青葡萄--科技云桌面解决方案-学校.doc

XX学校云桌面解决方案青葡萄科技有限公司目录1.背景32.面临的问题43.Thinputer VDI桌面虚拟化平台方案详细设计43.1.桌面虚拟化43.1.1.桌面发布53.1.2.链接桌面53.1.3.快速部署和统一升级53.2.云终端支持53.3.外设支持63.3.1.USB移动磁盘63.3.2.智能卡与加密狗63.3.3.USB外设63.3.4.打印机63.3.5.串口和并口设备63.4.图像和多媒体支持63.5全中文Web管理界面63.6.日志与事件管理73.7对称式集群73.8.HA高可用性73.8.1集群监听机制73.8.2虚拟机加锁机制73.9终端集中管理74.Thinputer VDI桌面虚拟化部署拓扑图75.Thinputer VDI桌面虚拟化带来的好处9 1.背景在信息技术飞速发展的今天，传统笔传口授的教学方式不能满足现代教学工作对声音图像的高层次的交互性需求。因此，改革教学体质，改进教学方法的呼声一年比一年高。多媒体电脑教学的出现，被视为教学方法的一次跨世纪的革命。它把丰富的计算机图、文、语音信息应用到教学中来，为素质教育和减负工作提供了科学的解决途径，使科教兴国方针落到了实处。正因如此，多媒体电脑室的建设显得尤其重要，一方面需要给老师提供一个方便教学的环境，另一方面需要管理学生的电脑使用规范，同时，还要快速地处理教学过程中的电脑使用问题，给传统的多媒体电脑室建设方案带来了挑战。我们以一个多媒体电脑室有100台电脑为例，为了满足上述需求，需要配备100台PC主机及显示器，数名专门负责IT维护的管理员。图1 传统建设方案2.面临的问题这种传统的办公建设方案，存在着各种局限性和弊端，从长远的角度来看，需要我们重点考虑：l 硬件资源浪费：随着教学方式的不断更新，PC机的硬件跟不上，就需要淘汰重新采购。从而，会使PC机进入采购，淘汰，再采购的恶性循环，原有投资得不到保护。 l 局域网安全性：100台PC机处在一个局域网内，学生上网不规范，容易感染病毒木马，从而影响整个局域网的运行，教学工作无法开展。l 运维管理不便：采用Ghost方式恢复系统，课间时间多桌面切换慢;采用还原卡来解决机器故障，容易导致蓝屏，且不能保留病毒库和补丁升级。l 能耗高：100台PC机需要产生大量的电力消耗，没有很好地响应国家提倡的节能减排的号召。l 可扩展性差：多媒体电脑室一旦需要扩容，则需要再次进行PC采购，同时需要为这些新采购的PC安装整套操作系统和业务系统，往往会占用IT管理员半天乃至更多的时间，建设周期长，可扩展性差。需要考虑的问题如此之多，电脑室需要的是一种一劳永逸的方案，能够解决所有的问题。青葡萄科技专门针对这种需求，推出了Thinputer VDI桌面虚拟化平台，给多媒体电脑室建设带来整体的解决方案。3.Thinputer VDI桌面虚拟化平台方案详细设计目前桌面虚拟化在教育领域是全新的方案，根据IDC的报告在2014年有40%的客户会从传统的PC转向桌面虚拟化，Thnputer VDI平台使用桌面虚拟化技术，通过专门定制的硬件平台，全面整合服务器资源，通过瘦客户机替代传统PC机，真正做到了终端管理零维护。虚拟化技术是目前非图2 桌面虚拟化示意图3.1.桌面虚拟化Thinputer VDI桌面虚拟化方案允许管理员将虚拟桌面环境发布给用户远程使用。用户可以用终端通过网络连接到虚拟桌面环境上，像使用本地桌面一样使用虚拟桌面，但实际上虚拟桌面的所有计算处理都是在服务器端完成，终端与服务器之间的交互仅仅是输入指令和输出显示图片，不存在实际数据的交互。3.1.1.桌面发布管理员将其中的每个虚拟桌面与可使用该桌面的用户进行明确指定，不允许系统自动分配或用户自行选择。一个虚拟桌面可以分配给多个用户，一个用户也可以分配获得多个虚拟桌面的使用权。只有在桌面发布给用户后，用户才有权限登录使用该桌面。如果一个用户同时获得权限访问多个桌面，则在用户登录成功后会向用户提示可访问的所有桌面的列表，由用户选择其中一个桌面使用。3.1.2.