一種解決異構操作系統的復合桌面虛擬化方法技術方案

本發明專利技術公開了一種解決異構操作系統的復合桌面虛擬化架構及方法，所述架構設置有客戶端、集群頭節點、物理機集群及存儲硬件，所述客戶端通過因特網與集群頭節點相連接；所述集群頭節點與物理機集群相連接，所述物理機集群與存儲硬件相連接；所述方法為用戶利用客戶端登錄集群頭節點，通過虛擬機集群管理器進行管理，將物理機集群上運行的虛擬機集群上的操作進行融合，而后反饋至客戶端，從而將虛擬機集群上的操作整合在一個桌面環境下；對不同操作系統平臺的應用進行融合，整合在一個統一的桌面環境下；在使用時只傳輸應用程序相關界面，從而減少網絡傳輸；將遠程桌面與虛擬化技術相結合，進一步的提高虛擬資源利用率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及桌面虛擬化領域，具體的說，是一種解決異構操作系統的復合桌面虛擬化架構及方法。
技術介紹
桌面虛擬化領域：通過Client-Server計算模式把個人的桌面環境與物理機器相分離，該桌面環境被保存在遠程的服務器上而非本地。當用戶從本地斷開桌面連接時，所有的應用程序、服務仍然在遠程服務器上運行。用戶可以從不同的地理位置通過網絡，使用各種設備比如傳統的個人電腦、上網本、智能手機和客戶端連接上服務器上的桌面環境。虛擬化技術在計算機領域中以各種形式存在40多年了，這項技術的出現旨在提供一種有效的方式使用昂貴的大型機資源。但是隨著硬件成本的降低和操作系統功能的提升，這項技術在學術界和工業界一度受到冷落。事物總是在矛盾中發展，隨著硬件成本的下降、計算能力的提升，數據中心的規模越來越大，造成能耗和管理成本的不斷攀升；而且據統計，全球多數的數據中心的資源利用率在15%～20%之間。如何提高資源的利用率與降低運營成本是大家必須面對的問題，而這些問題都可以通過虛擬化技術很好地加以改善。隨著虛擬化技術的日益成熟及硬件虛擬化技術的誕生，近年來虛擬化技術又成為學術界和工業界的熱門課題。狹義的虛擬化技術指的是虛擬機（VirtualMachine）技術，也就是服務器虛擬化技術，在廣義上來說這只是虛擬化技術的一個子類，但是毋庸置疑這類虛擬化是運用和影響最廣泛的一類，也是其他一些虛擬化技術的基礎。除了服務器虛擬化技術，還有其他一些>重要的虛擬化技術，我們以應用領域來劃分，主要是下面幾類：1、服務器虛擬化。簡單地說就是在一臺主機上運行多個客戶操作系統（也就是我們常說的\虛擬機\），在提高系統資源利用率的同時還可以提高虛擬機的可移動性、降低管理與運營成本、整合服務、容錯容災等好處。2、存儲虛擬化。存儲虛擬化一般可以分為兩類，一類是把多個物理磁盤通過高速網絡連接，虛擬化成一個大容量的邏輯磁盤；該類存儲虛擬化主要被IBM和EMC提倡。對用戶來說，這個虛擬出來的磁盤可以當成一般磁盤使用，比如分區、格式化等，這是存儲虛擬化的一般模式。這類存儲虛擬化可以把存儲服務以相同視圖提供給集群內主機，這為虛擬機的動態遷移提供基礎，它在VE-Desktop的后端系統有所使用。第二類是基于存儲控制器的存儲虛擬化技術，代表廠商有HDS和HP等。3、網絡虛擬化。網絡虛擬化容易與VLAN混淆，應該說VLAN只是網絡虛擬化中的一種，網絡虛擬化包含更多的內容。網絡虛擬化也可以分成兩類，第一類把一個物理子網劃分不同的虛擬子網，不同的虛擬子網可以用于不同的服務，因為虛擬子網之間是相互隔離的，這樣提高了服務的安全性，同時提高了服務管理的效率。第二類就是把一些相對小型的物理網絡組合成一個大的虛擬系統，把它變成一個更大的網絡設備。