桌面云平台方案云桌面.docx

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桌面云平台方案云桌面

一、系统介绍

PhantosysDVP分腾桌面虚拟化平台是设计用来实现桌面PC操作系统和应用环境的集中控制、集中管理、应用环境随需供应以及提高PC系统安全性、可靠性的虚拟化平台。

它建立于X86PC标准基础架构之上，实现了IT基础架构的完全虚拟化，最大程度地降低了传统桌面管理的复杂性与局限性，最大限度提高IT基础架构的弹性和灵活性。

在保障桌面运行速度、性能、效果、软硬件兼容性方面，确保与传统PC一致的用户体验。

用户只需安装一台机器的操作系统，然后在系统上安装好phantosys客户端程序，把操作系统上传到PhantosysDVP服务器即可，其余所有电脑都可以通过phantosys服务器随需获得所需要的系统环境。

并且所有机器之间互不干扰完全独立，客户端在授权情况下可以自行安装个人所需的应用软件。

如果其它客户端也需要用到此软件在phantosys服务器生成节点，其它机器即可马上获得，对于系统安装、环境更新部署无需逐台进行，从而达到简化IT管理，优化资源的目的。

为学校在信息化建议及云架构下的数字化校园平台添砖加瓦。

二、桌面虚拟化的项目背景和实施目标

随着计算机在各行各业内越来越广泛的应用，如何提高学校计算机综合应用管理水平，如何让计算机为使用者提供更多、更贴心的功能应用和管理手段，已经越来越被高校的各级管理人员所重视。

近年来各种软件、硬件产品层出不穷，但都只能局部解决一些小问题。

从2005年开始，云计算、云服务、虚拟化的声音渐渐兴起，但由于技术的成熟性、可靠性都没得到长期的验证，因此虚拟化技术没有得到大面积的推广，5年来随着世界几大虚拟化厂家铺天盖地的宣传和推广，虚拟化技术已经步入到成熟期。

服务器虚拟化、存储虚拟化、桌面虚拟化是虚拟化的几个组成部分，也有很多人把2010年以后称之为“云元年”。

目前已有很多高校采用了服务器虚拟化、存储虚拟化相关技术，并得到了很好的应用，因为虚拟化确实帮助学校解决了很多问题。

然而服务器虚拟和存储虚拟都是工作在后台的数据中心，面对前端成千上万台PC的管理、应用问题却并没有从中受益。

而桌面虚拟化技术的成熟正是为解决这一难题提供了良好的技术保证，借着高校计算机应用需求、管理需求的不断上升的热潮，桌面虚拟化迎来了发展的契机。

2.1目前学校管理存在的问题

学校有大量电脑，主要应用在以下几个地方：

◆公共计算机实验室、各院系专用机房、实训中心。

◆分散的多媒体课室。

◆电子阅览室、图书馆。

◆老师办公、科研、管理等电脑。

◆学生宿舍电脑。

目前在机房面临的主要管理与应用问题有以下几个方面：

机房设备管理方面

（1）机房管理老师的日常维护工作量很大。

当前计算机实验室的应用涉及到多个专业或多门课程，每个课程经常要花费大量的时间安装和更新计算机操作系统、各类应用软件，而计算机操作系统网络同传的时间也长达4-5小时，大量的时间被浪费造成机房使用率下降，由于还原卡的不稳定或网络丢包问题，有些机器需要二次、三次同传，维护人员做的重复性工作较多。

（2）计算机实验室的机器品牌复杂，给管理服务带来了困难。

由于高校计算机品牌、型号各异，新旧不同，不同品牌、型号计算机的操作系统要单独安装，制作“母机”（用于网络同传安装其它计算机的样板计算机）的工作量较繁重，而每台计算机又需要安装3—4套操作系统，极易搞混，这还没考虑各应用程序版本不同及升级问题

