基于Horizon View的桌面虚拟化技术在高职院校中的应用

杨皓

摘要： 虚拟化技术让硬件、软件、网络、存储等不同层面的应用分隔开，变成逻辑资源，进行统一调度。其带来的结果是简化了管理，更有效地利用IT资源，以及高度的灵活性。本文通过对VMware Horizon View软件的研究，探索桌面虚拟化技术在高职院校中的应用及效果。

Abstract： Virtualization technology allows hardware， software， network， storage and other applications separate， into a logical resource，and unified scheduling. The result is a simplified management， more efficient use of IT resources， and a high degree of flexibility. Based on the research of VMware Horizon View software， this paper explores the application and effect of desktop virtualization technology in vocational colleges.

关键词： 虚拟化技术；VMware Horizon View；桌面虚拟化；高校

Key words： virtualization technology；VMware Horizon View；desktop virtualization；college

中图分类号：TP308 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）18-0176-04

0 引言

桌面虚拟化是基于服务器虚拟化的一种虚拟化技术，它把传统物理计算机的资源进行了虚拟化并整合，按需分配给用户，由服务器统一进行运算和存储，使用户在不同的计算机上登录到同一个操作系统界面。它解决了师生们在不同教室上课时，系统、软件环境不匹配，作业、数据内容不同步， 硬件资源差异大等问题，为我们的办公和教学都带来了很多便利。近年来，这项技术在学校、企业和银行等行业得到了飞速发展，有替代传统物理计算机的趋势。目前，虚拟化平台以VMware、Microsoft和Citrix三家公司为主流，占据了x86平台的96%市场份额。其中又以VMware为主导，占据了系统虚拟化85%以上份额。Citrix则侧重应用虚拟化，在这一领域是绝对领导者。Microsoft的Hyper-V作为后期新秀，虽然市场占有率还不高，但它有Microsoft作为强大的技术后盾，又有windows系统自带的优势，在虚拟化领域具有很大的发展空间。Horizon View 是VMware公司的桌面虚拟化平台，需购买License使用，也可以在官网申请2个月的试用体验。

1 桌面虚拟化软件

1.1 VMware Horizon View 6.0简介和主要功能

VMware Horizon View[1]是VMware虚拟化软件系列中的桌面虚拟化套件。这套软件不能独立运行，必须在vSphere平台上进行部署。用户通过客户机登陆虚拟机，使用虚拟操作系统、虚拟磁盘，可以像在本地使用PC机一样使用计算机资源。它的主要功能有：

①简化桌面管理。通过桌面和应用程序虚拟化，应用程序、硬件和操作 系统成为了独立资源，可以针对不同的用户定义不同的桌面，而且安装成本也很低。

②自动桌面部署。使用模板，可以自定义虚拟桌面池，轻松设置策略。

③实时映像管理。利用View Composer组件，我们在主映像上做的改动都可以实时的发布给所有虚拟桌面映像，且此过程用户的业务不会中断。

④卓越的最终用户体验。Horizon View 6.0建立了一个崭新的桌面用户体验标准，满足了广泛的用户需求，为他们提供了一个丰富的、高质量的用户环境。

⑤脱机桌面。VMware View5.0后的新功能。用户可以将虚拟桌面下载到本地客户机，断网后也能照常使用。用户在使用后可以把这个桌面再迁移到数据中心进行同步。

1.2 VMware Horizon View 6.0产品组成

①View Composer：用于创建一个“父虚拟机”，然后批量克隆虚拟机，节约磁盘空间。

②View Connection Server：View架构中最核心的服务器，它控制着虚拟机的一系列操作，是用户使用ESXi主机中的虚拟机资源的桥梁。

③View Security Server：安全防护服务器，主要用于管理外网用户访问、使用虚拟机资源，属于View Connection Server的一部分。

④View Client：用于登录虚拟桌面的客户端程序。可以安装在各种操作系统或移动设备上。

2 部署环境及原理

由于桌面虚拟化是基于系统虚拟化环境下搭建的，所以在此之前需准备好服务器、交换机等网络设备及系统虚拟化VMware vSphere[2]平台。

配置环境：2台IBM服务器作为基础核心服务器，配置4路6核Intel（R）Xeon（TM）CPU X5660 2.8GHz，2塊4口千兆网卡，32G内存；1台曙光I840R-F2作为存储虚拟化、域控制器和数据库管理平台，配置1路双核3.16GHz CPU，千兆网卡，16G内存；1台旧服务器DELL PowerEdge 2950作为管理平台安装VMware vCenter，配置1路4核3.16GHz CPU，千兆网卡，6G内存。此外，虚拟了2台服务器和几台虚拟机作为虚拟桌面，服务器安装Windows Server 2012 R2 64位操作系统，虚拟机安装Win7 sp1 32位操作系统。

