一种智能桌面系统的构建方法
【专利摘要】本发明揭示了一种智能桌面系统的构建方法，利用了桌面虚拟化技术在服务器端控制的优点，采用集中管理分布计算的原理，将大量计算分摊到客户端上，客户端采用具有图形和多媒体处理能力的台式机、笔记本电脑、移动办公设备等，对服务器端处理器的能力要求不高，管理相同数量的客户端，可以大大节省服务器数量，节省服务器投资。同时由于客户端定时与服务器进行数据同步，这样即使脱机也可以使用，节省网络设备和网络带宽使用费用。
【专利说明】一种智能桌面系统的构建方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及云计算与虚拟化【技术领域】，特别涉及一种智能桌面系统的构建方法。
【背景技术】
[0002] -直以来，传统的桌面管理都是采用本地化管理来实现的，IT管理员一般负责系 统安装和操作系统补丁的管理和应用程序的部署，特别在大公司里面，终端数量多，软件部 署复杂，一般需一个团队来维护公司IT系统，同时工作内容相对重复单一，IT管理员自我 实现意识也不强。随着云计算技术的发展，越来越多的公司将IT资源迁移到云上，在此背 景上，桌面虚拟化得到广泛地应用并受到人们普遍的关注。桌面虚拟化是基于服务器的计 算模型，一般采用瘦客户机作为客户端，在云计算环境下，所有的桌面虚拟机在数据中心进 行托管并统一管理。
[0003] 目前桌面虚拟化主要特点是虚拟机在服务器端运行，采用集中管理的方式，计算 资源，网络资源，存储资源都在服务器，客户端一般采用瘦客户机模式，用作显示用户桌面。 这种方式好处是IT资源集中管理，桌面环境部署灵活，使得IT人员工作量降低。但缺点也 是明显的，主要有以下几个不足： 1.)与客户交互的瘦客户机屏幕上上显示的内容是由服务器端以图形指令或位图的形 式通过网络传送给瘦客户机，然后在客户机上渲染还原成图像呈现给用户，目前主要协议 有VNC，RDP，SPICE等，但不管采用哪种协议，要做到实时显示，经网络传输的数据量是比较 大的，对网络资源要求高。
[0004] 2.)对网络稳定性的极度依赖。客户端显示是通过网络传输的，一旦网络故障，客 户端无法接收到服务器端的数据，就无法显示桌面。正因为对网络可靠性要求极端苛刻，一 般中小公司无法保证网络不出故障，一旦网络出现故障，即对业务产生影响。
[0005] 3.)多媒体体验差。一般瘦客户机采用ARM架构，即使采用X86架构的瘦客户机， 配置也不是很强，视频解码能力差，造成多媒体播放时用户体验差。
[0006] 4.)图形能力不强，对图形类设计，研发工作而言，图形处理能力明显不足。目前瘦 客户机一般没有配置显卡或仅配置集成显卡，图形处理能力很弱。即使配置有显卡，受制于 虚拟化技术瓶颈，也很难利用上GPU。即使有些专业化虚拟化公司实现在某些特定显卡 硬件虚拟化实现，价格也非常昂贵，一般一个点在1万元以上。
[0007] 在目前阶段，许多公司都配置有不少台式机，笔记本。而这些终端机一般都配有图 形显示卡。其图形，多媒体处理能力都比较强，完全能满足桌面办公，多媒体，图形设计类要 求。
[0008] 因此，提出一种集中管控的智能桌面实现方法，该方法利用了桌面虚拟化技术在 服务器端控制的优点，同时在客户端采用普通台式机或笔记本电脑代替瘦客户机，充分利 用客户端强大的多媒体和图形图像处理能力，提升用户体验。由于采用集中管理分布计算 的原理，将大量计算分摊到客户机上，对服务器端处理器的能力要求不高，管理相同数量的 客户端，可以大大节省服务器数量，节省服务器投资。同时由于不用在网络上传输图形指 令，网络占用带宽低，即使脱机也可以使用，多网络设备可靠性要求也不高，节省网络设备 和网络带宽使用费用。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的是提供一种智能桌面系统的构建方法，解决现有技术存在的缺陷和 不足。
