CN103677962B - 基于虚拟化技术的桌面交付设备的实现系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于虚拟化技术的桌面交付设备及其实现方法，桌面交付设备包括宿主机操作系统、虚拟化软件、虚拟桌面交付管理引擎、虚拟服务器及虚拟桌面或桌面映像或客户端映像，在桌面交付设备中安装有宿主机操作系统，在宿主机操作系统中安装虚拟化软件和虚拟桌面交付管理引擎，桌面交付设备通过虚拟桌面交付管理引擎创建虚拟桌面及制作桌面映像，于瘦客户端请求时将虚拟桌面分配给瘦客户端并从瘦客户端回收，于胖客户端请求时将桌面映像分配给胖客户端并从胖客户端回收，于零客户端请时将客户端映像传送到零客户端，进而以瘦客户端或胖客户端的方式工作，本发明可实现在一个虚拟桌面架构下支持多种客户端的目的。

Description

基于虚拟化技术的桌面交付设备的实现系统及方法

技术领域

本发明涉及桌面虚拟化技术，特别是涉及一种基于虚拟化技术的桌面交付设备的实现系统及方法。

背景技术

桌面虚拟化的实现模式两种，一种作为进程在虚拟化服务器上运行，这些桌面进程由瘦客户端使用传输协议连接软件从远程连接，这就是VDI(Virtual DesktopInfrastrure，虚拟桌面架构)的运行模式；另一种作为文件在虚拟化服务器上存在，这些桌面映像被挂载到胖客户端的本地虚拟化软件中运行，这就是VOI(Virtual OSInfrastrure，虚拟操作系统架构)的运行模式。

无盘引导技术允许客户端从网络启动，获取一个操作系统映像，在内存中运行，从而允许客户端无需安装任何物理存储介质(硬盘、闪存等)。作为一种独立的技术，无盘引导技术已经非常成熟，被广泛应用到学校机房、网吧等希望快速还原和简化管理的应用场合。

在实际应用中，桌面虚拟化如何支持各种客户端，是一个有待解决的问题。对于瘦客户端设备，其计算能力较弱，比较适合VDI模式的桌面虚拟化应用场合。因为所有虚拟桌面都是在服务器上运行，计算集中在服务器，不需要用到客户端很多的计算能力。对于胖客户端，由于其计算能力较强，比较适合VOI模式的虚拟化应用场合。它可以通过利用胖客户端强大的计算能力，减轻对虚拟化服务器的负载。

瘦客户端和胖客户端都需要有软件能够引导系统到一个能够连接到虚拟化服务器的点。这可能是一个完整的操作系统，或者是一个裁剪了的操作系统，但提供了连接虚拟化服务器的接口。这样的客户端通常需要更多的维护和管理。

为了极大程度降低了让整个网络运行的管理工作，在实际虚拟桌面部署方案中，也常常用到零客户端。零客户端不需要任何物理存储介质(硬盘、闪存等)，通过PXE从网络启动，抓起一个操作系统映像在内存中运行。

目前，对桌面虚拟化技术的研究和产业化主要集中在VDI上，VOI的研究相对较少。并且还未解决如何使得在一个虚拟桌面架构下可以支持各种客户端的问题，因此实有必要提出一种技术手段，以解决上述问题。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种基于虚拟化技术的桌面交付设备的实现系统及方法，其通过整合不同的虚拟桌面实现方式以及无盘启动技术，从而当部署在局域网中时，能够为瘦客户端、胖客户端、零客户端等在内的各种客户端提供虚拟桌面支持。

为达上述及其它目的，本发明提出一种基于虚拟化技术的桌面交付设备，该桌面交付设备包括宿主机操作系统、虚拟化软件、虚拟桌面交付管理引擎、虚拟服务器以及虚拟桌面或桌面映像或客户端映像，在该桌面交付设备中安装有宿主机操作系统，在该宿主机操作系统中安装虚拟化软件和虚拟桌面交付管理引擎，将该桌面交付设备变成一个虚拟化平台，该桌面交付设备通过该虚拟桌面交付管理引擎创建虚拟机、为虚拟机安装系统、基于虚拟机制作模板、以及基于模板创建相同配置的虚拟机或制作桌面映像，该桌面交付设备于瘦客户端请求时将虚拟桌面分配给瘦客户端并从瘦客户端回收，该桌面交付设备于胖客户端请求时将该桌面映像分配给胖客户端并从胖客户端回收，该桌面交付设备于零客户端请求时将客户端映像传送到零客户端进行启动，进而以瘦客户端或胖客户端的方式使用该桌面交付设备。

