CN202257550U - 一种usb设备重定向系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种USB设备重定向系统，包括：云终端、网络路由器/集线器及虚拟桌面，云终端经网络路由器/集线器与虚拟桌面建立数据通信连接；所述云终端包括用于控制外设，完成控制信息和数据信息的发送、接收和处理操作终端控制器；虚拟桌面包括虚拟化总线用于创建虚拟化设备，截取用户对设备的I/O操作，完成设备I/O操作向终端的发送，并对终端返回的I/O操作结果进行分析和处理的虚拟化总线。本实用新型具有更好的通用性、支持设备类型多，兼容性好，且灵活方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及设备重定向技术领域，尤其涉及一种USB设备重定向系统。
背景技术
USB设备重定向技术主要给基于桌面虚拟化环境的端到端接入提供终端上外设的使用能力，使桌面虚拟化环境的用户体验更加完整，更逼近传统个人桌面上的用户体验。USB设备重定向技术采用端对端的计算模型，通过网络(局域网、广域网)将终端上外设的I/O服务完整地、透明地映射到虚拟桌面端，并且通过与虚拟桌面会话同步的机制来实现映射建立和断开等行为的自动化，提供方便、灵活的外设使用方式。
但是，现有的USB设备重定向存在以下问题：
A、通用性差
传统技术依赖于私有的虚拟桌面协议，由于不同的桌面虚拟化软件可能采用不同的私有协议，难以实现不同桌面虚拟化软件的兼容。
B、支持的设备类型受限
传统技术由于占用私有桌面协议的通道，为了桌面体验的流畅性，通常都选择只支持数据传输流量较小的设备类型，而对于视频、音频等大数据流量设备通常都会加以限制。
C、设备的兼容性差
传统技术对设备兼性不好，不仅支持的设备类型受限，即使在有限所支持的类型中，对不同品牌和型号的设备的兼容也不稳定。
D、外设的使用方式不灵活
缺少一套健全的机制针对不同类型设备进行映射的管理和控制，使设备的使用方式缺少灵活性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种USB设备重定向系统。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。
一种USB设备重定向系统，包括：云终端、网络路由器/集线器及虚拟桌面，云终端经网络路由器/集线器与虚拟桌面建立数据通信连接；
所述云终端包括用于控制外设，完成控制信息和数据信息的发送、接收和处理操作终端控制器；
虚拟桌面包括虚拟化总线用于创建虚拟化设备，截取用户对设备的I/O操作，完成设备I/O操作向终端的发送，并对终端返回的I/O操作结果进行分析和处理的虚拟化总线。
优选的，还包括用于实现数据转发，提供广域网接入操作的网关服务器，与虚拟桌面连接。
优选的，还包括用于集中管理用户配置表单，通过黑名单和白名单方式完成云终端上USB设备的映射管理的配置服务器，与网络路由器/集线器连接。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：
a、增强通用性
采用公有协议TCP/IP协议进行数据传输，与私有桌面协议分离，理论上支持所有的虚拟桌面软件，为所有虚拟桌面系统提供一种通用的、统一的端到端设备使用方案，弥补传统技术通用性差的缺点。
b、扩充支持设备类型的种类
由于USB设备重定向技术与私有桌面协议分离，采用独立通道，因此不会影响桌面的流畅性，可以支持包括音频、视频等大数据流量设备在内的所有设备类型，解决了传统技术在设备类型上的限制。
c、提高设备兼容性
深入操作系统内核层，对设备驱动的各个层次剖析、控制和优化、必要时修改其默认行为来提高设备的兼容性，解决传统技术设备兼容性差的问题。
d、加大设备使用方式的灵活度
加入针对设备类型的的映射管理机制，针对用户创建配置表单来完成云终端上设备的映射管理能力，针对设备类型创建映射黑名单、针对设备特有标示符创建映射白名单，最大限度地控制设备映射，弥补传统技术的不足。
附图说明
图1是本实用新型USB设备重定向系统原理框图；
图2是本实用新型USB设备重定向方法流程图；
