软硬件虚拟化技术问题
［摘要］随着计算机应用的广泛和功能的丰富，计算机软件开发商普遍开始重点研制计算机软件、硬件“虚拟技术”方面的产品。文章对计算机的虚拟化种类与相关技术进行研究和探讨。
［关键词］软件；硬件；虚拟化技术
［作者简介］刘一威，广东省电力设计研究院工程师，研究方向：网络信息管理，广东广州，510663
［中图分类号］TP311.5 ［文献标识码］ A ［文章编号］1007-7723（2011）01-0030-0003
为了达到广大用户的使用需要，计算机软件开发商开始重点研制“虚拟技术”方面的产品。软件、硬件是计算机内部的重要组成部分，虚拟化技术的运用必须重视软硬件虚拟化的相关问题。
一、虚拟化种类与相关技术
从计算机理论知识看，虚拟化技术是一种与其他网络技术不同的形式。早期计算机控制模式还局限在远程、多任务控制状态下，但现代控制系统的运用实现了虚拟化操作模式，在相同时间里能对2个以上的操作系统控制，让各个操作指令程序运用于虚拟的CPU中。当前，虚拟化程度划分与
相关技术包括：
（一）虚拟化种类
1.完全虚拟。目前，市场上销售虚拟化产业最常见的是借助于各种形式的软件，如：hypervisor等，利用这类软件可以与虚拟服务器、底层硬件等创建一个特殊的抽象层。这种完全虚拟的技术最典型的产品要数VMware公司的Vsphere和微软公司的Hyper-V，能够在操作系统上实现各种虚拟操作。
2.准虚拟化。从系统运行程度上看，完全虚拟化常常要承载众多不同的程序控制，这就使得完全虚拟化成为一种密集型技术的控制器，其掌握的服务数据也相当繁多。为缓解这一状况，准虚拟化技术通常使用对操作系统调整的方式，实现和hypervisor共同操作。
（二）虚拟化相关的技术
1.Intel技术。若从计算机虚拟化技术发展历程看，Virtualization虚拟化技术是运用时间最长的一项。计算机刚刚普及的阶段，Intel虚拟化技术多数运用于服务器、主机等相关装置中。现代计算机技术的发展，促进了PC功能的改善，Intel技术能把IT优化调整为高性能的框架模式。
2.AMD技术。这类技术主要是在计算机硬件结构上形成的虚拟化技术，AMD虚拟化技术能够凭借不同的服务器广泛运用在不同的操作系统上，这对于改善服务器性能是很
有帮助的。AMD的Virtualization技术能引导用户正确运用网络资源，确保信息数据的处理更加有效。
3.系统技术。伴随着计算机技术的更新发现，实现虚拟的方式也变得多种多样。操作系统层面虚拟化就是一种多见的操作技术，这种虚拟功能的实现必须要在系统内设置虚拟服务器。需要注意的是，当采取了操作系统层虚拟化模式后，其他相关的虚拟服务器也要保持同步操作。
二、软件的虚拟化问题
软件是计算机硬件以外的重要组成部分，对于整个计算机系统运行有着很大的影响。研究计算机系统的虚拟化技术需要对软件方面进行深入分析，这对于虚拟化技术的更新有促进作用。为弄清计算机软件的虚拟化技术，我们需要从多个方面入手。
（一）计算机分层缺陷
由于我国社会信息化水平较低，对于计算机内部结构的层次划分还停留于传统的结构层次，一般包括：硬件层、主机操作系统层、应用层等，面对该类形式的结构体系，每个层面的作用更加显著。但经过一段时间的运用后，发现传统计算机结构存在诸多缺陷。
1.效率不足。这种结构下的主存储器难以发挥应有的作用，在操作运行过程中的使用效率低下，很多数据、程序难以及时处理，造成了传输信号难以更新。调查显示，单核CPU
的使用率低于50%，双核CPU的使用率低于30%。
2.成本增加。很多用户在使用计算机时要满足各种不同性能的使用要求，但这种复杂模式的构建需要多台计算机连接，增加了用户的使用成本投入。且多台计算机的运行会增加操作系统控制的难度。
3.性能缺陷。早期计算机内部结构体系划分缺乏科学性，这是因为很多装置没有发挥应有的价值，如：存储系统、IO系统等都没有得到利用。长期保持这种状态将降低计算机内部的使用性能。
（二）软件虚拟化处理
为了有效处理上述问题，为用户创造良好的使用条件，我们需要借助纯软件的虚拟化技术进行操作，通过对计算机内部模式的优化改进提高各装置的使用效率。软件虚拟化处理技术需要在硬件层中设置一个HOST OS系统，再配合安装相应的虚拟机软件。虚拟机是软件虚拟化技术的重要装置，能够对硬件层、驱动接口层、操作系统等多个方面操作，处理好传统计算机层面的缺陷。
三、硬件的虚拟化问题
从目前市场上的销售产品看，对于硬件的虚拟化运用主要集中在PC和服务器系统。而硬件的虚拟化技术一般可分为：处理器VT技术、IO虚拟分配技术。计算机在这种环境下运行操作时，要面对不同的层面控制状况，有助于计算
机的显示操作运用。硬件虚拟化涉及到的问题包括：（一）处理器VT技术
这一类型的处理操作必须要借助处理器的作用才能实现，这就要求产品制造商能根据计算机硬件实际需要开发产品。处理器VT技术投入使用后能发挥出多个方面的优势，如：效率高、成本低、性能优、设计快等。
（二）IO虚拟分配技术
常用的主要是hiIntel VT-d，这种方法主要是对VM分配I/O 设备过程中，能够调动硬件装置的协调作用。在这种状态下，硬件虚拟化技术能对传输的数据信息进行有效处理，保持内部数据的稳定性。由于这类技术弥补了PCI SIG I/O 的虚拟操作，受到了广大用户的认可。
（三）优化结构设计
从专业角度看，硬件虚拟化技术构建的是一种全新的模式，能够为计算机操作提供更强的功能。此外，硬件层、VMM间去掉了宿主操作系统，可让整个系统作用在VMM 上，有助于数据信息的二进制转换。这既优化了计算机内部结构设计，也改善了操作系统性能。
四、服务器的虚拟化技术
除了在软件、硬件的虚拟化中发挥作用外，虚拟化技术运用在其他方面也显现了较强的性能。如：存储虚拟化，其是对存储硬件资源进行抽象化表现，利用一个（或多个）
目标（Target）服务或功能与其他附加的功能集成，统一提供有用的全面功能服务；网络虚拟化，VPN 对网络连接的概念进行了抽象，允许远程用户访问组织的内部网络，就像物理上连接到该网络一样，服务器的虚拟化技术就是典型的代表。运用这种服务器虚拟技术能体现多个方面的优势，具体表现在以下几个方面：
（一）降低数量
