1、华为fusioncloud桌面云解决方案技术建议书教育行业XXX桌面云解决方案技术建议书华为技术有限公司2014年3月修订记录在提供给客户前需删除本页“修订记录”。 本文档只是供内部参考使用，禁止将本文档原封不动发给客户或代理商。请结合实际项目需要进行必要增删调整。日期修订版本修改描述 作者2013-1-16按FusionAccess R5C1版本新功能刷新文青 002322521 项目概述1.1 行业背景全球教育行业的信息化浪潮伴随着云计算的成熟席卷而来，各国纷纷推出一系列的举措，试图通过引入云计算推动本国的教育行业信息化变革。虚拟学校、数字化教科书等概念不断兴起。我国教育事业远没有达到国际
2、先进水平，截止2010年，49%的中小学拥有计算机教室，平均每18名学生拥有一台计算机。而美国2000年已有95的中小学和72的教室接通了互联网，平均每5名学生拥有一台计算机。世界银行公布的报告显示，中国从小学到大学的学生人数占世界的17，但教育市场却只占2，因而在未来10年内，中国将成为全球增长潜力最庞大的教育与职业培训市场, 各类培训机构已达数百万家。经过多年的教育信息化改革的努力，我国当前的信息化程度相比10年前已有相当大的提升，多媒体教室、学籍管理平台等都已实现，但总体而言还有很大的不足及发展空间。图1-1 当前存在的问题以上四类的问题，成为了制约我国教育信息化进程的四个主要方面。针对
3、上述问题，建议使用桌面云技术取代传统PC。即用户只需要使用瘦终端，而将用户桌面或应用承载在虚拟操作系统之上，再通过网络将桌面资源推送给用户。1.2 项目需求1.2.1 项目背景 /根据客户现有环境，描述项目产生的背景。XXX业务终端一直使用功能全面的传统PC。在大多数情况下，PC 提供了价格、性能与功能的最佳组合。但同时，在实际应用过程中，需要在每台PC上安装业务所需的软件程序及客户端；同时所有数据分散在各PC上，对PC无法方便地进行统一集中维护与管理，对数据无法进行集中存储与备份。主要体现在以下几方面： 难以保证非法接入： PC本地有 USB口、串口、并口都可以外接设备，没有有效的管理手段，
4、禁止非法设备的接入，存在数据泄密的风险。 难以保证数据的安全： PC通常是应用系统的客户端，可接收、处理、存储应用系统的数据，若这些数据是企业的关键信息资产，容易使企业关键信息泄露。另一方面，PC工作环境下，PC上保存着员工的智力数据，也是企业资产的一部分。这些数据如何能在PC出现故障或文件丢失时恢复，是一个当前IT系统的一个巨大的挑战。 难以管理：面对广泛分布的 PC 硬件，用户日益要求能在任何地方访问其桌面环境，因此集中式 PC 管理极难实现。此外，众所周知，由于 PC 硬件种类繁多，用户修改桌面环境的需求各有不同，因此 PC 桌面标准化也是一个难题。 高能耗、高排放： 一台PC的能耗在2
5、00瓦左右，每台PC个人电脑平均运行12小时以上，一台PC一年耗电800-1000度电左右，对于企业上万台规模的PC工作环境，一年的耗电量是一个非常惊人的数字。这当今提倡绿色环保、低碳经济的大环境下，确实是一个巨大的挑战。 资源未能充分利用：PC的分布式特性使人们难以通过集中资源的方式提高利用率和降低成本。结果，PC的资源利用率通常低于5%，远程办公室需要重复的桌面基础架构，移动工作人员可能需要使用复杂的远程桌面解决方案。 总体拥有成本高(TCO)：PC硬件相对较低的成本优势，通常无法抵消PC管理和支持工作的高昂成本。目前，PC管理工作包括部署软件、更新和修补程序等，由于这些工作需要对多种PC
