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隨著技術(shù)的發(fā)展，公有云、私有云所提供的業(yè)務(wù)已經(jīng)在部分領(lǐng)域互相融合，并且在行業(yè)客戶方面也有較大突破，不再局限于IT企業(yè)而滲入到了制造、銀行、汽車等諸多行業(yè)中。相比公有云，私有云具有本地部署、管理受控、帶寬充裕等特點(diǎn)而受到客戶青睞。 本章首先將介紹公有云與私有云在通用標(biāo)準(zhǔn)上的區(qū)別，然后再通過私有云在一些典型行業(yè)落地時(shí)遇到的痛點(diǎn)，向讀者概述現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)私有云的狀況。 私有云首先屬于“云”的范疇，它仍然符合IaaS、PaaS、SaaS分層定義，以及更細(xì)化的虛擬服務(wù)器、云桌面、云存儲(chǔ)、CDN、負(fù)載均衡、應(yīng)用程序平臺(tái)和數(shù)據(jù)庫服務(wù)等。近些年來國(guó)內(nèi)外關(guān)于“云”的討論與實(shí)踐來從未中斷，但由于其種類較多、廠家宣傳過分渲染、受眾群體較為分散等諸多因素，導(dǎo)致大眾對(duì)“云”的理解存在些許偏頗。 首先，“云”的通用功能是提供某種IT服務(wù)，其服務(wù)仍然以計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等資源中的某個(gè)或某些元素為載體，并可通過量化指標(biāo)測(cè)量其服務(wù)質(zhì)量。這些元素在不同層面的組合即是不同種類的服務(wù)，比如IaaS層面提供虛擬機(jī)運(yùn)行環(huán)境，PaaS層面提供應(yīng)用運(yùn)行環(huán)境，SaaS層面則直接提供終端應(yīng)用。終端用戶與服務(wù)提供商對(duì)“云”的理解有所不同——終端用戶認(rèn)為它是無所不在、隨用隨取、具有一定安全性和可靠性的服務(wù)實(shí)體，而服務(wù)提供商則將其定義為有彈性、可擴(kuò)展的、前景廣闊的IT基礎(chǔ)架構(gòu)。但不論從哪個(gè)角度考慮我們都會(huì)有一點(diǎn)共識(shí)，那就是“云即服務(wù)”。 公有云與私有云有幾點(diǎn)關(guān)鍵差別，比如服務(wù)對(duì)象、基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模等方面。公有云依托其強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，面向整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)提供服務(wù)；私有云面向一些團(tuán)體用戶，公共網(wǎng)絡(luò)資源較少。表1-1是公有云與私有云的在各方面的對(duì)比。 表1-1 公有云與私有云特點(diǎn)對(duì)比
在某些情況下兩者也存在交叉，比如有廠商會(huì)提供私有云下的公有云管理套件，也有公有云下自建私有云的解決方案，而這些也是當(dāng)前“混合云”的一種存在形式。 本書的私有云介紹將以提供基礎(chǔ)架構(gòu)的開源IaaS、PaaS為主，除特別說明，以后章節(jié)提及“私有云”即表示“IaaS”或“PaaS”，不代表其他類型服務(wù)。 目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的私有云可以按產(chǎn)品類型和客戶群體進(jìn)行垂直和水平細(xì)分。垂直細(xì)分即按照私有云的相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行分類，包括軟件平臺(tái)、服務(wù)器設(shè)施、接入終端等；水平細(xì)分即按照它們所面向行業(yè)客戶類型進(jìn)行劃分。
根據(jù)云平臺(tái)的服務(wù)提供內(nèi)容，比如虛擬機(jī)、應(yīng)用環(huán)境、云存儲(chǔ)、計(jì)算、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)等可以將云分為IaaS、PaaS、SaaS。表1-2是各個(gè)層次中的主流私有云市場(chǎng)典型項(xiàng)目或公司。 表1-1 私有云平臺(tái)典型項(xiàng)目/產(chǎn)品
