CN109800042A - 云桌面的图形显示方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种云桌面的图形显示方法和系统，该图形显示方法包括：云桌面终端接收到显示需求指令；该云桌面终端的图形传输客户端软件与虚拟机的图形传输服务端软件进行通信；该图形传输客户端软件接收该图形传输服务端软件发送的图形数据信息后，该云桌面终端在其桌面上显示该图形数据信息；其中，该虚拟机安装在服务器上，该虚拟机上运行安全操作系统，该安全操作系统为符合国家安全标准要求的国产操作系统。本发明的云桌面平台运行于符合国家安全标准要求的国产操作系统，保证数据通信安全，克服了现有技术的云桌面平台仅限于运行在windows、redhat‑Linux等国外操作系统的技术问题。本发明广泛应用于云桌面技术领域。

Description

云桌面的图形显示方法和系统

技术领域

本发明涉及云技术领域，尤其是涉及一种用于云桌面的图形显示方法和系统。

背景技术

VGPU：虚拟图形处理单元，在虚拟桌面上渲染图形的一个组件。

云桌面：基于分布式云计算存储技术，集成互联网精华应用，依托高度加密算法，为互联网各个层次用户提供最简便、最丰富、最安全、最贴心的服务。云桌面可以把数据空间、管理服务，提供桌面化的方式发布给操作者，适合作为平板、手机等微持化移动应用的网络操作系统，也可以将传统PC升级为网络操作。

国产操作系统顺应国家网络安全战略正在蓬勃发展，现在我国在工控领域特别是在政府、能源、水利、金融等国家核心部门和重点企事业单位对国产操作系统使用普及，国产操作系统的使用场景也不再局限于传统物理服务器上运行，将国产操作系统应用于云桌面和虚拟化的需求日趋旺盛。

现有技术中，国内外的桌面虚拟技术仅限于支持windows、redhat-Linux等国外操作系统的图形界面输出，缺乏能应用在国产操作系统的云桌面应用场景下，能满足图形显示和图形运算的高标准、高性能需求的方法和系统。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的是提供一种云桌面的图形显示方法和系统。

本发明所采用的技术方案是：

第一方面，本发明提供一种云桌面的图形显示方法，该图形显示方法包括：云桌面终端接收到显示需求指令；该云桌面终端的图形传输客户端软件与虚拟机的图形传输服务端软件进行通信；该图形传输客户端软件接收该图形传输服务端软件发送的图形数据信息后，该云桌面终端在其桌面上显示该图形数据信息；其中，该虚拟机安装在服务器上，该虚拟机上运行安全操作系统，该安全操作系统为符合国家安全标准要求的国产操作系统。

其中，该云桌面终端的图形传输客户端软件与虚拟机的图形传输服务端软件进行通信的步骤具体包括：该图形传输客户端软件与该图形传输服务端软件采用Spice协议进行通信；在通信过程中采用压缩算法对通信数据包进行压缩。

其中，该云桌面终端的图形传输客户端软件与虚拟机的图形传输服务端软件进行通信的步骤还包括：该图形传输客户端软件与该图形传输服务端软件均采用缓存机制存储该通信数据包。

其中，该云桌面终端接收到显示需求指令的步骤之前还包括步骤：该云桌面终端启动该图形传输客户端软件；该云桌面终端启动图形传输客户端软件的步骤具体包括：该图形传输客户端软件根据该服务器的IP地址启动搜索虚拟机；在搜索到虚拟机列表后，选取其中的一台虚拟机作为该虚拟机。

其中，该云桌面终端启动该图形传输客户端软件的步骤之前还包括：搭建云桌面环境；该搭建云桌面环境的步骤具体包括搭建服务器环境步骤和搭建云桌面终端环境步骤；该搭建服务器环境的步骤具体包括：在该服务器上设置至少一个显卡设备和至少一个GPU；在该服务器上安装云操作系统；在该云操作系统上安装至少一个虚拟机；在该虚拟机上安装该安全操作系统；在该安全操作系统上进一步安装VGPU驱动软件和该图形传输服务端软件；该搭建云桌面终端环境的步骤具体包括：在该云桌面终端安装特定的操作系统，该特定的操作系统为符合国家安全标准要求的国产操作系统；在该特定的操作系统上安装该图形传输客户端软件。

其中，在该云操作系统上安装至少一个虚拟机的步骤具体包括：通过管理员账户创建至少一个虚拟机；将该至少一个显卡设备和该至少一个GPU分配给该至少一个虚拟机；采用透传方式将该至少一个显卡设备分别透传到其被分配的虚拟机上。