虚拟化技术的最大优势在于实现了多个操作系统的运行。这就使得服务器装置的数量相比传统模式要更少，但使用性能方面却是同样的效果，并没有因为数量的减少而减弱性能。
（二）调整结构
使用虚拟技术以后，计算机内部的结构形式出现很大的变化。服务器在这种状况下就需要调整具体的部署，见图1。因此，在优化内部结构的同时也能降低计算机内部成本的消耗。
（三）优化环境
服务器虚拟技术的运用能改善系统操作的性能，发挥出透明负载均衡、动态迁移、故障自动隔离等多方面作用。由此能为服务器创造良好的运行环境，让计算机各装置的使用性能增强。
五、结论
信息化时代的到来使得计算机技术得到了广泛的运用，满足了各种用户收集网络资源的需要。但随着计算机用户使用需求的增加，对于计算机操作系统性能要求变得更加严格。这就需要对虚拟化技术进行深入研究分析，增强软硬件的使用性能。
［参考文献］
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［4］金文,方德才.分析我国计算机虚拟化模式构件的方法［J］.南京理工大学学报，2008，16（3）.
虚拟化解决方案
目录 一、VMware解决方案概述........................ 错误!未定义书签。 1.1 VMware服务器整合解决方案......................................................................... 错误!未定义书签。 1.2 VMware商业连续性解决方案......................................................................... 错误!未定义书签。 1.3 VMware测试和开发解决方案......................................................................... 错误!未定义书签。 二、VMware虚拟化实施方案设计.................. 错误!未定义书签。 2.1 需求分析 ......................................................................................................... 错误!未定义书签。 2.2 方案拓扑图 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。 2.3 方案构成部分详细说明 ................................................................................. 错误!未定义书签。 2.3.1 软件需求.............................................................................................. 错误!未定义书签。 2.3.2 硬件需求.............................................................................................. 错误!未定义书签。 2.4 方案结构描述 ................................................................................................. 错误!未定义书签。 2.4.1 基础架构服务层.................................................................................. 错误!未定义书签。 2.4.2 应用程序服务层.................................................................................. 错误!未定义书签。 2.4.3 虚拟应用程序层.................................................................................. 错误!未定义书签。 2.4.4 VMware异地容灾技术......................................................................... 错误!未定义书签。 2.5 方案带来的好处 ............................................................................................. 错误!未定义书签。 2.5.1 大大降低TCO....................................................................................... 错误!未定义书签。 2.5.2 提高运营效率...................................................................................... 错误!未定义书签。 2.5.3 提高服务水平...................................................................................... 错误!未定义书签。 2.5.4 旧硬件和操作系统的投资保护.......................................................... 错误!未定义书签。 2.6 与同类产品的比较 ......................................................................................... 错误!未定义书签。 