1 引言

    无论是网络管理员还是普通用户，在日常管理或使用计算机时，都有这样的麻烦：不停地升级应用软件、安装操作系统补丁、以及更新网络反病毒系统，让我们觉得甚是繁琐；作为网络管理员更是头疼，若是由于某个补丁或是更新没有及时安装，便给大规模的部署应用流下了“隐患”。即便是有不少补丁或是更新管理工具来稍微减轻负担，但网络管理员还是得花费诸多的精力在此类问题上。为解决此类问题，桌面虚拟化技术（Desktop virtualization或者Vir-tual Desktop Infrastructure，我们通常简称为VDI）应运而生。VDI是一种基于中心服务器的计算机运算模型，它沿用了传统瘦客户端模型，但是让系统管理员与终端用户能够同时获得两种模型的优点：将所有桌面虚拟机在数据中心进行托管并统一管理，网络管理员仅维护部署在中心服务器的系统即可，不需要在为客户端计算机的程序更新以及软件升级带来的问题而担心；同时将计算机的桌面进行虚拟化，以达到桌面使用的安全性和灵活性，普通用户可以通过任何设备，在任何地点，任何时间访问在网络上属于个人的桌面系统，能够获得完整的PC使用体验。

    2 桌面虚拟化技术发展历程

    1959年，计算机科学家Christopher Strachey发表了一篇名为《大型高速计算机中的时间共享》的学术报告，他在文中首次提出了虚拟化的基本概念。20世纪60～70年代，虚拟化进入了萌芽发展状态。IBM发明操作系统虚拟机技术，允许用户在一台主机上运行多个操作系统，让用户尽可能的充分利用和共享昂贵的大型机资源。20世纪70～80年代，虚拟化技术进入低谷期，随着大规模集成电路的出现和个人电脑的普及计算机硬件变得越来越便宜。当初为共享昂贵硬件而设计的虚拟化技术只是在高档服务器（如IBM小型机）中继续存在。在进入上世纪90年代末期以后，虚拟化技术迎来了复兴。时至今日，虚拟化技术进入了一个全面发展时期。

    2.1 桌面虚拟化技术的前身

    在我们还不知道什么叫桌面虚拟化的时代，这种技术的前身从不同的领域产生，发展直至成熟，使得现在的桌面虚拟化技术成为现实。这主要包括了2种技术：

    2.1.1 远程桌面

    远程桌面技术，几乎所有从事IT技术的人都使用过。内置在WindowsXP中的远程桌面使用了RDP（Remote Desktop Protocol）协议，使得用户可以从其他的电脑上远程登录、访问与使用目标桌面。RDP协议最早微软用于Windows Server上的Terminal Servic（e终端服务）的访问协议，实现了Windows Server上的多用户模式，使得用户能够在本地并不安装任何应用的条件下，远程使用服务器上的各种应用。这种技术是将目标机上运行界面传输到用户实际的操作机屏幕上，并将键盘，鼠标等一系列的外设输入，传输到目标机，实现交互。终端服务与远程桌面的不同是，前者只操作应用，而后者将拥有整个桌面的控制权。

    2.1.2 桌面操作系统虚拟化

    不同于服务器虚拟化技术，这里特别强调的是桌面操作系统被虚拟。其实这个概念基本可以被等同与VMware Workstation和微软VPC的方式实现的桌面级的操作系统。当然这种应用模式，主要开发人员和测试人员经常使用的，虽然虚拟的并不一定是XP，2000 professional，vista等桌面系统。这里之所以提倒这个是因为在虚拟化技术刚起步的时候，一些厂商将此定义为桌面虚拟化技术，例如微软在推出MED-v技术之前，都是将VPC定义为微软的桌面虚拟化产品。在这个角度定义的所谓桌面虚拟化，基本上可以被认为是用于pc上的桌面系统之上的虚拟化解决方案，只是与服务器虚拟化简单的区别与对应。其本身解决的仍然是操作系统的安装环境与运行环境的分离，不依赖于特定的硬件。但是不可否认的是，而且当服务器虚拟化技术成熟之，真正得虚拟桌面技术才开始出现。

[page]    2.2 第一代桌面虚拟化技术

    第一代桌面虚拟化技术，真正意义上将远程桌面的远程访问能力与虚拟操作系统结合了起来，使得桌面虚拟化的企业应用也成为可能。首先，服务器虚拟化技术的成熟，以及服务器计算能力的增强，使得服务器可以提供多台桌面操作系统的计算能力，以当前4核双CPU的志强处理器16G内存服务器举例，如果用户的xp系统分配512M内存，平均水平下，一台服务器可以支撑25-30个桌面运行，则可以看到，如果将桌面集中使用虚拟桌面提供，那么25-30台的桌面采购成本将高于服务器的成本，而管理成本，安全因素，还未被计算在内，所以服务器虚拟化技术的出现，使得桌面虚拟化技术的企业大规模应用成为可能。