[0010] 本发明提供一种智能桌面系统的构建方法，包括以下步骤： 分别设置用以进行数据处理的若干客户端、预先存储所述客户端原始镜像数据的存储 服务器、安装有服务器端程序的管理服务器，使管理服务器分别连接所述客户端和所述存 储服务器； 所述管理服务器将所述存储服务器中的客户端原始镜像数据发送至所述客户端进行 安装，形成客户端的操作系统和客户端程序； 运行所述客户端的客户端程序，使所述客户端向所述管理服务器发起连接请求，与管 理服务器建立连接； 所述客户端按周期向所述管理服务器发送同步数据请求，使客户端与存储服务器存储 的数据同步一致。
[0011] 所述管理服务器通过所述服务器端程序对所述客户端进行原始镜像数据发送的 步骤包括： 将所述存储服务器中的原始镜像拷贝一份作为客户端的初始镜像； 将初始镜像通过网络发送到客户端中； 客户端执行安装操作系统和客户端程序的步骤； 客户端同步磁盘内容并更新初始镜像。
[0012] 所述管理服务器通过设置策略控制属性来进行数据处理的，策略控制属性包括镜 像存储位置、终端存储与管理服务器镜像的对应关系、镜像分发命令、镜像销毁命令、原始 镜像存储位置、服务器与客户端同步时间间隔。
[0013] 所述管理服务器和客户端进行数据同步时还包括判断网络拥塞状态的步骤：依据 客户端到管理服务器之间的网络延时计算的理论带宽值，若带宽值大于预定阈值，则认为 客户端和管理服务器之间网络空闲，可以进行数据同步，否则等到下一个时间周期再同步 数据。客户终端程序读取管理服务器的镜像同步时间间隔，并计算出该时间间隔内需同步 提交的更新数据，智能计算出网络拥塞状态。并决定是否提交数据开始数据同步。镜像同 步时间间隔作为服务器端策略控制参数在管理服务器中设置。
[0014] 所述客户端与管理服务器建立连接后，还包括如下步骤： 客户端运行客户端程序中包括的自诊断程序，检查客户端的硬件及软件参数并依此诊 断客户端的数据处理能力； 若客户端数据处理能力不足，则客户端将所述诊断结果发送至所述管理服务器，若客 户端数据处理能力充足，则进行下一步数据同步。
[0015] 所述客户端运行自诊断程序时检查的客户端硬件及软件参数包括以下的一种或 若干种：CPU速度、GPU速度、磁盘读写速度、I/O端口状态、支持指令集特征、CPU空闲比、内 存占用率、显卡及其驱动情况、存储占用情况。
[0016] 所述客户端处于等待管理服务器指令的待机状态时，当接收到服务器发送的销毁 客户端数据的指令时，客户端开始销毁数据。
[0017] 所述客户端执行关机命令时，客户端程序将数据写回管理服务器完成镜像同步 后，再关闭客户端。
[0018] 所述客户端包括具有图形和多媒体处理能力的台式机或笔记本电脑或移动办公 设备。
[0019] 本发明利用了桌面虚拟化技术在管理服务器端控制的优点，采用集中管理分布计 算的原理，将大量计算分摊到客户端上，客户端采用具有图形和多媒体处理能力的台式机、 笔记本电脑、移动办公设备等，对管理服务器端处理器的能力要求不高，管理相同数量的客 户端，可以大大节省管理服务器数量，节省管理服务器投资。同时由于客户端定时与管理服 务器进行数据同步，这样即使脱机也可以使用，节省网络设备和网络带宽使用费用。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1是本发明流程图； 图2是本发明实施例的系统结构图； 图3是本发明实施例的原理框架图； 图4是本发明实施例的管理服务器端程序流程图； 图5是本发明实施例的客户端程序流程图。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。
[0022] 参见图1，本发明提供一种智能桌面系统的构建方法，包括以下步骤： A1、分别设置用以进行数据处理的若干客户端、预先存储所述客户端原始镜像数据的 存储服务器、安装有服务器端程序的管理服务器，使管理服务器分别连接所述客户端和所 述存储服务器。
