桌面云关键技术及在电信运营商的应用研究.doc

桌面云关键技术及在电信运营商的应用研究俞科峰文章研究了桌面云的关键技术-虚拟化方案与远程登录协议，并对虚拟化方案的几种方案、远程登录协议的几种协议进行了全面详细比较，总结了适用特征； 研究了桌面云应用到电信运营商的典型场景，根据前面总结的适用特征提出了关 键技术建议，并提出了电信运营商实施典型场景桌面云的策略。关键词： 桌面云 关键技术 典型场景 实施策略 俞科峰男，硕士研究生毕业。现就职于中国电信股份有限公司广州研究院，主要研究方向 为电信bss系统规划、规范及建设支撑，以及云计算在电信支撑系统中的应用。1引言机的设备。使用这样的结构, 用户可以使用瘦客户端通过一定的通信协议连接到功能强大的虚拟桌面服务器上， 将大量的计算从客户端的前台转移到后台，然后再在前台 上进行显示。桌面云，即桌面虚拟化。从it技术发展的角度来看，桌面虚拟化技术将用户使用环境与系统运行环境拆分，不 必同时在一个位置，即利于用户灵活使用，又便于it部门 集中维护管理。桌面虚拟化技术在节约管理成本、降低设 备功耗，倡导绿色计算、提高可管理性和数据安全等方面 有较强的经济技术优势。一个完整的虚拟桌面解决方案由四部分构成：虚拟 服务器、虚拟桌面主机、连接代理和瘦客户机构成。 虚 拟服务器主要完成连接用户、资源分配、数据存储和备 份等功能；虚拟桌面主机为远程用户提供虚拟主机环境；连接代理用于资源分配；瘦客户机是用户连接虚拟桌面主2桌面云关键技术2.1 虚拟化方案当前虚拟桌面技术主要有vdi 和sbc 等几种解决方 案。(1) vdi 解决方案所谓服务器虚拟化技术, 是指能够通过区分资源的优先次序并随时随地将服务器资源分配给最需要的工作负摘要而储备资源的一种方法 。基于vdi 技术的虚拟桌面解决方案是一种服务器虚拟化技术。它是在服务器端为连接2.2 远程登录协议远程连接访问技术使用户能够在任何时间和地点， 通过任何设备都能够访问到自己的桌面。协议效率决定了虚拟桌面使用的用户体验，而用户体验是桌面虚拟化产品到虚拟桌面主机的每一个用户提供专用的虚拟机守护端程序, 同时将用户所需的操作系统和各种应用软件进行有效生命力的关键。当前主流的显示协议包括pcoip、rdp、spice、ica等，并被不同的厂商所支持。部署, 然后通过远程桌面协议, rdp 或者ica 协议将完整的虚拟机桌面传递到远程的瘦客户端。对于服务器的虚拟（ 1 ） r d p 协 议 。 它 是 在 国 际 电 信 联 盟 （ i t u ） 的t.120协议族基础上的一个扩充开发， 最早用于windows化, 目前主要有完全虚拟化和部分虚拟化两种。服务器的完全虚拟化是为运行在虚拟机中的操作系统提供一个与真server上的终端服务，实现了windows server上的多用户模式。该协议支持8、16、24和32bit的颜色表示，支持实计算机硬件环境完全相同的模拟硬件环境, 在该环境中,所有硬件将使用软件模拟的方法实现, 操作系统在这样的文件、打印机和声音的重定向，允许客户端和主机有效交互，协议使用128bit的rc4加密算法保护数据安全。rdp环境中运行与其在真实的硬件环境中运行是没有差别的,唯一的区别是这里所使用的硬件是使用软件的方式来模协议外设支持有限，例如一些usb设备或加密狗无法使用，在播放高清视频，flash等应用的时，会遇到跳帧，拟。部分虚拟化则需要对操作系统进行一定的修改后才能部署到虚拟机中, 而无需为虚拟机中的操作系统提供模拟停止播放等问题。（2）ica协议。