图3是USB设备重定向初始化流程图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1所示，本实用新型USB设备重定向系统原理框图，包括：云终端、网络路由器/集线器、网关服务器、虚拟桌面及配置服务器，云终端经网络路由器/集线器通过网关服务器与虚拟桌面建立数据通信连接，虚拟桌面通过配置服务器经网络路由器/集线器与云终端建立数据交互。
云终端包括终端控制器，用于控制外设，完成控制信息和数据信息的发送、接收和处理等操作。
虚拟桌面包括应用程序、用户及虚拟化总线，虚拟桌面端通过虚拟化总线创建虚拟设备，截取用户对设备的I/O操作，完成设备I/O操作向云终端的发送，并对云终端返回的I/O操作结果进行分析和处理。
网关服务器用于实现数据转发，提供广域网接入能力，突破局域网限制。
配置服务器用于集中管理用户配置表单，通过黑名单和白名单等方式完成云终端上USB设备的映射管理能力。
请参阅图2所示，本实用新型USB设备重定向方法流程图，包括：
步骤201：在虚拟桌面端启动虚拟化总线，用于创建虚拟化设备并映射云终端上设备的I/O服务到虚拟桌面端；
步骤202：云终端上启动终端控制器，控制云终端上当前USB设备并且监视新的USB设备的加入以及当前USB设备的删除等；
步骤203：云终端USB设备重定向初始化操作，具体，参阅图3所示，包括：
步骤301：用户开启虚拟桌面会话登陆虚拟桌面；
步骤302：终端控制器读入用户配置并切换USB设备到映射模式；
步骤303：虚拟化总线扫描云终端USB设备，根据获取的USB设备信息透明地创建虚拟化设备；
步骤304：开启云终端USB设备到虚拟桌面的端对端映射，完成云终端USB设备I/O服务到虚拟桌面映射的初始化过程；
其中，USB设备重定向，指将USB设备映射到网络中的其它计算机中使用，而不在本地使用；
步骤204：虚拟化总线截取用户对虚拟设备的I/O请求和操作，将该I/O请求和操作重定向到云终端；
步骤205：终端控制器处理接收到的重定向I/O请求和操作，并将处理结果返回给虚拟化总线；
步骤206：虚拟化总线将云终端返回的处理结果经分析处理后，返回给操作系统；
步骤207：操作系统根据虚拟化总线反馈的I/O处理结果最终反馈到用户体验层；
其中，当有新USB设备加入云终端时，终端控制器会控制新USB设备进入映射模式，并通知虚拟总线开启一个新的设备映射，如果有当前USB设备从云终端上移除时，云终端组件会通知虚拟总线释放已经无效的映射；
步骤208：用户结束虚拟桌面会话断开虚拟桌面，虚拟化总线释放虚拟设备，结束设备映射；终端控制器再次重定向USB设备驱动，使USB设备进入本地模式。
其中，所述重定向USB设备驱动指解除操作系统给USB设备绑定的功能驱动程序，并且绑定新的功能驱动到USB设备上。
其中，当由于网络异常引起设备映射被中断的情况下，采用断线重连以及I/O通道缓冲恢复等机制来从异常状态中恢复设备I/O的映射，这种恢复机制是透明的，用户几乎感觉不到有异常发生，能够很好的保持用户体验的连续性。
所述I/O通道缓冲恢复，指采用断线重连技术从网络异常中恢复设备映射后，从之前缓冲的I/O请求中取出异常发生前最后为正常处理完成I/O请求并且重新处理。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种USB设备重定向系统，其特征在于，包括：云终端、网络路由器/集线器及虚拟桌面，云终端经网络路由器/集线器与虚拟桌面建立数据通信连接；
所述云终端包括用于控制外设，完成控制信息和数据信息的发送、接收和处理操作终端控制器；
虚拟桌面包括虚拟化总线用于创建虚拟化设备，截取用户对设备的I/O操作，完成设备I/O操作向终端的发送，并对终端返回的I/O操作结果进行分析和处理的虚拟化总线。
2.如权利要求1所述的USB设备重定向系统，其特征在于，还包括用于实现数据转发，提供广域网接入操作的网关服务器，与虚拟桌面连接。
3.如权利要求1所述的USB设备重定向系统，其特征在于，还包括用于集中管理用户配置表单，通过黑名单和白名单方式完成云终端上USB设备的映射管理的配置服务器，与网络路由器/集线器连接。
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