2.6.1 效率 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。 2.6.2 控制 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。 2.6.3 选择 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。 三、VMware 虚拟化桌面应用实列 ................. 错误!未定义书签。 3.1 拓扑图 ............................................................................................................. 错误!未定义书签。 3.2 方案描述 ......................................................................................................... 错误!未定义书签。 3.3 方案效果 ......................................................................................................... 错误!未定义书签。 四、项目预算.................................. 错误!未定义书签。
服务器虚拟化解决方案 一、Citrix XenServer服务器虚拟化解决方 案 方案综述 服务器虚拟化的业务及应用需求 随着企业业务的飞速发展，越来越多的业务系统依赖于数据中心的支撑，其中包括财务系统、OA系统、ERP系统和各种管理系统等等。在企业数据中心的建设过程中，随着各种业务系统的建设和更新换代，每个业务系统都占用了大量的新旧服务器，其硬件利用率低下、管理复杂、运行成本居高不下等问题正逐渐显现。 这是传统的数据中心建设模式的纵向结构所造成的。由于传统服务器的硬件和操作系统的绑定，使得服务器之间无法复用计算资源，只能通过为不同业务单元分别堆加服务器来满足业务要求，随着企业规模发展，显然传统模式的数据中心无法在快速响应和节省成本之间找到平衡点。 虚拟化技术的出现解决了这一矛盾，服务器虚拟化使得操作系统不再直接安装在硬件上，业务服务器成为逻辑服务器概念，形成了逻辑层和物理层分离的横向结构，不仅可以方便地复用硬件资源，管理效率也大大提高。同时Citrix结合服务器虚拟化、应用虚拟化和流技术，提出了新一代动态数据中心的建设模式，能够根据不同业务模块的资源消耗，自动地分配硬件资源，从而最大限度满足企业级数据中心的高效率、高性价比和自动化管理等要求。 由于业务系统的要求，目前企业数据中心越来越多地采用X86服务器，无论是系统扩展性还是系统可靠性都需要通过服务器虚拟化技术进行增强，目前这些服务器部署的主要问题包括： 利用效率低下，由于每种业务运行都有高峰和低谷的周期，服务器不得 不分别按照峰值配备，大量时间运行空闲，再加上可靠性考虑分别配置 双机，不得不牺牲更多的计算资源。
XX单位虚拟桌面解决方案建议书
目录 1 现状与需求分析 (4) 1.1 现状分析 (4) 1.2 用户需求分析 (5) 1.2.1任务型用户 (5) 1.2.2知识型用户 (5) 1.3 交付方式选型 (6) 1.3.1任务型用户 (6) 1.3.2知识型用户 (6) 1.4 方案目标与收益 (7) 2 虚拟桌面方案总体概述 (8) 2.1 虚拟桌面交付架构总体介绍 (8) 2.2 虚拟桌面交付技术介绍 (10) 2.2.1流桌面 (10) 2.2.2独占桌面 (10) 2.3 虚拟桌面交付产品介绍 (11) 2.3.1桌面虚拟化 (11) 2.3.2服务器虚拟化 (11) 3 详细设计 (12) 3.1 逻辑架构设计 (12) 3.1.1数据中心逻辑架构设计 (12) 3.1.2用户接入逻辑架构设计 (13) 3.2 详细架构设计 (13) 3.2.1数据中心详细架构设计 (13) 3.2.2用户接入详细架构设计 (16)
3.3 软硬件规划 (16) 3.3.1硬件规划 (16) 3.3.2软件规划 (18) 3.4 网络架构设计 (19) 3.5 用户访问流程 (19) 3.6 其他考虑因素 (20) 3.6.1系统病毒防控 (20) 3.6.2用户个性化 (20) 3.6.3用户桌面类型选择 (20) 3.6.4知识型桌面运维 (20) 3.6.4.1 运维工作层次划分 (21) 3.6.4.2 桌面生命周期管理 (22)
1 现状与需求分析 1.1 现状分析 根据前期与XX单位的沟通，我们了解到XX单位当前正着手进行虚拟桌面建设，希望通过现今主流的虚拟化技术实现员工的高效灵活办公。 对此，我们也对XX单位现在的信息化实际应用现状做了调查和分析，XX单位当前桌面信息化主要存在如下几个方面的问题： ?提供不同的人员使用，需要随时更换系统及软件 不同专业人员需要的软件并不相同，因此就要求维护人员在不同的环境中为用户提供不同的系统或者软件。现有的情况下，只能将所有软件安装在一套操作系统，这就导致了用户使用其他软件，甚至软件调用资源冲突等问题。 ?实现桌面、数据的跟随 用户移动性的增强要求用户办公所需的桌面和数据能随用户而动，用户可以在公司的不同办公区域、在家中访问各自的桌面，并随时随地保持桌面以及数据的跟随。这对当前XX 单位的信息化提出了新的挑战，IT部门需要通过一种灵活、安全、高效的桌面交付架构， 使得用户需要访问的办公数据在各种终端设备及网络之上无缝切换，用户工作场所的改变并不会影响工作任务的连续性，也不会因为终端设备的改变而导致部分办公数据无法正常访问。 ?数据安全问题 在传统的PC桌面环境中，员工的终端设备与后台业务系统之间的交互产生的真实业务数据会在网络上传输，存在数据被截取并外泄的风险；同时，业务数据和客户信息容易驻留在用户PC本地，PC自身的安全保护措施决定了企业敏感数据被破坏或窃取的概率。当用户从传统PC桌面向虚拟桌面转移时，这些风险被进一步放大。能否安全地隔离用户终端设备和企业数据，成为了XX单位IT部门需要攻克的难点。 ?维护工作繁，PC运维难以为继 XX单位现有约1000台PC终端，终端性能参次不齐，设备维护管理复杂，IT运维人员每天需要面对数量众多的零散服务请求（PC故障、系统恢复、软件安装、补丁更新等）， 由于人数有限，难以为继，矛盾越发突出。
