云时代图书馆桌面虚拟化带来的管理技术变革

2013-10-10长安大学图书馆

新世纪图书馆 2013年4期

张媛（长安大学图书馆）

1 引言

近几年云计算已经从一个时髦词和天花乱坠的宣传变成了真正的技术，所有主流的IT软硬件厂商都在抢占云计算这个市场，图书馆也不例外，如超星的百链云计划通过云技术实现全国60多个图书馆的共享联盟；CALIS通过云技术构建新一代中国高等教育数字图书馆等，图书馆即将从数字化时代迈入云时代。云时代，服务器虚拟化给图书馆数据中心带来的变化是显而易见的，那桌面虚拟化又能给图书馆带来什么呢？

2 虚拟桌面与传统桌面系统架构对比

桌面虚拟化，简单来说是指将计算机的桌面进行虚拟化，以达到桌面使用的安全性和灵活性。通过这一技术可以实现集中式的数据中心管理，用户可以在任何设备、任何地点，任何时间都能够像坐在自己的办公桌前一样访问网络上属于个人的桌面系统。

虚拟桌面与传统桌面相比有什么不同呢？本文主要从系统架构角度来分析它们各自的工作模式。在图1虚拟桌面架构中，局域网与广域网中的任何设备都是先通过网络与数据中心建立连接，完成各自的身份认证，申请属于自己的桌面系统，从而进行工作。而广域网中的用户通过VPN加密与数据中心通信，使会话变得更加安全。所有用户的桌面系统都存储在数据中心进行统一管理，在一定程度上也保证了数据的安全性。

图1 虚拟桌面架构

图2 传统桌面架构

在图2传统桌面架构中，局域网与广域网中的设备必须是安装了一定程序的工作用机才能进行工作，即基于C/S架构的工作模式。而由于设备的兼容性及业务的不同等问题，导致工作用机和办公地点的固定性，从而在一定程度上影响了办公的效率和灵活性。

通过以上对比可以看出，虚拟化桌面是一种更灵活更趋向于集中管理的新技术，它的这种特性给图书馆带来了极大的管理技术变革。

3 虚拟化桌面带来的变革

3.1 BYOD个性化办公

BYOD（Bring Your Own Device）就是带自己的设备办公，这些设备包括个人电脑、手机、平板等。随着IT消费化时代的来临，越来越多的员工喜欢追求高科技产品和个性化办公环境，于是BYOD的工作理念逐步进入到很多企业中，它极大地增加企业业务的灵活性，提高员工的工作效率。

图书馆作为一个服务型部门，一向追求的是对读者提供优质服务，往往忽略了自身员工的工作需求，加之大多数图书馆的资金紧缺，所以不难看到很多非流通窗口的工作人员使用的电脑都出现严重老化现象。随着图书馆员工逐渐趋于年轻化，对高科技产品的追逐和使用习惯将会造成对目前工作环境的不满，加之图书馆自身办公系统的限制，员工自带的设备又无法完成工作，严重影响员工的工作效率而且打击员工的创造性，虚拟化桌面的出现完美地解决了这一问题。

3.2 管理模式的改变

长期以来，桌面管理都是IT管理领域的“痛点”。桌面虚拟化技术改变了传统的桌面管理模式。在虚拟化技术架构中，客户端所有桌面的管理和配置都在数据中心进行，这一技术的出现极大地提高了图书馆技术部工作人员的工作效率，主要体现在以下几个方面。

（1）升级、应用安装方便

很多图书馆使用的MIS系统面临每年一次的系统更新，这让技术人员比较头痛。系统更新不只是对服务器进行更新，还得对每一个客户端也进行更新，而且必须同时进行更新，加之现在大多数图书馆都建有分馆，这对每年一次的系统更新都是一个挑战。实施虚拟化桌面后，技术人员足不出户就可完成系统更新，而且对于个别老师需要安装的应用软件也可在数据中心帮助完成，极大地提高了技术人员的工作效率。

（2）统一管理，集中维护

高校图书馆的计算机数量庞大，工作人员使用电脑的水平又参差不齐，技术人员经常面临重装操作系统、安装系统补丁、更新杀毒软件、定期杀毒等问题，实施虚拟化桌面后，就可以把之前分散的管理方式变为统一管理。技术人员可以在数据中心随时对每一个桌面系统进行统一管理，集中维护，确保了工作用机的正常运行。

（3）远程控制

目前，大多数图书馆都建有分馆，分馆之间都有一定距离，当工作用机出现系统故障时技术人员一般都无法快速赶至现场，这在一定程度影响了工作。如何为图书馆服务师生提供强有力的保障，成为技术人员面临的一个难题。实施虚拟化桌面后，可以实现在数据中心对远端的桌面系统进行控制，如出现故障可以在数据中心立即做出反映，保障了对师生服务的连续性。

