云桌面系统的高可用性与安全性研究

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1、云桌面系统的高可用性与安全性研究　　本文分析了传统PC机桌面系统的常见问题。在计算机实验实训室建设过程中，本文从服务器集群、部署安全服务器、系统加固、认证机制、用户管理和网络安全等方面，对基于虚拟化技术建设云桌面系统的高可用性和安全性进行了研究与设计。　　【关键词】云桌面虚拟化安全服务器　　1传统桌面系统的问题　　计算机专业实验实训教学过程中，不同专业不同课程对实验实训环境的搭建存在不同需求，不同桌面操作系统和软件程序也要反复的部署。以传统PC机为主建设的实验实训室，存在使用一定周期后硬件故障率和更新频率高，软件系统稳定性差、维护管理工作复杂等问题。　　以信息技术系为例，计算机实

2、验实训室约有400台独立的PC机。学生流动性大，PC机和桌面操作系统管理和维护地?c分散，人力成本和硬件成本较高。每学期都需要进行维护和部署新的教学用软件应用程序，不同课程的实训内容对软件应用程序和桌面操作系统环境需求不同。每台PC机都安装了多个独立的桌面操作系统，桌面操作系统混用，学生个人数据缺乏安全保障。单台PC机独立运行增加了授课教师及实验室管理员的维护工作，也增加了不安全因素。如操作系统损坏、病毒感染、学生误操作、软件程序安装冲突等，需重新安装操作系统、相应的驱动程序及软件应用程序。每台PC机都需定期执行操作系统升级、漏洞修复等操作，这些重复性操作工作耗费时间，也增加了管

3、理成本。计算机实验实训室都同在一个局域网络内，PC机桌面系统使用人员繁杂。接入Internet后如系统安全漏洞多，易引发病毒、木马的传播，PC机遭受病毒、木马攻击，造成实验室的正常网络连接故障，影响实验实训教学工作的正常开展。管理员维护的PC机桌面系统较多，维修恢复周期长。实验室管理员的工作非常繁重和复杂。　　2计算机实训室高可用性与安全性需求　　学院投资建设了基于虚拟化技术的云桌面系统。计算机实验实训室面向的学生多，实验实训课程多，所以云桌面系统的高可用性、响应速度、任意时刻任意地点任意终端的安全访问直接影响实验实训教学工作成效。云桌面系统的高可用性和安全性需求如下。　　2.1

4、高可用性需求　　随着信息技术的不断发展，计算机相关专业的教学要求不断提高，实验实训环境的复杂度也越来越高。软件技术专业的实训就需要部署数据库服务器、Web服务器、集成开发软件等。计算机网络技术专业实训需要部署DNS、DHCP、FTP等网络服务器。实验实训的基础环境对教师机学生机的硬件资源配置都有很高的需求，单台PC机也不能模拟出真实的工作环境。　　2.2安全性需求　　云桌面系统需要按分权分域的方式，分为多个集群，每组特定用户对应一个虚拟机集群，访问对应集群中的虚拟桌面系统。学生可利用自备的终端设备如笔记本、手机、平板电脑等各种移动终端，通过现有的网络架构基础使用每个人独立的账号和

5、密码连接到云桌面系统的实验室应用云端。对于每个集群的虚拟桌面系统，根据实验实训的需求，安装好相关的应用软件，确保用户登录虚拟桌面系统后，即可获取需要的软件应用程序。学生能在实验室中连入桌面云端，也可以在宿舍或学院的任意一个地点，使用自己的相应独立的账号和密码连接到学院的云端，获得桌面系统资源。为确保虚拟桌面系统的稳定性及安全性，需对系统进行相关的加固工作，如升级补丁、权限管理、策略管理等。虚拟桌面系统的管理员权限可收回，可限制学生只可以用普通用户身份登录虚拟桌面系统。也可根据需求分配学生管理员权限。　　3云桌面系统高可用性和安全性设计　　VMwareView桌面虚拟化架构技术，采

6、用基于服务器的计算模型，以用户为中心、按用户需求分配IT资源。这种架构不会改变用户的使用习惯，每个用户都被隔离开，被分配到独立使用的桌面操作系统。VMwareView能够实现精确的资源分配，并能保护用户不受由其他用户造成的应用程序崩溃和操作系统故障的影响；同时又满足云桌面系统的高可用和安全性需求。　　3.1服务器组成群集提高可用性　　使用多台物理服务器组成群集，可实现自动故障切换功能及高可用性，还可以实现服务器负载均衡的功能。虚拟桌面系统按照分权分域的方式，可细分为多集群，用户可分组对应一个虚拟桌面系统集群。每个虚拟机系统的集群，根据相应系统的特性，安装好实验实训所需的软件应用程

7、序，用户登录虚拟桌面后，即可获得实验实训的IT环境。　　利用虚拟化和云桌面技术，可以为每个教师和学生提供独立的数据库服务器、Web服务器，客户端开发环境等接近真实的IT环境，不同课程之间的实验实训环境不会产生冲突。　　3.2部署安全服务器　　实验实训环境中，如果学生通过外部网络访问虚拟桌面系统，VMware设计了ViewSecurityServer保证虚拟桌面云的安全。图1为ViewSecurityServer拓扑。　　SecurityServer在Internet和内部网络之间