远程启动桌面虚拟化平台技术方案书Word文档格式.docx
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4关键技术及解决途径12
4.1WebServices技术12
4.2高速对象缓存技术13
5可靠性方案13
5.1可靠性工作方法13
5.2可靠性指标保证方法13
6保障设备方案13
6.1测试设备13
6.2软件开发工具14
7项目研制计划14
1 概述
1.1 任务来源
为了解决当前虚拟化桌面产品中过于依赖网络和服务器的问题，同时为了更充分使用客户机硬件资源，我们重新定义了桌面虚拟化平台，提出了操作系统模板化、主机管理分级授权等新概念。
1.2 研制依据
●《关于合作开发桌面虚拟化平台软件的协议》
1.3 产品用途
桌面虚拟化平台是实验室、公司、网吧等机房管理、大规模机器管理的实用工具，实现了操作系统模板管理、客户机管理等功能。
桌面虚拟化平台实现了统一调度管理客户机，支持裸客户机操作系统部署实施，支持客户机操作系统快速切换、还原、更新，客户机操作系统运行在客户机硬件上，能够充分发挥客户机硬件性能，并且降低了网络依赖和网络负担，减少了服务器的资源耗用，实施简洁方便。
2 主要功能和技术指标
2.1 主要功能
2.1.1 操作系统模板管理功能
平台管理员使用任何浏览器可以创建、删除操作系统模板。
操作系统模板包括基准的操作系统（例如WinXP、Win7等）、软件配置、硬件驱动配置、注册表配置、文件配置等选项。
操作系统模板用于客户机部署操作系统时，指导系统初始化配置。
2.1.2 客户机管理功能
客户机管理模块实现对平台内所有客户机的统一配置和管理。
通过客户机管理模块，平台管理员可以添加、删除客户机，设置客户机相关信息，配置客户机使用的操作系统模板等。
同时，客户机管理模块能够显示当前客户机状态，平台管理员可以进行远程开机、关机等操作。
2.1.3 平台用户管理功能
平台用户管理可以添加、修改、删除普通管理员账号，设置管理员权限。
管理员可以在职权范围内设定客户机的操作系统模板，远程开关机客户机。
2.1.4 模板资源管理功能
模板资源管理实现操作系统模板管理中使用到的各种资源的管理功能，包括软件、文件、注册表、驱动程序等。
2.1.5 客户机远程引导功能
允许客户机从服务器引导启动。
支持网络启动的客户机通过PXE协议从服务器加载启动镜像，实现裸机启动。
启动镜像能够初始化硬盘，根据客户机操作系统模板设置，下载相应的操作系统镜像文件和其他模板中指定的资源文件，并部署到客户机，重启进入本地操作系统。
2.1.6 客户机操作系统初始化功能
客户机操作系统第一次启动时，客户机自动根据模板设置安装相应的软件、驱动，复制文件到指定位置，初始化注册表等。
2.2 主要性能
（1）支持不少于200个客户机并发。
（2）支持WinXP、Vista、Win7、Win8操作系统。
（3）支持客户机快速操作系统切换。
2.3 硬件平台
桌面虚拟化平台服务器支持采用x86硬件平台的服务器。
3 研制技术方案
3.1 系统组成和配置
桌面虚拟化的组成和配置如下图所示。
平台服务器提供Web管理界面，管理员可以通过任意浏览器访问服务器，进行模板配置、资源管理、用户管理和客户机管理。
平台服务器提供PXE服务，支持客户机从网络启动，并下发操作系统和模板所需的各类资源。
客户机从网络启动后，加载网卡驱动，根据服务器上的客户机配置，部署和启动相应的操作系统。
客户机运行时接受平台服务器的管理和控制。
3.2 主要业务流程
3.2.1 客户机启动流程
客户机启动流程是指客户机从网络启动，根据配置进入本地操作系统的过程。
客户机通过PXE协议从服务器获取启动镜像，启动到网络操作系统，网络操作系统根据客户机的mac信息，从服务器获取客户机配置，按需下载相应的文件，然后引导客户机进入本地操作系统。
具体流程如下图所示。
3.2.2 客户机操作系统初始化流程
客户机操作系统第一次启动时自动根据系统模板进行初始化操作，安装驱动、软件，复制文件，导入注册表等。
详细流程如下图所示。
3.3 软件技术方案
3.3.1 系统设计原则
（略）
3.3.2 运行环境
在桌面虚拟化平台的运行环境中，拟需要以下软件及工具：
（4）操作系统：
MicrosoftWindows
（5）数据库：
MicrosoftSQLServer
3.3.3 软件组成与框架
3.3.3.1 桌面虚拟化平台服务器软件架构
桌面虚拟化平台服务器的整体软件架构如下图所示。
在桌面虚拟化平台中，平台服务器主要由三大服务、四大模块、一个子系统组成，分别说明如下：
1）数据管理子系统提供平台数据存储读写能力，包括数据库和文件系统。
2）用户模块实现用户管理和权限控制。