其中，该在该安全操作系统上进一步安装VGPU驱动软件和该图形传输服务端软件的步骤之后还包括：启动该安全操作系统的X Server进程，该X Server进程用于启动后，直接访问该安全操作系统的图形处理单元VGPU，并采用X11协议将该VGPU中的图形数据信息传输该图形传输服务端软件。

其中，该搭建云桌面环境步骤之前还包括：生成能运行于该安全操作系统上的该VGPU驱动软件。

第二方面，本发明提供一种云桌面的图形显示系统，该图形显示系统包括：云桌面终端，运行于特定的操作系统上，在该特定的操作系统上安装有图形传输客户端软件；服务器，包括至少一个显卡设备和至少一个GPU，在该服务器上安装有云操作系统，在该云操作系统上安装有至少一个虚拟机，在该虚拟机上安装有安全操作系统，在该安全操作系统上进一步安装有VGPU驱动软件和图形传输服务端软件，其中，该安全操作系统为该安全操作系统为符合国家安全标准要求的国产操作系统；该云桌面客户端和该服务器一起用于执行如上述的方法。

其中，该图形传输服务端软件支持与一个或一个以上的该图形传输客户端软件通信。

本发明的有益效果是：

本发明通过云桌面终端的图形传输客户端与虚拟机的图形传输服务端进行网络通信，以实现在云桌面终端的图形显示，实现了使客户端能够远程分享服务器的显卡设备和高端GPU资源，将图形输出由物理显示接口重定向至网络输出。由于云桌面平台运行于符合国家安全标准要求的国产操作系统，保证数据通信安全，克服了现有技术的云桌面平台仅限于运行在windows、redhat-Linux等国外操作系统的技术问题。

进一步地，虚拟机采用透传方式调用显卡和采用VGPU方式调用GPU，有利于提高虚拟机调用I/O资源的处理速度。在极端情况下，虚拟机能完全使用VPGU的全部显存和性能。

本发明广泛应用于云桌面技术领域。

附图说明

图1是本发明云桌面的图形显示方法的一实施例的流程示意图；

图2是本发明云桌面的图形显示方法的另一实施例的流程示意图；

图3是图2的步骤S21的搭建服务器环境步骤的流程示意图；

图4是本发明云桌面的图形显示系统的一实施例的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一：

请参阅图1，图1是本发明云桌面的图形显示方法的一实施例的流程示意图。如图1所示，图1的显示方法包括步骤：

S11：云桌面终端接收到显示需求指令；

其中，云桌面终端为瘦客户机或移动终端或PC机，在该云桌面终端上安装有特定的操作系统，该特定的操作系统为符合国家安全标准要求的国产操作系统(也可以使用windows操作系统等非国产操作系统)，为基于Linux内核开发的精简版操作系统，基本功能需符合“GB/T 20272-2006信息安全技术操作系统安全技术要求”第四级结构化保护级的安全功能的相关要求。

S12：该云桌面终端的图形传输客户端软件与虚拟机的图形传输服务端软件进行通信，其中，该虚拟机安装在服务器上，该虚拟机上运行安全操作系统，该安全操作系统为符合国家安全标准要求的国产操作系统；

其中，步骤S12具体包括：该图形传输客户端软件与该图形传输服务端软件采用Spice协议进行通信，在通信过程中采用压缩算法对通信数据包进行压缩，以减少图形数据传输的时间。

进一步地，该图形传输客户端软件与该图形传输服务端软件均采用缓存机制存储该通信数据包。这样，避免同样的数据进行不必要的重复传输，减少客户端与服务端请求、回应的时间，有利于提高传输效率。

其中，该安全操作系统可以为如下任一国产操作系统：麒麟操作系统或凝思操作系统或红旗操作系统或Ubuntu操作系统。该国产系统在生产销售之前需通过“公安部计算机信息系统安全产品质量监督检验中心”的检测，其基本功能需符合“GB/T 20272-2006信息安全技术操作系统安全技术要求”第四级结构化保护级的安全功能的相关要求。

S13：该图形传输客户端软件接收该图形传输服务端软件发送的图形数据信息后，该云桌面终端在其桌面上显示该图形数据信息。

在步骤S13中，云桌面终端支持双屏、最多四屏多路图像输出。

在本实施例中，云桌面终端如需进行图形显示，通过云桌面终端的图形传输客户端与虚拟机的图形传输服务端进行网络通信，以实现图形输出，本实施例的方法实现了使客户端能够远程分享服务器的显卡设备和高端GPU资源，将图形输出由物理显示接口重定向至网络输出，由于云桌面平台运行于符合国家安全标准要求的国产操作系统，保证数据通信安全。