國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中，在各個(gè)層次都有公司參與，其中以IaaS和SaaS最多、PaaS相對(duì)較少。根據(jù)筆者的初步統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)目前在IaaS層擁有私有云產(chǎn)品（軟件、硬件）并且有行業(yè)案例的公司超過100家，其中以桌面云為主要軟件產(chǎn)品且運(yùn)營(yíng)兩年以上的公司有超過30家；PaaS層由于其受眾以開發(fā)人員為主，所以在國(guó)內(nèi)主要以互聯(lián)網(wǎng)公司內(nèi)部使用為主，但隨著Docker的火熱也有公司開始涉足私有云形式的PaaS平臺(tái)，他們目前以中小型互聯(lián)網(wǎng)公司、理工科學(xué)校等有大量軟件開發(fā)需求的客戶為主；SaaS出現(xiàn)最早，國(guó)內(nèi)電商公司在這方面有豐富的經(jīng)驗(yàn)積累，并且私有云形式的SaaS也是最容易落地的，比如CRM、OA、ERP系統(tǒng)等。
服務(wù)器廠商在國(guó)內(nèi)的私有云行業(yè)中處于“大賣家”的地位。首先無論是使用公有云、私有云，總免不了服務(wù)器的采購。同時(shí)我們可以從這些年來服務(wù)器廠商的產(chǎn)品目錄中發(fā)現(xiàn)，他們中很多都開始以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)為關(guān)鍵字準(zhǔn)備了各種配置的服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，某些廠商還推出了類似OpenRack的一體化機(jī)柜、計(jì)算存儲(chǔ)一體的超融合架構(gòu)解決方案等。 比較值得注意的是，當(dāng)政企、學(xué)校等單位的IT部門的提出需求時(shí)，首先會(huì)知道此消息的很可能是各一線集成商代表，又由于服務(wù)器采購在政企采購中的比例較大，此時(shí)集成商會(huì)考慮到價(jià)格、風(fēng)險(xiǎn)等因素而就客戶需求的相關(guān)解決方案優(yōu)先咨詢服務(wù)器廠商，所以有一部分私有云平臺(tái)廠商在進(jìn)入相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域時(shí)又主要依托于服務(wù)器廠商。
桌面云在私有云項(xiàng)目中占據(jù)著不少的比例，考慮到帶寬成本以及技術(shù)實(shí)現(xiàn)等因素，目前它仍以私有云作為主要存在形式（筆者成文時(shí)Amazon剛剛推出基于PCoIP協(xié)議的公有桌面云）?？蛻舳俗鳛檫B接私有云桌面的主要設(shè)備，按照對(duì)外部服務(wù)的依賴程度可以分為瘦客戶端和胖客戶端。瘦客戶端一般是本身計(jì)算能力較弱的嵌入式設(shè)備，它僅僅向用戶提供接入外部桌面的環(huán)境，因?yàn)樾詢r(jià)比高、易定制而被私有云廠商和客戶青睞；胖客戶端由于其性能較強(qiáng)，所以它可以直接運(yùn)行普通操作系統(tǒng)而非嵌入式操作系統(tǒng)，從而用戶在使用時(shí)就可以在功能或者性能上減少對(duì)服務(wù)器的依賴，從而在必要的時(shí)候進(jìn)行離線操作。國(guó)內(nèi)的消費(fèi)和工業(yè)電子生產(chǎn)力一直處于領(lǐng)先地位，十多年前深圳就有廠商代工遠(yuǎn)程桌面（UNIX/Linux X-Windows、Windows RDP）圖形接入設(shè)備，近年來則隨著私有云市場(chǎng)需求的上升趨勢(shì)而開始生產(chǎn)云桌面終端。 常見的客戶端CPU架構(gòu)有ARM、x86、PPC、MIPS，但國(guó)內(nèi)廠商主要ARM和x86為主，它們?cè)诔杀?、?jì)算能力、圖形處理能力、可定制性等方面有所差異。而私有云平臺(tái)廠商在選擇客戶端時(shí)，會(huì)綜合考慮云桌面的協(xié)議優(yōu)化、應(yīng)用場(chǎng)景、用戶體驗(yàn)、價(jià)格等綜合因素。不具備硬件生產(chǎn)能力的私有云軟件廠商往往需要從硬件廠商購買設(shè)備，而硬件設(shè)備廠商又不具有云桌面專有的嵌入式操作系統(tǒng)定制能力。這種狀況下就誕生了一部分提供客戶端操作系統(tǒng)的廠商，他們往往與硬件廠商合作，共同向軟件廠商提供可定制的客戶端設(shè)備。 以服務(wù)器、云平臺(tái)、客戶端或者它們之間的組合為核心產(chǎn)品，是當(dāng)前階段國(guó)內(nèi)私有云公司的總體發(fā)展方向。 對(duì)于傳統(tǒng)的行業(yè)IT架構(gòu)來說，其實(shí)現(xiàn)“云”化的過程多是基于現(xiàn)有系統(tǒng)升級(jí)為虛擬化，并輔之以資源池化等措施，漸漸轉(zhuǎn)化為一個(gè)完整的私有云。在接下來的小節(jié)中，筆者會(huì)根據(jù)親身經(jīng)驗(yàn)介紹并總結(jié)私有云在典型行業(yè)中的應(yīng)用場(chǎng)景以及在落地過程中遇到的痛點(diǎn)。
