基于Citrix虛擬化的中小型設(shè)計(jì)院云設(shè)計(jì)系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用

李國(guó)偉，王亦農(nóng)，邴新博

（山東省淄博市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院，255020，淄博）

一、問(wèn)題的提出

中小型設(shè)計(jì)院尤其是水利設(shè)計(jì)院數(shù)量眾多，但在管理運(yùn)營(yíng)中都面臨著許多相似問(wèn)題，如設(shè)計(jì)師主要集中在辦公室做設(shè)計(jì)，經(jīng)常需要加班；主要靠個(gè)人單機(jī)工作，即便有內(nèi)部局域網(wǎng)也只是偶爾需要時(shí)使用；外出匯報(bào)研討時(shí)需要帶移動(dòng)存儲(chǔ)甚至個(gè)人電腦，存在資料遺失、電腦損壞等風(fēng)險(xiǎn)；隨著工作量的增多，設(shè)計(jì)師的電腦3年左右就得更新?lián)Q代；負(fù)責(zé)維護(hù)調(diào)試的人員面對(duì)單位所有職工的單機(jī)需求，工作量很大，單位支出成本高昂；單位領(lǐng)導(dǎo)外出期間還存在處理公務(wù)不便等問(wèn)題。

解決這些問(wèn)題的有效措施就是建設(shè)開(kāi)放實(shí)用的云設(shè)計(jì)系統(tǒng)，可以將設(shè)計(jì)院的服務(wù)數(shù)據(jù)、應(yīng)用程序、職工桌面按照不同分類，統(tǒng)一集中到單位私有云中，再合理地將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分配。由于是單位內(nèi)部的云網(wǎng)絡(luò)，單位按照不同用戶的權(quán)限可以將云桌面分發(fā)給職工、合作伙伴甚至客戶。而基于云網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)全部集中在服務(wù)器端，保證了單位內(nèi)部數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性、安全性，同時(shí)由原有分散的獨(dú)立數(shù)據(jù)源轉(zhuǎn)變成統(tǒng)一整合的私有云模式，使得管理變得可控性更強(qiáng)，所有對(duì)于數(shù)據(jù)的維護(hù)只針對(duì)數(shù)據(jù)中心，工作效率比傳統(tǒng)架構(gòu)提高了很多倍。

二、云設(shè)計(jì)系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)

云設(shè)計(jì)系統(tǒng)建成后，需能提供安全的桌面工作環(huán)境，同時(shí)無(wú)需對(duì)現(xiàn)有的前后臺(tái)應(yīng)用作大規(guī)模的改造。技術(shù)上選擇采用桌面與應(yīng)用虛擬化相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：

①桌面和應(yīng)用全部運(yùn)行在數(shù)據(jù)中心，保證設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)等涉密信息的安全性；提供盡可能靈活的部署方式，以適應(yīng)不同類型用戶的需求，如設(shè)計(jì)用戶和普通辦公用戶，涉密終端和非涉密終端等。

②桌面集中托管于數(shù)據(jù)中心，在數(shù)據(jù)中心進(jìn)行集中的部署、維護(hù)和管理；降低維護(hù)桌面以及軟件的費(fèi)用。

③將應(yīng)用軟件的升級(jí)、變更、維護(hù)等工作交由后臺(tái)統(tǒng)一管理和運(yùn)行，在系統(tǒng)上而不是在用戶終端上進(jìn)行集中發(fā)布、配置和更新，終端用戶無(wú)需任何變動(dòng)即可獲得最新應(yīng)用和服務(wù)，減少終端所需的運(yùn)維支持力度。

④提供接近于本地應(yīng)用的最終客戶體驗(yàn)、并且最大限度保持原有的用戶使用習(xí)慣；桌面虛擬化方案可以適應(yīng)主流服務(wù)器、客戶端的硬件配置，對(duì)現(xiàn)有的服務(wù)器、PC等設(shè)備，可充分利用，便于日常維護(hù)。

⑤構(gòu)架設(shè)計(jì)遵循開(kāi)放、靈活的原則，以適應(yīng)系統(tǒng)擴(kuò)充以及日后的需求變更；能良好兼容現(xiàn)有已開(kāi)發(fā)的應(yīng)用，并且對(duì)未來(lái)可能的應(yīng)用及安全構(gòu)架有良好的兼容性；方案的可擴(kuò)展性強(qiáng)，在業(yè)務(wù)規(guī)模增大時(shí)，可快速擴(kuò)容部署，總體造價(jià)合理。

三、主要做法

1.系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)基于Citrix vGPU桌面云來(lái)構(gòu)建桌面云平臺(tái)。內(nèi)容包括：①桌面云服務(wù)平臺(tái)方案；②桌面虛擬化建設(shè)方案；③安全方案；④虛擬化基礎(chǔ)架構(gòu)方案；⑤備份與恢復(fù)方案。

桌面虛擬化架構(gòu)、邏輯拓?fù)浞謩e如圖1、圖2所示。

2.硬件采購(gòu)