在網絡虛擬化方面主要的提供商有思科系統與Juniper網絡公司這兩家網絡設備提供商。4、桌面虛擬化。該虛擬化技術是通過Client-Server計算模式把個人的桌面環境與物理機器相分離，該桌面環境被保存在遠程的服務器上而非本地。當用戶從本地斷開桌面連接時，所有的應用程序、服務仍然在遠程服務器上運行。用戶可以從不同的地理位置通過網絡，使用各種設備比如傳統的個人電腦、上網本、智能手機和客戶端連接上服務器上的桌面環境。桌面虛擬化主要分成如下幾類：1、遠程桌面與無盤工作站遠程桌面是最簡單也是最原始的桌面虛擬化技術，WindowsTerminal和UnixXwindowSystem都可以進行遠程桌面連接，遠程桌面能把遠程的桌面通過網絡在本地呈現，并且響應本地鍵盤、鼠標操作，就像操作本地主機一樣。該技術出現的主要目的是對遠程主機進行診斷與管理。無盤工作站是為了降低企業IT成本而出現的。當時PC還比較昂貴，某些小型企業為了減少成本就會采用無盤工作站的解決方案。企業只要買一臺高性能的無盤服務器，然后為每一位用戶配備一臺價格低廉的瘦客戶機就可以工作了。無盤工作站的優點除了前面提到的減少成本外，還能降低管理成本，軟件的安裝與升級也很簡單，只要在無盤服務器進行一次安裝或者升級，所有的用戶就可以馬上看到這個更新。當然缺點也很明顯，如果無盤服務器一旦癱瘓，所有的用戶都無法正常工作，如果一位用戶消耗大量無盤服務器的計算資源，其他用戶的用戶體驗就會大大降低。同時無盤工作站的正確配置也不像想象得那樣簡單。2、服務器虛擬化為后端的桌面虛擬化該桌面虛擬化的設計是建立在服務器虛擬機之上的。這種桌面虛擬化一般使用幾臺高端服務器作為桌面虛擬化的后端，在每一臺服務器上安裝有虛擬機監控器，可以同時運行多臺虛擬機。這樣運行的每一臺虛擬機都可以分配給一位用戶，把虛擬機的桌面通過遠程桌面的方式傳輸給用戶，用戶只要一臺性能一般的上網本就可以登錄到他擁有的虛擬機上。3、云后端的桌面虛擬化該種桌面虛擬化規模最大，可擴張型最強。桌面虛擬化的后端是云(cloud)，云可以使用虛擬化集群實現，比如亞馬遜的云平臺，也可以使用其他分布式方法，比如google的云計算平臺。如果使用服務器虛擬化實現的云作為桌面虛擬化的后端，那么桌面的分配和服務器虛擬化為后端的桌面虛擬化類似。但現有的技術存在如下缺點：傳統的遠程桌面技術可以認為是一種桌面虛擬化解決方案。Windows的遠程終端就是一種遠程桌面技術，它主要有兩大方面的應用：一是遠程管理，二是瘦客戶機應用。其中瘦客戶機應用就是一種桌面虛擬化解決方案，它允許多個用戶同時通過瘦客戶機連接到windows服務器，給每一個用戶提供熟悉的windows桌面環境。而unix系統，也有類似的技術，它是利用Xwindowsystem設計的靈活性，同時結合VNC這樣的遠程桌面傳輸技術，讓多用戶同時開啟自己的桌面環境。遠程桌面技術與用戶認證服務相結合，提供每一個用戶個性化的桌面服務。但是這種桌面虛擬機解決方案不具有擴展性，一臺服務器提供的虛擬桌面數目是有限的，登錄的用戶的CPU、IO和網絡的使用都會影響其他登錄的用戶，同時用戶的隔離不是很好，而且用戶不能同時運行不同操作系統上應用程序。雖然服務器虛擬化為后端的桌面虛擬化的這種實現方法，相比遠程桌面技術實現的桌面虛擬化更加成熟、高效。但是這種方法的缺點也是顯而易見的：首先，這種方法擴展性差，一般每一位用戶固定在一臺服務器上，他只能在該服務器上使用他擁有的虛擬機。其次，因為用戶是固定綁定在某臺服務器上的，計算負載無法做均衡，如果某臺服務器上綁定的虛擬桌面用戶過多，而同時有的服務器在空閑狀態，勢必會降...