政務(wù)私有云的桌面使用情況可劃分為普通辦公、財(cái)務(wù)辦公等，而這些正是桌面云期望的最佳應(yīng)用場(chǎng)景，加之目前國(guó)內(nèi)政企在一些關(guān)鍵項(xiàng)目上非常樂意采用國(guó)內(nèi)虛擬化產(chǎn)品，這也就給國(guó)內(nèi)IT廠商帶來了機(jī)遇。 （1） 場(chǎng)景模型 政企中的私有桌面云近些年來一直是各廠商大力推廣的場(chǎng)景，圖1-1是從辦公流程角度構(gòu)造的政務(wù)桌面云模型。 圖1-1 辦公流程角度的政務(wù)桌面云模型 1）桌面需求。 面向辦公的桌面，一般需求為Office、郵件處理等文字密集型軟件；通信類軟件一般為國(guó)內(nèi)廠商開發(fā)的非廣域網(wǎng)通信軟件；防病毒軟件種類比較多，比如卡巴斯基、小紅傘等；影音類軟件使用局限于網(wǎng)頁flash，或者國(guó)內(nèi)廠商定制的多媒體客戶端。 對(duì)于財(cái)務(wù)桌面，需求除了普通辦公桌面外也有一些財(cái)務(wù)類軟件，這些軟件對(duì)桌面負(fù)荷較普通辦公桌面的資源消耗相當(dāng)，但是往往會(huì)有U-Key、指紋儀等終端授權(quán)設(shè)備。由于財(cái)務(wù)人員的辦公流暢度非常重要，所以對(duì)于這類桌面我們往往需要進(jìn)行特殊設(shè)置，比如將其固定到某臺(tái)服務(wù)器上運(yùn)行，并額外添加資源，保證其運(yùn)行環(huán)境最優(yōu)。 在普通桌面與財(cái)務(wù)桌面以外，也有一些浮動(dòng)桌面可供出差人員或者來訪人員臨時(shí)使用。此種桌面與一般辦公桌面無異，但會(huì)有用戶檢查、外設(shè)管理、無狀態(tài)模式等限制性要求，以防止使用不當(dāng)導(dǎo)致信息泄露。 2）系統(tǒng)管理。 政企中的網(wǎng)絡(luò)管理人員通常是具有一定計(jì)算機(jī)水平的專業(yè)人士，他們?cè)谕茝V辦公桌面的過程中起著很重要的作用。對(duì)于廠商來說首先獲得他們的認(rèn)可，解決他們?cè)诂F(xiàn)有架構(gòu)中遇到的管理困難，往往會(huì)對(duì)銷售帶來極大便利。不管在哪種場(chǎng)景中，管理人員對(duì)產(chǎn)品的認(rèn)可，都是產(chǎn)品價(jià)值的體現(xiàn)之一，因?yàn)樗麄儽葟S商更了解用戶需求。 3）安全保障。 政務(wù)IT系統(tǒng)中的安全模塊體現(xiàn)在多個(gè)地方，包括桌面、網(wǎng)絡(luò)、交換設(shè)備、服務(wù)器、操作系統(tǒng)，同時(shí)也會(huì)與其他基礎(chǔ)設(shè)施連接，每個(gè)模塊相對(duì)獨(dú)立又緊密聯(lián)系。一般在涉及保密的場(chǎng)景中，我們會(huì)采取服務(wù)端鏡像加密和其他一系列的安全保障工作，兼顧性能和安全的同時(shí)保證桌面體驗(yàn)，具體措施會(huì)在以后的章節(jié)中有所闡述。 4）融合架構(gòu)。 物理機(jī)與虛擬機(jī)同時(shí)提供服務(wù)的模式已經(jīng)不是什么新東西了，早些年就已經(jīng)有一大批使用虛擬服務(wù)器的政企客戶，但基本都是國(guó)外產(chǎn)品。隨著一系列國(guó)產(chǎn)化政策和措施，國(guó)產(chǎn)品牌才開始嶄露頭角。一些服務(wù)器消耗量比較大的政企客戶，也漸漸地在周邊業(yè)務(wù)系統(tǒng)上使用國(guó)產(chǎn)虛擬化產(chǎn)品。筆者相信在未來幾年內(nèi)，國(guó)內(nèi)虛擬化廠商會(huì)在政務(wù)云的服務(wù)器虛擬化中會(huì)占有很大比例，并且是不可替代的重要組成。 （2）痛點(diǎn)——文件監(jiān)視 談?wù)?wù)云，很多標(biāo)書中都會(huì)提到的一點(diǎn)就是文件監(jiān)視，即能夠監(jiān)視虛擬機(jī)內(nèi)文件（夾）的整個(gè)生命周期。一般虛擬化廠商在這方面積累較少，去開發(fā)一套完整的文件監(jiān)視系統(tǒng)有比較大的工作量，所以他們往往會(huì)使用第三方產(chǎn)品進(jìn)行集成。