链接桌面当多个桌面具有相同操作系统和应用软件的时候，通过链接克隆技术，把这些桌面的公共部分采用同一份磁盘文件进行存储，一方面可以减少对宝贵的存储空间的占用，另一方面可以针对公共部分的I/O读写等进行性能优化，或针对公共部分进行统一的系统补丁和应用系统升级，从而对提升用户体验、提高工作效率具有很大的帮助。青葡萄云桌面方案支持桌面链接克隆功能，允许具有相同操作系统和应用软件的多个桌面共享同一个公共模板，同一份公共磁盘镜像，只有各虚拟桌面之间的差异部分才由各自的虚拟机文件部分保存，在保持了每个虚拟桌面都拥有完全功能的同时，大大减少了对存储磁盘空间的占用，并为公共部分的统一升级提供了良好的基础。3.1.3.快速部署和统一升级浮动桌面池和专用桌面池都可以采用模板克隆的方式创建，即先在后台创建一个虚拟机模板，在该模板中完成所有操作系统、应用系统的安装和相关配置。然后在创建桌面池时，以该模板为母体，批量克隆出多个完全相同的桌面，从而实现快速大规模部署。当对桌面池的虚拟机模板进行修改时，由于桌面池内的其他虚拟机和该虚拟机共用主镜像文件，因此当其他虚拟机重新启动时，就会自动获取更新后的虚拟机模板，从而提供给用户更新后的桌面环境。这样，管理员只需要修改桌面池的模板，就可简单实现该桌面池内的所有桌面的统一升级。3.2.云终端终端云终端具有硬件成本低、能耗低、生命周期长等特点，特别适合于作为桌面虚拟化方案中的终端设备使用。Thinputer VDI桌面虚拟化方案支持云终端方案，并提供内嵌式的ThinClient客户端，只需将云终端的系统升级为青葡萄内嵌ThinClient，即可以作为终端正常访问虚拟桌面。3.3.外设支持Thinputer VDI桌面虚拟化方案允许用户将外设连接到终端上，然后像在本地桌面使用外设一样使用这些连接在终端上的外设，尽管所有的计算仍然在服务器端进行。3.3.1.USB移动磁盘Thinputer VDI桌面虚拟化方案支持各种类型的USB移动磁盘，包括U盘、移动硬盘等，无需另装驱动，即插即用。USB磁盘与虚拟桌面之间的访问功能是由管理员控制的，管理员可以根据需要提供USB磁盘与虚拟桌面之间的访问权限。青葡萄桌面虚拟化还提供了对USB设备的精细化管理，用户需要使用USB移动磁盘设备时，必须先将USB设备的VID和PID提交给管理员，由管理员做授权许可后，才能使用USB设备。3.3.2.智能卡与加密狗青葡萄桌面虚拟化提供了智能卡携带功能，可以把各种主流的智能卡或加密狗从终端携带到虚拟桌面，虚拟桌面内的业务系统可以识别智能卡并正常运行业务，从而使得智能卡的安全方案在虚拟桌面上可以同样实现。3.3.3.USB外设青葡萄云桌面方案提供了广泛的USB外设支持，既包括常见的USB光驱，也包括各种专业的USB外设，如USB身份证扫描设备、USB转Modem、USBPOS机、USB扫描仪等。青葡萄除了对主流USB外设提供支持外，还可以根据客户的业务需要，对特殊外设进行定制化开发和支持。3.3.4.打印机青葡萄云桌面方案可以支持HP、Canon等各种主流打印机，既支持网络打印机，也支持连接到终端设备的本地打印机；同时支持串口、并口和USB接口打印机。3.3.5.串口和并口设备青葡萄云桌面方案可以支持各种串口和并口设备，包括打印机、扫描仪、POS机等，只需要把设备连接到终端，就可以通过青葡萄独有的VDX协议远程携带到虚拟桌面使用。3.4.图像和多媒体支持Thinputer VDI桌面虚拟化方案允许用户在虚拟桌面上像在本地桌面一样查看和编辑图像、多媒体信息。在虚拟桌面环境下，可以支持1920*1200分辨率的桌面显示，支持32位真彩色图像显示，能够使用多媒体工具播放1080P高清视频。3.5全中文Web管理界面Thinputer VDI桌面虚拟化方案提供了全中文的Web管理界面，管理员可以从任何地点通过Web登录访问桌面虚拟化的web管理界面，方便地进行配置和管理。3.6.日志与事件管理Thinputer VDI桌面虚拟化方案支持日志与事件管理，记录用户登录、推出、启动桌面会话等最终用户操作行为，同时能够及时报告系统故障和错误的警告，从而为管理员的日常维护和故障排查工作提供可靠的支持。