6、配置的部署进行测试和验证，因而会耗费大量的人力。同时，由于标准化程度不高，支持人员经常需要亲临现场解决问题，这就进一步增加了支持成本。针对上述问题，建议使用桌面云技术取代传统PC。具体而言，采用在服务器系统上承载桌面映像的方法，以集中资源并提高其桌面计算基础架构的可管理性。1.2.2 项目需求/根据调研情况描述项目需求， 桌面云的应用场景，如OA办公、软件研发、硬件研发、会议室、制造工厂、电子阅览室、营业厅、呼叫中心、公共上网（网吧）、电教室等等。每种场景的系统要求、软件要求、外设要求，规模。XXXX单位桌面云主要应用场景有：OA办公、普通软硬研发、会议室。应用场景主要需求（各项需求请根据实际
7、项目修改）OA办公规模500（根据项目实际情况填写）系统要求WINDOWS XP/Windows 7操作系统。支持PC机、瘦客户机访问虚拟机桌面平台；虚机规格vCPU=2U,Memory=2GB, 系统盘=40GB,数据盘=80GB软件要求MS OFFICE，Outlook，Project，VISIO； Internet Explorer,Acrobat Reader,视频播放软件,企业通讯软件,常用输入法，微星阅读器，金山词霸；外设要求支持USB打印机、USB键盘鼠标。 /特别注意有没有串并口外设。身份认证域帐号+域密码1.2.3 功能需求/根据项目Case by Case，分析XX桌面云项
8、目其它功能性需求，主要描述安全要求、可靠性（如备份容灾）要求、管理运维要求、组网要求等。桌面云系统应实现以下功能目标。1） 虚拟桌面站点需接入互联网，允许进行互联网的浏览、文件上下载等常见操作。2） 系统要支持集中管理能力，如：对操作系统镜像统一管理、软件补丁统一分发、TC终端统一管理。3） 系统要支持互联网终端接入桌面云需求。4） 系统要支持安全架构设计，具有完善的安全防护能力。5） 系统支持高可用性、动态迁移等可靠性设计。6） 系统支持通过扩容存储与计算资源实现用户平滑扩容。1.3 项目目标通过云计算推动教育产业的信息化进程，必须实现以下三个业务目标：满足基本业务需求 互联网浏览，允许进行
9、互联网的浏览、文件上下载等常见操作； 常用办公软件：Microsoft Office/Outlook、图片浏览、视频浏览、杀毒软件； 通用软件（如输入法、内部通讯软件、网络下载工具等）； USB设备映射、打印机本地映射； 现网电脑机房的软件支持,如:极域电子教室,计算机考试系统等；高效运行与统一维护图1-1 集中部署和统一管理 跨域资源管理：多个学校共享计算与存储资源，实现资源的统一调度； 统一的平台与网络助力教育资源的快捷共享，各分校的学生经过授权可访问数据中心的资源； 统一的管理维护最大程度降低维护成本； 支持平滑扩展，保证业务快速上线； 智能管控，支持软件自动分发、故障隔离与修复打造”教
10、育云平台” 开放平台，支撑多种教学应用与创新 统一平台，区域内教学资源协同与共享2 华为FusionAccess桌面云介绍2.1 FusionAccess桌面云总体架构图2-1 华为桌面云总体架构FusionAccess桌面虚拟化以服务器虚拟化为基础，允许多个用户桌面以虚拟机的形式独立运行，同时共享 CPU、内存、网络连接和存储器等底层物理硬件资源。这种架构将虚机彼此隔离开来，同时可以实现精确的资源分配，并能保护用户免受由其他用户活动所造成的应用程序崩溃和操作系统故障的影响。FusionAccess采用业界领先的高清保真HDP桌面协议，并可将授权用户安全连接至集中式虚拟桌面。它与 Fusion
11、Sphere协同工作，可提供一个完整的端到端桌面虚拟化解决方案，此解决方案不仅能增强控制能力和可管理性，还可以提供与PC一致的桌面体验，FusionAccess能简化虚拟桌面的管理、调配和部署。用户能够通过FusionAccess安全而方便地访问虚拟桌面，升级和修补工作都从单个控制台集中进行，因此可以有效地管理数百甚至数千个桌面，从而节约时间和资源。数据、信息和知识财产将保留在数据中心内，而且永远不外流。配备FusionAccess桌面虚拟化方案具备下列优势： 集控制能力和可管理性于一身：由于桌面在数据中心运行，因此管理员可以更轻松地对其进行部署、管理和维护。 与PC一致的体验：用户可以灵活访
