云桌面的前世今生

Posted 2021-01-13 yunforum

　　上个世纪80年代以IBM 为代表厂商将PC 机推向了民用，电脑不再只是军方、大学及科研院所的高端专用品。随着PC硬件性能的不断提升、以太网、互联网技术的发展成就了今日信息时代的基石。企业PC 数量的不断增加，桌面管理与运维成为一种负担，企业为之成立了信息服务中心。多年以前对于信息管理人员而言他们每天的工作就是为同事们组装电脑、安装操作系统与应用软件、查杀病毒… ，今天我们将这类工作统称为“桌面交付”

　　为了简化桌面交付工作，十多年以来在此领域不断推陈出新产生了多项技术。每一项技术的背后都有一个时代的印记。代表着那个时代技术的精汇与人们对交付的理解。今天我们已经进入了下一代云桌面(NGD)时代，即便你出门不随着携带个人电脑，也能通过任意一台接入网络的设备连接自己的私有云桌面处理事务，桌面交付不再成为问题。回顾曾经走过路，笔者细数云桌面的前世今生：

　　无盘工作站时代
　　年代：1995-2005
　　关键词：RPL PXE
　　起源：早期PC 机硬盘价格昂贵，主流技术条件下的以太网速度也仅100Mb，信息管理人员只能拆下硬盘一块一块的手工安装或GHOST 系统，随着无盘技术的出现，他们索性不再为单机安装硬盘，而统一使用服务器分配的共享存储。
　　其实直至今天无盘技术依然在很多场景下应用，不过很多人误认为无盘是一种登不上大雅之堂的山寨技术，岂不知成就该项技术基础的正是两家改变世界的公司——Microsof 、intel ，正是由微软的RPL 和英特尔的PXE 为无盘提供最核心最关键的支持。
　　无盘工作站的模式第一次真正意义上为PC 机(非终端)提供了快速交付。企业信息人员不需要为每台PC 都去逐台安装系统与应用软件。接入网络后就能直接使用统一分配的标准系统。管理人员可以自由的定制系统，一台更新则全部更新。普通用户无法改写系统文件重启则还原。这种灵活的方式至今仍在影响着人们对桌管的需求。
　　隐退：2005以后新的操作系统越来越庞大，早期的Windows9X 系统仅200M, WindowsXP 达到了1.2G 以上、 到Win7 之后体积一跃到了15G 以上，一般技术条件下以太网纯无盘模式已逐渐难以支撑数据流的传输与服务器端的巨大的磁盘读写压力。

　　硬盘克隆与写保护时代
　　年代：2002 – 2009
　　关键词：Norton Ghost 、EDU
　　起源：进入21世纪后，国家更加重视计算机的应用教育，各个中小学校、大专院校都建立了计算机教室。机房管理人员如何为整间教室的数十台电脑安装统一操作系统、应用软件也就是我们前文提到的“桌面交付”，以诺顿(现属赛门铁克)为代表厂商提供了网络克隆的解决方案。后续国内一些厂商如联想等也在自己教育产品线集成了类似功能。管理人员可以选择任意一台电脑作为标准机，通过网络(广播)克隆到其他所有的电脑中，实现批量克隆式交付。硬件级或系统软件级实现写保护，重启则还原。防止系统遭受破坏性的修改。
　　这种模式不需要专用的服务器，而且随工艺的提升制造成本降低，硬盘在这个时代已经非常便宜。为每台PC 都配置本地硬盘对采购上不会增加负担。因为不需要专用的服务器，反而降低了总体前期建设成本。
　　隐退：过于标准化使用者难以保留自己的个性化设置。交付时间不灵活。只能选择在用户全部不使用并且全部开机进入接连状态时才能进行克隆。并且存在大量兼容性的问题。