3.7对称式集群集群内每个服务器都是平等的，没有中央管理节点，每个节点的信息都会通过Multicast互相同步，登陆到任意一个节点都能够对整个集群做管理.从而实现管理平台的高可用。 同步的是状态信息和配置文件，并不会有大流量的数据，不会因为信息的同步而造成网络堵塞。 3.8.HA高可用性集群内所有的服务器接到同一个存储设备，我们支持iSCSI,SAN,NAS等主流的存储系统。 3.8.1集群监听机制多个服务器组成集群，接到同一个存储。聚群中的服务器在存储上会有一个共享的存储块，它们会不断地去刷新各自的状态信息，同时互相会监听。3.8.2虚拟机加锁机制服务器上运行的虚拟机，在正常情况下是加锁的，也就是说，只有本身这台Thinputer VDI服务器才能控制自身的虚拟机。当集群中的某台服务器遇到宕机或者突然断电等突发情况，这台服务器的状态信息将不再更新，集群中的其他的服务器会立刻知道这个信息，此时集群会根据自带的负载均衡算法让负载较低的服务器去对出故障的服务器上的虚拟机进行接管。此时，出故障的服务器的虚拟机会全部解锁，直至这台服务器正常，将虚拟机重新加锁，由自己来接管。3.9终端集中管理Thinputer VDI虚拟化平台融合了终端集中管理平台，通过独有的组播技术获取局域网内的终端的参数（操作系统类型，ip，地址，mac地址，计算机名，cpu类型，内存大小等），通过终端管理平台能对终端进行一系列的操作（关机，重启，网络唤醒，修改配置等操作）。此外终端集中管理平台独有的对终端的批量进行升级的功能，免去了管理员很大的一部分运维工作量。 4.Thinputer VDI桌面虚拟化部署拓扑图图3 VDI虚拟化平台集群示意图如上图所示，整个虚拟化平台做成集群模式（具有高可用性），可采用外置光纤FC/ip存储，存储通过交换机和服务器集群连接，服务器集群跟核心交换机直连，每个分支机构（多媒体电脑室）的pc或者瘦客户端接入接入交换机再通过汇聚交换机跟核心交换机连接。（当然具体的网络部署情况还是得看客户具体的网络现状，得融入他们网络，而不是促使客户去改造网络）根据前述的需求分析、设计原则，以及总体架构的要求，每间教室拓扑图如下所示：图4 VDI虚拟化平台非集群示意图如上图所示，整个虚拟化平台做成非集群模式（不具有高可用性），服务器组中服务器相互独立，每台服务器通过单层或者多层交换机（看具体的网络规划）跟各个分支机构（多媒体电脑室）的pc或者瘦终端连接。5.Thinputer VDI桌面虚拟化带来的好处通过Thinputer VDI桌面虚拟化平台的高整合度，高性能，高可用性，给多媒体电脑室的IT运营和管理带来了诸多便利，整体教学质量得到巨大提升。图5 VDI虚拟化平台示意图l 节省硬件资源： Thinputer VDI服务器集中了100台PC主机的计算资源，且平台虚拟机的快速迁移，保障了各个桌面的高可用性。l 保障局域网安全：Thinputer VDI平台的每台虚拟机均独立运行，一台发生故障或中毒，不会影响其他虚拟机。l 集中管理，终端零运维：一分钟内可实现分钟级别的桌面新建，还原，更新，轻松实现故障恢复，教学软件及补丁升级，保障了教学工作的延续性和稳定性。l 节能低噪：瘦客户机功率为传统PC主机的十分之一，能够节约90%的电力费用，积极响应了国家节能减排的号召。同时，瘦客户机体积小巧，便于安装，且零噪音，给学生创造了一个安静舒适的教学环境。l 快速扩展：热添加资源、设备、存储到Thinputer VDI平台，即可实现桌面数量的成倍扩展，多媒体电脑室规模按需规划，大大提升了IT建设的应变能力。与此同时，Thinputer VDI平台还能提供区别于传统虚拟化方案的特性功能：l Thinputer VDI桌面虚拟化平台与教学软件厂商合作，针对红蜘蛛等教学软件进行了优化设计，能够流畅地进行教学视频广播，通过专有的视频优化技术，解决了视频广播过程中大流量对网络的冲击，完美支持高清视频的广播教学。 