进一步地，该桌面交付设备还包括文件映射模块，该桌面交付设备上的桌面映像通过该文件映射模块被共享在局域网中。

进一步地，该虚拟桌面作为进程在该桌面交付设备上运行，由该瘦客户端通过传输协议连接软件从远处连接；该桌面映像作为文件在该桌面交付设备上存在，被挂载到该胖客户端的本地虚拟化软件中运行。

进一步地，该桌面交付设备还包括用于无盘引导的虚拟服务器，该用于无盘引导的虚拟服务器将放在该桌面交付设备空间的客户端映像传送到零客户端，以便该零客户端通过该客户端映像启动，进而连接该桌面交付设备上的虚拟桌面，或者挂载该桌面映像到本地虚拟化软件中运行。

进一步地，该桌面交付设备上还包括网络桥接模块，以便该瘦客户端能够连接其上的虚拟桌面，该胖客户端能够映射其上的桌面映像，该零客户端能够下载其上的客户端映像。

为达到上述目的，本发明还提供一种基于虚拟化技术的桌面交付设备的实现方法，包括如下步骤：

步骤一，通过虚拟桌面交付管理引擎创建虚拟机或制作桌面映像，该虚拟机作为虚拟桌面或虚拟服务器；

步骤二，根据各客户端的请求对所创建的虚拟机或桌面映像进行管理。

进一步地，针对该虚拟桌面的管理操作包括：创建虚拟机、为虚拟机安装系统、基于虚拟机制作模板、基于模板创建相同配置的虚拟机、将虚拟机分配给瘦客户端以及从瘦客户端回收虚拟机。

进一步地，该虚拟桌面作为进程在该桌面交付设备上运行，由该瘦客户端通过传输协议连接软件从远处连接。

进一步地，针对该桌面映像的管理操作包括：将桌面映像分配给胖客户端以及从该客户端回收桌面映像，该桌面映像作为文件在该桌面交付设备上存在，被挂载到该胖客户端的本地虚拟化软件中运行。

进一步地，该虚拟服务器为专门用于零客户端无盘启动的虚拟服务器，将放在该桌面交付设备空间的客户端映像传送到零客户端，以便该零客户端通过该客户端映像启动，进而连接该桌面交付设备上的虚拟桌面，或者挂载该桌面映像到本地虚拟化软件中运行。

与现有技术相比，本发明一种基于虚拟化技术的桌面交付设备及其实现方法通过整合VDI和VOI技术，并结合无盘启动技术，使得在一个虚拟桌面架构下可以支持各种客户端，通过本发明，可以方便快速地搭建桌面虚拟化平台，只需要将桌面交付设备部署在局域网上，就可以为各种客户端设备提供虚拟桌面服务。

附图说明

图1为本发明一种基于虚拟化技术的桌面交付设备所应用的系统架构图；

图2为本发明较佳实施例中桌面交付设备的内部模块结构图；

图3为本发明一种基于虚拟化技术的桌面交付设备的实现方法的步骤流程图；

图4为虚拟机与桌面交付设备以及客户端的网络通信图；

图5为瘦客户端访问桌面交付设备上的虚拟桌面的示意图；

图6为胖客户端在本地虚拟化环境中运行桌面交付设备上的桌面映像的示意图；

图7为零客户端通过用于无盘启动的虚拟服务器下载客户端映像在本地运行的示意图；

图8为以瘦客户端方式连接桌面交付设备的客户端映像的内部构成图；

图9为以胖客户端方式连接桌面交付设备的客户端映像的内部构成图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。

图1为本发明一种基于虚拟化技术的桌面交付设备所应用的系统架构图。如图1所示，桌面交付设备101通过网络连接设备连接瘦客户端102、胖客户端103、零客户端104，桌面交付设备101和瘦客户端102、胖客户端103以及零客户端104部署在同一个局域网内，基于网络协议实现相互通信。

