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摘要：针对我局网络设备管理人员短缺、管理效率不高，同时面临更新计算机老旧设备的现状，以及设备故障率高，影响正常办公的困境。提出了基于OpenStack的开源云计算平台，用户可以共享云桌面提供的各类软件的安装、升级、维护。用户只需使用个人设备，通过网络就能获得资源。
关键词：OpenStack；开源云；云桌面
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）17-0061-03
随着我局信息化建设的不断推进，我局购置了大量的PC机和服务器，它们成为办公不可或缺的一部分，虽然这些设备给我们的办公带来了很大的便利，但是也出现了一系列的问题。首先传统的每台PC机如果要正常运行，则需要单独安装操作系统和应用程序，其次，当系统出现故障时需要运维人员现场解决，这些都要大量的物力人力去支撑。基于云平台的云桌面技术的逐渐成熟为解决上述一系列问题提供了一个新思路。
1 技术概述
1.1 OpenStack 介绍
OpenStack是一个开源的云计算平台，它是由Rackspace和NASA一起联合开发的，它可以组织运行为存储服务或虚拟计算的云，实现了目前比较流行的桌面虚拟化、服务器虚拟化、网络虚拟化和存储虚拟化。OpenStack提供了许多服务，每个服务都有一个应用程序接口，它可以根據用户的需要安装全部或部分服务。OpenStack服务之间的关系如图1所示：
OpenStack有三个非常重要的核心组件，分别是Nova、Swift和Quantum。其中Nova是控制器，是用来部署云的一个工具，通过它可以实现网络管理、控制用户等对晕的访问；Swift是一个可扩展的对象存储系统。该存储系统支持多种应用，如开发数据存储整合的新应用，为Web应用创建基于云的弹性存储；Quantum是云计算环境下的虚拟网络功能，目的是为OpenStack更加灵活的划分物理网络，在多租户环境下提供给每个组合独立的网络环境。它管理网络有三种模式：FlatDHCP模式、Flat模式和VLAN模式。
1.2 云桌面
云桌面是通过KVM/XEN/VMWARE/Hyper-V等操作系统虚拟化技术，将传统的办公桌面操作系统以虚拟机的形式集中运行在数据中心、机房、园区网络、互联网的一台或多台服务器上，然后桌面用户可以利用硬件终端或客户端软件，基于SPICE/RDP开源协议，或VMWARE/CITRIX私有的远程桌面协议建立访问通道，连接到自己的虚拟机上进行常规的电脑办公操作。
云桌面最核心的技术有：
操作系统虚拟化：一台机器上可以同时运行多台“办公电脑”，传统的pc机被模拟成多台虚拟机，而且相互之间没有干扰，可以分别进行常规操作。
远程桌面：当办公电脑都被集中到服务器上进行软件模拟时，用户们可以通过“云终端”远程连接到自己的桌面上。为了使用户能正常使用电脑办公，那么远程连接技术就必须流畅、稳定，只有这样，用户在建立连接后才能感觉不到和使用传统pc机的差异。
云管理平台：通过云管理平台创建、修改、删除虚拟机。
2 云桌面与传统桌面的比较
2.1 传统pc桌面存在的问题
（1）维护管理效率低
会因为各种原因而崩溃的操作系统和系统升级都会加大维护管理的难度，影响管理效率。
（2）硬件使用率低
为了业务的正常运转，我局购置了大量的服务器，但是每台服务器只运行了一到两个业务系统，造成服务器整体利用率不是很高。
（3）能耗大
台式机能耗消耗很大，不利于节能减排。
（4）安全性得不到保证
传统pc机极易遭到病毒攻击，防病毒软件在得不到及时升级更新的情况下，机器极易受到病毒攻击，这时非常容易造成用户信息和敏感业务信息的泄漏。
（5）硬件更新换代成本高
