浅析桌面虚拟化与VDI

桌面虚拟化与VDI是什么关系?

大体上它以桌面处理位置划分为客户端计算和服务器端计算两大类，基于这两种计算方式 ，主要以下几种类型：

终端虚拟化

也称为本机虚拟化，是针对本地电脑，可以利用VMware Workstation、Oracle VirtualBOX、CITRIX XenClient等虚拟化软件将本地电脑隔离成多个完全隔离的桌面，也就是说本地电脑被分割成为多个小虚拟机，并其上安装操作系统。你可以根据工作和生活的需要，在虚拟机之间切换，你也可以将一些虚拟机与后台的数据中心相连来调用远程的桌面。不过，这类软件更多的是用于本地的多桌面的逻辑隔离，此时桌面仍然是在本地生成的，所以严格上讲，不能算是真正意义上的桌面虚拟化。

虚拟桌面架构(VDI)

虚拟桌面架构(VDI，Virtual Desktop Infrastructure)的方式可以为每个员工分配个性化的工作桌面，在后台每个用户对应一个小的虚拟机(Virtual Machine)，用户登录后可以在后台的应用超市中选择自己所需要的应用，构建自己的工作环境。而其本机，就可以作为自己的个人环境。这种方式障显了VDI集中管理、个性化配置的核心特点。

如今，大多数公司的员工以知识工作者为主，因此VDI确实是最主要的桌面虚拟化实现方式。如财务、人力资源部门或是普通的研发部门，平时办公只需要运行Office、IT开发工具、企业应用管理PORTAL等轻量级的应用，VDI的方式完全足够。

主机共享桌面

很多企业组织内部存在着固定任务型工作者，如银行柜台人员、呼叫中心的工作人员等。他们的应用任务非常简单，如呼叫中心员工每天只需打开一个Call Center软件即可开始工作，无须任何个性化设置。在这样的应用场景中，主机共享桌面非常适合，它本质上是一种终端服务模式。

在这种桌面虚拟化应用中，用户的桌面仍然是托管在后台。但它与传统意义的VDI有一个本质区别：其所有用户共享的是同一个后台服务器桌面，VDI模式则为每个用户提供独立的桌面。

这种模式非常适合大量任务型工作者聚集的企业组织或部门，既能降低成本，同时集中管控，统一终端配置。银行柜台可以是分布在不同城市的总行或支行，呼叫中心可以是分布在全国各地，后台对他们的集中管理丝毫不受地域限制。

用刀片PC硬件隔离

第一种模式中，每个用户在后台对应一个小虚机，可以支持前台的轻量级应用请求。但若存在大量图形处理或大量显卡、I/O吞吐时，就会存在速度瓶颈。所以刀片PC桌面模式应运而生：每个用户登录后，后台对应一台实体的刀片PC。实体刀片PC的处理速度一般要快于VDI模式下的虚拟机(要视具体配置而定)，这种硬件隔离的方式，可支持用户运行资源消耗极大的应用，解决了一些高性能计算要求。

但它的问题在于资源消耗太大，意味着用户需要购买全新的服务器。本来企业就已经买了很多昂贵的工作站，现在等于是把这些工作站一股脑全搬到后台去。所以这样的应用形式至在一些特定场景中会用到，如需要提供远程登录的高性能应用支持。不过，现在的桌面虚拟化技术，可以让每个虚拟机(VM)能够直接调用GPU 资源，尽管每一个VM 仍需对应一个GPU，但与原来传统的方式相比，新的GPU应用技术将大大降低硬件投入，并获得高性能，这将是许多3D任务工作者的福音。

本地流式桌面

在这种模式下，所有数据在后台存储起来，但计算由前台处理，应用时，数据就像是水流一样从后台向前台交付，由前台本地的CPU处理完以后，再流向后台系统，此时前台看起来是一个无盘工作站的样子。它可以保证数据绝对安全，统一留在后台。而且相比采用刀片PC的方式，它的成本更低，却同样可以处理一些高性能计算。

但这种方式最大的缺点是前后台数据传输量非常大，对带宽要求很高，一般只有在局域网内才能搭建这种桌面虚拟化方案。

虚拟应用

前面已经讲过，应用虚拟化，可以不通过虚拟桌面而直接向本地桌面交付后台部署的应用(如Office)，这就为用户提供更高的灵活性。而以往的虚拟应用都是在用户连线后才可以运行，并受到后台的集中管控，如今已经可以实现在离线状态下进行工作。这种模式相当于将应用安装在本地的一个虚拟虚拟空间内，这个虚拟空间只有后台的虚拟应用能够进行读取。即便是出差时在本机运行了该应用，也无法将该应用产生的数据导出，只有在回到公司连接到公司内网后，所有数据才会全部同步到后台服务器中。这种情况确保了离线应用的数据安全。

其实，在上面所讲的桌面虚拟化方式中，有两种已经存在多年了，比如主机共享桌面和本地流桌面等等，但直到基于后台服务器的虚拟桌面基础架构(VDI，Virtual Desktop Infrastructure)出现后，虚拟桌面才越来越成为业界所关注的热点，这也是各大厂商的必争之地，它基本上集各种现有的先进技术于一身，提供了一种最为通用的虚拟桌面模式，可以适用于大多数的应用环境。

这里再强调一下VDI的基本原理——由后台服务器生成虚拟机，再由虚拟机向前台的客户交付虚拟桌面，每个用户桌面对应一个虚拟机，虚拟机的数量可以随需求快速生成或是消减，所以比刀片PC等那种一个物理主机对应一个前端虚拟桌面的方式提供了更强大的部署与管理灵活性，而在下文中，我们着重讨论这一虚拟桌面形式(如果没有特别注明均指VDI)。而其与桌面虚拟化的关系也由此明确，它是桌面虚拟化的一种主流方式，但它绝对不能等同于VMware Workstation、Oracle VirtualBOX、CITRIX XenClient这类的终端虚拟化技术，因为原则上讲，它们并不需要数据中心即可使用，但VDI是绝对不行的，这也是两者最大的区别。

现在回到桌面虚拟化的本身，可能很多人会问，到底为什么要做桌面虚拟化，它的优势是什么?这里我们先卖个关子，下文会专门阐述，但可以先说一点，如果再去看那三个层面的架构，你会发现当我们把桌面层与应用层人本地剥离后，硬件已经变得不再重要，因为桌面与应用的运行和处理是在后台的设备上，因此随着技术的不断进步，桌面虚拟化相当于一个桌面端的虚拟隔离层，由于它的运行环境与本地无关，本地只需提供显示和I/O功能即，其他的交给这个中间的虚拟层来处理。所以渐渐地，桌面虚拟化也就变向的实现了应用的平台无关性，比如苹果电脑的原本不能运行Windows应用，但通过桌面虚拟化，苹果电脑完全可以接受Windows桌面和应用，这使得应用可以更为灵活的交付给终端用户，而无需考虑对方的平台是什么。这种平台无关性无疑将是桌面虚拟化的一个重要特色和未来发展的重点之一，并对相应的IT架构与应用模式变革也带来了深远的影响。