它是citirx开发的专有协议， 广泛地实际硬件环境的虚拟硬件环境, 然而, 部分虚拟化需要对操作系统进行适当的修改, 对于一些无法进行修改的操作系支持标准usb设备重定向，双向语音，视频播放等。ica协议支持的网络协议包括tcp/ip、ipx/spx和netbios统来说, 这种方法则较为困难。因此, 基于vdi 的虚拟桌面的解决方案一般是采用完全虚拟化方法来实现的。等。ica协议可以将本地资源和服务器资源无缝地集成在一起，给用户的操作带来极大的方便。通常情况下，ica(2) sbc 解决方案基于s b c的虚拟桌面解决方案原理是将应用软件统协议的效率要高于rdp协议，在没有视频和3d图形情况下ica协议所占带宽约为20kbit/s，而rdp协议所占带宽一安装在远程服务器上，用户通过和服务器建立的会话对服务器桌面及相关应用进行访问和操作， 而不同用户之约为60kbit/s。（ 3 ） p c o i p 协议。它由teradici公司开发，该协间的会话是彼此隔离的。这类解决方案是在操作系统事件（例如键盘敲击、鼠标点击、视频显示更新等）层和应用议主要特点是支持高分辨率的3d图像和音视频多媒体，对usb设备有很好的兼容性。该协议有硬件和软件两种实软件层之间插入虚拟化层， 从而削弱两个层次之间的紧耦合关系，使得应用的运行不再局限于本地操作系统事件现方式，在vmware的软件实现方式中使用udp和tcp协议，tcp协议负责会话建立与控制，udp协议负责优化流的驱使。其实，这种方式在早先的服务器版w i n d o w s中已有支持，但是在之前的应用中，用户环境被固定在特媒体的内容。主机与远程终端之间的信息均采用128bit的aes算法加密，进行安全传输。pcoip协议能很好地处理定服务器上，导致服务器不能够根据负载情况调整资源配给。另外，之前的应用场景主要是会话型业务，具有局限网络的地带宽和高延时， 并为用户提高较好的体验。（ 4 ） spice协议。其工作原理是创建几个通用接性， 例如不支持双向语音、对视频传输支持较差等，而且服务器和用户端之间的通信具有不安全性。因此，新型口或“通道”，每样都会获得不同的用户体验，它们都高度抽象，所以能在各种平台上使用。播放功能、用户接口的基于s b c的虚拟桌面解决方案主要是在服务器版w i nd o w s提供的终端服务能力的基础上对虚拟桌面的功能、设备插入、光标移动、音频播放和录像，每个都有自己专应用场景2：营业厅门的通道。子操作系统需要安装专门的驱动，通过spice转播并接受事件，但这与操作系统中的每个虚拟实例安装目前电信运营商的营业厅主要分为自有营业厅和合作营业厅。营业厅营业员通常主要通过浏览器访问业务系的“子扩展”没有多大区别。spice客户端上的usb硬件能远程附属到虚拟机，因此像打印机或扫描器这样的设备统，需安装java运行环境和相关浏览器插件。每个终端均配置本地打印机，需在终端本地配置发票打印格式。另也能用。也支持多格照片显示。因为这个协议专用于多媒体，声音和视频播放也能在客户端上运行得更有效。客户外，部分终端外接身份证读卡器、扫描仪、双屏显示器等外设。无论是自有营业厅，还是合作营业厅，大多都端软件也可扩展，只要硬件支持，就能允许图形处理进程下载到客户端。这个协议是开源的，所以对于新客户端模通过1m或2m的宽带网络接入营业系统。由于网络带宽的原因，在网络流量增大的情况下，营业厅会出现业务办理块或子扩展来说，开发更容易。速度严重下降的问题，甚至于在每天宽带线路流量高峰期间，营业厅每做一个操作往往要等十几分钟甚至失败的现3 电信运营商典型应用分析3.1 场景描述 应用场景1：客户服务呼叫中心 目前，运营商的呼叫中心座席主要采用pc终端，使用人员只需通过浏览器访问客服系统，需安装java运行环 境和相关浏览器插件。