12、问与普通 PC 桌面功能相同的个性化虚拟桌面。 降低总体拥有成本 (TCO)：桌面虚拟化可以减低其管理和资源成本。 FusionAccess支持GPU直通、GPU共享虚拟机，使用户远程使用图形桌面成为可能，降低了图形桌面的TCO。FusionAccess各部件简要介绍如下： 瘦终端TC/SC为用户提供用户桌面的显示输出，以及键盘鼠标输入，TC/SC通过桌面接入网关代理访问对应的桌面，同桌面接入网关之间采用SSL加密的HDP协议进行信息传递，可以通过策略开放或者禁止TC/SC USB等外设至虚拟机的重新定向；用户通过在TC/SC上输入域用户名和密码访问对应桌面。 负载均衡&接入网关主要提供两个功
13、能，一是对WI节点提供负载均衡；另一个是对虚拟桌面提供接入网关与HDP Over SSL加密功能。负载均衡&接入网关提供硬件与软件两种形式。 桌面软件FusionAccessFusionAccess是华为提供的桌面管理与投送软件。Web Interface：WI为用户提供Web登录界面，在用户发起登录请求时，将用户的登录信息（加密后的用户名和密码）转发给HDC，WI将HDC提供的虚拟机列表呈现给用户，为用户访问虚拟机提供入口。在桌面云解决方案，可通过SVN为多台WI实现负载均衡。通过在WI上配置多个HDC的IP地址，WI可实现对HDC的负载均衡。HDC (Huawei Desktop Cont
14、roller)：华为桌面控制器(HDC)是桌面云管理系统的核心组件，完成虚拟桌面业务发放，虚拟桌面管理，虚拟桌面登录管理，虚拟机的策略管理功能。GaussDB：GaussDB为ITA、HDC提供数据库，用于存储数据信息，例如，虚拟机与用户的关联、桌面组、虚拟机命名规则、定时任务信息。ITA节点：ITA为用户管理虚拟IT资产提供接口与Portal功能，实现虚拟机创建与分配、虚拟机状态管理、虚拟机镜像管理、虚拟桌面系统操作维护等功能。License节点：桌面云License的管理与发放系统，License服务器用于控制器接入桌面云的用户数。TC管理（TCM）: 对瘦终端进行集中管理，包括版本升级、
15、状态管理、信息监控、日志管理等。AD/DNS/DHCP：AD域控用于用户登录鉴权，DHCP用于域内IP分配，DNS用于域内计算机名、桌面云登录域名的解析。2.2 华为桌面云解决方案优势华为以云计算为契机，提供包括存储、安全、云计算、桌面云、数据中心解决方案四大领域，可为客户提供丰富的以云计算为核心的ICT业务。同时秉承开放合作的理念,提供覆盖全行业的端到端IT解决方案。帮助客户构筑先进、高效的IT平台，提高客户内部运作效率和业务效率。华为提供端到端的云计算解决方案，提供完全自研的虚拟化软件FusionSphere，桌面云软件FusionAccess。FusionSphere整体竞争力追齐友商，
16、虚拟化性能实现业界第一。FusionAccess零偏差交付，在桌面协议、高清制图、安全领域构筑差异化竞争力。华为服务器经过12年的发展，产品形态已经覆盖机架服务器、刀片服务器、高密度服务器，同时针对业务应用开发出相应加速部件，满足各种市场业务应用。2013年上半年，在中国区，华为服务器发货量万台，跃居第二名，超越IBM和HP；全球发货量排名第六。华为存储依托存以智用、融以致远的创新理念，坚持自主研发创新，以及积极的市场表现，全国出货量第一，成功从Others阵营跳居主流厂家阵营，让这份存储界最具分量的报告因为迎来首位中国厂家而翻开新的一页，也再度增强了全球关键客户的购买信心。 在标准和专利方面