实施例二：

请参阅图2，图2是本发明云桌面的图形显示方法的另一实施例的流程示意图。如图2所示，图2的显示方法包括步骤：

S21：搭建云桌面环境；

其中，步骤S21包括搭建服务器环境步骤和搭建云桌面终端环境步骤。

搭建服务器环境步骤的实现流程如图3所示，具体包括如下：

S211：在该服务器上设置至少一个显卡设备和至少一个GPU；

S212：在该服务器上安装云操作系统；

S213：在该云操作系统上创建至少一个虚拟机；

其中，步骤S213具体包括：

(1)通过管理员账户创建至少一个虚拟机；

即，在一台服务器上可以创建多个虚拟机。

(2)将该至少一个显卡设备和该至少一个GPU分配给该至少一个虚拟机；

根据实际需求而定，可以将多个显卡设备和多个GPU分配给一个虚拟机，也可以不分配任何显卡设备和GPU给一个虚拟机，也可以将一个显卡设备和/或一个GPU同时分配给多台虚拟机。

(3)采用透传方式将该至少一个显卡设备分别透传到其被分配的虚拟机上。

S214：在该虚拟机上安装该安全操作系统；

S215：在该安全操作系统上进一步安装VGPU驱动软件和该图形传输服务端软件。

搭建云桌面终端环境步骤的实现流程包括如下：

(1)在该云桌面终端安装特定的操作系统；

其中，该特定的操作系统的标准要求在实施例一的步骤S11中已阐述。

(2)在该特定的操作系统上安装该图形传输客户端软件。

其中，在步骤S215之后还包括：启动该安全操作系统的X Server进程，该X Server进程用于启动后，直接访问该安全操作系统的图形处理单元VGPU，并采用X11协议将该VGPU中的图形数据信息传输该图形传输服务端软件。

其中，在步骤S21之前还可以包括步骤：生成能运行于该安全操作系统上的VGPU驱动软件。如果该GPU为英伟达GPU，则需在该安全操作系统定制开发NVIDIA virtual GPU。开发方法为：根据该安全操作系统的内核驱动接口开发安全规范，根据内核中提供的平台总线、平台设备以及平台驱动的相关接口，对平台设备和平台驱动进行编码，重新开发vGPU设备驱动。

S22：云桌面终端启动该图形传输客户端软件；

步骤S22具体包括：该图形传输客户端软件根据该服务器的IP地址启动搜索虚拟机；在搜索到虚拟机列表后，选取其中的一台虚拟机作为该虚拟机。

其中，该选取方式可以为自动方式或手动方式，可自定义设置。

S23：该云桌面终端接收到显示需求指令；

S24：该云桌面终端的图形传输客户端软件与虚拟机的图形传输服务端软件进行通信,其中，该虚拟机安装在服务器上，该服务器运行于安全操作系统上，该安全操作系统为符合国家安全标准要求的国产操作系统；

S25：该图形传输客户端软件接收该图形传输服务端软件发送的图形数据信息后，该云桌面终端在其桌面上显示该图形数据信息。

其中，步骤S23、S24及S25与实施例一的步骤S11、S12及S13相同，在此不再赘述。

在本实施例中，本实施例与实施例一的区别在于：本实施例比实施例一多出两个步骤：搭建云桌面环境的步骤和云桌面终端启动该图形传输客户端软件的步骤，这两个步骤为准备步骤。

由上述搭建过程可知，虚拟机采用透传方式调用显卡和采用VGPU方式调用GPU，有利于提高虚拟机调用I/O资源的处理速度。在极端情况下，虚拟机能完全使用VPGU的全部显存和性能。

实施例三：

请参阅图4，图4是本发明云桌面的图形显示系统的一实施例的结构示意图。如图4所示，图4的云桌面的图形显示系统包括多台云桌面终端41和一台服务器42。

云桌面客户端41安装有特定的操作系统，在该特定的操作系统上安装有图形传输客户端软件411。

服务器42包括至少一个显卡设备421和至少一个GPU422，在服务器42上安装有云操作系统，在该云操作系统上安装有至少一个虚拟机423，在每台虚拟机423上安装有安全操作系统，在安全操作系统上进一步安装有VGPU驱动软件和图形传输服务端软件424。