结合自身的业务需求，部分呼叫中 心采用语音卡方式，还有的则采用ip语音方式。上述情况下，针对lan开发的应用系统对网络带宽有较高的要求，象出现，严重影响业务办理，使得用户感知大打折扣。而且运营商的it系统经常升级，每次升级，都需要it人员亲自到营业厅进行，浪费时间，效率也比较低下。部署桌面云后，通过云终端替代传统pc，不改变现有安全域架构；通过终端即插即用即恢复的零维护的方式，提高it响应效率，并规范营业厅信息安全管理。支持双屏、支持所有外设，占地面积小、噪声小、易维护、可管理，对网络带宽要求不高，2m/厅，64k/终端；云终远程访问时往往效率很差，针对分支机构要求配置很高的网络带宽，对于分散在家中的座席更是难以使用。而且远 程客户端的维护管理复杂，很难保证it人员能够高效及时 地对其进行系统维护、问题解决等工作。特别是座席人 员一般流动性较大，每次有新的座席人员入职，it人员需 求对其客户端进行全新的设置，重复工作，效率低下。因端预置了具备广泛兼容性的驱动插件支持常见的串口、并口、usb口外设，支持双屏显示，极大的降低了部署的难度。应用场景3：集中运维目前，在电信运营商的it运维系统中每个设备和系统都有自己独立的管理软件和管理工具，给使用、管理和此，针对呼叫中心座席终端一般都是采用统一桌面，可以部署桌面虚拟化对其进行全面改造。安全控制带来诸多问题和不便。同时由于采用传统的c/s管理架构，带来了管理与安全控制等方面的问题。与此同呼叫中心部署桌面云后，客户端采用定制化的瘦客户机或传统pc桌面后，客户端硬件维护成本大大降低。时，运营商更多的把一些运维工作外包出去，如何保证数据的安全面临着挑战。而且云呼叫中心既可以支持局域网本地呼叫座席，也可以支持居家客服的远程工作模式，客户端远程登录速度和可带来的各种问题主要体现在以下几个方面：首先，各种管理应用终端不同，用户在使用不同的管理系统时，用性大大提高，确保了业务连续性。与此同时，应用系统的集中部署和管理安全高效，杜绝信息流失隐患，员工无需要每个系统逐一登录、多次认证，缺乏统一的访问入口，不方便使用。其次，各种管理应用软件分散部署在每法随意带走客户信息。从而为用户打造一个绿色、高效、可盈利的呼叫中心。个用户各自的终端上，不利于应用软件版本的规范化集中管理，也不利于节约硬件资源。最后，无法对业务系统/备系统的配置和修改关系到业务的正常运营。由于，很多维护需要厂家和第三方维护人员直接接入网络进行关键配ws，其界面与用户惯用的桌面版操作系统有所差异，所以为了减少用户在使用时的困扰，当前的解决方案往往只置操作，目前数据中心缺少整体的管理和监控手段，当出现问题后，无法回溯操作经过，无论是解决问题还是追究为用户提供应用软件的操作界面而并非完整的操作系统桌面。因此，基于s b c的虚拟桌面更适合对软件需求单一责任，都缺少应有的管理手段。部署桌面云后，通过部署桌面虚拟化技术，运营商的内部用户使用。鉴于客服中心座席、营业厅前台人员、运维人员属可以将运维客户端和管理权限上收，使得运维权限可管理，并全面解决运维操作中的安全管理、口令管理和录像于对软件需求单一的内部用户，因此推荐基于sbc的虚拟化解决方案。审计。此外，该方案也可以更好地解决数据中心管理中应用部署、接入控制、安全性以及应用和用户监控等问题。各种远程登录协议的比较见表2。表2 主流虚拟桌面基于协议比较如此一来，一方面使得运维效率大幅提升，另一方面，运维的安全性得到了保证。3.2 关键技术建议基于vdi和基于sbc的虚拟桌面解决方案的比较见表1。