基于SPICE协议的桌面虚拟化技术研究与改进方案

计算机工程与科学
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桌面虚拟化与传统的远程桌面的关键不同之处在于远程桌面技术是接入到一个真正安装在物理机上的操作系统如果要大面积作为企业应用技术不仅需要一个个pc运行操作系统还需要投入相应的很多终端所以远程桌面仅作为远程控制和远程访问的一种方式
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Y 4 B M L!F L , M HO 4 M K B > G R L 5 S K , L G 4 O L M M , K , E , G D P, JR PJ 图 ! 桌面传输协议原理
输过程需要用到 可 ) ( & ( 网络中的传输层协议 以使用 ) ( 协议 或 <% ( 协 议 进 行 传 输 目 前 的 也有协议使用 桌面 传 输 协 议 大 多 使 用 ) ( 协 议 如( <% ( 协议来传 输 视 频 流 数 据 ) , & ( 协 议 使 用不会有数据 ) ( 协 议 可 以 保 证 数 据 的 完 整 性 但是 丢失 ) (协议会产生大量的 1 ) _ 确认报 而且如果每一个用户 事 件 都 封 装 在 一 个 文 ) ( 会 导 致 大 量 的 分 组 开 销 例 如 一 个 键 & ( 报文中 盘 事 件 只 需 要 ZT K L 5 即 可 ) ( 头部需要 P 分组开销高达 . : T K L 5 & ( 头部需要: "T K L 5 P P Z 7` <% ( 协议适合用来传输 对丢失 不敏 感的数 适当地结合 据 因此 ) ( 和 <% ( 协议能够提高 虚拟桌面的性能 由于服务端和用户终端之间有大量的数据要 通过网络传输 因此桌面传输协议要能够高效地进 行数据压缩 数据压缩包括虚拟桌面显示的图形 图像 视频 音频数据 以及从终端接收的用户输入 数据 良好的压缩算法能有效地减少数据传输量 降低对带宽的 要 求 目 前 的 桌 面 传 输 协 议 一 般 都 会采用多种压缩算法 针对不同的数据类型采用不 同的压缩算法 在降低数据传输量的同时最大限度 地保证数据完整性 各传输协议都提供了对虚拟多通道技术的支 持 通过在一个 物 理 链 路 上 虚 拟 出 多 条 逻 辑 通 路 从而提供对不 同 设 备 的 支 持 虚 拟 通 道 技 术 具 有 良好的扩展性 如 果 添 加 新 的 外 围 设 备 只需要添 加一条新的虚拟通道就可以完成对新设备的支持 每一条虚拟通道可以定义不同的优先级 根据不同 的优先级来保证 + , * @A @ 影响传输协议性能的因素 :/ :/ ! 图形数据处理方式 在桌面虚拟化解决方案中 图形数据的处理和 传输是决定用 户 体 验 的 关 键 因 素 桌 面 服 务 器 需 要传输大量的数据到用户终端 因此需要较大的带
徐 浩等 基于 ' ( & ) * 协议的桌面虚拟化技术研究与改进方案
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? 引言
随着计算机技术的不断发展 企业中计算机系 统的应用面临着 多 方 面 的 困 难 比 如 计算机系统 需要维护大量复杂的桌面设备 传统 更新换代快 的( 管理成 ) 桌面管理模式目前面 临着 数 据 安 全 设备功耗等诸多方面的挑战 桌面虚拟化基础 本 架构 $ 通过 虚 % & $ 4 M K B > G% L 5 S K , 6 H M > 5 K M B E K B M L J& 拟化技术将用户桌面保存在数据中心 终端用户通 过虚拟桌面传输 协 议 访 问 桌 面 系 统 $ % &架 构 是 当前桌面 云 解 决 方 案 中 主 流 的 架 构 与 部 署 方 式 