[0023] A2、所述管理服务器将所述存储服务器中的客户端原始镜像数据发送至所述客户 端进行安装，形成客户端的操作系统和客户端程序。
[0024] A3、运行所述客户端的客户端程序，使所述客户端向所述管理服务器发起连接请 求，与管理服务器建立连接； A4、所述客户端按周期向所述管理服务器发送同步数据请求，使客户端与存储服务器 存储的数据同步一致。
[0025] 作为一实施例，在步骤A2中，所述管理服务器通过所述服务器端程序对所述客户 端进行原始镜像数据发送的步骤包括： A21将所述存储服务器中的原始镜像拷贝一份作为客户端的初始镜像； A22将初始镜像通过网络发送到客户端中； A23客户端执行安装操作系统和客户端程序的步骤； A24客户端同步磁盘内容并更新初始镜像。 作为一实施例，所述管理服务器通过设置策略控制属性来进行数据处理的，策略控制 属性包括镜像存储位置、终端存储与管理服务器镜像的对应关系、镜像分发命令、镜像销毁 命令、原始镜像存储位置、服务器与客户端同步时间间隔。
[0026] 管理服务器上部署了用户配置策略，配置策略制定了用户可以访问的资源和服 务，实现了用户资源的集中管理。管理服务器配置文件里面放置的客户端与管理服务器的 同步时钟间隔和客户端与服务器连接后服务器要发送的数据或命令。同步时间间隔的值很 重要，时间间隔设置过短，客户端和服务器频繁交互并传输数据，间隔时间设置过长的话， 一次同步的数据量太大，对网络影响较大，如果有另外多台客户端也同时在同步数据，可能 造成网络的拥堵。另外时间间隔设置过大的话，如果客户端数据损坏，从服务器端还原的数 据与用户最后保存的数据差异较大。
[0027] 作为一实施例，所述管理服务器和客户端进行数据同步时还包括判断网络拥塞状 态的步骤：依据客户端到管理服务器之间的网络延时计算的理论带宽值，若带宽值大于预 定阈值，则认为客户端和管理服务器之间网络空闲，可以进行数据同步，否则等到下一个时 间周期再同步数据。
[0028] 作为一实施例，所述客户端与管理服务器建立连接后，还包括如下步骤： 客户端运行客户端程序中包括的自诊断程序，检查客户端的硬件及软件参数并依此诊 断客户端的数据处理能力； 若客户端数据处理能力不足，则客户端将所述诊断结果发送至所述管理服务器，若客 户端数据处理能力充足，则进行下一步数据同步。
[0029] 作为一实施例，所述客户端运行自诊断程序时检查的客户端硬件及软件参数包括 以下的一种或若干种：CPU速度、GPU速度、磁盘读写速度、I/O端口状态、支持指令集特征、 CPU空闲比、内存占用率、显卡及其驱动情况、存储占用情况。
[0030] 作为一实施例，所述客户端处于等待管理服务器指令的待机状态时，当接收到服 务器发送的销毁客户端数据的指令时，客户端开始销毁数据。客户数据销毁的过程是： A.管理服务器向客户端发送销毁指令。B.客户机接收到销毁命令后自动重启电脑。C.销 毁客户端硬盘中数据。D.服务器端删除客户端用户的镜像文件。
[0031] 作为一实施例，所述客户端执行关机命令时，客户端程序将数据写回管理服务器 完成镜像同步后，再关闭客户端。
[0032] 作为一实施例，所述客户端包括具有图形和多媒体处理能力的台式机或笔记本电 脑或移动办公设备。
[0033] 参见图2,图2是本发明实例的系统组成图，包括两个层次的内容。第一层为管理 服务器端，管理服务器端主要由管理管理服务器201、存储服务器102、交换机103组成。第 二层为客户一端的连接构成，主要由终端计算机(客户端202 )、交换机104组成。客户端202 可以是台式机，笔记本电脑或平板电脑等。管理服务器201上部署了用户配置策略，配置策 略制定了用户可以访问的资源和服务，实现了用户资源的集中管理。存储服务器102中保 存有与客户端202同步的数据。客户端202电脑上部署了智能诊断程序，该程序自动判断 客户端202硬件资源的处理能力，若处理成立不足，则向管理服务器201发送告警信息，系 统管理员可以及时获取客户端202处理能力不足的信息，及时更换或升级硬件设备。