3.3 节能减排，创建低碳节能型校园

桌面虚拟化技术的兴起，使瘦客户机荣归故里。虽然传统PC使用瘦客户计算协议（目前主流的协议有ICA和RDP）可以与虚拟桌面连接，但新型瘦客户机在节能减排中性能突出，而且足可以满足图书馆日常工作需要。下面就以我校图书馆126位员工的规模部署80台业务虚拟机的瘦客户端为例，节能减排数据如表1所示。

表1 终端部署节能减排数据

假设每台瘦客户机每天运行12小时，一年365天。目前陕西西安用电的单价按照0.5元/kW·h进行估算，按80台终端更新进行计算，计算方式如下。

（1）PC一年电费总计4.38万元，其中每台PC功率为0.25Kw/h。

（2）瘦客户端一年电费为3153.6元，虚拟化桌面服务器一年电费为6570元，总计9723.6元。其中每台瘦客户端功率为18W/h，每台服务器功率为0.3kW/h，80个客户端需5台虚拟服务器，PC与瘦客户端均不计显示器功率。

（3）根据科学统计，省一度电，就减少0.638kg的碳排放量。PC每年总共用电87600度，碳排放量55.9吨，瘦客户端方式总共用电19447.2度，碳排放量12.4吨。

采用虚拟化桌面技术后，用电和碳排放量减少78%，这一措施极大地响应了国家创建低碳节约型社会的号召，为创建低碳节约型校园出了一分力。

3.4 降低成本，增加效益

TCO（Total Cost of Ownership）总所有成本，是一种公司经常采用的技术评价标准，它的核心思想是在一定时间范围内所拥有的包括置业成本和每年总成本在内的总体成本。在某些情况下，这一总体成本是一个为获得可比较的现行开支而对3到5年时间范围内的成本进行平均的值。关于实施虚拟化桌面后所带来的降本增效通过TCO分析得出具体成效数据，以我校图书馆126位员工的规模部署80台业务虚拟机为例，综合考虑了初期投入、对虚拟桌面的支持数量、传统模式下的PC和服务器的投资及维护用电成本等。分析数据如表2所示。

表2 虚拟桌面TCO分析

假设5台虚拟服务器每天运行24小时，80台终端每天运行12小时，一年365天。目前陕西西安用电的单价按照0.5元/kW·h进行估算，计算和基础数据如下：

（1）每台PC按3500元计算，80台投资为28万元；每台瘦客户端按3900元计算，80台投资为31.2万元。

（2）PC一年电费为4.38万元；虚拟桌面一年电费为0.97万元。

（3）每台PC维护费一年需380元，每台瘦客户端维护需100元，每台服务器维护需5000元，则PC总维护成本为3.04万元，虚拟桌面维护成本为3.3万元。

（4）CAPEX初期增加投资 10%；OPEX节省45%；TCO节省21%。

以上分析可见，虚拟化桌面初始实施成本并不具有直接优势，反而可能高于传统PC的10%～20%，然而由于其OPEX成本的急剧下降，使得5年TCO成本将低于传统PC的20%，而且随着虚拟桌面数量的增多和瘦客户端成本的降低这一优势会更加明显，尤其是计算电子阅览室200～300主机数量所带来的效益将不容忽视。

4 部署虚拟化桌面可能存在的问题

就技术而言虚拟桌面技术已经比较成熟，不同厂商的产品各具特色：VMware具有先进的底层服务器虚拟化架构；Microsoft拥有在操作系统领域的主导地位；RedHat的开源策略使得其产品具有较低的成本；Citrix则不断地追求用户体验的提升。当前尚没有哪家厂商的产品能够适用于所有应用场景，因此在应用和部署虚拟桌面解决方案时，各图书馆必须结合实际需求选择合适的技术和产品。桌面虚拟技术在国内图书馆的应用还处于起步阶段，就目前的发展现状来看，仍然存在一些问题。

4.1 用户习惯问题

用户对于传统的PC享有绝对的专有权，可以任意安装卸载喜欢的软件、更换不同桌面背景，下载拷贝自己需要的文件，而实行虚拟桌面后这些行为可能会受到一定限制，这种管控有可能让用户感到不适。

另一方面由于虚拟桌面是通过后台的虚拟机提供计算能力，再通过网络传输数据到前端展现，所以在性能上与传统的PC机相比，还是有差距的。而就当前三大主要的虚拟化厂商所提供的虚拟桌面解决方案已经基本能满足绝大多数的企业办公需求，对于并无高负载应用的图书馆来说没有什么实质性的影响。相信随着虚拟技术的优化改良及网络环境的提升，虚拟桌面用户最终能获得接近甚至超出使用传统本地计算机桌面所能获得的用户体验。