网络基础架构及数据中心规划方案 2016年11月
目录 一．网络建设需求 (3) 1.1 目标架构： (3) 1.2设计目标： (3) 二. 规划方案 (4) 2.1 方案拓扑 (4) 2.2 架构说明 (5) 2.3 为什么选用Vmware虚拟化技术（整个方案的重点） (6) 2.4 VMware方案结构 (7) 2.4.1 基础架构服务层 (7) 2.4.2 应用程序服务层 (9) 2.4.3 虚拟应用程序层 (14) 2.4.4 数据备份 (15) 2.4.5 具体方案陈述 (20) 2.5 VMWARE方案带来的好处 (21) 2.5.1 大大降低TCO (21) 2.5.2 提高运营效率 (23) 2.5.3 提高服务水平 (24) 三. 项目预算 (24) 总述
为推进公司信息化建设，以信息化推动公司业务工作改革与发展，需要在集团总部建设新一代的绿色高效能数据中心网络。 一．网络建设需求 1.1 目标架构： 传统组网观念是根据功能需求的变化实现对应的硬件功能盒子堆砌而构建企业网络的，这是一种较低效率的资源调用方式，而如果能够将整个网络的构建看成是由封装完好、相互耦合松散、但能够被标准化和统一调度的“服务”组成，那么业务层面的变更、物理资源的复用都将是轻而易举的事情。最终形成底层资源对于上层应用就象由服务构成的“资源池”，需要什么服务就自动的会由网络调用相关物理资源来实现。 1.2设计目标： 扩展性： 架构设计能应对集团未来几年的发展以及满足整合分公司资源的需要； 简化管理 使上层业务的变更作用于物理设施的复杂度降低，能够最低限度的减少了物理资源的直接调度，使维护管理的难度和成本大大降低。 高效复用 得物理资源可以按需调度，物理资源得以最大限度的重用，减少建设成本，提高使用效率。即能够实现总硬件资源占用降低了，而每个业务得到的服务反而更有充分的资源保证了。 网络安全：
基于NUMA架构的虚拟化平台的性能优化研究综述 黄步添 摘 要: 随着虚拟化、云计算技术的发展，用户的大型关键业务（如高性能计算业务和大型数据库业务）部署到虚拟化平台。特别以NUMA架构为基础的多核与内存硬件技术，为高性能计算提供了重要的硬件支持，并在传统的非虚拟化平台中广泛应用。在虚拟化环境中，为了有效运行大型关键业务，并使原来多机多核的高性能计算部署在巨型虚拟机中，需要进一步优化服务器的虚拟化性能。因此，基于NUMA架构的服务器虚拟化性能优化，是虚拟化领域一个重要的热点研究方向。本文针对操作系统虚拟化平台，从NUMA服务器架构、虚拟化平台的NUMA感知、基于NUMA架构的虚拟机的调度及迁移、基于NUMA架构的虚拟机性能评测及部署优化等四个方面的最新研究成果进行综述。论文分析了虚拟化平台面临的挑战，指出了虚拟化平台性能优化的难点、分析方法。最后对全文进行总结，提出未来值得进一步研究的方向。 关键词: 虚拟化；NUMA；VMM；Xen；KVM 1 引言 多核系统已经成为数据中心、云计算等的基础架构，越来越多的新的多核系统采用NUMA（Non Uniform Memory Access Architecture）架构。然而，由于数据局部性，片上内存资源的共享竞争，跨节点的数据共享的开销等，使得虚拟化性能问题进一步复杂化。由于物理硬件到虚拟硬件的不正确映射和抽象，程序和系统级的优化在虚拟机内往往不能奏效。 片上共享资源的竞争，严重影响了虚拟化平台所能提供的效率、公平性、QoS（Quality of Service）等特性[19]。现有的研究中，通过硬件技术[24]和程序优化[28]来减轻这种影响；通过一种更加灵活的方法－线程调度，来避免破坏性地使用共享资源[11,12,13,32]，且有效地使用[16,51]。处理器上的共享缓存资源的合理利用是提高虚拟化平台性能的重要技术之一。通过使用PMU（Performance Monitor Unit）采集缓存失效率[1,11,12,32]以及内存带宽使用量[16]来量化共享资源的竞争及共享情况。 较早的研究中，更多关注于线程和内存管理策略的NUMA感知[53,54,55]。最近的研究，Dashti提出了内存密集型的应用引起的内存控制器的拥塞和互连问题，是影响性能的更关键因素[26]。目前研究中大多是侧重于内存负载均衡[49]或CPU负载均衡[1,48,52]，Tian提出Linux的CFS（Completely Fair Schedule）调度器通过感知NUMA架构，来优化调度算法[41]；集成负载表征，Chen提出一种综合性调度算法，避免不必要的任务迁移[52]；Blagodurov提出一种命中率启发式算法，来减轻缓存共享引起的性能退化[11]。这些研究未能很好地感知NUMA架构的特点，且未能全局考虑负载均衡所引起的性能开销。 在虚拟化环境下，持锁者抢占（LHP）问题也是影响性能的关键因素。Strazdins提出采用co-scheduling 算法来避免LHP问题[56]，但是该算法会带来CPU利用率碎片和不确定的系统延迟[57]。2010年3月，英特尔推出了6核32nm处理器家族Westmere，随它而来的也有一个新的VT-x虚拟化技术，即Pause-Loop Exiting(PLE，暂停-循环退出)，它的主要用意就是减少因为循环等待而造成了CPU虚拟资源的浪费。基于PLE机制，Dong提出产生lock waiter任务，来避免CPU周期的浪费，使得提高性能[58]。 近几年的虚拟化研究，Kundu引入机器学习方法，对虚拟机运行指标特征进行分析，来优化虚拟机的放置策略[59]；采用人工神经网络，来对虚拟化环境进行评估，来优化系统资源调度[60]。Tickoo基于benchmark vConsolidate，设计了一种虚拟机性能建模方法[61]。 本文从NUMA服务器架构、虚拟化平台的NUMA感知、虚拟机的NUMA调度及迁移、基于NUMA 架构下的虚拟机性能评测及部署优化等四个方面，对基于NUMA架构的虚拟化平台的性能优化问题进行系