國(guó)內(nèi)常用的文件監(jiān)視方法如使用Windows文件系統(tǒng)事件通知機(jī)制，對(duì)應(yīng)的商業(yè)軟件也都比較成熟，在此筆者就不列舉了。那么既然有現(xiàn)成的解決方案，那么為什么要把它列為虛擬化軟件的痛點(diǎn)呢？我們從以下兩個(gè)方面進(jìn)行說明。 技術(shù)方面：此類軟件一般不止監(jiān)視文件讀寫、目錄讀寫、重命名、拷貝，同時(shí)也會(huì)對(duì)硬盤分區(qū)內(nèi)容進(jìn)行掃描，而這點(diǎn)對(duì)于云桌面的增量硬盤來說是IOPS比較高的負(fù)載。 銷售方面：標(biāo)書中有時(shí)會(huì)提到“上述功能或者軟件均需來自同一廠商”，這就需要虛擬化廠商有一定實(shí)力，專門的軟件廠商才會(huì)與之合作為其定制，而這點(diǎn)對(duì)于現(xiàn)在雨后春筍般的虛擬化廠商而言，正是痛處——目前國(guó)內(nèi)各家虛擬化系統(tǒng)差異化嚴(yán)重，導(dǎo)致傳統(tǒng)廠商為虛擬化定制的成本相對(duì)會(huì)比較高，而不愿意為國(guó)內(nèi)中小廠商定制了。 但令人欣慰的是，現(xiàn)在有些已經(jīng)有廠商開始提供可與桌面云緊密結(jié)合的云存儲(chǔ)了，無論從技術(shù)還是銷售方面都能較好地應(yīng)付此場(chǎng)景。 （3） 痛點(diǎn)——行為管理 政務(wù)云中的行為管理包括：虛擬機(jī)控制、外設(shè)控制、桌面軟件安裝、文件讀寫、網(wǎng)絡(luò)訪問授權(quán)等等。對(duì)于以開源軟件為基礎(chǔ)的廠商而言，桌面軟件安裝權(quán)限管理可以借助Windows AD，但是更細(xì)顆粒度的文件讀寫管理則需要進(jìn)行再開發(fā)或借助第三方軟件。 文件管控和行為管理都是政務(wù)云用戶較為關(guān)注的地方，并且界面呈現(xiàn)上要集成到云平臺(tái)中。用某次與客戶交流的原話說：“你最好這里有一個(gè)網(wǎng)頁，我可以看到誰在哪用著這個(gè)虛擬機(jī)、在拷貝什么東西，我也可以在界面上管理這些虛擬機(jī)能上什么網(wǎng)”。 目前桌面云的行為管理中，筆者暫時(shí)未發(fā)現(xiàn)統(tǒng)一的解決方案。傳統(tǒng)的行為管理軟件不能夠管理到桌面接入端，甚至有時(shí)候還與虛擬機(jī)的硬件配置有兼容性問題。如果針對(duì)某種桌面云平臺(tái)進(jìn)行開發(fā)，則可能會(huì)涉及到桌面軟件、終端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、模擬器等多方面因素，從而導(dǎo)致維護(hù)性與可移植性較差，開發(fā)周期也會(huì)比較長(zhǎng)。 （4）小結(jié) 政務(wù)私有云項(xiàng)目中，有時(shí)客戶對(duì)云桌面的需求并不是很明確。即使有明確需求，他們往往還是參考成熟商業(yè)桌面產(chǎn)品的功能進(jìn)行招標(biāo)。而針對(duì)這些痛點(diǎn)，云平臺(tái)廠商除了與傳統(tǒng)軟件廠商進(jìn)行合作外，大可以自行開發(fā)。筆者在虛擬機(jī)文件帶外管理方面進(jìn)行了一些技術(shù)探索，希望對(duì)國(guó)內(nèi)廠商有所幫助，具體細(xì)節(jié)可參考第9章相關(guān)內(nèi)容。
教育行業(yè)是目前國(guó)內(nèi)很多虛擬化廠商都在發(fā)力的市場(chǎng)，其中做的比較好的廠商有兩類。一類是專注教育行業(yè)數(shù)十年乃至更長(zhǎng)的傳統(tǒng)軟件廠商，它們擁有豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和深厚的客戶關(guān)系背景；另一類則是專注教育云的新廠商，他們?cè)诮鉀Q問題時(shí)擁有與傳統(tǒng)軟件廠商的不同角度，某些場(chǎng)景中更接近客戶不斷發(fā)展的需求。 學(xué)校對(duì)云桌面的需求隨著PC設(shè)備的更替而呈現(xiàn)梯度增長(zhǎng)，教學(xué)機(jī)房、服務(wù)器機(jī)房、教師電腦等都有虛擬化產(chǎn)品的進(jìn)入。他們選擇虛擬化產(chǎn)品時(shí)，不止關(guān)心云桌面的體驗(yàn)、虛擬服務(wù)器的穩(wěn)定，往往也很在意成本問題。 （1）場(chǎng)景模型 在以高校、普教、職校為重點(diǎn)的教育行業(yè)項(xiàng)目中，往往都有教學(xué)機(jī)房、教師桌面采用云桌面的場(chǎng)景。圖1-2是從服務(wù)角度構(gòu)造的教學(xué)機(jī)房桌面與教師桌面共存場(chǎng)景模型。 