[0034] 参见图3,图3是本发明实施例的原理框架图，主要包括四个部分，管理服务器 201，客户终端202,原始镜像203,客户端镜像204 (初始镜像)。管理服务器201运行着服 务器端程序，服务器端程序负责接收客户端的连接，因此管理服务器的处理器和网卡配置 相对要求较高。共享存储可以单独配置在存储服务器上也可以与管理服务器集成在一起。
[0035] 客户终端机202可以是台式机或笔记本电脑，上面运行着客户端程序，客户端 程序负责接收服务器发送的指令，并执行指令。同时客户端还负责向客户端发送数据同步 请求及数据传输。客户端处理能力的自诊断过程也是由客户端程序完成并将结果回报给服 务器端，服务器端呈现给IT管理人员。
[0036] 原始镜像203是所有客户端操作系统和应用软件的模板，原始镜像可以有多份， 可以将公司不同部门或不同岗位的系统及软件做成模板，生成原始镜像，原始镜像与用户 --对应。
[0037] 客户端镜像204是用户在客户端磁盘中数据在服务器端的拷贝。客户端镜像由原 始镜像生成，并随着客户端磁盘数据变化而变化。
[0038] 参见图4,图4是本发明实施例的管理服务器端程序流程图，管理服务器读取系 统配置策略401，系统配置策略401包含同步时间间隔，备份镜像与客户终端的对应关系， 同步时间间隔会发送到客户端程序，客户端程序会按这个时间间隔与服务器同步数据，读 取系统配置策略后，服务器端程序处于待命状态接受管理员操作，管理员操作以命令的形 式经服务器端程序以指令的形式发送给客户端，客户端响应并执行服务器端发送过来的指 令。服务器程序接受管理员发出的指令有销毁客户端数据指令403和创建客户端镜像指令 405,若无服务器没有接受到管理员发出的任何指令，则处于IDLE状态，接受客户端数据同 步请求，更新共享存储上的用户数。
[0039] 服务器端主要功能有：1.镜像存储。在服务器端维护一个客户端磁盘镜像，即使 客户端数据丢失或损坏，仍然可以保证用户数据不丢失。2.镜像分发。服务器端保存一个 或多个原始镜像，原始镜像可以通过网络派发到客户端中，实现无人安装，同步客户端数据 后的原始镜像即可生成客户镜像。3.策略控制。维护用户与镜像间的对应关系，对用户设 置不同的访问和资源存取策略，实现公司信息安全。4.命令分发。可与域控集成，必要时 对客户端下发销毁命令，销毁客户端数据。
[0040] 参见图5,图5是本发明客户端程序流程图，主要功能包括客户端能力自检，向管 理服务器汇报终端处理成立，接受管理服务器端发送的指令，销毁客户端数据，与管理服务 器端数据同步。
[0041] 客户端系统启动后，客户端程序开始运行，首先连接管理服务器，这时客户端程序 开始运行自诊断程序(步骤301 )，自诊断程序统计系统硬件资源使用率，判断是否有能力支 撑用户请求，若终端电脑处理能力不足(步骤303)，则向管理服务器发送自诊断结果，提醒 管理员升级硬件资源。终端处理能力自检后开始接受管理服务器端发送的指令(步骤302 )， 若管理服务器发送的是销毁客户机数据的指令，客户端开始销毁数据(步骤304)，若管理服 务器端没有指令发送，此时客户端处于IDLE状态，等待管理服务器端的指令，同时客户端 维护了一个时钟，每隔一段时间，即向管理服务器发送同步数据请求(步骤305)。数据同步 过程是先检查网络状态，若网络空闲，向管理服务器端发送同步请求，若网络断开或网络处 于忙状态，则等到下一个周期再同步数据。这样，就保证了客户端只要有数据写入，那么很 快就会向管理服务器请求数据同步，从而使管理服务器和客户端的数据同步。
[0042] 本【技术领域】中的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发 明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施方式的变 化、变型都将落本发明的权利要求书范围内。
