浅谈Vebula—Fit协议与其他协议的比较

方案都基于主流的单一技术，且其技术都被几家国际大公司捆绑封锁。面对国外一些技术政策的封锁和国内军民用市场对自主知识产权虚拟桌面的强烈需求，在威邦云产品的研发中充分吸纳了各家之长，通过研究人员对各种虚拟化方法、远程连接协议的研究实验，在着重考虑安全、性能，和多技术来源的基础上研制了拥有自主知识品牌的产品，打破了国际长期的技术垄断。

虚拟桌面显示协议是桌面虚拟化关键技术的核心，本文从对桌面虚拟化两大阵营的比较后，切入到对Vebula-Fit视频传输协议的介绍。

2 桌面虚拟化技术的两大阵营

近几年随着虚拟化技术的扩展与完善，虚拟桌面获得了迅猛发展。当前虚拟桌面解决方案主要分为两大类：SBC（Server-Based Computing）和VDI。基于SBC的虚拟桌面解决方案主要是在微软的Windows Server上提供终端服务，但是用户环境被固定在服务器上，导致服务器不能够根据负载情况调整资源配给，其应用具有很大的局限性，例如不支持双向语音、对视频传输支持较差等，而且服务器和用户端之间的通信具有不安全性。基于VDI的虚拟桌面解决方案通常采用完全虚拟化技术和半虚拟化技术构建的虚拟机，并可以按需要在虚拟机部署各种操作系统用于提供服务，而VDI的智能分布式计算带来出色的响应能力和定制化的用户体验，并通过基于服务器的模式提供管理和安全服务。它能够为整个虚拟桌面提供集中化的管理。基于VDI和基于SBC的虚拟桌面解决方案比较如表1所示。

威邦桌面虚拟化产品选择了VDI的方法，具有以下明显优势：

（1）只要支持虚拟化技术的计算机就能部署，降低用户成本，在用户支持扩展性上通过协议的自适应资源均衡，可以达到理想的用户支持平衡，容纳更多的用户使用；

（2）对于多层安全隔离的服务器方案实施难点，通过系统的高效一体的快速部署，比普通大批量物理机部署节约80%的时间和人力；

（3）由于服务器系统和虚拟机系统分离，并能实现双机热备和虚拟机迁移，既提高了服务器系统的易维护性，又保持了虚拟化桌面的独立性和数据安全，同时通过计算节点的高效运算能力和专业的存储服务器应用，为整个威邦云系统提供了更强劲的性能。

3 虚拟桌面关键技术分析

虚拟化解决方案、桌面显示协议以及用户个性化配置是虚拟桌面的关键技术。这里以业界具有较大影响力的VMware、Citrix、Red Hat、Microsoft等厂商的虚拟桌面产品为例，分析它们在关键技术实现上的特点。

如前文分析，基于VDI的虚拟桌面解决方案需要为用户提供定制的虚拟机，并提供闭源的Windows操作系统的桌面和Linux系统。当前支撑VDI虚拟桌面的虚拟机普遍基于完全虚拟化技术，各主流厂商也都支持这种技术，例如VMware的ESX虚拟机、Microsoft的Hyper-V虚拟机、Red Hat集成在Linux内核之中的KVM虚拟机以及Citrix采用的Xen虚拟机则能提供半虚拟化和完全虚拟化两种方法。总体而言，不同厂商的服务器虚拟化产品在技术本质上正逐渐趋于一致，因此单台虚拟机的性能差异在一般应用中表现得并不明显。但是，不同的服务器虚拟化管理软件在功能、性能、易用性等方面尚有差距，对于虚拟桌面而言，主要体现在虚拟桌面的供给和部署方式以及由此产生的相关差异上，这将成为虚拟化解决方案选择的关键。当前，几个主流厂商中的Citrix和Microsoft发布的相关产品，其核心是对用于传输桌面视图内容的桌面显示协议进行优化，以获得比其它产品更好的用户体验。

4 Vebula-Fit协议

Vebula-Fit敏锐地捕捉到了市场对于用户体验更高要求的讯息，在虚拟机与物理机最大的用户体验差异问题上，研发人员专门针对传输协议进行改良。威邦产品清楚地意识到桌面显示协议是影响虚拟桌面用户体验的关键，并不断对其进行优化。当前主流的显示协议包括PCoIP、RDP、SPICE、ICA等，并被不同的厂商所支持。它们的比较如表2所示：

