浅谈3D 云桌面技术及应用

张硕 保定天威保变电气股份有限公司

随着云计算、物联网、大数据、移动互联网等新一代网络与信息通信技术不断发展，云计算应用领域不断扩展，市场规模增长迅速。为了适应时代的发展要求，充分利用新型信息技术推动企业管理变革，实现信息资源的高效利用、充分共享、统一管理，推动企业工业化和信息化的不断融合，公司在搭建企业私有云的基础上，积极探索利用云计算提升技术用户信息化水平，满足企业各应用场景的需要，同时为打造智能工厂提供有力的保障。公司通过对使用VGPU 技术的3D云桌面的应用和推广，不仅有效的提升公司技术和研发人员的工作效率、降低了成本，实现了运算、存储等信息资源的灵活调配、高效利用和数据安全，也为企业发展注入强劲动力。

1 3D 云桌面技术：

1.1 3D 云桌面简介

云计算是指利用虚拟化技术把服务器、存储及网络实体虚拟化后，构成一个资源池，实现共同计算，共享资源。3D 云桌面则是利用云计算技术将物理服务器资源转化为虚拟终端桌面基础上又对GPU资源进行虚拟化，以满足公司技术人员进行产品快速设计、电磁计算、三维模拟等高性能需求所使用的云桌面。创造了良好的经济效益和生态效益，压缩了硬件支出，实现了资源共享、协同设计，改善了用户体验，提高了工作效率，同时保障了数据安全。

1.2 3D 云桌面软件

我公司选用全球技术领先的3D 云桌面终端解决方案—VMware Horizon，不仅大幅优化IT 运营环境，增强数据的安全性，降低设备及运维成本，实现对终端用户在操作系统及应用系统的快速交付，并且实现多种类型设备上灵活使用高性能3D 云桌面。

3D 云桌面系统包括以下组件：

1)View 连接服务器：作为客户端与云桌面虚拟机的连接中介，同时是帮助管理员配置 View服务器、部署并管理云桌面和应用程序、控制用户身份验证并排除最终用户遇到的问题。

2)Horizon Agent：在虚拟机上，此代理通过与Horizon Client进行通信来提供连接监视、虚拟打印和访问本地连接的USB 设备等功能。

3)vCenter Server：作为VMware vSphere服务器的中心管理员，对数据中心的虚拟机进行配置、置备和管理的集中控制系统，从被管理的资源池中将CPU 、内存、硬盘和显卡等资源分配给虚拟机使用。

4)VMware View composer：快速创建与单一父映像共享虚拟磁盘的桌面映像，每个云桌面带有唯一的主机名和 IP 地址，但不同的是链接克隆与父虚拟机共享一个基础映像，因此存储需求明显减少。

2 3D 云桌面的应用

2.1 3D 云桌面系统的搭建

根据公司实际业务需求，确定所需硬件资源，然后通过虚拟化技术建立管理业务集群和云桌面集群的计算资源池，其中管理业务集群：主要包含管理以及虚拟化基础架构相关的虚拟机；云桌面集群主要包括3D 云桌面系统的模板和用户系统。最后利用存储的远程复制功能建立安全可靠的云备份。

2.1.1 建立管理业务集群

选用2 台华为CH121 刀片服务器来承载计算资源。该服务器配置为CPU：英特尔至强E5-2680 v4 X 2；内存：DDR4 16GB X 16。服务器到存储通过E9000 刀箱的交换背板连接到FC 光纤交换机再连接到存储池，连接采用8Gb 速率的FC 光纤模块。服务器到以太网连接通过E9000 刀箱的交换背板上10Gb 速率的以太网接口连接到数据核心交换机。然后对服务器安装VMware vSphere 6.5，实现计算资源的虚拟化，并在管理集群中搭建如vCenter、view server、composer server 等管理以及虚拟化基础架构相关的服务器。

2.1.2 建立3D 云桌面集群

选用12 台华为RH2288H 机架式服务器承载计算资源，该服务器配置为CPU：英特尔至强E5-2667 v4 X 2；内存：DDR4 16GBX 16；NVIDIA GRID K2 X 2。服务器到存储通过8Gb 速率HBA卡连接到FC 交换机再连接到存储；服务器到以太网通过10Gb 速率的以太网接口连接到数据核心交换机。对服务器安装VMware vSphere 6.5，实现计算资源的虚拟化，然后在3D 云桌面集群中针对不同的用户使用需求，制作好不同的模板及桌面池。

2.1.3 建立安全可靠的云备份

利用存储的Hyper Replication LUN 异步远程复制功能，将主LUN 从主站点备份到异地的灾备从站点的从LUN 中，使得在主站点在一个灾难事件后可以通过访问从LUN，使得快速重新启动程序系统成为可能，同时它不需要有具体的灾难恢复硬件。

2.2 3D 云桌面的应用效果

3D 云桌面能够为用户提供接近于本地设备的客户体验，最大限度保持原有的用户使用习惯，由于它快速、统一、安全和灵活的部署方式，在提高用户的效率的同时也降低了运维成本。3D 云桌面可以在各类智能终端（包括电脑、智能手机、平板电脑等）上随时随地进行高性能运算，帮助企业实现使用图形工作站中摆脱硬件和位置的束缚，进而实现公司跨地域协同设计，并能够保护关键数据的安全。