桌面虚拟化是一种基于中心服务器的计算模型 建 所有的桌面虚拟机 立在服务器虚拟化的基础之上 在数据中心进行托管并统一管理 同时用户能够获 可以 根 据 自 己 的 需 要 使 用 得完整的 ( ) 使用体验 虚拟桌面服务 系 统 管 理 员 只 需 要 维 护 部 署 在 中 心服务器上的系统即可 不需要更新升级客户机上 的系统 桌面虚拟 化 与 传 统 的 远 程 桌 面 的 关 键 不 同之处在于 远程桌面技术是接入到一个真正安装 如果要大面积作为企业应 在物理机上的操作系统 用技术 不仅 需 要 一 个 个 ( 还需 ) 运 行 操 作 系 统 要投入相应的很多终端 所以远程桌面仅作为远程 控制和远程访 问 的 一 种 方 式 采 用 桌 面 虚 拟 化 极 大地降低了整体 & 提高 - 的 采 购 成 本 和 运 维 成 本 了系统的安全性和硬件系统的利用率 虚拟桌面传 输 协 议 是 $ % &解 决 方 案 的 核 心 其最终目的 是 为 用 户 提 供 接 近 传 统 ( ) 操作系统 的桌面使用体 验 当 前 主 流 的 虚 拟 桌 面 技 术 厂 商 已经确定 了 各 自 主 打 的 桌 面 传 输 协 议 主要包括 ^ 4 E M , 5 , H K的 [ % ( ) 4 K M 4 X的& ) 1 =% 9 [ L R= > K 的' ( & ) * $^V > M L的 ( ) , & ( 等 不 同 的 协 议 在 应用效果 用户体验方面各有特色 桌面传输协议 的性能是影响 $ % &实施的重要因素
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收稿日期 修回日期 : " ! . 8 " Z 8 ! ! : " ! . 8 ! " 8 : " 基金项目 国家自然科学基金重点项目 2 ! : . : " " # 通讯地址 ! " " ! # ! 北京市海淀区学院路 . 7 号北京航空航天大学计算机学院 < & & * + + ' E F , , G , H) , I B K L M' E 4 L 6 E L N L 4 F > 6 6 4 O L M 5 4 K . 79 B L B > 6[ R = > 4 R 4 > 6% 4 5 K M 4 E K N L 4 4 6 " " ! # ! (/ [/ ) F 4 6 > J D< P P 3 D!
基于 ! " # $ % 协议的桌面虚拟化技术研究与改进方案
徐浩 兰雨晴
北京航空航天大学计算机学院 北京 ! " " ! # !

摘要 随着云计算的不断发展 虚拟桌面解决方案 $ 桌面虚拟 化成 为典型 的云计算 应 % &日益成熟 用 虚拟桌面技术能够有效地解决传统个人计算机使用过程中存在的诸多问题 降低企业的运维成本 受 通过 到业界的广泛关注 ' ( & ) * 协议作为开源的虚拟桌面传输协 议具有其 独特的 技术 架构和 应 用 特 性 并提供性能比较好的用户体验 + ' ( & ) * 协议能够在服务器和远程用 户 终 端 上 部 署 虚 拟 桌 面 , * 但 是 不能适用于带 宽较低 的网络环 境 在 讨论了 虚拟 桌 面 传 输 协 ' ( & ) * 协议本身目前还存在许多不足之处 议的原理以及影响虚拟桌面性能的因素的 基 础 上 详细分析了 ' 指出目 ( & ) * 协 议 的 架 构 以 及 核 心 技 术 前' 并提出了保证 + 对于当前桌面虚拟 化技术 的发 展 将起到 一 ( & ) * 协议的不足 , * 情况下的改进方案 定的指导作用 关键词 桌面虚拟化 改进方案 $ % & ' ( & ) * + , * 中图分类号 ( . ! !/ 0 & ' ( ! "/ . # 2 # / 4 5 5 6/ ! " " 7 8 ! . " 9/ : " ! ./ ! :/ " " ; 3 文献标志码 1