桌面虚拟化：自如应对“前台”计算爆炸式增长

在InfoWorld所列的2010年十大热点技术中，桌面虚拟化名列第二。Forrester预测：从2010年开始，桌面虚拟化将逐渐被企业大规模采用。虚拟化技术经过多年的发展，其衍生出来的“桌面虚拟化”将带来企业IT体系架构的根本性变革。

虚拟化是近年来整个IT行业最被广泛提及的话题，并进而衍生出了“云计算”的概念。对“虚拟化”、“云计算”的爆炒，已达到了“无商不‘虚’，无商不‘云’”的地步，颇有些当年“电子商务”时代”无商不‘e’“的味道。

为什么“虚拟化“惹得所有商家为之疯狂？它本质上究竟是怎样的？为什么在服务器虚拟化之后，又突然冒出“桌面虚拟化”？本文将从技术框架角度对虚拟化进行初步探讨，以便大家能透过现象看本质，从而更好地理解虚拟化，掌握这个代表IT产业发展新“高地”的新生事物的动向。

以通俗的方式理解“虚拟化”

“虚拟化”乍听起来有些高深，但了解其实质后，就一点也不复杂了。简单说，它是一种改变原有计算体系架构、原有计算层次结构关系的方式方法。

图1　个人电脑体系结构　

图2　虚拟化后的个人电脑体系结构

以我们熟悉的个人电脑为例（如图1所示），整个计算体系结构可分为硬件（CPU、内存、主板、显示器、硬盘、外设等）、操作系统（Windows、Linux、Mac等）、应用（Office、Web浏览器、AutoCAD、反病毒软件等）、用户配置文件、用户（即使用者）几个层次。到目前为止，在这个层次结构中任意上下相连的二个“层”之间在编程逻辑上都是紧密相关的，即“紧耦合”，这使得硬件和操作系统之间、操作系统和应用之间、应用和其使用者之间紧密捆绑。这样的结构在相当长时间内符合了人们对计算的基本应用要求。

但随着互联网技术对计算应用地巨大推动，人们对计算设备更新换代的需求，以及终端设备多样性、移动性、安全性、个性化等需求都呈现爆炸式增长，于是传统“紧耦合”的计算结构越来越“力不从心”。最典型的例子：任何一次设备更新，都需要对系统及应用进行彻底重新安装以及配置重来，并且还会有老应用不兼容新系统等问题。尽管有一些补充技术力图弥补这方面的缺憾，但都是局部性方案，没有从根本上一揽子解决问题。

虚拟化技术的提出，让所有人“眼前一亮”。从图2可以看到，在现有层次结构、上下逻辑关系不变的前提下，任意上下相连的二个“层”之间都插入了一个”虚拟件“，从而使得层与层之间从”紧耦合“变成了”松耦合“。所谓”松耦合“，即意味着对于某个“层”来说，在其下层结构不变的情况下，该层可任意改动！ 这一下子就打开了人们丰富的想象之门。还看刚才的例子：如果采用了虚拟化，那么在设备更新时，只需把原来操作系统及其以上的东西”挪“到新设备上，所有的事情就”万事大吉“了！这样的移动性和便利性是不言而喻的。

图2同时解释了另一个问题，即虚拟化技术的多样性。早先人们一提到虚拟化，以为就指服务器虚拟化。其实事情远非如此。如果是硬件和操作系统间加载虚拟件，这通常指服务器虚拟化（另一种更中性的叫法是硬件虚拟化）；如果操作系统和应用间加载虚拟件，就指应用虚拟化；如果应用和配置文件间加载虚拟件，就叫配置虚拟化；… 依此类推。图3是对各类虚拟化技术定位的解释说明。

 
图3　各类虚拟化技术的定位

桌面虚拟化：自如应对“前台”计算爆炸式增长

从有现代计算的那一天起，多台设备协同计算就一直是永恒的话题，并逐渐演变出“主机/终端“、”客户机/服务器（C/S）“、”浏览器/服务器 （B/S）“等不同时期的模式。但无论何种模式，都反映了同一个指导思想，即”前台“计算与”后台“计算的分工与协同。”后台“在这里主要指数据中心、计算中心等核心设施，通常包括服务器、存储、网络系统、安全系统等；它以基建为导向，更讲求以基础建设为中心，重在集群、容错、灾备、服务器整合等解决方案的完善。而”前台“则泛指终端使用者及其所使用的任何终端设备，如PC、工作站、笔记本、上网本、智能手机、PDA等；它是以应用为导向，非常看重应用与业务的安全、连续、多样、广泛等。

随着网络的普及，基于TCP／IP的网络化计算成为事实标准。在很好地承担了历史责任后，“紧耦合”的计算方式在”前台“计算爆炸性增长与变化面前，面临着全新的挑战。这些挑战主要包括：应用便利性、终端平台任意迁移性、数据安全性、业务连续性等。虽然目前市场上有些方案可部分解决上述挑战，但并不完整。从使用者角度看，他们更需要一揽子的集成解决方案，这样才能使IT的优化与改进真正切合业务发展需要。此时，桌面虚拟化技术应运而生。

任何新技术的商用化都要经历相当长的演进过程，不可能一蹴而就。桌面虚拟化也是经历了长时间的演变。早期桌面虚拟化的核心技术被称为“应用远程接入”，即前台用户通过远程接入模式进入到数据中心服务器，服务器端把指定应用的影像推送到客户前端，从而实现应用接入。在这个过程中，客户前端与后台服务器间仅交流通信协议、应用的影像及其变化量，在客户前端所呈现的应用实际是虚拟计算，真正的计算发生在后台。随着应用远程接入的普及，人们发现这样的“远程接入“是以应用、而非传输为导向，便逐渐演变成“应用交付”技术。但“应用交付”技术中，虽然总体上是把后台应用推送到前台，但很多基于B/S架构的系统是数据与协议同时传输，前台终端上也进行实体数据的计算。这和上述“前台影像、后台计算、非数据传输“的基本特征有很大出入，依然不能完整而精确地概括这一技术体系。当”虚拟化“横空出世，人们一下子豁然开朗：这不正是恰到好处的精准定义吗！

现在，“桌面虚拟化“已经成为一个业界技术标准定义，并且在早期技术的基础上又有了相当的完善与扩充，不仅包含了人们熟知的VDI模型，也涵盖了应用虚拟化、本机虚拟化、共享服务的应用发布等多种模型。

在Forrester的技术市场调查报告中使用了“Client Virtualization（客户端虚拟化）”这个词来统一概括上述提到的各类前台虚拟化。这是一个很好的概括，体现了在虚拟化改变所有传统计算模型时前台计算的准确定位。