圖1-1 服務(wù)提供角度的教育云模型 1）桌面需求。 對(duì)于學(xué)校中使用的桌面，一般可分為教師辦公桌面和機(jī)房教學(xué)桌面。 教師桌面即普通辦公桌面，主要用途即為教師提供日常辦公軟件，一般無特殊要求。 而機(jī)房教學(xué)桌面有安裝軟件繁多、使用時(shí)間固定、并發(fā)量大等特點(diǎn)，比較考驗(yàn)虛擬化產(chǎn)品的綜合素質(zhì)。桌面安裝軟件除日常辦公軟件外，也包括各種文字、圖形密集類教學(xué)軟件，也極有可能安裝影音廣播教學(xué)類軟件。只有在某些特殊情況下（比如上網(wǎng)審計(jì)軟件要求、管理教師要求），桌面中才會(huì)要求安裝殺毒軟件。 2）系統(tǒng)管理。 管理教學(xué)機(jī)房的教師一般會(huì)使用傳統(tǒng)管理方法對(duì)其進(jìn)行維護(hù)，比如使用無盤技術(shù)或者系統(tǒng)還原保護(hù)功能的軟、硬件。他們雖然有一定技術(shù)能力并樂意接受云桌面，但在接受程度以及學(xué)習(xí)能力上有較大差異。筆者根據(jù)多個(gè)學(xué)校教師、管理員的反饋，認(rèn)為具有排課管理、作業(yè)收發(fā)等傳統(tǒng)教育軟件功能、且淡化了云概念的產(chǎn)品更容易被教學(xué)教師所接受。 3）安全保障。 在普教、職教學(xué)校中，他們的基礎(chǔ)設(shè)施經(jīng)費(fèi)多以硬件為主，并且多數(shù)學(xué)校中缺乏具有企業(yè)網(wǎng)管經(jīng)驗(yàn)的管理員，其網(wǎng)絡(luò)安全規(guī)范程度普遍偏低。隨著越來越多的學(xué)校接入教育網(wǎng)增強(qiáng)了之間的互聯(lián)，校園網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不是往日單純的“局域網(wǎng)”，導(dǎo)致安全問題日益突出，校方也已經(jīng)意識(shí)到了這點(diǎn)并開始部署規(guī)范的網(wǎng)絡(luò)安全套件。 （2）痛點(diǎn)——多媒體教學(xué) 對(duì)于進(jìn)入教育行業(yè)的國(guó)內(nèi)虛擬化廠商，可能都會(huì)遇到新舊交替環(huán)境中必須面對(duì)的問題——多媒體廣播教學(xué)。 傳統(tǒng)教學(xué)機(jī)房使用廣播卡、廣播軟件來進(jìn)行教學(xué)。在虛擬化環(huán)境中，由于廣播卡與物理機(jī)直接連接，一般不影響傳統(tǒng)教學(xué)體驗(yàn)，但純軟件形式的廣播教學(xué)套件就有所不同了。 首先，這類軟件進(jìn)行視頻廣播時(shí)，默認(rèn)會(huì)利用本地顯卡的硬解能力，而一般虛擬化產(chǎn)品中并沒有支持這類特性的專門虛擬化硬件，所以會(huì)帶來體驗(yàn)上的損失。很多教學(xué)軟件廠商已經(jīng)意識(shí)到這個(gè)問題，在其廣播教學(xué)軟件中加入了軟解選項(xiàng)，能很好的改善其在虛擬化環(huán)境中表現(xiàn)。 其次，在語音教學(xué)環(huán)境中，對(duì)語音質(zhì)量的要求比較高，而語音質(zhì)量的好壞除了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境外，教學(xué)軟件、虛擬化軟件實(shí)現(xiàn)方式對(duì)其也有一定影響。比如在筆者某次測(cè)試中，某品牌的云桌面在公司網(wǎng)絡(luò)下同步很好且無雜音，但是到了客戶機(jī)房后就出現(xiàn)了聲音含雜音、不同步、音量小等意外，后來雖然經(jīng)過軟件優(yōu)化有所改善，但仍達(dá)不到客戶要求。 所以關(guān)于私有云桌面的多媒體語音、視頻方面，廠商要充分考慮自身軟件特性和教學(xué)軟件特性，做好針對(duì)性優(yōu)化的同時(shí)并結(jié)合客戶網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行充分調(diào)研，這個(gè)場(chǎng)景也適用于很多呼叫中心（VoIP、傳統(tǒng)PBX）。 （3）痛點(diǎn)——3D軟件 對(duì)設(shè)計(jì)專業(yè)、工科等專業(yè)來說，3D設(shè)計(jì)、3D模擬、3D建模都是很常見的課程。而3D設(shè)計(jì)軟件如果采用學(xué)生機(jī)的本地獨(dú)顯能很好的應(yīng)付，但是到了采用開源方案的虛擬化產(chǎn)品中，就是個(gè)比較頭疼的問題了。