内容发布更新时间 : 2025/3/4 19:16:27星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

基于VMware View的计算机实验室桌面云平台构建

作者：苏宇 王冬秀 何世恒

来源：《电脑知识与技术》2018年第08期

摘要：高校在建成的数据中心的基础上构建高校计算机实验室桌面云需要在统计分析学生使用需求的基础上，对整个平台的桌面资源池、存储、物理服务器及管理组件部署等进行规划设计，在部署完成投入使用中不断螺旋上升优化，达到建设一个稳定的计算机实验室云桌面云平台。

关键词：VMware View；桌面云；计算机实验室

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）08-0218-03

随着计算机技术、信息技术等的迅速发展，社会各行各业对大学毕业生计算机基本操作能力、办公软件应用能力，以及专业计算机软件应用能力等的要求越来越高，高校计算机实验室承担的教学任务也越来越重要，其建设与管理要求也随之提高。

基于VMware View的桌面云平台采用了虚拟机技术，相对于过去传统的计算机实验室主要有几点好处：1）便于管理，大幅度提高管理效率；2）能更灵活地满足学生需求；3）避免资源浪费，节省资源。硬件和人力上都可以节省很多资源，延长旧设备的使用寿命。例如，将传统PC作为瘦客户端桌面使用，通过在瘦客户端桌面中使用VMware View，可以在旧版桌面硬件上使用windows7等操作系统，使硬件的使用寿命延长2到4年。

本文就构建基于VMware View计算机实验室桌面云平台的几个重要问题进行分析，在学校已建成数据中心并投入使用的背景下提出了搭建整体方案。 1计算机实验室云桌面的架构与构建思路

1）计算机实验室云桌面的架构采用典型的VMware View架构，是在vSphere服务器虚拟化基础架构之上的，包括ESX或ESXi群集、虚拟化管理端vCenter等，其体系架构如下图： 2）构建一个基于VMware View的云桌面平台，最为核心的内容就是对内存、CPU、存储、网络等资源进行规划与设计，这必须建立在对服务对象及用户群及用户、用户需求、管理要求等情况的详细分析的基础上，进而转化为虚拟机、桌面池、管理组建、服务器、网络等内容的规划与设计。一方面，不浪费过多资源；另一方面，能很好地满足用户群对桌面良好运行的性能要求。即基于用户群进行规划：用户群定义——资源池设计——存储设计——服务器设计。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

2基于VMware View的云桌面平台的构建 1）用户群分析

高校计算机实验室的用户对象是学生，从使用计算机实验室方面主要有几点特点： a.无需专属计算机，属于典型的Kiosk用户；

b.每次上机实验结束后，一般情况下，无需保存数据；

c.不同专业的学生其上机课程总体特点各异，不同的上机课程群对计算机终端的性能要求不同。以2016年本校本科教育全年120多门的计算机上机课程为样本，笔者进行了分析统计分类，具体如下表： 计算机上机类课程分类表

结合所在学校现计算机实验室运行现状，计算机实验室的高使用率以及对计算机高性能特殊要求及建设成本性价比考虑，笔者认为承担计算机相关专业课程类及多媒体设计类两类课程并不适合通过虚拟桌面实现，因此本文研究的主要是承担前三类课程的计算机实验室云桌面平台建设。

2）资源池的构建

根据用户使用资源的需求特点，资源池中根据三个不同类型云桌面用户设置3个子资源池“Common”、“DEM”、“EGI”，分别对应第一类公共基础类用户、第二类经管类用户、第三类工科类用户。从现行学校计算机实验室运行现状统计情况来看，同一时段使用计算机实验室的情况：其中第一类用户不超过320人（8个班），第二类用户不超过160人（4个班），第三类工科类用户不超过240人（6个班）。

