淺談桌面虛擬化（一）

在InfoWorld所列的2010年十大熱點技術中，桌面虛擬化名列第二。Forrester預測：從2010年開始，桌面虛擬化將逐漸被企業大規模采用。虛擬化技術經過多年的發展，其衍生出來的“桌面虛擬化”將帶來企業IT體系架構的根本性變革。

虛擬化是近年來整個IT行業最被廣泛提及的話題，并進而衍生出了“云計算”的概念。對“虛擬化”、“云計算”的爆炒，已達到了“無商不‘虛’，無商不‘云’”的地步，頗有些當年“電子商務”時代”無商不‘e’“的味道。

為什么“虛擬化“惹得所有商家為之瘋狂？它本質上究竟是怎樣的？為什么在服務器虛擬化之后，又突然冒出“桌面虛擬化”？本文將從技術框架角度對虛擬化進行初步探討，以便大家能透過現象看本質，從而更好地理解虛擬化，掌握這個代表IT產業發展新“高地”的新生事物的動向。

以通俗的方式理解“虛擬化”

“虛擬化”乍聽起來有些高深，但了解其實質后，就一點也不復雜了。簡單說，它是一種改變原有計算體系架構、原有計算層次結構關系的方式方法。

圖1　個人電腦體系結構圖2　虛擬化后的個人電腦體系結構

以我們熟悉的個人電腦為例（如圖1所示），整個計算體系結構可分為硬件（CPU、內存、主板、顯示器、硬盤、外設等）、操作系統（Windows、Linux、Mac等）、應用（Office、Web瀏覽器、AutoCAD、反病毒軟件等）、用戶配置文件、用戶（即使用者）幾個層次。到目前為止，在這個層次結構中任意上下相連的二個“層”之間在編程邏輯上都是緊密相關的，即“緊耦合”，這使得硬件和操作系統之間、操作系統和應用之間、應用和其使用者之間緊密捆綁。這樣的結構在相當長時間內符合了人們對計算的基本應用要求。

但隨著互聯網技術對計算應用地巨大推動，人們對計算設備更新換代的需求，以及終端設備多樣性、移動性、安全性、個性化等需求都呈現爆炸式增長，于是傳統“緊耦合”的計算結構越來越“力不從心”。最典型的例子：任何一次設備更新，都需要對系統及應用進行徹底重新安裝以及配置重來，并且還會有老應用不兼容新系統等問題。盡管有一些補充技術力圖彌補這方面的缺憾，但都是局部性方案，沒有從根本上一攬子解決問題。

虛擬化技術的提出，讓所有人“眼前一亮”。從圖2可以看到，在現有層次結構、上下邏輯關系不變的前提下，任意上下相連的二個“層”之間都插入了一個”虛擬件“，從而使得層與層之間從”緊耦合“變成了”松耦合“。所謂”松耦合“，即意味著對于某個“層”來說，在其下層結構不變的情況下，該層可任意改動！ 這一下子就打開了人們豐富的想象之門。還看剛才的例子：如果采用了虛擬化，那么在設備更新時，只需把原來操作系統及其以上的東西”挪“到新設備上，所有的事情就”萬事大吉“了！這樣的移動性和便利性是不言而喻的。

圖2同時解釋了另一個問題，即虛擬化技術的多樣性。早先人們一提到虛擬化，以為就指服務器虛擬化。其實事情遠非如此。如果是硬件和操作系統間加載虛擬件，這通常指服務器虛擬化（另一種更中性的叫法是硬件虛擬化）；如果操作系統和應用間加載虛擬件，就指應用虛擬化；如果應用和配置文件間加載虛擬件，就叫配置虛擬化；… 依此類推。圖3是對各類虛擬化技術定位的解釋說明。

圖3　各類虛擬化技術的定位

桌面虛擬化：自如應對“前臺”計算爆炸式增長

從有現代計算的那一天起，多臺設備協同計算就一直是永恒的話題，并逐漸演變出“主機/終端“、”客戶機/服務器（C/S）“、”瀏覽器/服務器 （B/S）“等不同時期的模式。但無論何種模式，都反映了同一個指導思想，即”前臺“計算與”后臺“計算的分工與協同。”后臺“在這里主要指數據中心、計算中心等核心設施，通常包括服務器、存儲、網絡系統、安全系統等；它以基建為導向，更講求以基礎建設為中心，重在集群、容錯、災備、服務器整合等解決方案的完善。而”前臺“則泛指終端使用者及其所使用的任何終端設備，如PC、工作站、筆記本、上網本、智能手機、PDA等；它是以應用為導向，非常看重應用與業務的安全、連續、多樣、廣泛等。

隨著網絡的普及，基于TCP／IP的網絡化計算成為事實標準。在很好地承擔了歷史責任后，“緊耦合”的計算方式在”前臺“計算爆炸性增長與變化面前，面臨著全新的挑戰。這些挑戰主要包括：應用便利性、終端平臺任意遷移性、數據安全性、業務連續性等。雖然目前市場上有些方案可部分解決上述挑戰，但并不完整。從使用者角度看，他們更需要一攬子的集成解決方案，這樣才能使IT的優化與改進真正切合業務發展需要。此時，桌面虛擬化技術應運而生。

任何新技術的商用化都要經歷相當長的演進過程，不可能一蹴而就。桌面虛擬化也是經歷了長時間的演變。早期桌面虛擬化的核心技術被稱為“應用遠程接入”，即前臺用戶通過遠程接入模式進入到數據中心服務器，服務器端把指定應用的影像推送到客戶前端，從而實現應用接入。在這個過程中，客戶前端與后臺服務器間僅交流通信協議、應用的影像及其變化量，在客戶前端所呈現的應用實際是虛擬計算，真正的計算發生在后臺。隨著應用遠程接入的普及，人們發現這樣的“遠程接入“是以應用、而非傳輸為導向，便逐漸演變成“應用交付”技術。但“應用交付”技術中，雖然總體上是把后臺應用推送到前臺，但很多基于B/S架構的系統是數據與協議同時傳輸，前臺終端上也進行實體數據的計算。這和上述“前臺影像、后臺計算、非數據傳輸“的基本特征有很大出入，依然不能完整而精確地概括這一技術體系。當”虛擬化“橫空出世，人們一下子豁然開朗：這不正是恰到好處的精準定義嗎！

現在，“桌面虛擬化“已經成為一個業界技術標準定義，并且在早期技術的基礎上又有了相當的完善與擴充，不僅包含了人們熟知的VDI模型，也涵蓋了應用虛擬化、本機虛擬化、共享服務的應用發布等多種模型。

在Forrester的技術市場調查報告中使用了“Client Virtualization（客戶端虛擬化）”這個詞來統一概括上述提到的各類前臺虛擬化。這是一個很好的概括，體現了在虛擬化改變所有傳統計算模型時前臺計算的準確定位。
 

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