随着计算机硬件的快速发展，传统pc机为了能让最新的操作系统和应用软件顺利运行，面临着硬件的不断升级甚至整机淘汰的压力。
2.2 云桌面具有的优势
（1）管理运维方便
维护人员在云平台上可以统一安装，统一升级，统一杀毒，统一备份数据所以应用程序和数据，再也不用一台一台的pc机去维护，这样就大大提高了运维效率，节省了人力。
（2）3.5W环保节能
传统PC主机的每台功耗约为250W，员工本地用的智业智业微终端每台仅为3.5W，云桌面系统平摊到每台云桌面的功耗一般为12.5W左右，仅为传统计算机的1/20功耗，可以大幅节能，节省电费。
（3）设备更换频率低
当硬件性能不高需要更新淘汰时，对于云桌面来说，可以增加新的服务器和计算单元节点就可以实现快速扩容。原来的设备无需淘汰还能再利用，延长使用年限，提高资源利用率，降低投入成本。
（4）办公更加便捷
利用云桌面进行办公，用户可以突破时间和地点的限制，只要能正常上网就可以利用任何终端连接到云桌面上进行办公。
3 云桌面的实现
3.1 设计目标
首先，通过云桌面实现对应用软件和硬件资源的集中控制，不需要依赖用户的物理和桌面环境，就可以直接向硬件资源池申请各种软硬件资源，简化了对用户pc机的配置。所有应用软件和文件数据都存储在云桌面系统的服务器上，只需对该服务器运维和管理，就可实现集中管理的目的；其次，通过云桌面要实现用户资源的按需供应，将用户的请求利用虚拟化技术转化成镜像文件，存放在服务器上，当用户发来请求时再交付到用户的虚拟桌面；最后，能实现云桌面的监控功能，对当前服务器的硬件资源、网络资源的使用情况和性能进行监控，实现对系统的调整和优化。 3.2 云桌面的实现
由于本项目的云桌面是基于OpenStack来实现的，所以先用源码安装OpenStack部署在两台两台服务器上，分别于主控制器和计算节点，部署流程如图2所示：
通过上述流程，OpenStack的部署过程基本结束，这时就可以通过dashboard查看平台的搭建情况，如图3所示：
服务器端的OpenStack搭建完成后，就可以创建虚拟机实例。
3.2.1创建域控制器服务器
被用来当做域控制器的服务器是操作系统为win2012的虚拟机：
（1）先在模板中从本地上传win2012.iso文件
（2）点击虚拟机创建虚拟机实例
（3）配置域控制器服务器
配置服务器属性
创建用户
3.2.2创建应用虚拟化服务器
被用来当作应用虚拟化的服务器也是操作系统为win2000的虚拟机，创建过程如上所述，该虚拟服务器主要被当作应用软件池，用户可以根据向该服务器提出软件使用申请。
软件在该虚拟服务器上安装好后，打开服务器管理器，点击任务，发布RemoteAPP程序，如图8所示：
勾选需要发布的程序，点击添加后发布：
发布程序后就会在RemoteAPP程序对话框中出现刚才勾选的程序，右键点击该程序可以编辑属性将此程序分配给需要的用户。
4 实施效果
在完成上述配置后在浏览器的地址栏中输入https：//win2012app.uit.com/rdweb，打開用户的虚拟桌面，然后再输入用户名和密码后点击登录，这时页面就出现该用户所申请的所有软件。
5 结语
本论文提出了基于Openstack云平台构建虚拟云桌面系统，为减少我局在信息化方面投入，减轻维护管理的负担，实现应用程序的集中管理，减少病毒的攻击提供了一个新的解决思路。
参考文献：
[1] 石少敏.基于云计算的虚拟桌面平台在教学中的研究[J].电子测试，2014（19）：38-40.
[2] 贾塞石.云桌面技术的典型应用分析[J].硅谷，2013（8）：24.
[3] 黄志成.开源云计算OpenStack在高校计算机机房中的应用研究[J].计算机与现代化，2013（3）：48.
[4] 赵少卡，李立耀，等.基于OpenStack的清华云平台构建与调度方案设计[J].计算机应用，2013，33（12）：15.