由于第二、第三类用户同时也属于第一类用户，且第一类公共基础类涉及的应用软件要求不高，“DEM”、“EGI1”和“EGI2”三类桌面也可以满足公共基础类用户需求，因此可通过优化排课，适当地降低同一时段使用计算机实验室，总体上减少总云桌面的建设数量，避免资源浪费。参考2016年，学校计算机实验室整体运行情况分析，云桌面预按第一类200个，第二类160个，第三类200个建设。如用户数量扩增，可再增加资源灵活配置更多桌面。 学生用户属于典型的Kiosk用户，云桌面需要自动登录，云桌面主要配置策略包括：（1）自动化大家桌面池；（2）浮动分配，用户可以访问池中的任何可用桌面；（3）通过View Composer使用链接克隆技术，节省存储空间；（4）使用每次用户注销刷新策略；（5）使用GPO设置，默认情况下，桌面启动或将USB设备插人客户端计算机是执行将本地USB设备连接到桌面，为学生通过U盘保存实验数据提供接口。参考VMware view最佳实例应用情况以及现行计算机实验室运行情况，预分配如下表：

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

3）存储规划与优化

针对学生用户，相对于存储容量，数据的I/O性能需优先考虑。使用View Composer带链接的克隆技术，桌面仅使用增量磁盘来存储自身操作系统与母版之间的数据差异，同时由于用户使用特点桌面配置时启动刷新策略，可以降低高达70%的存储成本。存储容量总体需求按3个资源池共560个虚拟桌面计算约13T，考虑到冗余量，总的存储容量预按15T规划建设，并将所有磁盘配置为RAID 10，以提升I/O性能。

存储性能需求上，根据行业的总体经验及用户习惯分析，一般用户对I/O性能要求在20个lOPS左右，但高校计算机实验室往往存在着同时启动云桌面的情况，即要处理桌面的启动风暴问题，在启动风暴中，用户对I/O性能会达到50-100个IOPS，按桌面总数量560个同时启动计算估算，所有桌面同时登录时所产生的总体IOPS将达到56000（560×100）。一般而言，每分钟15000转的SAS磁盘最多可以处理的IOPS为180，而SSD可以处理大约5000个IOPS，利用SSD存储可以消除启动风暴。

但考虑到SSD的建设成本，同时将使用View Composer设置连接克隆，资源池的系统母版映像文件作为只读磁盘为该资源池中所有桌面虚拟机所共享，当桌面虚拟机经历启动过程时，大部分的磁盘活动来自于母版映像。因此，可将母版映像和副本存放在SSD存储上，其他所有单独的虚拟机快照可以存放SAS或SATA的存储池上。考虑到学校数据中心已投入使用，已经提供了一个很好的支撑平台，为避免对已有的基础架构的影响和太大的改动，可通过由SSD磁盘组成的NSS SANAccelerator硬件装置，放置在主机和存储设备之间。此硬件装置作为缓存层，所有的存储I/O都将通过它到达后端的存储设备。缓存硬件装置可以识别频繁访问的磁盘数据块，并自动将其缓存，这样这些数据块将可以从SSD磁盘读取，而非从较慢的后端存储。通过缓存一些共同的数据如虚拟机母版映像，可以按需动态调整以满足任何高I/O需求，从而消除启动风暴。考虑到所有桌面不太可能同时启动，可适当降低总IOPS峰值，SSD共需11块。 4）服务器与管理组件

在VMware View的部署中，可利用已经建设使用的数据中心通讯网络部署服务器与存储，服务器与服务器，客户端与数据中心虚拟机等之间的通讯，因此资源的规划与设计更多地集中在物理主机资源及群集设置上，结合用户云桌面数量、性能资源需求，搭建支撑计算机实验室云桌面的ESXI群集，为运行的虚拟机提供一个高可用性和冗余环境。根据资源池及虚拟机的分类及需求，在初步部署中，通过vCenter部署3个群集，2台服务器组成虚拟服务器集群“server”，8台组成云桌面集群“view-1”，5台组成云桌面集群“view-2”。vCenter配置群集容量规划如下：

在物理架构搭建完成后，需要搭建管理架构，计算机实验室云桌体系架构中涉及的管理组件包括：vSphere for Desktop、vCenter Server、View Manager、View Composer、View角色管理、ThinAPP等，这些组件将运行在服务器群集提供的虚拟机上。