图2为本发明较佳实施例中桌面交付设备的内部模块结构图。如图2所示，桌面交付设备包含宿主机操作系统201、虚拟化软件202、虚拟桌面交付管理引擎203、文件映射模块204、网络桥接模块205以及虚拟桌面301、虚拟服务器302、用于无盘引导的虚拟服务器303、桌面映像304、客户端映像305，

在桌面交付设备101中安装有宿主机操作系统201。在宿主机操作系统201中安装有虚拟化软件202和虚拟桌面交付管理引擎203，将桌面交付设备101变成一个虚拟化平台。

桌面交付设备101集成了HTTP服务以方便管理，管理员可以从局域网中任何个人计算机或智能设备上通过浏览器登陆到桌面交付设备101，执行管理操作。

管理员可以通过虚拟桌面交付管理引擎203创建虚拟机、为虚拟机安装系统、基于虚拟机制作模板、以及基于模板创建相同配置的虚拟机。不同的虚拟机可以用作不同的用途，有的可以作为虚拟桌面301，有的可以作为虚拟服务器302。管理员还可以通过虚拟桌面交付引擎将虚拟桌面301分配给瘦客户端102、从瘦客户端102回收虚拟桌面301。虚拟服务器可以用于不同的目的，例如专门用于零客户端无盘启动的虚拟服务器303。无盘引导虚拟服务器303的作用是将放在桌面交付设备101空间的客户端映像305传送到零客户端104，以便后者通过该映像启动，进而连接桌面交付设备101上的虚拟桌面301，或者挂载桌面映像304到本地虚拟化软件503中运行。

管理员可以通过虚拟桌面交付管理引擎203制作桌面映像304，这实际上是虚拟机的磁盘映像文件，配合文件映射模块204使用，管理员还可以将桌面映像304分配给胖客户端103、从胖客户端103回收桌面映像304。

瘦客户端102连接虚拟桌面301和胖客户端运行桌面映像304反应了桌面虚拟化的两种模式：虚拟桌面301作为进程在桌面交付设备101上运行，由瘦客户端102通过传输协议连接软件从远处连接，这就是VDI(Virtual Desktop Infrastrure，虚拟桌面架构)的运行模式；桌面映像304作为文件在桌面交付设备101上存在，被挂载到胖客户端103的本地虚拟化软件503中运行，这就是VOI(Virtual OS Infrastrure，虚拟操作系统架构)的运行模式。

同瘦客户端102和胖客户端103不同的是，零客户端104不需要任何物理存储介质(硬盘、闪存等)，极大程度降低了让整个网络运行的管理工作。

为支持零客户端104的远程引导，桌面交付设备101上还有多个客户端映像305。其中有些客户端映像305上包含有瘦客户端必须安装的软件；有些客户端映像305上包含有胖客户端必须安装的软件。管理员通过桌面交付模块为零客户端104指定用于启动的客户端映像305。

桌面交付设备101上还包括网络桥接模块205，以便瘦客户端102能够连接其上的虚拟桌面301，胖客户端103能够映射其上的桌面映像304，零客户端104能够下载其上的客户端映像305。

图3为本发明一种基于虚拟化技术的桌面交付设备的实现方法的步骤流程图。如图3所示，本发明一种基于虚拟化技术的桌面交付设备的实现方法，包括如下步骤：

步骤31，通过虚拟桌面交付管理引擎203创建虚拟机或制作桌面映像304。不同的虚拟机可以用作不同的用途，有的可以作为虚拟桌面301，有的可以作为虚拟服务器302，桌面映像304实际上是虚拟机的磁盘映像文件，配合文件映射模块204使用。

步骤32，根据各客户端的请求对所创建的虚拟机或桌面映像进行管理。针对该虚拟桌面的管理操作包括：创建虚拟机、为虚拟机安装系统、基于虚拟机制作模板、基于模板创建相同配置的虚拟机，根据瘦客户端102的请求将虚拟桌面301分配给瘦客户端102、从瘦客户端102回收虚拟桌面301。虚拟桌面301作为进程在桌面交付设备101上运行，由瘦客户端102通过传输协议连接软件从远处连接，这就是VDI(Virtual Desktop Infrastrure，虚拟桌面架构)的运行模式。