由于它涉及到多媒體協(xié)議、模擬器、GPU等專業(yè)技術(shù)知識(shí)，而目前國(guó)內(nèi)軟件廠商很難在這些方面同時(shí)有所突破。 以常見的3D設(shè)計(jì)軟件Adobe Fireworks為例，在不支持GPU加速的云桌面中，如果我們將“顯示加速”設(shè)置為“軟件加速”，則能夠比較流暢的拖動(dòng)、顯示模型，但一般會(huì)占用大量帶寬，比如此時(shí)原生Spice協(xié)議甚至維持在20MBps，對(duì)于擁有幾十臺(tái)教學(xué)機(jī)的機(jī)房而言，這點(diǎn)是不可接受的。 校方針對(duì)這些3D教學(xué)類的項(xiàng)目，比較穩(wěn)妥地做法多是采用Citrix，少數(shù)情況下會(huì)使用VMWare和Hyper-V，目前極少使用國(guó)內(nèi)的私有云桌面產(chǎn)品。但是隨著KVM中vGPU及對(duì)應(yīng)桌面協(xié)議的發(fā)展，采用開源的私有云平臺(tái)已經(jīng)有所突破。對(duì)KVM下vGPU以及相關(guān)桌面協(xié)議技術(shù)細(xì)節(jié)的讀者可以參考第十章相關(guān)內(nèi)容。 （4）痛點(diǎn)——軟件增量分發(fā) 在教學(xué)環(huán)境中，教學(xué)PC上的軟件很難在第一次部署桌面的時(shí)候就全部安裝上，且學(xué)期過程中也會(huì)有一些臨時(shí)軟件需要安裝。 針對(duì)這種場(chǎng)景，傳統(tǒng)的教學(xué)軟件主要有兩種做法：一是采用同傳的方式進(jìn)行部署，即在某臺(tái)機(jī)器上安裝新軟件后，再將其作為同傳服務(wù)器以傳送新系統(tǒng)到其他機(jī)器中；第二種是將新安裝的軟件單獨(dú)打包，再通過教師機(jī)進(jìn)行批量分發(fā)安裝。 而在私有云桌面環(huán)境下，某些不具備如此技術(shù)條件的廠商往往會(huì)采用桌面池刪除再創(chuàng)建的方法，操作上相對(duì)傳統(tǒng)軟件的第一種做法比較省時(shí)，但仍不能達(dá)到第二種做法的效率。針對(duì)這種情況，筆者就虛擬化環(huán)境中的軟件增量分發(fā)做了一些技術(shù)探索，相關(guān)內(nèi)容可參考第9章。 （5）小結(jié) 目前國(guó)內(nèi)教育行業(yè)虛擬化雖然前景廣闊，但伴隨著現(xiàn)有虛擬化產(chǎn)品的一些弱點(diǎn)以及人們對(duì)桌面云教學(xué)的擔(dān)心，廠商在學(xué)校中全面推廣云桌面的道路上走的比較艱辛。比較令人欣慰的是國(guó)內(nèi)某地已經(jīng)有基于開源實(shí)現(xiàn)的大規(guī)模并發(fā)桌面云實(shí)例了，并且某些廠商針對(duì)離線環(huán)境下的云桌面也已經(jīng)有產(chǎn)品推出，筆者相信這些都是私有桌面云在教育行業(yè)落地的良好開端。
國(guó)內(nèi)金融行業(yè)尤其銀行業(yè)，更是虛擬化的大客戶，而他們對(duì)虛擬化的水平要求相對(duì)其他行業(yè)要高出很多。 （1）場(chǎng)景模型 圖1-2 通用銀行服務(wù)架構(gòu)模型 由于歷史原因，銀行現(xiàn)階段的核心業(yè)務(wù)仍有部分在小型機(jī)中運(yùn)行，x86服務(wù)器份額在逐漸提高并且慢慢取代小機(jī)承載核心業(yè)務(wù)。由于銀行行業(yè)的特殊性質(zhì)，他們的“云”化步伐比較緩慢，目前其研發(fā)中心、服務(wù)集群機(jī)房中的虛擬化產(chǎn)品以虛擬化服務(wù)器為主，相對(duì)“激進(jìn)”的云桌面則在研發(fā)中心、營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)中有部分應(yīng)用。 1）桌面需求。 柜臺(tái)桌面的用途較為單一，其系統(tǒng)經(jīng)歷了早期的DOS到現(xiàn)在的Windows 7，柜員也只限于在上面查詢、辦理業(yè)務(wù)。所需軟件除Office以為，也有本行開發(fā)的軟件與某些殺毒軟件。其外設(shè)較多，常見的有高拍儀、POS機(jī)、讀卡設(shè)備、密碼鍵盤等。 2）系統(tǒng)維護(hù)。 柜臺(tái)桌面一般會(huì)要求還原模式的桌面，大型網(wǎng)點(diǎn)部署在網(wǎng)點(diǎn)內(nèi)部，小型網(wǎng)點(diǎn)部署在機(jī)房，由IT部門定期維護(hù)，系統(tǒng)一旦部署完成之后維護(hù)較少。他們對(duì)于虛擬化的要求是只要性能和功能滿足，界面上復(fù)雜一些也能接受。 （2）痛點(diǎn)——繁雜外設(shè) 銀行柜員桌面的外接設(shè)備繁多，除USB口以外也有串口、并口等設(shè)備。