集团虚拟化平台方案建议书
目录 第一章概述 (4) 1.1项目背景 (4) 1.2项目目标 (5) 第二章平台建设方案 (6) 2.1虚拟化平台现状分析 (6) 2.1.1部署架构 (6) 2.1.2平台软件配置 (7) 2.1.3主要问题分析 (7) 2.2平台总体架构 (9) 2.2.1方案设计原则 (9) 2.2.2业务场景梳理 (11) 2.2.3虚拟化平台方案拓扑 (11) 2.3硬件设计方案 (14) 2.3.1服务器设计 (14) 2.3.2存储设计 (14) 2.3.3网络带宽设计 (15) 2.4软件设计方案 (18) 2.4.1服务器虚拟化软件VMware vSphere (18) 2.4.2桌面虚拟化软件VMware? Horizon View (22) 2.4.3桌面虚拟化用户配置管理模块 (25) 2.4.4桌面虚拟化备份模块 (27) 2.4.5桌面安全防病毒模块 (30) 2.4.6云资源管理平台 (32) 2.4.7平台的监控告警模块 (48)
2.4.8运维管理设计 (52) 2.4.9方案可扩展性 (53) 2.5平台实施方案 (57) 2.5.1硬件基础环境安装 (57) 2.5.2虚拟桌面组件服务器部署 (59) 2.5.3标准镜像制作 (61) 2.5.4用户创建和桌面发放 (63) 2.5.5用户桌面迁移 (72) 2.5.6旧有虚拟桌面环境的迁移 (72) 2.6方案优势 (74) 第三章平台设备配置清单 (75) 3.1硬件产品配置说明 (75) 3.2软件产品及集成服务配置说明 (76) 第四章项目实施方案 (77) 4.1实施计划 (77) 4.1.1项目实施时间计划 (77) 4.1.2项目人员 (78) 4.2项目管理/质量管理 (78) 第五章测试及验收 (79) 5.1平台测试 (79) 5.2系统初验 (80) 5.3系统终验 (80) 第六章平台售后运维服务 (80)
虚拟化技术 虚拟化技术是继互联网后又一种对整个信息产业有突破性贡献的技术。对应于计算系统体系结构的不同层次，虚拟化存在不同的形式。在所有虚拟化形式中，计算系统的虚拟化是一种可以隐藏计算资源物理特征以避免操作系统、应用程序和终端用户与这些资源直接交互的去耦合技术，包括两种涵义：使某种单一资源（例如物理硬件、操作系统或应用程序）如同多个逻辑资源一样发挥作用，或者使多种物理资源（例如处理器、内存或外部设备）如同单一逻辑资源一样提供服务。通过分割或聚合现有的计算资源，虚拟化提供了优于传统的资源利用方式。 虚拟化技术的发展为信息产业特别是总控与管理子系统的建设带来了革新性的变化，其所涉及到的技术领域相当广泛。在总控与管理子系统的设计和实现中，虚拟化技术将体现在多个方面，为系统资源的整合及性能的提升产生重要的作用。 1.1.1虚拟化原理 虚拟机是对真实计算环境的抽象和模拟，VMM(Virtual Machine Monitor，虚拟机监视器）需要为每个虚拟机分配一套数据结构来管理它们状态，包括虚拟处理器的全套寄存器，物理内存的使用情况，虚拟设备的状态等等。VMM 调度虚拟机时，将其部分状态恢复到主机系统中。 1.1.2虚拟化有何优势 目前，大多数只能运行单一应用的服务器，仅能利用自身资源的20%左右，
而其他80％甚至更多的资源都处于闲置状态，这样就导致了资源的极大浪费，虚拟化技术通过资源的合理调配，利用其它的资源来虚拟其它应用将使得服务器变得更加经济高效。除能提高利用率外，虚拟化还兼具安全、性能以及管理方面的优势。 用户可以在一台电脑中访问多台专用虚拟机。如果需要，所有这些虚拟机均可运行完全独立的操作系统与应用。例如，防火墙、管理软件和IP语音—所有应用均可作为完全独立的系统。这为目前单一的系统使用模式提供了巨大的管理和安全优势。在单一的使用模式下，只要某个应用出现故障或崩溃，在故障排除之前，整个系统都必须停止运行，从而导致极高的时间和成本支出。 提供相互隔离、安全、高效的应用执行环境。用户可以在一台计算机上模拟多个系统，多个不同的操作系统，虚拟系统下的各个子系统相互独立，即使一个子系统遭受攻击而崩溃，也不会对其他系统造成影响，而且，在使用备份机制后，子系统可以被快速的恢复。同时，应用执行环境简单易行，大大提高了工作效率，降低总体投资成本。 采用虚拟化技术后，虚拟化系统能够方便的管理和升级资源。传统的IT服务器资源是硬件相对独立的个体，对每一个资源都要进行相应的维护和升级，会耗费企业大量的人力和物力，虚拟化系统将资源整合，在管理上十分方便，在升级时只需添加动作，避开传统企业进行容量规划、定制服务器、安装硬件等工作，提高了工作效率。 虚拟化的其它优势还包括：可以在不中断用户工作的情况下进行系统更新；可以对电脑空间进行划分，区分业务与个人系统，从而防止病毒侵入、保证数据安全。此外，虚拟化紧急情况处理服务器（Emergency Server）支持快速转移
1项目概述 1.1竹溪县民政局现状 竹溪县民政局机房现有设备运行年限较长，各业务系统相对独立，造成管理难度大，基于这种现状我司推荐竹溪县民政局信息化启动平台化建设。 竹溪县民政局信息化平台是提高健康水平、提高政府服务质量和效率的有力推手，是规范医疗政府服务，方便群众办事，缓解群众看病难问题的主要手段，不仅对推动竹溪县政务整改工作有重要意义，也是当前竹溪县民政局信息化平台工作迫切的需求。 1.2竹溪县民政局信息化平台建设的基本原则 1)顶层设计，统筹协调原则：竹溪县民政局信息化平台建设要按照国家有 关信息化建设的总体部署和要求，结合竹溪县民政局实际，做好顶层设 计，进行信息资源统筹规划，统一建设规范、标准和管理制度，构建竹 溪县民政局信息化平台为建设目标和任务。运用不同机制和措施，因地 制宜、分类指导、分步推进，促进竹溪县民政局信息化平台工作协调发 展。 2)标准化原则：竹溪县民政局信息化平台建设要在统一标准、统一规范指 导原则下开展，相关技术、标准、协议和接口也须遵循国际、国家、部 颁有关标准，没有上述标准要分析研究，制定出适合竹溪县民政局信息 化平台的标准、规范。 3)开放和兼容性原则：竹溪县民政局信息化平台建设不是一个独立系统， 而是搭建一下通用平台，基于平台承载各类应用系统运行，因此，系统 设计应充分考虑其开放性，同时因发展需要，应具有较好的伸缩性，满 足发展需要。 4)先进性原则：采取业界先进系统架构理念和技术，为系统的升级与拓展 打下扎实基础，如在技术上采用业界先进、成熟的软件和开发技术，面
