桌面云在企業信息系統中的應用探討

李 崢

（中國石化江漢油田分公司石油工程技術研究院，湖北 武漢430034）

1 問題的提出

以石油工程技術研究院所為例，企業科研生產管理系統包括機械設計、環空測試、油田化學、施工設計、鉆井、測井、分析化驗等企業的核心數據。這些信息系統主要為專業技術人員及各級管理者提供研究與決策的依據。系統中大量企業的核心數據信息對企業的重要性顯而易見。大量的企業核心數據時常保存在員工電腦桌面，傳統桌面辦公問題日益凸顯：

1）傳統PC電腦都設有USB口等外接設備，而目前并沒有有效的管理手段禁止非法設備的接入，并且網絡攻擊、病毒、木馬等信息安全問題時常侵襲員工電腦，因此存在數據泄密的風險。

2）傳統PC機日常工作中硬件故障頻出，同時各個信息系統需安裝不同的插件，選擇合適的瀏覽器，加之用戶使用習慣不同，經常造成信息系統無法正常使用，在實際工作中處理起來較為復雜，需要維護人員到現場維護，費時費工。

3）傳統的PC機能耗大、生命周期短，不僅需要經常淘汰更新，加大企業運營成本，而且也不符合現在建立節能型企業、友好型企業的理念。

為解決以上問題，通過對桌面云技術的研究和對相關兄弟單位信息化建設的調研，發現通過構建企業桌面云，能把企業的核心數據有效地管控和高效利用起來。同時還能滿足不同終端、不同地點的隨時接入，大大地提高了企業數據使用的安全性和便捷性。

2 桌面云技術

2.1 桌面云技術介紹

通常我們所說的計算機桌面是指打開個人計算機并登錄到操作系統后所看到的主屏幕區域，它所顯示內容由用戶的計算機主機提供。而桌面云在屏幕上所顯示的內容，不是真正的由電腦主機提供，而是由處于企業中心機房中的云計算服務器提供。也就是說，用戶所需要使用的所有數據和計算均在服務器端運行，用戶發出接受鍵盤、鼠標等外設的輸入指令后，服務器將運算結果以圖像形式傳給用戶。用戶通過特定的客戶端設備，或者安裝專用程序了的移動智能手機、平板電腦，就可以訪問云計算服務器提供的個人專屬桌面。而用戶在任何地點都可以使用同一個個人專屬桌面，不會因為辦公地點的變更而影響工作。

有人將桌面云比喻成銀行的自動存取款機（ATM），可以隨時隨地方便地存取使用資源。其實桌面云是云計算在終端操作系統的一種應用，是基于云計算技術提供的統一桌面服務，它可以使辦公桌面系統、數據與設備終端分離，從根本上解決傳統桌面難以統一管理維護的困境。而云計算的本質是資源的集中、池化和動態分配，使資源得到統一的部署、維護和管控，如圖1所示。

圖1 桌面云技術簡介

桌面云方式將從前的費時費力的分散維護統一到中心機房集中維護，大大提高了維護效率 ，縮短了工作中斷時間。同時桌面云使用的終端設備能耗低，不需經常更換，可以降低企業每年的設備采購成本。

2.2 桌面云架構

一般說來，桌面云包括終端接入層、網絡接入層、桌面會話管理層和業務資源層4個層次，其架構如圖2所示。

圖2 桌面云系統架構圖

圖2 中，桌面會話管理層是整個桌面云的核心部分，負責統一調度整個虛擬桌面系統。由該管理層完成虛擬桌面的業務發放、登錄管理以及權限策略。云資源管理調度層主要負責計算資源池、存儲資源池、網絡資源池的統一管理，以及按需分配部署和資源動態調度。

2.3 桌面云所使用的虛擬化技術

服務器虛擬化技術是將現有的物理服務器集中整合后，通過專有的綜合管理平臺劃分出多個虛擬主機。各虛擬主機既可以共享中心機房的數據和服務器的硬件資源，也可以同時獨立運行；各虛擬機可以同時備份和快速恢復。

桌面虛擬化技術主要利用桌面顯示協議（HDP）將企業中心機房的服務器和遠端的客戶機連接一起，提供它們之間的數據交流，通過 HDP協議提供的虛擬通道將在服務器端上所運行程序的輸入輸出信號傳送到客戶機上。也就是說，所有的計算程序和計算數據均在服務器端運算和存儲，遠端的客戶機負責發送鼠標和鍵盤信息和接受中心機房服務器發送的桌面、圖像、聲音、打印等信息和指令。

通過桌面虛擬化技術，可以將企業的核心數據集中管控在中心機房，不僅可以保障核心企業數據的安全，實現員工工作管控、操作記錄查詢，而且還能夠實現企業數據的容量備份。同時，企業網管人員在中心機房還可以完成全院計算機的安裝、升級、下載補丁和故障恢復等，大大提高維護效率。

應用虛擬化是指采用應用集中部署模式，將科研生產信息系統、OA系統、電子郵件等應用系統和常用客戶端軟件集中部署在應用交付平臺的發布服務器上。員工可以通過瀏覽器方式進行工作；網管人員結合加密和認證手段，可以設定各種級別的身份認證，保障業務系統的安全接入；系統后臺可以記錄用戶操作記錄，以便于用戶的工作審計、問題回溯和確定責任。