這些對(duì)于物理機(jī)來說都很輕松，但是到了虛擬機(jī)以后，就會(huì)可能會(huì)出現(xiàn)難以預(yù)料的問題，筆者總結(jié)有如下原因： 原始數(shù)據(jù)壓力：設(shè)備接入到虛擬機(jī)以后，數(shù)據(jù)傳輸所需的額外帶寬可能會(huì)對(duì)柜員機(jī)的其他業(yè)務(wù)產(chǎn)生影響，降低實(shí)時(shí)性，但是如果將可壓縮數(shù)據(jù)進(jìn)行無損壓縮，對(duì)服務(wù)器和客戶端又帶來一定壓力，需要較高性能的服務(wù)器與客戶的才能保證實(shí)時(shí)性，勢(shì)必又會(huì)導(dǎo)致虛擬化成本的上升。 種類繁雜：由于設(shè)備與接口繁多，一般的虛擬化廠商需要投入很大一部分人力與財(cái)力，甚至要開發(fā)專門的硬件設(shè)備來輔助進(jìn)行重定向操作。很多設(shè)備盡管接口相同，但經(jīng)過重定向以后仍然可能會(huì)出現(xiàn)不可識(shí)別的情況，需要廠商到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試甚至開發(fā)。 （3）痛點(diǎn)——高實(shí)時(shí)性 影響柜臺(tái)桌面實(shí)時(shí)性要求的主要因素有兩個(gè)，一個(gè)是客戶端到桌面的連接，另一個(gè)是桌面到業(yè)務(wù)系統(tǒng)的連接。 一般由于云桌面是由IT部門直接部署在離業(yè)務(wù)系統(tǒng)邏輯位置較近的地方，其網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量較高，可以保證桌面到業(yè)務(wù)系統(tǒng)的延遲滿足要求。但是客戶端到桌面的網(wǎng)絡(luò)是使用銀行專有網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)點(diǎn)到機(jī)房的帶寬有限，并發(fā)高了以后網(wǎng)絡(luò)擁堵所造成的延遲甚至丟包都會(huì)出現(xiàn)。 目前很多國(guó)內(nèi)廠商的側(cè)重點(diǎn)集中在桌面協(xié)議上，技術(shù)手段諸如增量傳輸、流媒體透?jìng)鞯龋康亩荚谟谠鰪?qiáng)用戶體驗(yàn)、減少帶寬。但當(dāng)出現(xiàn)上述的各種外設(shè)透?jìng)鲿r(shí)，就會(huì)帶來更多的帶寬壓力和延時(shí)，鮮有國(guó)內(nèi)廠商能夠在協(xié)議上進(jìn)行比較深度的優(yōu)化。 （4）小結(jié) 銀行業(yè)相較于其他行業(yè)，其IT技術(shù)既先進(jìn)又保守。準(zhǔn)確的切入點(diǎn)除了滿足以上需求外，更重要的是穩(wěn)定性，而這是需要我們?nèi)ヂe累與沉淀的。
不管是私有云還是公有云，它們?cè)缙谟诖蟊娝獣r(shí)是以“虛擬機(jī)”形式存在的，其中便有Amazon AWS、阿里云等以提供公有云IaaS服務(wù)的平臺(tái)作為佼佼者，也有Mirantis等諸多私有云IaaS提供商。雖然當(dāng)時(shí)SaaS已經(jīng)很成熟，但是由于其目標(biāo)客戶群體較為單一，它在國(guó)內(nèi)對(duì)“云”概念的推廣作用并不如Amazon重要。在筆者成文時(shí)，正是國(guó)內(nèi)公有云形成格局的時(shí)期——中小廠商占據(jù)著云市場(chǎng)的“一小塊蛋糕”，而“大塊蛋糕”被擁有廣泛群眾基礎(chǔ)的公有云廠商所瓜分。 虛擬服務(wù)器作為私有云的另一重要角色，擁有相當(dāng)數(shù)量的用戶群體，它與虛擬桌面的主要區(qū)別是前者能夠較廣泛地適應(yīng)各種用戶場(chǎng)景，是從服務(wù)器角度出發(fā)，而后者會(huì)與用戶業(yè)務(wù)、應(yīng)用緊密相關(guān)，定制工作較前者而言會(huì)很多。筆者接下來會(huì)就虛擬服務(wù)器在私有云項(xiàng)目中的狀況、多數(shù)客戶關(guān)心的特點(diǎn)以及開源廠商遇到的痛點(diǎn)進(jìn)行介紹，希望能夠給讀者一些啟發(fā)。 （1）虛擬服務(wù)器分類模型 由于虛擬服務(wù)器所承載的業(yè)務(wù)很多，所以筆者在此僅將其按照資源的依賴程度進(jìn)行劃分。圖1-4中的六邊形是一個(gè)SQL服務(wù)器的參考分類模型，可看到它對(duì)CPU、內(nèi)存、存儲(chǔ)I/O質(zhì)量都有較高的要求，存儲(chǔ)容量次之，網(wǎng)絡(luò)需求最小。 