向对象的设计方法，可视化的面向对象的开发工具，支持 Internet/Ineternet网络环境下的分布式应用；客户/应用服务器/数据 服务器体系结构与浏览器/服务器（B/S）体系相结合的先进的网络计算 模式。 5)安全与可靠的原则：作为竹溪县民政局信息化平台，关乎到民生及医疗 数据安全，其数据库硬件平台必须具备最高的安全性及可靠性，可接近 连续可用。平台一旦出现故障可能会导致群体性事件，因此竹溪县民政 局信息化平台需要建立在一个科学稳定的硬件平台上，并达到系统要求 的安全性和可靠性。二是网络安全。在系统架构和网络结构设计上首先 考虑安全性，必须加强领导、落实责任，综合适用技术、经济、制度、 法律等手段强化网络的安全管理。三是信息安全。主要是数据安全即保 证数据的原始性和完整性，运行数据不可被他人修改或访问，记录者的 记录不容抵赖，访问和修改可追踪性等。在系统设计时既考虑系统级的 安全，又考虑应用级的安全。应用系统采用多级认证（系统级认证、模 块认证、数据库认证和表级认证）等措施，采用用户密码的加密技术以 防止用户口令被破解。同时需制定不断完善的信息系统应急处理预案和 合理的数据库备份策略，在灾难时也能快速从灾难中恢复。四是信息化 平台应具有较强数据I/O处理能力，同时系统在设计时必须考虑在大规 模并发，长期运行条件下的系统可靠性，满足竹溪县民政局信息化7× 24小时的服务要求，保证各机构单位数据交换和资源共享的需要。 6)协调合作原则:要求各有关方将以往的行为方式从独立行事向合作共事 转变，从独立决策向共同决策方式转变。各方在合作基础上，应在人力 资源和设备实体方面全力建立更加稳定的信息技术设施。 1.3平台需求 1.3.1硬件需求 竹溪县民政局信息化平台是支撑整个系统安全、稳定运行的硬件设备和网络设施建设，是系统平台的基础设施。主要包括支撑整个系统安全、稳定运行所需
锐捷网络云课堂增强版方案 建议书 锐捷网络 2017年7月
目录 1方案概述 (1) 1.1项目背景 (1) 1.2项目建设目标 (1) 1.3方案设计思路 (2) 2用户场景分析 (4) 2.1项目概述 (4) 2.2多间学校实地勘察概况 (4) 2.3机房类型分析 (6) 2.4云机房建设关键点 (6) 3项目需求分析 (7) 3.1业务架构与需求分析 (7) 3.2总体设计要求 (8) 3.2.1需求特点总结 (8) 3.2.2方案设计原则 (8) 4云课堂增强版项目总体架构设计 (10) 4.1云课堂增强版建设方案设计 (10) 4.2建设思路探索 (11) 4.2.1云课堂增强版部署场景 (12) 5方案详述 (14) 5.1教室拓扑设计 (14) 5.2智能云终端区域模块设计 (15) 5.2.2智能云终端选择 (17) 5.3校园网及云课堂增强版管理云主机区域模块设计 (17) 5.3.1云课堂增强版云主机管理功能 (18) 5.3.2云课堂增强版云主机选择 (18)
6云课堂增强版方案特点和优势 (19) 6.1云管理体验 (19) 6.1.1镜像分发快速搞定 (19) 6.1.2教室一键配置、轻松管理 (20) 6.1.3不需要维护的智能云终端 (20) 6.2性能出众 (20) 6.3安全可靠 (21) 6.4深入教学 (22)
1 方案概述 一直以来，传统计算机教室普遍使用的是独立运算的个人终端PC。但是，随云计算技术的成熟和客户日益增多的问题， PC 并不是当下最理想的解决方案。同时数字时代的到来，以计算机为核心的数字手段已融入到各专业的教学与应用中，且发挥着越来越重要的作用，高校、职校机房也是如此。RCC(Ruijie Cloud Class)云课堂增强版是根据不断整合和优化校园机房设备的工作思路，结合高教广大学校的实际情况编制的新一代计算机教室建设方案。云课堂增强版兼顾桌面虚拟化的简管理、易维护的特性，同时可以支持高教中复杂应用。每间教室使用新一代的智能云终端满足高校机房各种应用，多间教室可以通过一台云主机进行统一管理，学生便可体验具有高图像处理能力的云桌面环境。云课堂增强版版可按照课程提供丰富多彩的教学系统镜像，将云技术和教育场景紧密结合，实现教学集中化，管理智能化，维护简单化，将专业计算机教室带入云的时代！ 1.1项目背景 近年来，云计算因具备资源按需分配、安全可控、数据可靠、节约成本、提高资源利用率、统一管理、系统冗余等多种特性，在各行业的应用越来越广泛，通过越来越广泛的网络覆盖，云计算服务的随时随地交付变为可能。 但功能如此强大的云计算技术却在高教行业迟迟没能落地，其主要原因有五点：图像处理能力差、部署困难、管理技术门槛高、用户体验较差以及初次投资成本过高 1.2项目建设目标 云课堂增强版根据不断整合和优化校园机房设备的工作思路，结合高教/职
虚拟化技术原理 精要CurrentVersion: 1.0 Date: 2011-02-24 Author: Jack Tan
版本历史 版本状态作 者参与者起止日期备注 0.1Jack Tan09-08-13完成草稿 1.0Jack Tan11-02-24修订