【权利要求】
1. 一种智能桌面系统的构建方法，其特征在于，包括以下步骤： 分别设置用以进行数据处理的若干客户端、预先存储所述客户端原始镜像数据的存储 服务器、安装有服务器端程序的管理服务器，使管理服务器分别连接所述客户端和所述存 储服务器； 所述管理服务器将所述存储服务器中的客户端原始镜像数据发送至所述客户端进行 安装，形成客户端的操作系统和客户端程序； 运行所述客户端的客户端程序，使所述客户端向所述管理服务器发起连接请求，与管 理服务器建立连接； 所述客户端按周期向所述管理服务器发送同步数据请求，使客户端与存储服务器存储 的数据同步一致。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述管理服务器通过所述服务器端程序对 所述客户端进行原始镜像数据发送的步骤包括： 将所述存储服务器中的原始镜像拷贝一份作为客户端的初始镜像； 将初始镜像通过网络发送到客户端中； 客户端执行安装操作系统和客户端程序的步骤； 客户端同步磁盘内容并更新初始镜像。
3. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述管理服务器通过设置策略控制属性 来进行数据处理的，策略控制属性包括镜像存储位置、终端存储与管理服务器镜像的对应 关系、镜像分发命令、镜像销毁命令、原始镜像存储位置、服务器与客户端同步时间间隔。
4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述管理服务器和客户端进行数据同步时 还包括判断网络拥塞状态的步骤：依据客户端到管理服务器之间的网络延时计算的理论带 宽值，若带宽值大于预定阈值，则认为客户端和管理服务器之间网络空闲，可以进行数据同 步，否则等到下一个时间周期再同步数据。
5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述客户端与管理服务器建立连接后，还包 括如下步骤： 客户端运行客户端程序中包括的自诊断程序，检查客户端的硬件及软件参数并依此诊 断客户端的数据处理能力； 若客户端数据处理能力不足，则客户端将所述诊断结果发送至所述管理服务器，若客 户端数据处理能力充足，则进行下一步数据同步。
6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述客户端运行自诊断程序时检查的客户 端硬件及软件参数包括以下的一种或若干种：CPU速度、GPU速度、磁盘读写速度、I/O端口 状态、支持指令集特征、CPU空闲比、内存占用率、显卡及其驱动情况、存储占用情况。
7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述客户端处于等待管理服务器指令的待 机状态时，当接收到服务器发送的销毁客户端数据的指令时，客户端开始销毁数据。
8. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述客户端执行关机命令时，客户端程序将 数据写回管理服务器完成镜像同步后，再关闭客户端。
9. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述客户端包括具有图形和多媒体处理能 力的台式机或笔记本电脑或移动办公设备。
【文档编号】H04L29/08GK104158833SQ201310176988
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2013年5月14日 优先权日:2013年5月14日
【发明者】范申莎, 雷州, 阳海华 申请人:上海国富光启云计算科技有限公司