3）操作系统模板管理模块实现操作系统模板配置和管理。
4）客户机管理模块实现客户机管理功能，监控客户机运行状态。
5）资源管理模块是平台的重要辅助部分，资源管理模块使得资源在非同类操作系统中共享变得可能，同时通过在每个操作系统模板中绑定不同的资源组合，平台能够向客户机提供非常丰富的操作系统镜像。
6）Web管理服务使用B/S架构，实现了跨平台跨浏览器的系统管理功能。
7）客户机守护系统应答服务用于监控正在运行中的客户机。
8）PXE服务实现客户机无盘网络启动功能。
3.3.3.2 启动镜像系统软件架构
启动镜像系统软件架构如下图所示。
启动镜像系统架构于WinPE系统，主要包含网卡驱动管理、硬盘管理、客户机客户端和资源管理四大模块。
网卡驱动管理模块负责加载网络驱动，使客户机的PE环境支持TCP/IP网络。
硬盘管理模块负责初始化客户机硬盘，使客户机的PE环境支持本地硬盘。
客户机客户端模块完成和服务器的连接和交互，获取用户可以启动的操作系统模板，下载操作系统模板所需要的文件，完成系统部署，引导用户进入本地操作系统。
资源管理模块负责维护操作系统模板文件在客户机硬盘上的备份。
3.3.3.3 客户机守护系统软件架构
客户机守护系统软件架构如下图所示。
客户机守护系统运行于Windows平台，使用WindowsService技术，守护客户机整体的运行状态。
客户机守护系统主要由初始化模块、资源监控模块、客户机守护客户端三大部分组成。
客户机初始化模块负责根据操作系统模板初始化客户机操作系统，完成安装驱动、部署软件、复制文件、导入注册表等功能。
资源监控模块实时监控客户机系统运行情况，定时收集系统运行信息，同时汇总记录到桌面虚拟化平台服务器。
客户机守护客户端模块负责与桌面虚拟化平台服务器交互，完成远程监控、远程开关机等操作。
3.3.3.4 设备功能和软件模块对应关系
软件子系统的划分着眼于应用实现，以设备功能为基础，覆盖所有业务场景。
下表列出设备功能与各软件子系统/模块的对应关系。
设备功能与软件子系统/模块对应关系表
设备功能
实现设备功能的
软件子系统及模块
操作系统模板管理功能
服务器：
Web管理服务
用户模块
操作系统模板管理模块
资源管理模块
数据管理子系统
客户机管理功能
客户机管理模块
平台用户管理功能
模板资源管理功能
客户机远程引导功能
PXE服务
客户机守护系统应答服务
启动镜像系统
客户机操作系统初始化功能
客户机守护系统
3.3.4 软件子系统详细设计
（待定）
3.3.5 软件内部接口
3.3.6 数据流图
4 关键技术及解决途径
4.1 WebServices技术
WebServices是通过一系列标准和协议来保证程序之间动态链接的技术。
本系统使用XML语言定义接口函数和完成数据交互，通过标准的HTTP协议提供服务，避免了不同平台、不同开发语言所产生的开发、使用约束，具有平台无关、应用无关、开发无关的优势。
作为新一代分布式计算机模型，WebServices提供了一种行业标准方式，用基于XML的Web请求与响应实现分布式通信，对不同分布式计算机平台和实现语言间的相互操作性提供了无可比拟的支持。
它的提出解决了传统中间件技术的应用问题，使得原先处于不同平台，使用CORBA、DCOM等不同对象技术的构架都能够除去平台和实现的差异，统一在WebServices技术层之上。
4.2 高速对象缓存技术
5 可靠性方案
5.1 可靠性工作方法
为了有效的进行产品可靠性设计，在方案阶段就根据产品的实际情况，制定产品可靠性保证大纲。
对可靠性工作项目和要求、开展可靠性工作的通用性指令文件等工作进行规定和约束。
为了实现产品可靠性保证大纲的具体化和实施保证，在系统整体研制过程中，将产品可靠性工作计划纳入研制计划。
可靠性工作计划是桌面虚拟化平台系统可靠性工作的指令性文件，对桌面虚拟化平台系统可靠性工作的目的、工作项目、工作内容等进行约束。
5.2 可靠性指标保证方法
软件设计严格遵循《GJB450A-2004》、《GJB813-1990》、《GJB1391-1992》、《GJB/Z102-1997》标准要求，严格贯彻软件设计质量要求，保证软件产品的可靠性。
6 保障设备方案
6.1 测试设备
6.2 软件开发工具
7 项目研制计划
项目研制进度拟按照以下计划执行：
（6）2013年8月完成方案设计；
（7）2013年9月完成详细设计和技术选型；
（8）2013年10月完成服务器端管理功能；
（9）2013年11月完成启动镜像系统，完成系统集成，完成demo版本；
（10）2014年1月完成客户机守护程序，完成系统集成测试，完成运行版；
（11）2014年2月完成系统联调和部署。
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