1. 概述 1.1 虚拟化 虚拟化(Virtualization) 是资源的逻辑表示，其不受物理限制的约束。 虚拟化技术的实现形式是在系统中加入一个虚拟化层，将下层的资源抽象成另一形式的资源，提供给上层使用。 本质上，虚拟化就是由位于下层的软件模块，通过向上一层软件模块提供一个与它原先所期待的运行环境完全一致的接口的方法，抽象出一个虚拟的软件或硬件接口，使得上层软件可以直接运行在虚拟环境上。 通过空间上的分割、时间上的分时以及模拟，虚拟化可将一份资源抽象成多份，亦可将多份资源抽象成一份。 虚拟化中的两个重要的定语名词：宿主(Host) 和客户(Guest) Host 用在物理资源前，Guest 则用于虚拟出来的资源前。如将一个物理机器虚拟成多个虚拟机器，则称物理机为Host Machine，运行其上的OS 为Host OS；称多个虚拟机为Guest Machine，运行其上的OS 为Guest OS 1.2 虚拟机 虚拟机(Virtual Machine) 是由虚拟化层提供的高效、独立的虚拟计算机系统，其皆拥有自己的虚拟硬件（CPU，内存，I/O 设备）。通过虚拟化层的模拟，虚拟机在上层软件看来，其就是一个真实的机器。这个虚拟化层一般称为虚拟机监控器(Virtual Machine Monitor, VMM)
微软桌面虚拟化解决方案 建议书 Prepared for: 长春卓文工务科技公司 Prepared by： XXX 2014年3月20日
目录 1面临的挑战 (1) 1.1 办公桌面管理琐碎、困难 (1) 1.2 用户办公桌面长时间无法恢复使用，抱怨很多 (1) 1.3 IT发展被旧应用系统的兼容性问题严重阻碍 (2) 1.4 公司机密信息管控难度非常大，且手段陈旧 (2) 1.5 办公环境必须随身携带，极为不便，更无法解决突发情况时 使用的需求 (2) 1.6 办公用电脑资源存在重复消耗现象，管理水平得不到显著提 升3 2企业需求 (4) 2.1 加强办公桌面的标准化管理，减少出现问题的次数 (4) 2.2 降低办公环境的宕机时间，改善服务用户体验 (4) 2.3 在IT环境不断提升中确保不兼容程序的继续服务 (5) 2.4 严格把关办公应用的使用范围，确保办公信息的安全 (5) 2.5 随时随地安全访问办公环境，提高办公效率 (5) 2.6 计算资源动态化，让桌面环境管理水平跃上新台阶 (5) 3微软建议 (7) 3.1 桌面虚拟化预想场景 (8) 3.2 VDI 在企业中的价值： (10) 3.3 微软VDI解决方案包括以下特性： (12) 3.4 基于全新云平台的桌面虚拟化 (13)
4微软技术说明 (17) 4.1 建议方案架构图 (17) 4.2 方案组成功能描述 (18) 4.3 VDI功能特点描述 (20) 5微软方案的技术特点 (38) 5.1 虚拟化基础技术 (38) 5.2 虚拟桌面管理 (40) 5.3 高可用性 (42) 5.4 虚拟化环境的升级、维护 (49) 5.5 系统环境备份 (51) 5.6 运行状态监控 (52) 5.7 运维流程自动化 (55) 5.8 桌面虚拟化服务管理 (57) 5.9 虚拟化方案的安全 (60) 5.10 APP-V应用虚拟化解决方案 (61) 6其它 (67) 6.1 售后技术支持 (67)
虚拟化技术介绍及应用 1 虚拟化技术简介 目前虚拟化技术深入人心，从服务器到桌面都呈现出一片繁荣的景象，由此相信多数人都不会怀疑虚拟技术的可用性和研究其的必要性。通俗说来，虚拟化就是把物理资源转变为逻辑上可以管理的资源，以打破物理结构间的壁垒。虚拟化技术就其本质而言属于一种资源管理技术，它将硬件、软件、网络、存储等硬件设备隔离开来,使用户能更合理更充分的控制与管理各种资源。 1.1 术语介绍 1）.宿主机，即虚拟机管理器所在的系统 2）.客户机，即运行在虚拟化管理器之上的系统 3）.VMM, Virtual Machine Monitor. 虚拟机监视器 4）.hypervisor，也称为虚拟机管理系统（包含VMM） 2 虚拟化技术历史 IBM 早在 20 世纪 60 年代开发 System/360?Model 67 大型机时就认识到了虚 拟化的重要性。Model 67 通过 VMM（Virtual Machine Monitor）对所有的硬件接口都进行了虚拟化。但在x86平台上的虚拟化技术起步较晚，但随着x86平台CPU性能越来越强健，在市场上的应用越来越广泛，x86平台下的虚拟化技术同样得到了快速发展，特别是支持虚拟化技术的芯片辅助技术（即CPU虚拟化技术）出现以后，x86平台一直以来对虚拟化支持不佳的形象发生了很大改变，x86 平台已经成为了虚拟化技术发挥作用的重要平台之一。 虚拟化技术的发展大概经历了下面两个阶段。 初级阶段：在虚拟化早期，人们采用模拟软件技术模拟出计算机硬件和软件。模拟层与操作系统对话，而操作系统与计算机硬件对话。在模拟层中安装的操作系统并不知道自己是被安装在模拟环境下的，你可以按照常规的方法安装操作系统。这种虚拟化需要付出很大的性能代价。 高级阶段：随着虚拟技术发展的不断深化，虚拟化被带到了一个更高的级别。在模拟层（负责被虚拟机器的指令翻译）和硬件之间，不需要任何主机操作系统运行硬件上的虚拟机。虚拟机监控器直接运行在硬件上。由此虚拟化变得更加高效。 3 虚拟化技术原理 我们首先简要介绍一下虚拟化技术及其涉及的元素。虚拟化解决方案的底部是要进行虚拟化的机器。这台机器可能直接支持虚拟化，也可能不会直接支持虚拟化；那么就需要系统管理程序层的支持。系统管理程序，或称为 VMM，可以看作是平台硬件和操作系统的抽象化。在某些情况中，这个系统管理程序就是一个操作系统；此时，它就称为主机操作系统。
网络虚拟化介绍及应用实例 技术背景 随着社会生产力的不断发展，用户需求不断发展提高，市场也不断发展变化，谁能真正掌握市场迎合用户，谁就能够占领先机提高自己的核心竞争力。企业运营中关键资讯传递的畅通可以帮助企业充分利用关键资源，供应链、渠道管理，了解市场抓住商机，从而帮助企业维持甚至提高其竞争地位。作为网络数据存储和流通中心的企业数据中心，很显然拥有企业资讯流通最核心的地位，越来越受到企业的重视。当前各个企业/行业的基础网络已经基本完成，随着“大集中”思路越来越深入人心，各企业、行业越来越迫切的需要在原来的基础网络上新建自己的数据中心。数据中心设施的整合已经成为行业内的一个主要发展趋势，利用数据中心，企业不但能集中资源和信息加强资讯的流通以及新技术的采用，还可以改善对外服务水平提高企业的市场竞争力。一个好的数据中心在具有上述好处之外甚至还可以降低拥有成本。 1.虚拟化简介 在数据大集中的趋势下，数据中心的服务器规模越来越庞大。随着服务器规模的成倍增加，硬件成本也水涨船高，同时管理众多的服务器的维护成本也随着增加。为了降低数据中心的硬件成本和管理难度，对大量的服务器进行整合成了必然的趋势。通过整合，可以将多种业务集成在同一台服务器上，直接减少服务器的数量，有效的降低服务器硬件成本和管理难度。 服务器整合带来了巨大的经济效益，同时也带来了一个难题：多种业务集成在一台服务器上，安全如何保证？而且不同的业务对服务器资源也有不同的需求，如何保证各个业务资源的正常运作？为了解决这些问题，虚拟化应运而生了。虚拟化指用多个物理实体创建一个逻辑实体，或者用一个物理实体创建多个逻辑实体。实体可以是计算、存储、网络或应用资源。虚拟化的实质就是“隔离”—