[5] 李小宁，李磊，等.基于OpenStack构建私有云计算平台[J].电信科学，2012，28（9）：21-22.
关键词：OpenStack；开源云；云桌面
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）17-0061-03
随着我局信息化建设的不断推进，我局购置了大量的PC机和服务器，它们成为办公不可或缺的一部分，虽然这些设备给我们的办公带来了很大的便利，但是也出现了一系列的问题。首先传统的每台PC机如果要正常运行，则需要单独安装操作系统和应用程序，其次，当系统出现故障时需要运维人员现场解决，这些都要大量的物力人力去支撑。基于云平台的云桌面技术的逐渐成熟为解决上述一系列问题提供了一个新思路。
1 技术概述
1.1 OpenStack 介绍
OpenStack是一个开源的云计算平台，它是由Rackspace和NASA一起联合开发的，它可以组织运行为存储服务或虚拟计算的云，实现了目前比较流行的桌面虚拟化、服务器虚拟化、网络虚拟化和存储虚拟化。OpenStack提供了许多服务，每个服务都有一个应用程序接口，它可以根據用户的需要安装全部或部分服务。OpenStack服务之间的关系如图1所示：
OpenStack有三个非常重要的核心组件，分别是Nova、Swift和Quantum。其中Nova是控制器，是用来部署云的一个工具，通过它可以实现网络管理、控制用户等对晕的访问；Swift是一个可扩展的对象存储系统。该存储系统支持多种应用，如开发数据存储整合的新应用，为Web应用创建基于云的弹性存储；Quantum是云计算环境下的虚拟网络功能，目的是为OpenStack更加灵活的划分物理网络，在多租户环境下提供给每个组合独立的网络环境。它管理网络有三种模式：FlatDHCP模式、Flat模式和VLAN模式。
1.2 云桌面
云桌面是通过KVM/XEN/VMWARE/Hyper-V等操作系统虚拟化技术，将传统的办公桌面操作系统以虚拟机的形式集中运行在数据中心、机房、园区网络、互联网的一台或多台服务器上，然后桌面用户可以利用硬件终端或客户端软件，基于SPICE/RDP开源协议，或VMWARE/CITRIX私有的远程桌面协议建立访问通道，连接到自己的虚拟机上进行常规的电脑办公操作。
云桌面最核心的技术有：
操作系统虚拟化：一台机器上可以同时运行多台“办公电脑”，传统的pc机被模拟成多台虚拟机，而且相互之间没有干扰，可以分别进行常规操作。
远程桌面：当办公电脑都被集中到服务器上进行软件模拟时，用户们可以通过“云终端”远程连接到自己的桌面上。为了使用户能正常使用电脑办公，那么远程连接技术就必须流畅、稳定，只有这样，用户在建立连接后才能感觉不到和使用传统pc机的差异。
云管理平台：通过云管理平台创建、修改、删除虚拟机。
2 云桌面与传统桌面的比较
2.1 传统pc桌面存在的问题
（1）维护管理效率低
会因为各种原因而崩溃的操作系统和系统升级都会加大维护管理的难度，影响管理效率。
（2）硬件使用率低
为了业务的正常运转，我局购置了大量的服务器，但是每台服务器只运行了一到两个业务系统，造成服务器整体利用率不是很高。
（3）能耗大
台式机能耗消耗很大，不利于节能减排。
（4）安全性得不到保证
传统pc机极易遭到病毒攻击，防病毒软件在得不到及时升级更新的情况下，机器极易受到病毒攻击，这时非常容易造成用户信息和敏感业务信息的泄漏。
（5）硬件更新换代成本高
随着计算机硬件的快速发展，传统pc机为了能让最新的操作系统和应用软件顺利运行，面临着硬件的不断升级甚至整机淘汰的压力。
2.2 云桌面具有的优势
（1）管理运维方便
