桌面虚拟化研究及应用

郭乐

【摘要】随着信息时代的到来，桌面虚拟化已经成为了现代化信息产业中非常重要的一部分，本文首先对桌面虚拟化的相关内容进行了介绍，随后针对桌面虚拟化的研究和应用的有关内容进行了分析，并提出了在相关领域的应用，供相应的计算机和互联网行业的人员参考。

【关键词】桌面；虚拟化；研究；应用

一、前言

随着社会的发展，信息化的普及，信息化的建设实现了从无到有，从实体应用到虚拟应用的转化。虚拟化不仅仅为企业单位节省了购置新设备的开销，更为信息中心集中化管理，合理分配资源提供了坚实的基础。桌面虚拟化基于虚拟化应用平台交付和虚化框架平台的集成，依赖于服务器虚拟化。桌面虚拟化的信息安全问题，是虚拟化新技术与信息安全的交集。桌面虚拟化安全是值得探讨的一个话题，其目标是打造为企业重要信息提供可靠支撑的信息化保障体系，为企业带来更高的实际利益。

二、桌面终端安全分析

1、桌面虚拟化背景分析

桌面虚拟化是指将计算机的桌面进行虚拟化，使用户可以通过安全网络在任何设备，任何地点，任何时间远程访问属于其个人的桌面，并获得与传统 PC 机一致的用户体验。桌面虚拟化不是由本地操作系统产生的，而是由后台数据中心生成，并完成交付的工作，其拥有

集中管理、可扩展的管理、简化的部署等特性。

目前， VDI（ Virtual Desktop Infrastructure） 是 桌面虚拟化的主流架构与部署方式，当前主流的虚拟桌面技术厂商，都已经确定了各自主打的桌面显示协议，如 Microsoft 的 RDP、 Citrix 的 ICA/HDX、 Red Hat 的SPICE、 VMware 的 PCoIP 等。桌面虚拟化通过统一的远程访问协议来进行桌面访问，这样的好处是显而易见的， IT 人员只需要做好其中一条防线的保护。

2、桌面虚拟化安全问题

云计算是桌面虚拟化的重要支撑，是一个 IT 基础架构的研究热点，虚拟桌面重新回收分散的桌面分布，集中到数据中心统一部署和管理，这大大方便了桌面维护工程师的工作。桌面虚拟化技术的应用大大提高了桌面的可用性，而性能也可以通過使用新的、更强大的服务器不断提高。桌面虚拟化在内网安全方面的提升很明显，例如防止数据丢失，数据备份，系统的简化等。但由于信息化的不断发展，桌面虚拟化应用随之普及，也带来了一些新的安全问题。例如 Blue pill 攻击，它通过良好的处理内核模式存储转换，使用 VMRUN 以及相关的 SVM 指令，对第三方软件进行欺骗操作，取得系统的进入许可，如使用虚拟主机进行跳板攻击，将大大威胁数据中心的整体安全。另外，资源滥用也不容忽视，个别用户的资源滥用，可导致其他桌面用户体验受影响。桌面虚拟化因用户群体关系，基本上基于 Windows系统，但 Windows 安全性的一些问题不容忽视。为解决这些问题，管理员会使用传统的杀毒软件及防火墙进行部署，但对于桌面虚拟化环境，这并没有提高效率，还可能出现严重的问题。例如，杀毒软件的不合理设置，可能导致杀毒风暴的出现，这将耗尽数据中心所有资源，导致数据中心宕机。

因此，对于数据中心的运维而言，迫切需要一套新的运维方式和技术手段去保障系统的稳定和安全。

三、桌面虚拟化优势

任何新技术都有其特有的优势，桌面虚拟化也不例外，以下我们对桌面虚拟化的优势进行分析。

1、高可用性

桌面虚拟化可以客户机为粒度进行封装，可以方便地实现快照（ snapshot）、 克 隆（ clone）、 迁 移（ migration）、 挂 起（ suspend）和 恢 复（ re-sume）。从而大大提供系统高可用性和可维护性。利用以上的功能封装，有助于减少数据备份和恢复过程的代价。在虚拟化环境中通过快照、 克隆、 迁移等方式进行虚拟机的快速恢复，比传统的操作系统安装、 环境配置、 重新配置应用、 再恢复数据等繁琐的步骤简单高效。从而减少宕机时间，减少业务中断带来的风险，增加业务连续性、 提高服务水平和信誉度。

2、提高资源使用率

针对桌面应用，大多为清负载应用，且热点较少。利用桌面虚拟化，可使多台客户机在虚拟化平台的统一调度下，共享硬件资源，并交替忙闲运行，可以极大提高硬件资源的使用效率，同时降低对硬件的整体投资，还能整体降低系统运营费用（空间、 电力和散热等）。

3、隔离

客户机是运行在虚拟化平台之上的一个独立实例，因此一个客户机的故障不会影响到另外一个客户机的运行。而物理主机和客户机之间、客户机之问无法直接通信。尽管多个操作系统运行一台物理机器上，共享使用外设和网络，但他们之间通信更类似于网络中松散耦合的节点。

4、抽象

由于虚拟化平台的存在，客户机并不感知硬件的差别，可以自由的在不同的硬件上方面的迁移，屏蔽了硬件的多样性和复杂性，便于系统的开发，同时能够方便服务的提供和部署。

四、桌面虚拟化后期研发和应用

1、加强用户身份认证与访问控制

为保障用户接入的安全，虚拟化桌面系统需具备更加严格的终端身份认证机制，需支持丰富的认证、 鉴权模式。同时，桌面虚拟化系统支持用户通过瘦终端、 物理 PC 等，采用外接智能卡方式，实现用户远程接入的身份认证。

需要在虚拟机的内部和外部建立完善的权限和访问控制机制，提供细化的访问控制粒度，以适应虚拟资源类型、 用户角色和访问控制协议。同时进一步保证每个虚拟机的权限和资源访问能力，建立基于虚拟机的程序控制列表，使得每台虚拟化桌面可以访问不同的应用程序，可以获得不同的虚拟化桌面。

2、实现传输通道的安全保护

传输通道的安全保护主要从设备间通信、远程介入以及迁移安全这几个方面进行。首先虚拟化桌面和服务端的通讯可以通过 SSL 协议进行传输加密，确保整体传输过程中的安全性；其次为远程接入设备提供安全连接点，为防火墙保护以外的设备远程接入；针对迁移可以通过硬件建立虚拟桌面的加密传输通道，保证系统在迁移的过程中不会被复制。

3、提高数据集中存储的安全性

桌面虚拟化技术中对集中存储的保护是最重要的部分，一旦集中存储遭到破坏，整个虚拟架构就会受到严重的影响。在虚拟桌面的环境中，一般采用专业的加密设备进行加密存储的方式，并且为了满足合规范的要求，加密算法应当可以由用户指定。

虚拟化桌面系统盘支持差分模式和独立运行模式，差分模式允许用户在共享系统盘的基础上，保留自己的私有数据，包括应用和系统数据；独立运行模式不允许用户修改系统盘，所有的修改在虚拟桌面重启后均会丢失。任何人员（包括管理员）无法访问他人虚拟桌面镜像文件中的用户数据信息。

五、结束语

综上所述，本文针对桌面虚拟化的研究的有关内容进行了分析，在此基础上分析了目前桌面虚拟化的研究热点，关于信息安全的有关问题进行了分析，最后提出了相应安全策略方案，供相关的信息技术人员参考。

参考文献

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