《VRML虚拟现实技术在数字校园系统中应用研究》文献综述 摘要：教育部在一系列相关的文件中，多次涉及到了数字校园，阐明了数字校园的地位和作用。虚拟数字校园模拟真实世界，提供了一个生动的校园空间。将虚拟现实技术应用在数字校园系统的开发，有助于大学自身的宣传和信息的高度集中、配置和互动。它在数字校园的应用，可以大大提高校园展示效果，也能够体现校园个性方面的优势，对校园今后的推广及展示带来非常大的帮助 关键词：虚拟现实；数字校园；基本概况 前言 教育部在一系列相关的文件中，多次涉及到了虚拟校园，阐明了虚拟校园的地位和作用。建设虚拟三维数字校园可以比较直观的了解校园的各个区域，在这个三维的校园里，空间次序的视觉理解和感知变得非常容易，使浏览者对校园环境产生身临其境的感觉[1]，其中的教学楼、实验楼、图书馆、宿舍楼、食堂、道路及绿化地带和种植的植物，都栩栩如生的呈现在我们的眼前，三维虚拟校园模拟真实世界，提供了一个生动的校园空间。三维虚拟校园可直接嵌入到大学的网站，直接通过网络浏览器察看，其丰富的、人性化的信息查询等功能，有效提高大学的美誉度，有助于大学自身的宣传和信息的高度集中、配置和互动。三维虚拟校园的直观特性，可以优化领导管理，对于校园信息管理、校园规划、建设等能够全局掌控。 一、虚拟现实技术的发展状况的研究 虚拟现实（Virtual Reality）技术是20世纪90年代初崛起的一种实用技术，它由计算机硬件、软件以及各种传感器构成三维信息的虚拟环境，可以真实地模拟现实中能实现的物理上的、功能上的事物和环境[2]。在虚拟现实环境中可以直接与虚拟现实场景中的事物交互，产生身临其境的感受，从而使人在虚拟空间中得到与自然世界同样的感受。该技术的兴起，为科学及工程领域大规模的数据及信息提供了新的描述方法。虚拟现实技术大量应用于建筑设计及其相关领域，该技术提供了“虚拟建筑”这种新型的设计、研究及交流的工具手段[3]。 在虚拟现实的发展过程中总结出虚拟现实系统应具有以下四个特征：（1）多感知性。指除一般计算机所具有的视觉感知外，还有听觉感知、触觉感知、运动感知、甚至还包括味觉、嗅觉、感知等。理想的虚拟现实应该具有一切人所具有的感知功能。（2）存在感。指用户感动作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该达到使用户难辨真假的程度。（3）交互性。指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度。（4）自主性。指虚拟环境中物体依据现实世界物理运动定律动作的程度[4]。 虚拟现实技术自诞生以来，其应用一直受到科学界、工程界的重视，并不断取得进展，虚拟现实蕴藏的技术内涵与艺术魅力不断地激发着人们丰富的想象思维和创造的热情。从本质上讲，虚拟现实技术就是一种先进的人机交互技术[5]，其追求的技术目标就是尽量使用户与电脑虚拟环境进行自然式的交互。因此，虚拟现实技术为我们架起了一座人与数字世界沟通的桥梁。 二、虚拟现实技术在数字校园系统的应用解析 目前，数字校园存在有2个定义，并分别带来不同的研究与实践。一种定义是从信息、网络和媒体技术发展角度，数字校园被理解为一个以计算机和网络为平台的、远程教学为主的信息主体；另一个事从因特网、虚拟现实技术、网络虚
XXXX 桌面云解决方案建议书 201X年X月 深信服科技有限公司
目录 第1章项目概述 (1) 1.1项目背景 (1) 1.2需求分析 (1) 1.2.1高昂的运维和支持成本 (1) 1.2.2数据丢失和泄密风险大 (2) 1.2.3阻碍企业移动业务战略 (2) 1.3革新的桌面交付模式 (2) 1.3.1桌面云概念定义 (2) 1.3.2桌面云带来的变化 (3) 1.4设计原则 (3) 第2章深信服aDesk桌面云方案介绍 (4) 2.1一站式方案概述 (4) 2.2主要功能列表 (5) 2.3多种桌面交付类型 (8) 2.4方案价值总结 (9) 2.5方案优势介绍 (10) 第3章XXXX桌面云整体架构设计 (11) 3.1深信服桌面云整体架构 (11) 3.2组件及模块介绍 (11) 3.2.1AD/DHCP服务器 (11) 3.2.2桌面服务器和磁盘阵列（VMS） (12) 3.2.3虚拟桌面控制VDC (12) 3.2.4终端设备 (12) 3.3服务器群集设计思路 (13) 3.4深信服SRAP协议技术详解 (13) 第4章桌面云方案软硬件需求 (16) 4.1服务器存储选型依据 (16) 4.2容量估计及性能分析 (18)
4.3aDesk桌面云方案配置参数 (18) 4.3.1容量规划 (18) 4.3.2软硬件列表 (19) 第5章产品精彩亮点解析 (20) 5.1良好用户体验 (20) 5.1.1高清视频体验 (20) 5.1.2高效SRAP协议 (20) 5.1.3单点登录技术 (21) 5.1.4自动化桌面部署 (21) 5.2最优的灵活性 (22) 5.2.1广泛终端支持 (22) 5.2.2丰富的桌面类型 (22) 5.2.3外设的总线映射技术 (23) 5.2.4智能开关机 (24) 5.3端到端安全设计 (24) 5.3.1终端安全 (24) 5.3.2传输安全 (25) 5.3.3平台安全 (25) 5.4最低的IT总体成本 (26) 5.4.1高效率、低能耗瘦终端 (26) 5.4.2内存页合并技术 (27) 5.4.3镜像分离和IO加速 (27) 5.4.4桌面服务器群集设计 (28)