桌面虛擬化是什么

【桌面虛擬化】本文主要是對桌面虛擬化技術進行介紹主要包括桌面虛擬化是什么，桌面虛擬化的工作原理及其優勢價值。

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發布時間：2022-04-01
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1 背景
在桌面虛擬化出現前，人們通常使用傳統PC學習和辦公，在長期的使用過程中，傳統PC的弊端逐漸顯露：

● 安全性低：數據保存在本地PC，一旦PC故障，可能引發數據丟失的風險。

● 維護效率低：當PC需要安裝必備軟件或產生故障時，管理員需要逐臺安裝和維護。

● 性價比低：傳統PC更新換代速度快，使用壽命短，維護和換新的成本高。

● 靈活性低：傳統PC不利于出差攜帶，對遠程辦公的設備要求高，降低移動辦公體驗感。

為了解決傳統PC存在的問題，桌面虛擬化應運而生。

2 工作原理
桌面虛擬化是指虛擬化計算機的終端系統（也稱為桌面），以達到桌面使用的安全性和靈活性，從而用戶可以隨時隨地通過網絡訪問個人桌面系統。
桌面虛擬化關鍵技術主要包括服務器虛擬化技術和遠程連接協議。

2.1 服務器虛擬化技術
服務器虛擬化是將服務器物理資源抽象成邏輯資源，讓一臺服務器變成幾臺甚至上百臺相互隔離的虛擬服務器，用戶不再受限于物理上的界限，而是讓CPU、內存、磁盤和I/O等硬件變成可以動態管理的“資源池”，從而提高資源的利用率，簡化系統管理，實現服務器整合。
服務器虛擬化主要分為三種情況：“一虛多”、“多虛一”和“多虛多”。

● “一虛多”：將一臺服務器虛擬成多臺服務器。即把一臺物理服務器分割成多個相互獨立、互不干擾的虛擬環境。

● “多虛一”：將多個獨立的物理服務器虛擬為一個邏輯服務器，使多臺服務器相互協作，處理同一個業務。

● “多虛多”：將多臺物理服務器虛擬成一臺邏輯服務器，接著再將其劃分為多個虛擬環境，即多個業務在多臺虛擬服務器上運行。

2.2 遠程連接協議
遠程連接協議使用戶能夠隨時隨地通過任何設備訪問到個人桌面。在桌面虛擬化解決方案中常見的協議有Windows的RDP協議、Citrix的ICA協議、VMware的PCoIP協議和Redhat的SPICE協議。

● RDP（Remote Display Protocol，遠程顯示協議）提供了客戶端和服務器之間的連接，所有的計算都在服務器端進行，客戶端只需要處理網絡連接、接收數據、界面顯示和設備數據輸出。

● ICA（Independent Computing Architecture，獨立計算體系結構）具有平臺獨立的特性，它的不同模塊使其很容易適應不同的客戶端操作系統的需要，無需考慮用戶位置、客戶端硬件、設備或者可用帶寬的限制，讓多名用戶得以共享同一臺主機。相對于傳統RDP協議，ICA協議穩定性更好，支持各種類型的客戶端設備。

● PCoIP協議是一種高效率的數據交換協議，采用了數據壓縮、加密和連接優化技術。實際運行的桌面位于后臺的服務器高速網絡內，因此終端用戶在低帶寬鏈路就能享受到局域網內的運行速度。

● SPICE（Simple Protocol for Independent Computing Environment，獨立計算環境簡單協議）是一項高性能、動態的自適應遠程呈現技術，能為終端用戶帶來與傳統PC近乎一致的體驗。SPICE設計的核心是實現對用戶端設備（CPU和內存等）或主機虛擬服務器上可用系統資源的智能訪問。作為訪問的結果，協議會以動態方式判定是在客戶端設備上還是在主機服務器上呈現桌面應用程序，從而在任何網絡條件下都能提供優質的用戶體驗。

2.3 桌面虛擬化技術原理
桌面虛擬化技術首先使用服務器虛擬化技術，在物理服務器上安裝虛擬主機系統，由虛擬主機系統模擬出操作系統運行所需要的硬件資源，如：CPU、內存、網卡和存儲等。操作系統運行在虛擬的硬件資源之上，可以達到多個操作系統共享物理服務器的硬件資源，從而提高資源利用率。虛擬桌面的存儲和執行（包括操作系統、應用程序和用戶數據）都集中在服務器，用戶使用終端設備通過遠程連接協議訪問個人桌面。桌面虛擬化將所有桌面虛擬機存放在服務器托管并統一管理，同時用戶能夠獲得近似PC的使用體驗。

圖2-1 桌面虛擬化技術原理