3 桌面云常用的幾種實施方案

3.1 共享桌面

共享桌面是指各類型終端連接到同一臺云計算服務器上，一臺高性能服務器可同時供幾百名員工使用。該模式下，所有的計算、應用和數據都在服務器端運行，大大減少了硬件投入，可以為企業節省許多成本，網管人員在軟件授權方面可控性超強，但是用戶自主化權限較低。

3.2 基于虛擬機的托管桌面

作為早期較常見的桌面部署方式，它的原理是在一臺服務器上面劃分出許多虛擬機（VM），每個桌面都單獨運行在一個VM中，每一個用戶根據角色權限不同會分配到不同的桌面操作系統。用戶登錄后，服務器提供包含用戶個人應用和設置的電腦桌面。每個桌面都單獨運行互不干擾，但又同時共享云計算服務器的數據資源。該模式較為的靈活安全。

3.3 托管刀片工作站桌面

該方案是前一種方案的升級，將每個用戶的虛擬區域升級為實物形態的刀片工作站。刀片工作站較前者具有強大計算能力。該方案可以通過加裝圖像硬件加速器來解決圖像的密集型應用。該模式優勢在能同時享有到集中管控和自由升級的雙重便利。

3.4 本地流桌面

在本地流桌面模式下，瘦客戶端僅需在啟動的時候把最近更新的一部分操作系統從數據中心的服務器流到本地客戶端中，所需的數據量不大，所以大大提高了啟動的速度。為節約成本，也可以考慮將剛更新過的傳統PC作為瘦客戶端使用，只需加裝一些專用插件，這樣傳統PC機啟動后自動連接到云服務器。該模式充分利用了本地PC機設備性能和內存，對各種外設的支持度也和傳統桌面一致，對于需要使用刷卡機、掃描儀等各種外設的人員體驗感較好。

4 桌面云建設方案設計要素

4.1 環境需求

桌面云在建設前，應對現有環境進行充分的調研，通常是從最終用戶的使用場景、常用操作系統、最低配置要求、網絡帶寬、常用外設和終端、數據存儲空間、用戶權限角色以及投資成本等方面綜合考量。這些都是將來采購桌面云硬件設備和規劃建設的重要依據。

桌面云建設可遵循提前規劃、統一投資、分批建設的原則，與已開展的大數據工作有機結合起來，逐步建立起一套適用于實際需要的桌面云系統。

4.2 網絡帶寬需求

桌面云對網絡帶寬有較高的要求，需要在規劃方案時充分計算接入端口的數量和所需要的網絡帶寬。中心機房出口總帶寬在滿足所有應用場景的帶寬要求的同時，還需要充分的預留量，以滿足未來發展的需要。

4.3 多媒體應用需求

目前，桌面顯示協議（HDP）對大數據量的傳輸支持效果有待加強，因此最終用戶如果對復雜圖形計算或三維動畫、多媒體應用有高質量的使用需求，則不適用普通的桌面云方案。

4.4 客戶端設備需求

桌面云客戶端使用的常用設備是瘦終端。在瘦終端選型時，應在確保滿足鼠標、鍵盤、打印機這些標準外設外，還應滿足掃描儀、指紋儀、POS機等其他特殊外設的應用需求。

5 結論

1）桌面云是企業信息系統未來發展一種重要選擇。通過對桌面云特點的深入研究以及對其他油田的調研發現，建立企業桌面云，將科研生產相關的信息系統、OA辦公系統的應用和數據集中在企業中心機房；建立云數據中心，解決企業信息化過程中的數據安全、移動辦公等問題是非常必要的。

2）桌面云可以實現數據與終端分離。終端的僅負責接收屏幕信息的刷新，而桌面和數據則在企業中心機房集中存儲和處理，有利于科研生產數據的安全管控。同時，桌面云具有冗余部署和熱備份功能，可以有效保證科研數據存儲安全 。

3）通過桌面云可以隨時隨地接入辦公系統，有利于移動辦公。桌面云平臺同時支持瘦客戶端、PC機、上網本、智能手機、平板電腦等多種終端的接入，不同終端訪問辦公桌面，均可獲得專屬配置的個人桌面，可以為用戶提供一致性的體驗。

［1］海然.云計算風險分析［J］.信息網絡安全，2012（08）：94－96.

［2］楊正洪.云計算和物聯網 ［M］.北京 ：清華大學出版社，2013.

［3］劉鵬.云計算（第2版）［M］.北京 ：電子工業出版社，2013.

［4］季一木，康家邦，潘俏羽，等.一種云計算安全模型與架構設計研究［J］.信息網絡安全，2012（06）：6－8.

［5］鐘博.安全桌面云計算架構解決方案［J］.信息安全與通信保密，2012（11）：31－35.

［6］陳志宏.基于云計算的虛擬桌面平臺的設計與實現［D］.上海：復旦大學，2012.

［7］孫志丹，鄒哲峰，劉鵬.基于云計算技術的信息安全試驗系統設計與實現［J］.信息網絡安全，2012（12）：50－52.

［8］鄢濤，李丹.虛擬云桌面技術的研究與實現［J］.成都大學學報（自然科學版），2013，32（02）：145－147.