针对桌面映像的管理操作包括：制作桌面映像304，根据胖客户端103的请求将桌面映像304分配给胖客户端103、从胖客户端103回收桌面映像304。桌面映像304被挂载到胖客户端103的本地虚拟化软件503中运行，这就是VOI(Virtual OS Infrastrure，虚拟操作系统架构)的运行模式。

图4为虚拟机与桌面交付设备以及客户端的网络通信图。如图4所示：虚拟机(虚拟桌面301和虚拟服务器302)包含有至少一个仿真网络接口602，它们通过桌面交付设备101上的网络桥接模块205连接到桌面交付设备101和瘦客户端102、胖客户端103以及零客户端104所在的网络上。和桌面交付设备101、瘦客户端102、胖客户端103、零客户端104一样，每个虚拟桌面301和虚拟服务器302都有IP地址，从而实现与桌面交付设备101、瘦客户端102、胖客户端103、零客户端104之间的通信。

图5为瘦客户端访问桌面交付设备上的虚拟桌面的示意图。如图5所示,瘦客户端102上安装有客户端操作系统501以及连接协议客户端502。瘦客户端启动后，将自动运行连接软件。用户输入帐号和密码登陆到桌面交付设备101，列出分配给他的所有虚拟桌面301，并选择虚拟桌面301进行连接。瘦客户端102也可以自动登陆并连接虚拟桌面301。瘦客户端102可以通过不同的协议连接到运行在桌面交付设备101上的虚拟桌面301。

图6为胖客户端在本地虚拟化环境中运行桌面交付设备上的桌面映像的示意图。如图6所示：胖客户端103上安装有客户端操作系统501，由于计算能力较强，其上还可以运行有本地虚拟化软件503。胖客户端103启动后，桌面交付设备101通过文件映射模块204(例如NFS或iSCSI)将桌面映像304映射到胖客户端103，即为映射到客户端的桌面映像306。胖客户端103就可以在本地虚拟化软件503中启动和运行映射到客户端的桌面映像306。

图7为零客户端通过用于无盘启动的虚拟服务器下载客户端映像在本地运行的示意图。如图7所示：零客户端104本身没有安装客户端操作系统，这一点和瘦客户端的102以及胖客户端103不同。零客户端104利用PXE协议从网络启动，借助桌面交付设备101中用于无盘引导的虚拟服务器303。用于无盘引导的虚拟服务器303安装有虚拟机操作系统401，以及DHCP模块402和TFTP模块403。零客户端104通过DHCP模块402获得一个可用的IP地址，然后通过TFTP模块403下载相应的客户端映像305，即为下载到客户端的客户端映像307，这样就可以让零客户端104启动起来。

图8为以瘦客户端方式连接桌面交付设备的客户端映像的内部构成图。如图8所示,如果下载到客户端的客户端映像307包括客户端操作系统501以及连接协议客户端502，零客户端104就可以作为瘦客户端102使用，参照图5的方式连接运行在桌面交付设备101上的虚拟桌面301。

图9为以胖客户端方式连接桌面交付设备的客户端映像的内部构成图。如图9所示：如果下载到客户端的客户端映像307包括客户端操作系统501以及本地虚拟化软件503，零客户端104就可以作为胖客户端103使用，参照图6的方式将桌面交付设备101上的桌面映像304映射到客户端，在本地虚拟化软件503中映射到客户端的桌面映像306。

综上所述，本发明一种基于虚拟化技术的桌面交付设备及其实现方法通过整合VDI和VOI技术，并结合无盘启动技术，使得在一个虚拟桌面架构下可以支持各种客户端，瘦客户端通过传输协议连接软件连接到运行在虚拟化服务器上的虚拟桌面，胖客户端从虚拟化服务器获得虚拟桌面映像，在本地的虚拟化软件中运行，零客户端则先通过网络引导，从虚拟化服务器上获得相应的客户端映像，在该映像运行起来后，就可以像瘦客户端，或者胖客户端那样使用虚拟化服务器上的虚拟桌面。通过本发明，可以方便快速地搭建桌面虚拟化平台，只需要将桌面交付设备部署在局域网上，就可以为各种客户端设备提供虚拟桌面服务。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (10)