部署原理：在2台IBM上部署底层架构ESXi5.5[3]，在底层架构之上安装虚拟机，创建了2台虚拟服务器。考虑到管理端配置要求不高，在配置较低的DELL服务器上安装vCenter server。在曙光I840上安装DC、DB、DNS和证书服务，安装SQLServer 2012数据库。2台虚拟服务器分别安装 View Composer 和View Connection server。所有服务器都加入域test.com，并创建view-group组给用户使用。使用任意客户机登录View Connection server，利用View Composer批量克隆虚拟机发布给view-group组用户使用，用户组成员可通过安装了View client的客户端或浏览器连接View Connection server进行虚拟桌面的使用。

网络拓扑图见图1。

分为6段网络，物理网卡vmnic0用于管理网络，使用虚拟标准交换机；vmnic1用于vMotion网络负载均衡，使用虚拟标准交换机； vmnic2和vmnic3给创建的虚拟机使用，使用虚拟分布式交换机；vmnic4和vmnic5用于网络存储，使用虚拟标准交换机。

3 Horizon View的安装部署

3.1 安装部署View Composer

安装部署步骤[4]：

①在DC服务器中添加证书服务，配置“证书颁发机构”和“证书颁发机构Web注册”。

按照拓扑选择准备好的虚拟服务器安装。加入之前部署vSphere时创建的域test.com。

②安装SQL管理工具连接数据库服务器DC，创建一个专门用来给虚拟化桌面使用的数据库view，并把属性设置中的恢复模式改为“简单”，再配置ODBC连接。

③在命令提示符中输入mmc打开控制台，在控制台中添加证书管理。在个人证书中申请一个证书，证书属性中设置友好名称“VDM”；使用者类型为公用名，值为CompServer.test.com；私钥中勾上“使私钥可以导出”；注册成功一个证书。

④安装View Composer：直接运行安装程序，ODBC选择刚才建好的view，证书选择之前申请的证书，其它保持默认即可。

3.2 安装部署View Connection Server

安装部署步骤：

①运行安装程序，选择View标准服务器，并勾选“安装HTML Access”。这样做的目的是让用户可以直接使用浏览器登录虚拟机，使用虚拟机桌面，不必特意安装客户端程序。

②输入数据恢复密码，配置防火墙，其它保持默认即可。安装完毕桌面上出现“View Administrator控制台”快捷方式链接，但不能直接在View Connection Server服务器上运行，会报错，之后在客户端上再来运行。

③申请证书。这一步操作和安装部署View Composer服务器时一样，不再重述。

④登录View Connection Server服务器。在任意一台客户端虚拟机打开浏览器登录https：//connserver.test.com/admin，使用管理员账户Administrator登录。

⑤在View Connection Server[3]服务器中添加vCenter和Composer Server服务器。

⑥添加日志服务器。首选要在DC服务器的数据库中给日志服务器添加一个数据库，笔者取名为view_log。然后在View Connection Server服务器中添加日志服务器，数据库名称填dc.test.com，因为之前把数据库和域控制器装一台服务上了。

添加完毕后检查控制板各服务器运行状态（图3），全绿色表示都正常。

3.3 创建模板虚拟机

这一步操作和之前在vCenter中创建虚拟机的步骤一样，安装过程就不再重复，主要介绍下这台“母机”（也可称为“父虚拟机”）的配置。

这台虚拟机是为了后面批量创建虚拟机而设置的，是为了给老师上课和办公使用的计算机，配置取决于ESXi主机的性能。笔者给这台虚拟机分配了2G内存，软件计划安装Office 2010、PhotoShop CS5、金山打字、WINRAR、Dreamweaver、用友T3等教学软件和一些常用软件，操作系统为Windows 7 32位（为了方便测试，安装软件留到压力测试前进行，设置时只克隆2台纯净系统虚拟机）。笔者计划批量创建15台虚拟机，待压力测试通过后再决定增减数量。最后，安装View Client客户端程序，只是注意要把“USB重定向”打开，这项功能可以支持用户在虚拟机中使用本地USB设备。安装完毕后，再设置下网络，取消IPV6，DNS指向DC服务器192.168.1.104。重啟后完成。