（1）传输带宽要求的高低直接影响了远程服务访问的流畅性。Vebula-Fit在根据用户使用应用所需带宽的不同进行自适应，能更加有效地利用带宽。在带宽足够用户进行简单应用时，带宽占用自动下降；在多用户需均衡负载时，在图像质量不影响其他用户体验的范围内，适当增加对带宽的占用；在满负荷带宽时，自动调整为相适应压缩算法，并能根据用户的应用优先级调整带宽分配，保证每一个用户的使用体验不会有较大的影响。

（2）图像展示体验反映了虚拟桌面视图的图像数据的组织形式和传输顺序。采用了分层渐进的方式在用户侧显示桌面图像，即首先传送给用户一个完整但是比较模糊的图像，进而在此基础上逐步精化，根据网络情况和终端设备的图形显示能力相应采取不同的图像或者视频流的方式传输，在用户体验上能一步到位，相较于其它厂商采用的分行扫描等方式，具有更好的视觉体验。

（3）双向音频支持需要协议能够同时传输上下行的用户音频数据（例如语音聊天），因为军事战术通信及高质量语音需要，Vebula-Fit为语音开启单独信道，所以在双向语音上达到实时同步、话音清晰、安全通话。

（4）视频播放是检测传输协议的重要指标之一，因为虚拟桌面视图内容以图片方式进行传输，所以视频播放时的每一帧画面在解码后都将转为图片，从而导致数据量的剧增。为了避免网络拥塞，Vebula-Fit在视频传输过程中采用的是双向侦测平衡，从而自动选择将编解码工作放在服务器或者用户终端进行，达到资源合理利用、平衡负载的目的。协议也根据网络情况自动地调整压缩算法和传输方式，尽量还原视频质量，提高用户体验。

（5）用户外设支持是考察显示协议是否具备有效支持服务器侧与各类用户侧外设实现交互的能力。RDP和ICA对外设的支持比较齐备（例如支持串口、并口等设备）；而PCoIP和SPICE在当前只是实现了对USB设备的支持；Vebula-Fit则对常见的外设都实现了支持，在某些PCI外设上需要研究。

（6）传输安全性是各个协议都很关注的问题，早期的RDP不支持传输加密，但在新的版本中有了改进。Vebula-Fit由于本身设计时着重安全，所以在结构上通过多层次、多框架把对应通讯传输模块独立加密，再结合威邦其他产品（如用户管理、虚拟机平台管理、终端管理）联合把控协议传输，多方加解密通信，所以安全可靠性能满足较高的安全需求。

5 结语

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；Red Hat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。但是，当前威邦桌面虚拟化产品的产品能够适用于几乎所有应用场景，因此在应用和部署虚拟桌面解决方案选择时，威邦结合实际需求成为用户技术和产品的首选。

但协议还有不完善之处，特别是对于一些特殊的外设，还需要通过研究来更好地满足客户定制化的需求。威邦桌面虚拟化协议的发展将主要从改善用户体验入手，其最终目标是提供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。对此，除了对Vebula-Fit关键技术继续进行改良和优化外，软硬件资源控制要能够发挥更大的作用，畅想以后的发展方向，主要体现如下：

（1）在数据中心拥有海量的云基础设施的基础上，能够高效地跨节点、跨集群提供虚拟桌面部署所需的软硬件资源，按需满足虚拟桌面用户的动态需求；

（2）更加适应拥有分布广泛的有线和无线宽带网络，能够充足使用带宽和提高网络质量，有助于改善用户体验；

（3）协议能够辅助终端设备（例如手机、平板电脑、瘦客户机等）的研发，使之针对虚拟桌面进行专门的优化，实现用户随时随地无缝接入虚拟桌面的服务；

（4）协议拥有更强大的跨平台和自适应能力以及丰富的应用策略，能够为用户提供精细化多样化的虚拟桌面业务，并提供良好的用户体验和合理的资源利用。

因此，虚拟桌面的实施与推广也必将成为Vebula-Fit协议发展的重要契机。

参考文献：

[1] Zhao M， Zhang J， et al. Distributed file system support for virtual machines in grid computing， in： Proceedings of High Performance Distributed Computing[C]. 2004.

[2] Rosenblum M. The reincarnation of virtual machines[J]. ACM Queue， 2004（7）.

[3] Robin J， Irvine C. Analysis of the Intel pentum’s ability to support a secure virtual machine monitor， in： Proceedings of the 9th USENIX Security Symposium Vol[C]. 2000.

[4] Chisnall D. The Denfinitive Guide to the Xen Hypervisor[M]. International： Prentice Hall， 2007.

[5] 王峰，江峰，李朝阳. 虚拟桌面及其关键技术分析[J]. 电信技术， 2011（1）： 24-26.★

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