（3）目前计算机病毒猖獗，仅靠计算机还原卡也预防病毒是不现实的，需要找到更好的解决办法；另外，使用还原卡，操作系统和应用软件的升级是个难题。

（4）还原卡板卡的“金手指”氧化，造成还原卡和PCI插槽接触不良。

电脑丢失还原卡后，电脑不能正常开机，给管理工作带来了困难。

2.辅助教学应用方面

（1）软件增加和更新耗时费力不方便

很多老师临到上课之前才提出要使用某个软件，在目前的管理模式下，由于同传操作系统都需要大量的时间，所以针对这种临时性的软件需求，无法满足。

另外，无纸化考试越来越流行，有些无纸化考试需要特殊的软件，有些考试通知太晚（比如下午要进行大批量的无纸化考试，而上午才通知），准备时间严重不足，这也为计算机实验室的管理带来难题。

（2）计算机硬件损坏更新后，很多机器还原卡不兼容

目前的还原卡虽然可以支持同时在一台PC上安装多个操作系统，虽然可以进行，而且增量安装，但是仍然需要花费时间，且难以适应应用的发展。

随着计算机的使用，不可避免的需要更新部分配件，由于计算机发展较快，对于已经使用多年的计算机，不可能再买到与原来相同的配件，而这些计算机都需要逐台安装。

目前很多软件安装后需要单独注册，工作量很大。

（3）无法提供人性化的个性化服务与管理

由于学生的习惯不同，素质也有一定的差异，因此对学生的管理比较麻烦。

另外，为保证学生自主学习或实验、训练的连续性，需要将系统和数据盘解开还原保护，但这对系统和数据盘的管理和病毒的防范是个难题。

而且解开保护时需要逐台进行，工作量也是非常的大。

对于学生上机学习时经常私自上网聊天、玩游戏，甚至上一些不良网站，如何在减少管理人员的工作量的条件下进行动态管理，又是另一个困惑。

（4）无法便捷提供很多考试的环境

国家计算机等级考试，其软件要求每台机器都需要不同的用户名登陆，因此在以往考试前夕都需要安排大量的人手工打开保护卡添加用户，考试完再恢复，费时费力，还容易出错；另外很多技能鉴定考试每台学生机都有一个单独的考试文件，各不相同，无法通过还原卡同传部署。

（5）系统更新出错无法恢复

目前软件数量十分庞大，很容易造成软件冲突，在目前的模式下，安装软件完毕后，全部同传给所有学生机，一旦发现软件冲突，很难快速恢复。

2.2虚拟化项目实施的目标

在桌面虚拟化项目实施后，希望能大大改善目前学校计算机的管理及应用问题，能够达到以下的目标：

1）简化计算机实验室的管理，提高系统部署效率，实现操作系统与具体硬件无关性。

2）为老师和学生提供个性化操作系统界面，放权让老师和学生管理自己的个性化操作系统，而且个性化操作系统界面与物理计算机无关，而是随使用者的不同而不同。

3）对计算机实验室的计算机操作系统统一管理和维护，依托本地计算机资源，为教师和学生提供高性能的个性化桌面服务，既减少管理人员的工作量和管理难度，又能教师和学生安装需要的应用软件提供方便。

4）切实利用好计算机本地硬盘，解决目前市面上一些虚拟化产品对网络、后台服务器依赖过高的问题，在特殊情况下，前台计算机可以独立运行。

实现向前端PC推送多操作系统能力。

5）实现在不重新批量安装操作系统和应用软件的条件下，批量升级操作系统、应用软件以及新的应用软件的安装。

三、分腾桌面虚拟化实施方案

3.1虚拟桌面原理

分腾桌面虚拟化采用的是服务器网络推送的模式，在服务器端安装各种用户所需要用的应用系统镜像，所有客户机采用网络启动模式，开机后由服务器推送操作系统与服务。

而服务器不参于任何处理与计算，服务器只负责各种应用环境提供和分布式磁盘的扇区存储表管理。

3.1.1技术框架

分腾桌面虚拟化（PhantosysDVP）是一套终端硬盘扇区数据管理及存储为基础的运算模式，藉以从事使用者服务管理与供应工作的平台；实际上是在传统PC的以硬盘为基础的运算架构中增加硬盘扇区数据存取路径的层次，并在路径中加入管理功能。