表1 基于vdi和基于sbc的虚拟桌面解决方案的比较传输带宽要求的高低直接影响了远程服务访问的流畅性。i c a采用具有极高处理性能和数据压缩比的压缩算法，极大地降低了对网络带宽的需求。图像展示体验反映了虚拟桌面视图的图像数据的组织形式和传输顺序。其中pcoip采用分层渐进的方式在用户侧显示桌面图像，即首先传送给用户一个完整但是比较模糊的图像，在此基础从表1的比较可以看出，采用基于vdi的解决方案，用户能够获得一个完整的桌面操作系统环境，与传统的本上逐步精化，相比其他厂商采用的分行扫描等方式，具有更好的视觉体验。双向音频支持需要协议能够同时传输上地计算机的使用体验十分接近。在这类解决方案中，用户虚拟桌面能够实现性能和安全的隔离，并拥有服务器虚拟下行的用户音频数据（例如语音聊天），而当前的pcoip对于用户侧语音上传的支持尚存缺陷。视频播放是检测传化技术带来的其他优势，服务质量可以得到保障，但是这类解决方案需要在服务器侧部署服务器虚拟化及其管输协议的重要指标之一，因为虚拟桌面视图内容以图片方式进行传输，所以视频播放时的每一帧画面在解码后都将理软件，对计算和存储资源要求较高，成本较高，因此，基于vdi的虚拟桌面比较适用于对桌面功能需求完善的用转为图片从而导致数据量的剧增。为了避免网络拥塞， ic a 采用压缩协议缩减数据规模但会造成画面质量损失，户。采用基于s b c的解决方案，应用软件可以像传统方式一样安装和部署到服务器上，然后同时提供给多个用户而spice则能够感知用户侧设备的处理能力，自适应地将视频解码工作放在用户侧进行。用户外设支持能够考查显使用，具有较低的资源需求，但是在性能隔离和安全隔离方面只能够依赖于底层的w i n d o ws操作系统。另外，示协议是否具备有效支持服务器侧与各类用户侧外设实现交互的能力，rdp和ica对外设的支持比较齐备（例如支持串口、并口等设备），而pcoip和spice当前只实现了应用。从技术实现角度看，即之前常提到的应用虚拟化。对usb设备的支持。传输安全性是各个协议都很关注的问题，早期的rdp不支持传输加密，但在新的版本中有了改阶段二：将客户端的所有桌面集中管理，即通常意义上的桌面虚拟化。桌面与应用的区别在于每个用户都拥进。有独特的桌面配置，更为个性化和人性化，其使用体验与在本地操作完全相同。在此阶段的it系统架构中，操作系对 客 服 中 心 而 言 ， 对 图 象 展 示 体 验 、 双 向 音 频 支持、视频播报支持、用户外设支持等均要求较高，而电信运营商本身能提供的带宽会比较高，因此推荐使用ica协统、应用、用户数据都集中到后台统一管理，通过远程通信协议(如ica和rdp)将用户桌面传输到用户终端设备议；对营业厅而言，对图象展示体验、传输安全性等均要求较高，而电信运营商本身能提供的带宽会比较高，因此上。桌面云所处的网络环境于差万别，但成熟的桌面云不会因为网络速度等条件限制而让使用体验打折扣。前端推荐使用pcoip协议；对集中运维而言，对图象展示体验要求较高，而电信运营商本身能提供的带宽会比较高，因设备上无论是运行多媒体程序、打if电话，还是插拔各类usb设备，都与本机操作毫无二致。此推荐使用pcoip协议。3.3 实施策略阶段三：简化和优化。在满足业务需求的情况下，将部分终端设备逐步简化成各种容易管理的设备，如瘦客户机等，既增强安全性，又进一步节省成本。此阶段桌面云所支持的前端设备也更为宽泛，可真正实现任何时间、任何地点、通过任何设备访问桌面云。意味着桌面云架构的完全成熟，并随时可以突破企业私有云的限制，上升到公共云层面。4结束语桌面云的市场潜力是非常大的，随着人们对桌面云好处的认知的提高，以及对桌面云需求的提出，相关技术 的不