3.4 创建桌面池

桌面池[4]的意义和资源池类似，只是“池”里的资源是一台台虚拟机，用户使用虚拟桌面时由系统自动从“池”中选择虚拟机分配给用户，当然也可以指定某台虚拟机绑定给某个用户单独使用。

准备工作：在DC服务器活动目录中创建一个组织单位Horizon-View，在该组织单位中添加用户，创建15个用户备用，命名为user1～user15。创建一个用户组view-group，把15个用户添加进来，方便设置权限。

创建桌面池步骤：

①在任意一台客户机登陆View Connection Server服务器，在清单里的桌面池选择添加桌面池，共有3种类型可以选择。自动桌面池：分为专用和浮动两种。专用是指某台虚拟机固定分配给某个用户，如user1用户第一次分到vm1虚拟机，他以后每次都只会分到vm1虚拟机；浮动则是每次登陆分配的虚拟机都不一样。手动桌面池：主要用于把某台物理计算机当做虚拟桌面发布给另一个用户使用。RDS桌面池：使用远程桌面服务，需要单独部署一台RDS服务器才能使用。根据环境，笔者选择使用自动桌面池。

②选择View Composer链接克隆。这种方式克隆出来的虚拟机共享同一个基础映像，所需存储空间也很小，除非有写数据操作才会有一个增量的磁盘空间占用。

③其他设置：设置一个桌面池标识Win7-S-Desktop；默认显示协议选择PCoIP；命名模式设为：Win7-S-{n：fixed=3}，系统会自动给克隆的虚拟机命名为Win7-S-001、Win7-S-002、Win7-S-003……；计算机最大数量为15，備用（已打开电源）计算机数量为1，这样做虚拟机只开机1台，需要用时其它虚拟机才会开机；磁盘存储位置选择之前存储虚拟化部署时创建的虚拟磁盘；其它保持默认即可。

④创建完成后再做一个授权，选择之前在活动目录中创建好的view-group组。此时设置已全部完成（图4），系统开始按要求自动克隆部署虚拟机。

到此，笔者的部署工作已经全部完成。

4 虚拟桌面应用测试

4.1 测试客户端程序登陆

在办公室PC机上安装View Client客户端（注意32位和64位区别），安装完毕重启。设置服务器地址指向https：//connserver.test.com。测试user1账户登陆：

user1用户及user2用户成功登陆。第一次登陆准备时间略长，第二次登陆就很快。

4.2 测试网页登陆

在浏览器中输入View Connection Server服务器地址：https：//connserver.test.com进行登陆（注意，域名不输入/admin，这是用户登陆地址），浏览器支持IE 9、谷歌、火狐和Safari。

使用user1账户登陆，成功登陆，可以正常使用（图8）。

遇到的问题：网页登陆报错，图标灰色无法点击，自己检查后发现是设置中漏了开启“HTML ACCESS”选项。登陆证书报错，解决方法是把我们之前申请的证书添加到例外。

5 结论与展望

首批部署使用批量克隆了15台虚拟客户机，经测试可以在校园网内正常办公和上课，让一些联网的老旧计算机“变废为宝”，让用户实现了“云办公”。

不足之处：未实现远程桌面、ipad等移动设备应用、软件虚拟化应用和安全验证，存在一定隐患。

本研究基于WMware vSphere及Horizon View组件进行虚拟化平台部署，由于是刚开始学习，经验不足，难免有许多不合理和漏洞。在后期部署改造中，我还将对现有改造项目进行优化，加入Horizon View的一些高级功能，增加几台高配置服务器到虚拟机资源池中，进而在可负载能力下逐步增加虚拟机数量。

虚拟化技术有着巨大的发展空间，与云计算有着紧密的联系，是近年来研究的热点，值得我们花精力去钻研学习。

参考文献：

[1]VMware.vSphere 5文档中心.http：//pubs.vmware.com/vsphere-50/index.jsp#com.vmware.vsphere.doc_50/GUID-553E2EBD-6D19-4873-98FD-265B3A92F1F0.html，2016.01.

[2]马博峰.VMware Ctrix和Microsoft虚拟化技术详解与应用实践[M].北京：机械工业出版社，2012，11.

[3]赵刚.基于VMware vSphere的虚拟化架构的研究与实现[D].中国地质大学（北京），2013.

[4]黄声勇，王永盛.基于VDI的桌面虚拟化技术[J].计算机与现代化，2014（12）：107-112.