【技術保護點】
一種解決異構操作系統的復合桌面虛擬化架構，其特征在于：設置有客戶端、集群頭節點、物理機集群及存儲硬件，所述客戶端通過因特網與集群頭節點相連接；所述集群頭節點與物理機集群相連接，所述物理機集群與存儲硬件相連接；在所述集群頭節點上運行有虛擬機集群管理器，用于管理虛擬機集群；在所述物理機集群上運行多個虛擬機監控器，在所述存儲硬件內存儲有虛擬機集群，且虛擬機集群運行顯示在多個虛擬機監控器上。

【技術特征摘要】
1.一種解決異構操作系統的復合桌面虛擬化架構，其特征在于：設置有客戶端、集群頭
節點、物理機集群及存儲硬件，所述客戶端通過因特網與集群頭節點相連接；所述集群頭節
點與物理機集群相連接，所述物理機集群與存儲硬件相連接；
在所述集群頭節點上運行有虛擬機集群管理器，用于管理虛擬機集群；在所述物理機
集群上運行多個虛擬機監控器，在所述存儲硬件內存儲有虛擬機集群，且虛擬機集群運行
顯示在多個虛擬機監控器上。
2.根據權利要求1所述的一種解決異構操作系統的復合桌面虛擬化架構，其特征在于：
在所述虛擬機集群內設置有多個容器虛擬機，在每一個容器虛擬機上運行有應用程序虛擬
機。
3.根據權利要求1或2所述的一種解決異構操作系統的復合桌面虛擬化架構，其特征在
于：還包括虛擬機模板庫，所述虛擬機模板庫分別與物理機集群和集群頭節點相連接；所述
虛擬機模板庫為保存容器虛擬機和/或應用程序虛擬機所用模版的服務器。
4.根據權利要求3所述的一種解決異構操作系統的復合桌面虛擬化架構，其特征在于：
還包括運行在集群頭節點或/和物理機集群上的用于管理每一個虛擬機監控器上虛擬機運
行負載平衡的虛擬機集群負載平衡器。
5.根據權利要求1或2所述的一種解決異構操作系統的復合桌面虛擬化架構，其特征在
于：還包括運行在集群頭節點或/和物理機集群上的用于管理每一個虛擬機監控器上虛擬
機運行負載平衡的虛擬機集群負載平衡器。
6.利用如權利要求1-5任一項所述的一種解決異構操作系統的復合桌面虛擬化架構來
實現一種解決異構操作系統的復合桌面虛擬化方法，其特征在于：用戶利用客戶端登錄集
群頭節點，通過虛擬機集群管理器進行管理，將物理機集群上運行的虛擬機集群上的操作
進行融合，而后反饋至客戶端，從而將虛擬機集群上的操作整合在一個桌面環境下。
7.根據權利要求6所述的一種解決異構操作系統的復合桌面虛擬化方法，其特征在于：
所述解決異構操作系統的復合桌面虛擬化方法為：用戶利用客戶端登錄集群頭節點，進行
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：倪平波，朱海萍，郭晶，丁西，楊帆，喻梅，
申請(專利權)人：四川中電啟明星信息技術有限公司，
類型：發明
國別省市：四川;51