1.一种基于虚拟化技术的桌面交付设备，其特征在于：该桌面交付设备包括宿主机操作系统、虚拟化软件、虚拟桌面交付管理引擎、用于无盘引导的虚拟服务器以及虚拟桌面和桌面映像和客户端映像，在该桌面交付设备中安装有宿主机操作系统，在该宿主机操作系统中安装虚拟化软件和虚拟桌面交付管理引擎，将该桌面交付设备变成一个虚拟化平台，该桌面交付设备通过该虚拟桌面交付管理引擎创建虚拟机、为虚拟机安装系统、基于虚拟机制作模板、以及基于模板创建相同配置的虚拟机或制作桌面映像，该桌面交付设备于瘦客户端请求时将虚拟桌面分配给瘦客户端并从瘦客户端回收，该桌面交付设备于胖客户端请求时将该桌面映像分配给胖客户端并从胖客户端回收，该桌面交付设备于零客户端请求时将客户端映像传送到零客户端进行启动，进而以瘦客户端或胖客户端的方式使用该桌面交付设备。

2.如权利要求1所述的一种基于虚拟化技术的桌面交付设备，其特征在于：该桌面交付设备还包括文件映射模块，该桌面交付设备上的桌面映像通过该文件映射模块被共享在局域网中。

3.如权利要求1所述的一种基于虚拟化技术的桌面交付设备，其特征在于：该虚拟桌面作为进程在该桌面交付设备上运行，由该瘦客户端通过传输协议连接软件从远处连接；该桌面映像作为文件在该桌面交付设备上存在，被挂载到该胖客户端的本地虚拟化软件中运行。

4.如权利要求1所述的一种基于虚拟化技术的桌面交付设备，其特征在于：该用于无盘引导的虚拟服务器将放在该桌面交付设备空间的客户端映像传送到零客户端，以便该零客户端通过该客户端映像启动，进而连接该桌面交付设备上的虚拟桌面，或者挂载该桌面映像到本地虚拟化软件中运行。

5.如权利要求3或4所述的一种基于虚拟化技术的桌面交付设备，其特征在于：该桌面交付设备上还包括网络桥接模块，以便该瘦客户端能够连接其上的虚拟桌面，该胖客户端能够映射其上的桌面映像，该零客户端能够下载其上的客户端映像。

6.如权利要求1所述的一种基于虚拟化技术的桌面交付设备的实现方法，包括如下步骤：

步骤一，通过虚拟桌面交付管理引擎创建虚拟机或制作桌面映像，该虚拟机作为虚拟桌面或用于无盘启动的虚拟服务器；

步骤二，根据各客户端的请求对所创建的虚拟机或桌面映像进行管理。

7.如权利要求6所述的一种基于虚拟化技术的桌面交付设备的实现方法，其特征在于，针对该虚拟桌面的管理操作包括：创建虚拟机、为虚拟机安装系统、基于虚拟机制作模板、基于模板创建相同配置的虚拟机、将虚拟机分配给瘦客户端以及从瘦客户端回收虚拟机。

8.如权利要求7所述的一种基于虚拟化技术的桌面交付设备的实现方法，其特征在于，该虚拟桌面作为进程在该桌面交付设备上运行，由该瘦客户端通过传输协议连接软件从远处连接。

9.如权利要求8所述的一种基于虚拟化技术的桌面交付设备的实现方法，其特征在于，针对该桌面映像的管理操作包括：将桌面映像分配给胖客户端以及从该客户端回收桌面映像，该桌面映像作为文件在该桌面交付设备上存在，被挂载到该胖客户端的本地虚拟化软件中运行。

10.如权利要求9所述的一种基于虚拟化技术的桌面交付设备的实现方法，其特征在于：该用于无盘启动的虚拟服务器，将放在该桌面交付设备空间的客户端映像传送到零客户端，以便该零客户端通过该客户端映像启动，进而连接该桌面交付设备上的虚拟桌面，或者挂载该桌面映像到本地虚拟化软件中运行。