维护人员在云平台上可以统一安装，统一升级，统一杀毒，统一备份数据所以应用程序和数据，再也不用一台一台的pc机去维护，这样就大大提高了运维效率，节省了人力。
（2）3.5W环保节能
传统PC主机的每台功耗约为250W，员工本地用的智业智业微终端每台仅为3.5W，云桌面系统平摊到每台云桌面的功耗一般为12.5W左右，仅为传统计算机的1/20功耗，可以大幅节能，节省电费。
（3）设备更换频率低
当硬件性能不高需要更新淘汰时，对于云桌面来说，可以增加新的服务器和计算单元节点就可以实现快速扩容。原来的设备无需淘汰还能再利用，延长使用年限，提高资源利用率，降低投入成本。
（4）办公更加便捷
利用云桌面进行办公，用户可以突破时间和地点的限制，只要能正常上网就可以利用任何终端连接到云桌面上进行办公。
3 云桌面的实现
3.1 设计目标
首先，通过云桌面实现对应用软件和硬件资源的集中控制，不需要依赖用户的物理和桌面环境，就可以直接向硬件资源池申请各种软硬件资源，简化了对用户pc机的配置。所有应用软件和文件数据都存储在云桌面系统的服务器上，只需对该服务器运维和管理，就可实现集中管理的目的；其次，通过云桌面要实现用户资源的按需供应，将用户的请求利用虚拟化技术转化成镜像文件，存放在服务器上，当用户发来请求时再交付到用户的虚拟桌面；最后，能实现云桌面的监控功能，对当前服务器的硬件资源、网络资源的使用情况和性能进行监控，实现对系统的调整和优化。 3.2 云桌面的实现
由于本项目的云桌面是基于OpenStack来实现的，所以先用源码安装OpenStack部署在两台两台服务器上，分别于主控制器和计算节点，部署流程如图2所示：
通过上述流程，OpenStack的部署过程基本结束，这时就可以通过dashboard查看平台的搭建情况，如图3所示：
服务器端的OpenStack搭建完成后，就可以创建虚拟机实例。
3.2.1创建域控制器服务器
被用来当做域控制器的服务器是操作系统为win2012的虚拟机：
（1）先在模板中从本地上传win2012.iso文件
（2）点击虚拟机创建虚拟机实例
（3）配置域控制器服务器
配置服务器属性
创建用户
3.2.2创建应用虚拟化服务器
被用来当作应用虚拟化的服务器也是操作系统为win2000的虚拟机，创建过程如上所述，该虚拟服务器主要被当作应用软件池，用户可以根据向该服务器提出软件使用申请。
软件在该虚拟服务器上安装好后，打开服务器管理器，点击任务，发布RemoteAPP程序，如图8所示：
勾选需要发布的程序，点击添加后发布：
发布程序后就会在RemoteAPP程序对话框中出现刚才勾选的程序，右键点击该程序可以编辑属性将此程序分配给需要的用户。
4 实施效果
在完成上述配置后在浏览器的地址栏中输入https：//win2012app.uit.com/rdweb，打開用户的虚拟桌面，然后再输入用户名和密码后点击登录，这时页面就出现该用户所申请的所有软件。
5 结语
本论文提出了基于Openstack云平台构建虚拟云桌面系统，为减少我局在信息化方面投入，减轻维护管理的负担，实现应用程序的集中管理，减少病毒的攻击提供了一个新的解决思路。
参考文献：
[1] 石少敏.基于云计算的虚拟桌面平台在教学中的研究[J].电子测试，2014（19）：38-40.
[2] 贾塞石.云桌面技术的典型应用分析[J].硅谷，2013（8）：24.
[3] 黄志成.开源云计算OpenStack在高校计算机机房中的应用研究[J].计算机与现代化，2013（3）：48.
[4] 赵少卡，李立耀，等.基于OpenStack的清华云平台构建与调度方案设计[J].计算机应用，2013，33（12）：15.
[5] 李小宁，李磊，等.基于OpenStack构建私有云计算平台[J].电信科学，2012，28（9）：21-22.