　　终端远程桌面时代
　　年代：2002 – 2007
　　关键词：Terminal Service | ICA
　　概述：其实这个时代与前两代是并存的，只是相对小众而以，但却也深远的影响后来人们对虚拟桌面的认识，因此不少厂商都将这一代定义为第一代虚拟桌面。
　　起源：微软在推出Windows 2000 Server 时放弃了对RPL 的支持，而提供了 Terminal Service 对RDP ( 远程桌面协议 ) ，最早的RDP 为 Citrix 公司ICA 的协议购入的。Windows是一个多用户多任务的操作系统。 即不同的用户可以用自己帐户密码登录到自己的桌面，多个桌面间互不影响，每一个登录都属于一个独立的用户会话. RDP 则可以将用户的会话传输到远程的客户机上。客户机需要本身有一个受支持的操作系统，安装RDP 的客户端，连接到远程的桌面。这种情况下用户实际上使用的是两个桌面，一个桌面在窗口中也就是我们今天所说的虚拟桌面，一个是自己本机的桌面。
　　隐退：这种模式所有的用户登录的其实是同一台电脑上不同用户的桌面。在同一个系统中共享着资源、进程。非常易产生进程冲突、文件访问、外设访问冲突，而且早期的RDP 协议并不成熟用户体验并不好。

　　虚拟桌面时代
　　年代：2008 – 今
　　关键词：虚拟机 | VDI | VOI
　　起源：在纯软件全虚拟机技术越来越成熟的同时，Intel 、AMD 两家CPU 制造商在自己的处理器加入了虚拟化指令从CPU内核级提供了虚拟化的支持。Citrix 、VMware 厂商接连推出了相应的产品。管理人员可以在一台甚至一组集群服务器上创建大量的虚拟机，为每一个用户都分配一台虚拟机，用户所使用的虚拟桌面实际是服务器上某一台虚拟机的桌面，而不是服务器上某一个会话的桌面。虚拟机与虚拟机之间是隔离的，有着各自的地址空间。从根本上杜绝用户间访问冲突。这种模式也就我们传统意义称为的VDI ，VDI 的基本模型至今仍在延用。但是受到现有技术的瓶劲，虚拟机在高帧视频、图形图像处理方面的表现仍然不佳。而且当用户数较多时，要为每一个用户分配一台虚拟机，支撑这些虚拟机的服务器硬件需求也非常高动则数十万甚至百万人民币。因此国内更多厂商更愿意采用VOI 架构，VOI 无需在服务器创建运行虚拟机，仅需创建和提供一组虚拟磁盘，操作系统与应用软件都存放在虚拟磁盘中，所有用户可以共用一组虚拟磁盘来实现桌面交付，在快速统一交付系统与应用同时，VOI 能实现用户数据的个性化与外设、复杂硬件环境的兼容支持。并在高帧视频、图形图像处理方面的表现极佳。
　　现状：VDI 模式对服务器负载压力过大，前期建设本过高，目前主要在对前端运算要求不高，业务及时性要求高、对移动漫游有需求、同时资本雄厚的企事业单位。VOI 交付快部署成本低。受在大量院校、设计院所、军工医疗等对业务稳定性要求高、前端运算要求高、硬件及外设多杂的场景下。但缺乏对ARM,架构及移动设备的支持，缺乏交付的灵活性。

　　云桌面
　　年代：2012 – 今
　　关键词：IaaS | SaaS | 私有云|NGD
　　起源：随着计算机硬件性能与互联网传输速度的几何级提高，使得虚拟桌面的远程低损交付可为可能，以亚马逊、（国内阿里、腾讯）等为代表的互联网厂商纷纷开始在互联网上架设云计算平台，用户可以根据自己需求租用（或免费申请）云主机或云存储用于工作和业务运营，这种服务模式被统称为“公有云” ，公有云的长期运营耗资巨大多家公司相继关停，国内如360等公司今年早前也已经宣布关闭云盘业务，原先寄存在公有云平台上的数据用户需限时自行迁移，再一次对公有云的长期可靠性敲响了警钟。下一代云桌面 NGD 的理论在2014初被提出，Citrix 、VESystem 是该理论的最初起草机构之一，通过平台即服务的架构模型在企业网络进行私有云的架设，在企业自主可控的环境架构一套可以跨平台、跨地域的云计算平台。
　　按设计理论NGD将融合VDI 与 VOI 、IDV的特征以用户为中心。作为下一代云桌面，虚拟化不再是以场景划分产品，而成为一套快速有效的交付手段。它既可以充分发挥服务器强大计算资源为瘦终端提供支撑。也能让PC 及新型云终端本机的CPU 、GPU 及内存、存储性能得到完全的使用。移动终端设备(智能手机、平板电脑等)也将受益 NGD 成为随身云端桌面的入口。NGD的理论一经提出，立即在业内形成影响，多家国内外厂商表示将参与该项课题的研发工作。