l Thinputer VDI平台管理完全基于Web方式设计，可以随时随地，用任何终端都能对平台进行管理。附：1. Thinputer OVD与传统虚拟化厂商对比：对比项桌面虚拟化对比场景ThinputerVMware/Citrix高清视频一台双路CPU E5 2620的服务器承载高清视频播放的终端数量25个终端15个终端培训室环境下高清视频广播教学场景与视频广播教学软件结合，实现一台服务器承载50个终端15个终端易用性操作系统开机画面在虚拟桌面启动时，能够看到操作系统开机画面，从而方便故障定位，与PC一致的用户体验一旦桌面操作系统出问题，始终会停留在“等待连接桌面”的界面，无法定位具体问题，用户体验一致性差。用户有意或无意中，随意修改虚拟桌面的网络配置。虚拟桌面本身不依赖于网络，即使网卡禁用，IP地址被修改，也不会与用户断开。一旦用户禁用虚拟桌面网卡，或者修改IP地址，则虚拟桌面会断开连接，再也连接不上。只能管理员去后台重新配置虚拟机网络。域用户内置域服务，只需简单配置即可实现用户权限控制，同时支持与第三方域相结合。必须配置相应的AD域服务器，操作复杂，组件繁多，部署难度高。Windows，Linux操作系统支持都支持仅支持Windows操作系统高可用性服务器集群高可用支持，且免费提供支持，高级功能需要收费管理平台高可用对称式集群，集群内的每台服务器都能对整个集群进行管理，且控制节点大于两个依赖于vCenter来管理整个平台，一旦vCenter出问题，则会影响整个平台的高可用性。部署成本服务器成本比VMware，Citrix节省30%以上软件授权license价格比VMware，Citrix节省50%以上操作系统授权由于支持Linux操作系统，当企业可以在Linux系统上安装时，则不需要购买Windows的操作系统授权费用。每个桌面必须购买Windows操作系统授权。技术服务本地原厂支持提供原厂培训及技术支持均是代理商认证工程师，技术能力和响应速度有限个性化定制开发能力专业的研发团队，快速响应，定制开发基本上不可能，不提供任何开发能力。2.部分案例简介：深圳信息职业技术学院软件实训室方案简介：深信院的各个院系的不同课程均配置了专门的实训室，进行相关的实验和培训操作。尤其是软件学院作为学校的重点院系，创新性地使用了云桌面的方式来代替传统的PC实训室，3间实训室180个工位，全部部署了青葡萄桌面虚拟化平台，在保证使用效果的同时，可以给每个学生发放多个操作系统，windows server,Linux,win7等，直接通过窗口进行多个系统切换，整个教学方式得到革新。实验环境准备通过各个模板的切换来实现，实训室的维护工作得到大大减轻。对于部分课程需要的硬件配置非常高，通过在Thinputer OVP上对虚拟机实现动态资源分配，可以在短时间内将对应课程的桌面硬件资源成倍提升，满足不同课程的硬件需求，而不需要像以前一样重复采购电脑。 案例特色： 多桌面发布，良好的用户体验和弹性的资源分配，使得实训室的教学工作更加有效地开展，同时显著减轻了运维管理的压力，树立了软件学院在学校的信息化建议中的领先地位。东莞职业技术学院校园私有云平台方案简介：东莞职业技术学院将学校的各个公共教学平台逐步实现桌面虚拟化部署，通过中心机房的刀片服务器集群和外置存储组建校园私有云平台：图书馆电子阅览室，全馆220台阅读机，采用青葡萄云终端设备，发热量小，零噪音，给读者创造了一个安静舒适的阅读环境，实现了新型桌面云电子阅览室的建设。电子商务实训室，通过部署桌面虚拟化，所有的桌面操作系统和应用统一部署，桌面的新建，还原，升级等操作均通过青葡萄科技OVD桌面管理平台实现，为电子商务课程打造新型的实训机房。攻防实验实训室，需要频繁进行网络流量，病毒入侵及防御等相关实验操作，因此操作系统需要频繁还原，新的实验环境需要快速搭建。采用桌面虚拟化方案之后，可以在几分钟内对整个平台进行统一部署，轻松还原和更新，将教学效率提升了一倍以上，受到实训机房老师的高度认可。日常教师办公，采用虚拟桌面的方式进行备课和教学。通过“虚拟桌面漫游”的方案，课件随身携带，课室无缝漫游，实现