chǔ)容量及去冗余特性。VMStore能夠動(dòng)態(tài)添加刪除存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，具有良好的可擴(kuò)展性。存儲(chǔ)系統(tǒng)采用去中心化設(shè)計(jì),系統(tǒng)不存在單點(diǎn)性能瓶頸，聚集帶寬能夠隨著存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的增加近似線性增加。四、云桌面虛擬化主要優(yōu)勢10（1）在虛擬用戶環(huán)境的協(xié)同保存和恢復(fù)方面，用戶退出系統(tǒng)時(shí)可以保存當(dāng)時(shí)的使用場錄，而后用戶可以在任何地點(diǎn)使用任何設(shè)備再次恢復(fù)以前的虛擬桌面使用環(huán)境。用戶可以保存多個(gè)使用狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)某些誤操作下的狀態(tài)回滾恢復(fù)到某個(gè)配置復(fù)雜的測試初始環(huán)境或者回到一個(gè)用戶希望的清潔系統(tǒng)狀態(tài)。四、云桌面虛擬化主要優(yōu)勢11（2）在并發(fā)調(diào)度與節(jié)能方面，云桌面虛擬化中心服務(wù)器監(jiān)控整臺(tái)服務(wù)器組的負(fù)載情況并對請求的負(fù)載進(jìn)行預(yù)判，通過特定的算法控制系統(tǒng)的負(fù)載平衡提高服務(wù)器資源利用率。主要的技術(shù)特色一是預(yù)知任務(wù)情況，減轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)抖動(dòng)；二是準(zhǔn)確預(yù)測上線高峰期和應(yīng)對措施，依據(jù)監(jiān)測到的負(fù)載情況和用戶上下線速率并通過排隊(duì)論模型計(jì)算最優(yōu)服務(wù)器數(shù)目。從而自動(dòng)擴(kuò)張和壓縮服務(wù)器集群的規(guī)模，提高服務(wù)器節(jié)點(diǎn)的資源使用率；三是控制集群規(guī)模，提高資源使用率，節(jié)能耗消費(fèi)。根據(jù)集群當(dāng)前的負(fù)載情況和對新到來的虛擬機(jī)請求的預(yù)測將集群中的服務(wù)器數(shù)量控制在一定范圍內(nèi)，提髙資源的使用率。四、云桌面虛擬化主要優(yōu)勢12（3）在用戶下線高峰期過后將分散在各臺(tái)服務(wù)器中的虛擬機(jī)集中到計(jì)算得到的特定服務(wù)器，即通