17、，华为是云计算主流标准组织DMTF董事会的第一家中国公司，担任DMTF的教育VP，IETF云计算/数据中心领域的ARMD工作组的主席，OpenStack的金牌会员，SNIA的董事会成员（Board Member）。华为广泛参与了ISO/IEC、IEEE、ITU-T、CSA、ETSI、CSCC等国际云计算标准相关组织；同时华为还积极参加了国内CCSA、CESI等云计算标准化活动。华为积极参与开源社区并推动云平台标准化，并向开源社区积极回馈自己的贡献。在Hadoop重要贡献公司名单内，华为排在Google和Cisco的前面，体现了华为的创新能力。华为IT产业全球布局，在深圳、西安、北京、杭州、成都
18、等地构筑交付能力中心，不断增强创新能力和核心竞争力。目前，华为在IT领域投入为10000人，在云计算领域投入为6000人。华为公司针对本项目提供了端到端的桌面虚拟化解决方案。方案涉及的主要部件均可提供华为自研产品，兼容性好，高性能，高可靠，整体交付，专业维护团队支撑；华为桌面云解决方案主要优势如下：1. 自研自主可控的桌面云软件华为虚拟桌面基于成熟的FusionSphere虚拟化平台与FusionAccess桌面管理系统。FusionAccess是历时多年，完全自研，自主可控的桌面云软件，采用自研的高清保真的HDP(High-definition Desktop Protocal/Huawei
19、 Desktop Protocal)协议。针对虚拟桌面的的远程显示、应用场景OA办公软件、VoIP语音进行性能调优，外设专项进行调优，图像指标PSNR指标达到50000dB以上， SSIM指标达到接近无损的表现；声音PESQ超过，准确还原声音细节。使用虚拟桌面可以达到PC桌面的体验效果。2. 以客户为中心的安全管控FusionAccess桌面云软件针对客户的特定应用场景的软件、硬件进行过很好的适配开发。针对特有安全需求针对性进行开发，提供特定厂家的USB KEY、指纹、动态口令、认证；安全三合一设备；针对管理员三员分立管理；提供无AD域部署，固定IP自动化部署。华为自研的桌面云软件，可提供以为
20、客户为中心的定制化能力，保障客户的核心智力资产。3. 高可靠性华为所有硬件、软件部署都采用冗余部署，故障自动恢复；虚拟化产品平台管理理节点冗余部署, 通过管理节点自动感知为双机热备，避免通常虚拟化方案没有单独的物理管理节点导致的在线倒换较慢，甚至是业务中断的问题，确保了业务运行的可靠性。华为提供与虚拟桌面配套的安全管理平台，对瘦终端硬件及用户虚机系统提供安全监控，提供对用户行为的监控，提供统一的软件、补丁分发，资产管理等功能。4. 简化运维，提高效率华为虚拟化产品FusionSphere、FusionAcess以B/S架构为基础，提供WEB方式的远程集中运维管理。运维管理形成以服务为导向、基于
21、策略且能够实现自动控制的管理模式。华为虚拟化管理平台可以实现单一的管理运维界面，统一管理物理及虚拟资源，避免在不同的管理界面间来回切换，简化管理工作，提升管理效率，提供全中文管理界面，并提供8大工具：自助维护台，桌面云健康检查工具，桌面云连接检修工具，桌面云体验优化工具，基础架构虚拟机一键式恢复工具，日志收集工具，自动数据迁移工具，性能与兼容性收集和分析工具。特别适合于IT人员较少，规划、运维压力较大的机构使用。5. 广泛突破，成熟应用华为虚拟桌面产品经历了内部1万人5分钟内并发登陆场景的真实业务测试及系统可靠性测试（如故障恢复、IP QoS测试等）。华为整体方案及云软件、服务器、存储、交换机