其中，图形传输服务端软件424支持与一个或一个以上的图形传输客户端软件411通信。

具体地，云桌面客户端41和服务器42的软硬件构成和工作方法在实施一或实施例二中已详细阐述，在此不作赘述。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种云桌面的图形显示方法，其特征在于，包括：

云桌面终端接收到显示需求指令；

所述云桌面终端的图形传输客户端软件与虚拟机的图形传输服务端软件进行通信；

所述图形传输客户端软件接收所述图形传输服务端软件发送的图形数据信息后，所述云桌面终端在其桌面上显示所述图形数据信息；

其中，所述虚拟机安装在服务器上，所述虚拟机上运行安全操作系统，所述安全操作系统为符合国家安全标准要求的国产操作系统。

2.根据权利要求1所述的图形显示方法，其特征在于，所述步骤：所述云桌面终端的图形传输客户端软件与虚拟机的图形传输服务端软件进行通信，具体包括：

所述图形传输客户端软件与所述图形传输服务端软件采用Spice协议进行通信；

在通信过程中采用压缩算法对通信数据包进行压缩。

3.根据权利要求2所述的图形显示方法，其特征在于，所述步骤：所述云桌面终端的图形传输客户端软件与虚拟机的图形传输服务端软件进行通信，还包括：

所述图形传输客户端软件与所述图形传输服务端软件均采用缓存机制存储所述通信数据包。

4.根据权利要求1所述的图形显示方法，其特征在于，所述云桌面终端接收到显示需求指令的步骤之前还包括步骤：所述云桌面终端启动所述图形传输客户端软件；

所述云桌面终端启动所述图形传输客户端软件的步骤具体包括：

所述图形传输客户端软件根据所述服务器的IP地址启动搜索虚拟机；

在搜索到虚拟机列表后，选取其中的一台虚拟机作为所述虚拟机。

5.根据权利要求4所述的图形显示方法，其特征在于，所述步骤：所述云桌面终端启动图形传输客户端软件的步骤之前，还包括步骤：搭建云桌面环境；

所述搭建云桌面环境的步骤具体包括搭建服务器环境步骤和搭建云桌面终端环境步骤；

所述搭建服务器环境的步骤具体包括：

在所述服务器上设置至少一个显卡设备和至少一个GPU；

在所述服务器上安装云操作系统；

在所述云操作系统上创建至少一个虚拟机；

在所述虚拟机上安装所述安全操作系统；

在所述安全操作系统上进一步安装VGPU驱动软件和所述图形传输服务端软件；

所述搭建云桌面终端环境的步骤具体包括：

在所述云桌面终端安装特定的操作系统，所述特定的操作系统为符合国家安全标准要求的国产操作系统；

在所述特定的操作系统上安装所述图形传输客户端软件。

6.根据权利要求5所述的图形显示方法，其特征在于，在所述云操作系统上创建至少一个虚拟机的步骤具体包括：

通过管理员账户创建至少一个虚拟机；

将所述至少一个显卡设备和所述至少一个GPU分配给所述至少一个虚拟机；

采用透传方式将所述至少一个显卡设备分别透传到其被分配的虚拟机上。

7.根据权利要求5所述的图形显示方法，其特征在于，所述在所述安全操作系统上进一步安装VGPU驱动软件和所述图形传输服务端软件的步骤之后还包括：

启动所述安全操作系统的X Server进程，所述X Server进程用于启动后，直接访问所述安全操作系统的图形处理单元VGPU，并采用X11协议将所述VGPU中的图形数据信息传输给所述图形传输服务端软件。

8.根据权利要求5至7任意一项所述的图形显示方法，其特征在于，所述搭建云桌面环境步骤之前还包括：

生成能运行于所述安全操作系统上的所述VGPU驱动软件。

9.一种云桌面的图形显示系统，其特征在于，包括：

云桌面终端，运行于特定的操作系统上，在所述特定的操作系统上安装有图形传输客户端软件；

服务器，包括至少一个显卡设备和至少一个GPU，在所述服务器上安装有云操作系统，在所述云操作系统上安装有至少一个虚拟机，在所述虚拟机上安装有安全操作系统，在所述安全操作系统上进一步安装有VGPU驱动软件和图形传输服务端软件，其中，所述安全操作系统为符合国家安全标准要求的国产操作系统；

所述云桌面客户端和所述服务器一起用于执行如权利要求1至4任意一项所述的方法。

10.根据权利要求9所述的图形显示系统，其特征在于，

所述图形传输服务端软件支持与一个或一个以上的所述图形传输客户端软件通信。