圖1-3 分類模型——SQL服務(wù)器 圖中將計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)分別按照量化標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行兩個(gè)維度的擴(kuò)展，c1、c2代表計(jì)算資源中的CPU和內(nèi)存，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)為核數(shù)和內(nèi)存容量；s1、s2代表存儲(chǔ)資源的容量和IO質(zhì)量，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)為存儲(chǔ)容量和IOPS；n1、n2代表網(wǎng)絡(luò)資源中的帶寬和拓?fù)鋸?fù)雜度，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)為帶寬大小和拓?fù)鋵蛹?jí)。同時(shí)用三個(gè)同心圓代表程度，半徑越大說明越依賴此種資源。為統(tǒng)一起見讀者可以使用標(biāo)準(zhǔn)差表示，可以根據(jù)實(shí)際情況變化維度或者依賴程度，比如CPU計(jì)算資源中添加CPU核數(shù)和主頻。 筆者在與私有云客戶進(jìn)行交流，將他們對(duì)虛擬服務(wù)器的基本要求簡(jiǎn)單歸結(jié)為以下幾點(diǎn)：
理解客戶需求，解決客戶痛點(diǎn)，幫助客戶提高，是廠商的基本責(zé)任，否則在現(xiàn)階段競(jìng)爭(zhēng)如此激烈的私有云市場(chǎng)中軟件廠商很容易從服務(wù)銷售變?yōu)榉?wù)器銷售。 （2）痛點(diǎn)——技術(shù)對(duì)比 相當(dāng)多的客戶在虛擬服務(wù)器上已經(jīng)被VMWare產(chǎn)品“洗腦”，所以談及國(guó)內(nèi)私有云廠商的痛點(diǎn)時(shí)，一定會(huì)有被客戶問到其產(chǎn)品與VMWare比較的經(jīng)驗(yàn)。在主流的私有云平臺(tái)中我們暫且只對(duì)比虛擬化部分，會(huì)發(fā)現(xiàn)其與VMWare產(chǎn)品90%以上的功能類似，但往往客戶比較在意另外10%的功能，最典型的有VMWare的FT（Fault Tolerance）。 以FT功能為例，即實(shí)時(shí)同步兩臺(tái)服務(wù)器的CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)、硬盤的運(yùn)行時(shí)內(nèi)容，當(dāng)業(yè)務(wù)主服務(wù)器故障時(shí)時(shí)另一臺(tái)服務(wù)器立即上線，保證服務(wù)會(huì)話不中斷，其技術(shù)實(shí)現(xiàn)又被稱為連續(xù)副本（Continuous Replication）、微檢查點(diǎn)（Micro Checkpointing）。FT是HA（High Availablility）的一個(gè)重要特性，除VMWare外，目前市場(chǎng)上僅有Stratus FTServer提供單獨(dú)的產(chǎn)品。在筆者成文時(shí)，QEMU/KVM社區(qū)雖已有可用的實(shí)現(xiàn)，但穩(wěn)定性仍有待驗(yàn)證，具體技術(shù)細(xì)節(jié)可參考第十章相關(guān)內(nèi)容。了解虛擬化的客戶會(huì)很在意HA功能，所以諸如此類的技術(shù)對(duì)比可能會(huì)對(duì)技術(shù)準(zhǔn)備不充分的私有云廠商不利。 諸如此類的技術(shù)對(duì)比將會(huì)長(zhǎng)期存在，基于開源的虛擬化廠商在做好充分技術(shù)準(zhǔn)備的同時(shí)，更要提升自身技術(shù)與服務(wù)能力，從而在與其他產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì)。 （3）小結(jié) 虛擬服務(wù)器服務(wù)主要集中在公有云，而在私有云下多數(shù)僅僅限于“虛擬化”層面，對(duì)“資源化”的把控能力普遍較弱。 與其他技術(shù)一樣，私有云在行業(yè)中落地時(shí)總會(huì)遇到這樣那樣的問題。了解私有云各組件的功能、特點(diǎn)，同時(shí)又能正確地認(rèn)知客戶環(huán)境的業(yè)務(wù)模型，將會(huì)是我們合理建設(shè)私有云架構(gòu)的關(guān)鍵。
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