22、、终端等关键部件经受了内部2万用户的压力测试验证。华为虚拟化产品在国内外已经成熟广泛的应用，特别是在国内的三大电信运营商，可靠性满足电信级要求。华为云计算解决方案，部署了全球最大规模的桌面云（截至2013年6月份，已达约10万终端），总结了丰富的运维流程与运维经验。截至2013年6月份，在云计算领域，已经与42个国家的200多个客户开展了云计算商用合作。实现重点行业突破，突破深交所、中国银行；凤凰卫视北京传媒中心，广东广电；上海商飞集团、沈飞（沈阳飞机集团）；天津大港油田，武汉东风汽车公司；黑龙江电力；牛栏山第一中学；河北迁安人民医院；金税三期、金华地税、云南国税；中国移动，中国联通，中国电信
23、；法国INSA，西班牙BME，俄罗斯RTI等单位。6. 原厂服务，保驾护航华为公司虚拟化产品的服务由华为原厂提供，华为公司有专业的本地化交付与售后支持团队，以及超过6000名从事虚拟化技术的研发团队，可快速解决后期问题，以及接纳客户的定制化需求。基于华为全套自有产品的售后支持经验，避免了虚拟化产品通常的由于涉及部件多、定位复杂、厂家互相推诿扯皮、解决问题缓慢的情况。3 XXX桌面云设计方案3.1 总体设计方案/请根据项目实际需求，完成项目总体方案图示，该图为VISIO图，请自行安装VISIO进行修改。图中已画出VDI、应用虚拟化集群、服务器虚拟化集群，请根据实际项目需要划分集群数目。图3-1
24、总体方案示意图本项目为了实现高安全、高可靠、高性能、易远程集中运维、平滑扩容的目标，采用业界主流成熟的虚拟化技术，实现虚拟桌面、服务器虚拟化等要求。本项目方案主要以下方面考虑：资源池设计：根据本项目的需求，服务器上安装华为的虚拟化软件，将服务器池化。池化后VDI桌面、应用虚拟化、服务器虚拟化的服务器分别组成集群。池化后服务器上运行虚拟机便于管理、监控。虚拟机在集群里可以实现定制策略迁移、手动热迁移、故障热迁移。资源池的设计具有高可靠、平滑扩容特性。桌面虚拟化：华为虚拟桌面管理软件FusionAccess，提供高性能且可靠的桌面投送。FusionAccess桌面虚拟化以服务器虚拟化为基础，允许多
25、个用户桌面以虚拟机的形式独立运行，同时共享 CPU、内存、网络连接和存储器等底层物理硬件资源。这种架构将虚机彼此隔离开来，同时可以实现精确的资源分配，并能保护用户免受由其他用户活动所造成的应用程序崩溃和操作系统故障的影响。FusionAccess采用业界领先的高清保真HDP桌面协议，并可将授权用户安全连接至集中式虚拟桌面。它与 FusionSphere协同工作，可提供一个完整的端到端桌面虚拟化解决方案，此解决方案不仅能增强控制能力和可管理性，还可以提供与PC一致的桌面体验，FusionAccess能简化虚拟桌面的管理、调配和部署。用户能够通过FusionAccess安全而方便地访问虚拟桌面，升
26、级和修补工作都从单个控制台集中进行，因此可以有效地管理数百甚至数千个桌面，从而节约时间和资源。配备FusionAccess桌面虚拟化方案具备下列优势： 集控制能力和可管理性于一身：由于桌面在数据中心运行，因此管理员可以更轻松地对其进行部署、管理和维护。 桌面云把数据、信息和知识财产将保留在数据中心内，而且永远不外流。 与PC一致的体验：用户可以灵活访问与普通 PC 桌面功能相同的个性化虚拟桌面。 降低总体拥有成本 (TCO)：桌面虚拟化可以减低其管理和资源成本。统一软硬件管理：为了便于硬件设备（服务器、存储、交换机）、虚拟资源的集中管理，采用华为的虚拟化管理软件FusionSphere。Fus
27、ionSphere采用B/S架构，可以远程统一管理本项目中VDI桌面、服务器虚拟化三个资源池。FusionSphere可管理、监控硬件资源、虚拟资源；支持虚拟机的快速部署、定制化策略调度。 计算资源池计算资源池为用户提供CPU、内存计算资源。在服务器上安装华为的虚拟化软件，可以在一台服务器上虚拟出多个台虚拟机，提供弹性规格的虚拟桌面。这几个资源池归属同一朵桌面云管理系统。 存储资源存储资源主要为虚拟桌面提供系统空间和数据空间、还有桌面云管理系统所需要的空间。这些存储都在主用存储上。主存储根据数据类型的不同，划分不同的数据LUN。这里的数据类型主要包括 管理数据、Windows系统数据、用户数据