    2.3 第二代桌面虚拟化技术

    第一代技术实现了远程操作和虚拟技术的结合，降低的成本使得虚拟桌面技术的普及成为可能，但是影响普及的并不仅仅是采购成本，管理成本和效率在这个过程中也是非常重要的一环。纵观IT技术应用历史，架构的变化和三国中名言一样：分久必合，合久必分。从最早主机-哑终端集中模式，到PC分布模式，到今天的虚拟桌面模式，其实是一个计算使用权与管理权的博弈发展。开始主机模式，集中管理，但是应用困难，必须到机房去使用；PC时代来临，所有计算都在PC上发生，但是IT的管理也变成分布式的，这也是为什么IT部门的桌面管理员压力最大，需要分布式的管理所有用户的PC，管理的成本也大幅度上升。桌面虚拟化将用户操作环境与系统实际运行环境拆分，不必同时在一个位置，这样即满足了用户的灵活使用，同时帮助IT部门实现了集中的控制，从而解决了这一问题。但是如果只是将1000个员工的pc变成1000个虚拟机那么IT管理员的管理压力可能并没有降低，反而上升了，只不过是不用四处乱跑了而已。

    3 桌面虚拟化技术现状

    伴随着虚拟化技术蓬勃发展，作为虚拟化领域的热门技术一桌面虚拟化得到了极大的发展，桌面虚拟化技术的进步和用户需求的逐渐兴起，毫无疑问其技术将在现有基础上得到更大范围的普及和推广，给用户带来一次桌面应用的革命。但是桌面虚拟化现阶段的技术并非完美，其部署仍然面临一定的风险。

    桌面虚拟化技术上面临着一些问题：

    （1）集中管理问题。多个系统整合在一台服务器中，在节省资源的同时，也面临着一个严重的问题，一旦服务器出现硬件故障，其上运行的多个系统都将停止运行，对其用户造成的影响和损失时巨大的。虚拟化的服务器合并程度越高，此风险也越大。

    （2）集中存储问题。默认情况下，用户的数据时保存在集中的服务器上，每个虚拟桌面不知会占用多少的存储空间，这给服务器带来的存储压力将会是非常巨大的；不管分多少个虚拟机，每个虚拟机都还是建立在一台硬件服务器基础之上的，互相之间再怎么隔离，其实和虚拟主机一样，用的也是同一个CPU、同一个主板、同一个内存，用的还是同一个机器的硬盘，如果其中一个环节出错，很可能就会导致“全盘皆输”。总的来说，使用虚拟机并不比使用物理主机具有更高的安全性和可靠性。若是服务器出现了致命的故障，用户的数据可能丢失，整个平台经面临灾难。

    （3）虚拟化产品缺乏统一标准问题。由于各个软件厂商在桌面虚拟化技术的标准上尚未达成共识，至今尚无虚拟化格式标准出现。各虚拟化产品厂商的产品间无法互通或者专业，这将用户使用系统与某一种虚拟化产品死死地绑定在一起。一旦这个产品系列停止研发或其厂商倒闭，用户系统的持续运行、迁移和升级将会极其困难。

    （4）网络负载压力。局域网一般不会存在太大问题，但是如果通过互联网就会出现很多技术难题，由于桌面虚拟化技术的实时性很强，如何降低这些传输压力，是很重要的一环；虽然千兆以太网对数据中心来说是一项标准，但还没有广泛部署到桌面，目前还达不到VDI对高带宽的要求。而且如果用户使用的网络出现问题，桌面虚拟化发布的应用程序不能运行，则直接影响应用程序的使用，其对用户的影响也是无法估计的。

    4发展前景

    虽然面临的问题很多，但并不是说桌面虚拟化将就此止步，还没有哪种技术是不存在潜在缺陷甚至陷阱的。需求，当人们有这个需求时，一切问题都不再成为问题！现在人们对虚拟化已经有了需求，而且这个需求是不断深化的。云计算的一个核心思想就是在服务器端提供集中的计算资源，同时这些计算资源要独立地服务于不同的用户，也就是在共享的同时，为每个用户提供隔离、安全、可信的工作环境。虚拟化技术将是云计算的一个基础架构。通俗地说，云计算实际上是一个虚拟化的计算资源池，将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资源池向用户按需服务，通过不断提高“云”的处理能力，进而减少用户终端的处理负担，最终使用户终端简化成一个单纯的输入输出设备，并能按需动态调动资源，每个用户都有一个独立的计算执行环境来享受“云”的强大计算处理能力。由此，桌面虚拟化可以为云计算的发展提供一个自适应、自管理的灵活基础架构。随着人们对桌面虚拟化好处的认知的提高，以及对桌面虚拟化的需求的提出，相关技术的不断完善，桌面虚拟化必将普及，年轻的桌面虚拟化将会迎来更多的发展机遇和进一步的需求。

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