上图为：

桌面服务虚拟供应的新典范

在PhantosysDVP架构之下，硬盘的存取与管理路径系由三个组件所组成：

（1）Phantosys本地扇区数据缓存（LocalCache）架构；

（2）PhantosysEDSC（EthernetDiskSectorCommunication）网络硬盘扇区数据传输协议；

（3）PhantosysDesktopVirtualPlatformPIM群集文件架构。

图.以PhantosysDesktopVirtualPlatform分腾桌面虚拟化平台为基础的架构

3.1.2环境随需派发

在虚拟化服务器上有多个应用系统环境，当客户机开机后，服务器会根据客户机启动后登陆的不同账号，为客户机分配私有应用系统和桌面。

每个班级、每个学生都可以为其推送其个性化需求。

3.1.3本地缓存机制

客户端第一次启动时，客户端会到服务器读取相关数据，并将数据缓存在本地磁盘上。

缓存时不会将整个系统数据全部下载到本地磁盘，而是采用动态增量方式缓存，客户端只会将有用数据缓存在本地，对于未用到的数据不会缓存，从而大大提升客户端性能。

新电脑使用前，无需格式化硬盘，裸机即可。

第二次启动时：

以后客户机每次启动，Phantosys服务器只是传输少量I/O读写数据和扇区分配表，这部分数据和高速缓存中的数据结合起来成为启动数据，保证了用户体验和原来单机模式完全一致。

3.1.4多环境、操作系统快速部署

由于教学需要有时会在客户机本地硬盘部署多个操作系统和应用环境，供老师和学习选择使用。

采用Phantosys分腾桌面虚拟化以后，机房管理老师只需要任意找一台客户端安装好系统（如：

xp\2003\win7\2008\linux等系统），然后通过Phantosys客户端上传到服务器，其它客户端或机房即可马上获得新系统环境。

整个过程简单快速，并且不需要中断其它客户机的正常使用，真正实现在线更新部署。

在服务器控制台管理员可根据每个机房应用情况授权使用不同的操作系统，当客户端启动时学生可根据菜单提供的系统选择各自所需要的环境，当然也可由上课老师或管理员指定默认系统，此时客户端将不有任何选择权限，直接进入指定系统环境。

3.1.5PhantosysPIM镜像文件原理

Phantosys分腾桌面虚拟化对于镜像节点管理，采用专有的“树状”结构化管理，为管理和使用者提供一个清淅直观的管理界面。

当在父节点生成新的子节点时，子节点会完全继承父节点的所有功能，而子节点的容量大小只是差异化部分数据，当父节点删除时子节点会自动上升到父节点位置。

对于客户端使用者来说父节点与子节点完全独立，互不影响对方使用，并且各自存放数据都是完全隔离互不可见。

上图为phantosys实际应用中控制台节点截图

3.2虚拟桌面的使用优点

3.2.1分腾桌面虚拟化介绍

PhantosysDVP分腾桌面虚拟化平台,是一款全球领先的桌面环境（包括OS&AP）交付IT管理平台的软件,它将桌面虚拟化技术引入到X86标准计算机系统中，通过网络向最终用户交付桌面应用环境和应用软件，实现了大批量分散PC的集中化管理，在保证PC速度的前提下做到了计算环境OS&AP和PC硬件的完全脱离，使得桌面计算环境可以随需派送和选择，这样可以让IT管理更加灵活，IT架构更加安全和可靠，达到了客户端随需选择应用环境（OS&APOn-Demand）的IT管理理想境界，使得客户端具备了在任何时间任何地点都有安全稳定的计算环境，同时实现了以PC为主的IT基础架构的完全虚拟化，IT基础架构更加的弹性和灵活，极大的增强了企业的竞争力，做到了PC的应用随需应变。

3.2.2分腾针对机房的管理特点

集中管理

Phantosys实现对操作桌面系统、数据存储、应用软件、维护的统一集中管理控制，也是目前唯一真正做到最集中的管理平台。

整个系统的安装、调试、管理、维护、升级都由系统管理员在服务器上统一实现，客户端不需要做管理、维护工作，应用系统的升级和客户端没有关系，使得系统管理员可在单点控制整个网络系统。

增加新的PC只要赋予它需要的运算环境就可以简单的完成。

如此IT人员能快速地完成信息系统的安装、调试、升级和维护工作，大大节省信息系统的部署时间，降低人力资源费用和管理成本，从而真正提高管理工作的效率。

教学环境随需获取

Phantosys独有的多镜像多节点可以按照不同年级、不同专业学科、不同系统环境、不同老师等等，