28、。3.2 典型应用场景/请根据实际项目选用相应的场景，其它不需要的场景删除。3.2.1 电教室桌面解决方案学生机房桌面场景：各科教师均使用电教室的同一个虚拟桌面为学生演示教学课件，可以使用U盘。每个学生1台虚拟机，教师可以监控学生操作虚拟机的画面，虚拟机里安装教学软件，下课后教师统一重启所有虚拟机。学生机房主要有如下特点： 虚拟桌面经常上网、可能不经意受到互联网的病毒与木马感染 虚拟机经常批量重启或关闭 虚拟机重启后还原初始状态 所使用的软件经常需要更新 用户数量多，存储需求量大图3-1 学生机房场景华为链接克隆桌面可快速满足电教室的桌面应用需求。链接克隆桌面的虚机共享一个相同的系统母盘，每台
29、虚拟机系统盘的不同部分（如工作临时缓存数据、个性化配置（C:User(在Windows 7中)或C:Documents and Settings(在Windows XP中)）、临时安装的个性化应用程序（C:Program Files）等）都保存在差分盘中。并且通过将母盘和差分盘组合映射为一个链接克隆盘作为虚拟机的整个系统盘（即C盘），提供给虚拟机使用。对于虚拟机的差分盘，可以配置更新还原策略，还原策略可配置为手动还原与重启还原。由于系统母盘是很多桌面共用，所以对于系统母盘需要很高的读性能。华为虚拟化平台对于链接克隆母盘提供iCache加速功能。可以将系统母盘的热点数据缓存到内存中。 这样就减小
30、了对磁盘的性能冲击。为提高资源复用率，可使用以动态多用户方式（Pool）分配给用户。流链接克隆桌面除拥有完全复制VDI的安全隔离、外设兼容性、工作体验外，还有以下优势。链接克隆桌面的优势： 管理员需要发布或升级软件、系统升级与打补丁，只要更新系统母卷就可以，对IT系统运维和安全带来极大便利，对IT系统稳定性提供较好保障。 由于共用系统母盘，创建虚拟桌面减少系统盘的复制过程，差分盘只有使用时才分配，所以链接克隆桌面云具体创建速度快，占用户空间小的优势；支持快速批量创建和发放虚拟机。 对于链接克隆的差分盘，保存用户工作的临时系统数据，与临时安装的软件。这就像一个沙箱，任何不安全的程序、软件都可以在
31、这个沙箱里充分演示，即使虚拟机中了病毒、或者木马，只要把虚拟机重启，差分盘就可以自动清除，病毒与木马与随之清除，保障了系统的安全。这时候链接克隆桌面就像沙箱桌面，非常适用于电教室场景。/对于电教室，主要问题在于各班级之间的桌面是不是要求同一个桌面。第一类：如果各班级之间桌面都相同，建议使用电教室的每个座位采用固定账号；使用固定账号后，账号可以在TC上绑定，那么TC开机就自动登录到虚拟桌面。学生在课间十分钟不要进行关机开机。在晚上或者周末进行统一的开关机，让虚拟桌面回复到虚拟机的实始状态。第二类：如果要求每个学生都有自己的账号,有自己的网盘空间。为了避免课间十分钟的关机、开机风暴。课间十分钟不会能完成所有桌面的关机、再开机。建议课间十分钟学生只是注销，不要进行关机、开机。下一班学生使用自己的帐号重新登录。有效避免虚机统一关开机造成的风暴问题。在晚上或者周末进行统一的开关机，让虚拟桌面回复到虚拟机的实始状态。3.2.2 电子阅览室桌面场景图3-1 电子阅览室场景电子阅览室/图书馆场景中，用户只需要登陆和使用虚拟机，阅览所需要的软件提前安装在镜像中，业务比较简单，因此对虚拟机要求不高。电子阅览室主要有如下特点： 虚拟机无需经常关机 应用软件简单，系统要求不高 用户不能自己安装软件 需要支持外接U盘 电子阅览室的用户不一定有AD域账号华为
