基于Citrix虚拟桌面技术的云教学平台部署与优化

徐延发 赵文举

项目名称：基于WEB技术的企业实时沟通协作系统研究

项目来源：潍坊市科学技术局2013年度潍坊市科技发展计划项目。

项目编号：201301184

信息化时代的背景下，我国各个领域都受到了极大影响。在教育领域，高校通过建设计算机机房，实现信息化教学。随着我国经济实力的不断提升，高校计算机机房的规模不断扩大。但在传统模式下，计算机机房的资源无法被最大化使用，导致了资源浪费。目前在计算机网络保护系统下，用户不能够随意浏览或者下载数据，给教学数据的传输与应用带来了一定困难。通过运用虚拟化桌面云技术，可以实现资源和信息的互通与共享，提供方便快捷的高校互联网使用。并且大大的降低了机房安全与管理的难度，提供快速的桌面应用和资源服务。本文以山东科技职业学院为例，對于基于Citrix的虚拟化桌面云教学平台进行分析，并提出了规模化部署的建议以及优化方案。

一、虚拟化桌面云教学平台整体设计

（一）桌面云平台设计目标与基本框架

在进行实训楼虚拟化桌面项目规划时，拟采用Citrix的虚拟化桌面整体解决方案。通过对于实训楼进行模拟建设，完成虚拟化桌面平台和桌面云的部署。其中，桌面终端数量拟定1500个。为了建设方便快捷、安全、便于管理的教学系统，对于实训楼进行虚拟化桌面云教学系统建设。通过这种方式，可以加快校园信息建设，强化计算机机房的资源合理使用。桌面云教学平台系统是基于Citrix技术进行建设的虚拟化教学平台，虚拟化桌面云教学平台具体架构如图1所示，其架构主要包含资源承载服务器集群以及基础架构服务器集群两方面。

（二）资源承载服务器集群与基础架构服务器集群

资源承载服务器使用服务器虚拟化技术，利用物理机作为承载，虚拟出一定数量的桌面虚拟机。基础架构服务器集群指的是包括域控制服务器，许可证服务器，数据库服务器等。核心组件是PVS主要管理虚拟机母盘镜像，是整套系统的核心。DDC的核心作用是控制身份验证功能，使系统更加安全，便于管理用户与虚拟桌面之间的连接，完成向终端用户交付虚拟桌面。

二、虚拟化桌面云教学平台规模化部署方案

（一）桌面云教学平台详细设计方案

在进行桌面云教学平台的设计与规划时，主要涉及到两大方面。第一方面是基础架构服务器设计域控制器，根据需求分配3台服务器进行部署；另一方面是桌面和应用的承载服务器，根据虚拟桌面承载数量部署21台服务器。这两方面的服务器均应该在虚拟化环境中运行。其中对于基础架构服务器以及虚拟桌面和应用的资源承载服务器应根据实际情况进行分配。共需部署24台服务器，并将其进行划分资源池，根据目前状况，需要划分出四个服务器资源池。

（二）桌面云平台规模化部署流程

为了使Citrix虚拟化桌面云教学平台成功部署，需要进行以下六个环节。

1. 进行服务器虚拟化平台的安装。其中包括XenServer与Xencenter等，并要为其配置主机资源以及网络，添加共享存储功能，使其能够互相传输信息。

2. 安装基础架构。基础架构包括AD，DNS，SQL，WI等一系列的服务器，以及Xendesktop和XenApp等。

3. 配置服务器和连同测试。该步骤主要包括对于DHCP以及SQL等服务器的配置工作，同时包括XenApp以及NET Scaler。

4. 创建虚拟机，主要包括安装模板建立和测试，虚拟机使用测试以及创建。

5. 用户的问题以及反馈处理。

6. 问题汇总分类与优化。

三、虚拟化技术的规模化云教学平台系统优化

（一）配置XenDesktop的稳定性，实现故障转移

在完成了虚拟化桌面云教学系统的部署后，需要将系统进行测试与优化。本次设计的云教学平台需要支持超过一千名用户进行虚拟桌面的运行，因此必需保证系统的稳定性。不能因单独服务器的故障导致影响到整个系统的使用，因此提出以下策略。当某个服务器出现故障时，虚拟机控制中心会将故障服务器提供的应用自动转移到其他正常的服务器上，实现故障转移，使该服务器能够正常使用，避免了对于整体服务器的影响。同时，在服务器集群系统中，若其中某一台服务器负载过高，可能会出现故障当机现象，影响极大。因此通过负载均衡系统，可以将负载过高的服务器进行均衡划分处理，使其他服务器共同分摊，实现负载均衡，减少服务器故障的发生。

（二）配置PVS的高可用性

对于数量低于1500个桌面终端来讲，配置一个单独的PVS即可达到效果。但配置两台以上PVS服务器互为负载均衡和容错关系后，可以使任意一台服务器出现故障后均不影响到用户的正常使用，配置PVS的高可用性包括：启动文件的配置，DHCP服务器虚拟IP的配置，以及vDisk的本地缓存，适当添加端口线程，使用更多系统资源来响应目标设备的请求[5]。

（三）优化存储LUN的设计

由于目前所有的虚拟桌面都存储在同一个共享存储之上，很大程度上影响了存储的性能。若存储系统配置不足，则可能会造成存储过载的情况，造成存储系统瘫痪。如果配置过高，则会消耗极大的成本，并且垃圾信息存储过多，并不会带来实质性的益处。大量用户同时进行存储或者读取时，则会造成“存储IO风暴”现象。因此要根据实际情况，根据用户群体不同，进行不同的优化存储的LUN设计。

（四）网络优化分析

虚拟化桌面云教学系统对于互联网的要求极高，通过互联网才能实现资源与信息的互通，若出现互联网故障，将对云教学系统带来极大影响。虽然目前基于Citrix的虚拟化桌面云教学平台运用的是ICA传输协议进行网络传输，仅传输小部分的数据，占用的带宽较小。但如果用户较多，也会造成网络延迟过高，带来不良体验。因此应该根据实际情况，针对用户数量，进行网络布线以及交换设备的规划。通过科学合理的规划方式，避免网络卡顿，系统瘫痪情况的发生。

四、结论

为了构建完善的虚拟化桌面云教学平台，需要进行全方面的考虑。根据用户需求进行设计，并在设计时要对服务器基本架构进行明确，保障各部分功能都能够得到完整的体现，实现规模化部署。并且在部署完成后，需要对系统进行检测，并设置出完整的优化方案与措施，可以通过提高XenDesktop和PVS的可用性，优化存储设计以及网络设计等对方案进行优化。希望通过本文，对有关人士关于虚拟化桌面云教学平台的规模化部署与优化有所帮助，创建更加完善的虚拟化桌面云教学平台，为将来的云教学应用带来更多有益的探索。