數(shù)據(jù)中心（機(jī)房）采購(gòu)的硬件應(yīng)包括服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)防火墻、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、機(jī)架、負(fù)載均衡設(shè)備。采購(gòu)的軟件包括：服務(wù)器操作系統(tǒng)、遠(yuǎn)程桌面協(xié)議許可、服務(wù)器虛擬化軟件、云桌面管理軟件、云桌面客戶端許可、桌面操作系統(tǒng)、防病毒軟件等。客戶端需要采購(gòu)的是終端設(shè)備及常用外設(shè)。此外還包含為系統(tǒng)建設(shè)所涉及的機(jī)房電源、空調(diào)的配套設(shè)備。

四、實(shí)施效果和收益

目前該系統(tǒng)已經(jīng)建成并在山東省淄博市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院投入使用。該院主要設(shè)計(jì)人員分布在高新區(qū)分院，相距數(shù)據(jù)中心8 km，均通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)登錄云桌面；監(jiān)理、測(cè)繪中心常常外出作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)辦公的需求。該技術(shù)大大降低了管理復(fù)雜度，提高了資源利用率，提高了運(yùn)營(yíng)效率，收效顯著。

①基礎(chǔ)架構(gòu)收益：大幅度提高計(jì)算資源利用率，充分發(fā)揮服務(wù)器計(jì)算資源，將原來(lái)用于業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的各類服務(wù)器的計(jì)算利用率提高70%～200%。保證業(yè)務(wù)高可用性，用更短時(shí)間、更少IT服務(wù)人員保障業(yè)務(wù)高可靠性。提高服務(wù)器整合：將原來(lái)過(guò)多的物理服務(wù)器整合到更少的服務(wù)器的虛擬環(huán)境中，節(jié)約空間，提高整合比。

②經(jīng)濟(jì)收益：在一臺(tái)服務(wù)器上運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)和應(yīng)用，使新的硬件支持老的應(yīng)用；現(xiàn)有硬件可以支撐更多硬件，節(jié)省電力、制冷成本。用虛擬架構(gòu)在將來(lái)準(zhǔn)備上的新應(yīng)用，不必再單獨(dú)采購(gòu)新的物理服務(wù)器；可推遲購(gòu)買新的物理硬件，節(jié)約硬件成本重復(fù)投入。員工辦公環(huán)境機(jī)器通過(guò)動(dòng)態(tài)授權(quán)，減少軟件的授權(quán)費(fèi)用。

③運(yùn)行維護(hù)收益：如果一臺(tái)物理服務(wù)器壞了，可在數(shù)分鐘之內(nèi)恢復(fù)業(yè)務(wù)到正常狀態(tài)，解決了管理的時(shí)間與成本，提高了業(yè)務(wù)的可靠性。

④應(yīng)用收益：數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)中心服務(wù)器上，而不是分布到獨(dú)立的桌面系統(tǒng)上，更加安全；支持移動(dòng)應(yīng)用，用戶不再僅僅局限于在辦公室內(nèi)辦公，領(lǐng)導(dǎo)在差旅途中可以隨時(shí)訪問(wèn)單位內(nèi)網(wǎng)，進(jìn)行業(yè)務(wù)審批，員工可以在公司內(nèi)的任何位置 （如在辦公室、會(huì)議室等不同位置）訪問(wèn)自己的桌面，也可以居家加班等。

五、應(yīng)用體會(huì)

圖1 桌面虛擬化架構(gòu)圖

圖2 邏輯拓?fù)鋱D

設(shè)計(jì)院需要工程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) (以圖紙為中心)的安全，同時(shí)為設(shè)計(jì)師和其他相關(guān)人員提供及時(shí)的按需訪問(wèn)。云設(shè)計(jì)系統(tǒng)必須支持辦公、二維CAD、圖形工作站等，需要選擇一套具有支持多種虛擬化軟件以及軟硬件平臺(tái)的虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)來(lái)保證開(kāi)放性支持，并且要足夠的帶寬才能暢通登錄。

在規(guī)劃云桌面的建設(shè)方案時(shí)，必須對(duì)現(xiàn)有環(huán)境進(jìn)行充分的調(diào)研和詳細(xì)的方案設(shè)計(jì)，應(yīng)從云桌面最終用戶應(yīng)用場(chǎng)景、使用的終端外設(shè)、對(duì)網(wǎng)絡(luò)的帶寬要求、用戶云桌面配置要求、投資成本等方面綜合考慮，只有具備替代現(xiàn)有終端的條件下才有實(shí)施意義。

[1]劉進(jìn)，等.桌面云系統(tǒng)建設(shè)思路探討[J].價(jià)值工程,2012(19).

[2]汪刃.高校虛擬桌面云平臺(tái)建設(shè)初探[J].計(jì)算機(jī)科學(xué),2013(7).

[3]李兵.基于Citrix虛擬化的桌面云教學(xué)平臺(tái)構(gòu)建與應(yīng)用研究[J].計(jì)算機(jī)光盤(pán)軟件與應(yīng)用,2013(12).