云辦公技術(shù)培訓(xùn)課件

云辦公虛擬化技術(shù)云辦公虛擬化技術(shù)云辦公1.0核心技術(shù)云辦公2.0核心技術(shù)云辦公2.0應(yīng)用場景介紹第一章*Outline大綱第二章第三章云辦公1.0核心技術(shù)云辦公2.0核心技術(shù)云辦公2.0應(yīng)用場景第一章云辦公1.0核心技術(shù)分布式存儲

系統(tǒng)和數(shù)據(jù)盤分離掛載

還原/個性化模式

HACluster集群EST協(xié)議優(yōu)化第一章云辦公1.0核心技術(shù)分布式存儲云辦公1.0架構(gòu)拓?fù)涠嗝襟w教室配置Rain100V2辦公室配置Rain200V2或安裝PC利舊客戶端10G千兆雙絞線RCD6000-Main提供20TB存儲和50虛擬機(jī)RCD6000-Office提供60虛擬機(jī)萬兆光纖云辦公1.0架構(gòu)拓?fù)涠嗝襟w教室配置Rain100V2辦公室云辦公1.0架構(gòu)–VDI桌面虛擬化架構(gòu)……云計算/云存儲節(jié)點集群/云盤虛擬化層嵌入式云存儲層虛擬化層VMVMVMVM……資源池……瘦終端EST協(xié)議性能優(yōu)化核心技術(shù)：HACluster集群核心技術(shù)：分布式存儲核心技術(shù)：系統(tǒng)及數(shù)據(jù)盤分離掛載核心技術(shù)：還原及個性化模式核心技術(shù)：EST協(xié)議云辦公1.0架構(gòu)–VDI桌面虛擬化架構(gòu)……云計算/云存儲節(jié)分布式存儲架構(gòu)管理節(jié)點：RCD6000-Main計算節(jié)點：RCD6000-Office計算節(jié)點和主備之間通過獨立的萬兆存儲網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，保證存儲數(shù)據(jù)的安全性和可靠性虛擬桌面?zhèn)鬏攨f(xié)議(EST)通過千兆鏈路，將虛擬機(jī)畫面?zhèn)鬏數(shù)皆平K端存儲網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計--EST協(xié)議鏈路

--存儲數(shù)據(jù)鏈路分布式存儲架構(gòu)管理節(jié)點：RCD6000-Main存儲網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分布式存儲架構(gòu)–存儲節(jié)點成對備份1.存儲實時備份，保證數(shù)據(jù)安全2.以main對形式提供存儲，以服務(wù)器”ip+磁盤編號”的粒度提供存儲訪問，易于擴(kuò)容3.存儲去中心化，每對存儲的角色都相同，防止存儲單點故障，保證數(shù)據(jù)穩(wěn)定性兩臺RCD6000-Main組成存儲節(jié)點，一個集群可有多個節(jié)點分布式存儲架構(gòu)–存儲節(jié)點成對備份兩臺RCD6000-Ma分布式存儲架構(gòu)-數(shù)據(jù)備份機(jī)制存儲對存儲對的每對存儲盤組成配對盤，主盤會實時的同步數(shù)據(jù)給備份盤，保證數(shù)據(jù)安全共享存儲共享存儲共享存儲共享存儲集群數(shù)據(jù)安全-節(jié)點內(nèi)1對1備份分布式存儲架構(gòu)-數(shù)據(jù)備份機(jī)制存儲對存儲對的每對存儲盤組成分布式存儲架構(gòu)-存儲擴(kuò)容新增配對盤新增存儲分布式存儲架構(gòu)-存儲擴(kuò)容新增配對盤新增存儲分布式存儲架構(gòu)–單機(jī)模式單臺RCD6000-Main云主機(jī)數(shù)據(jù)安全單臺服務(wù)器主要以raid5的形式保證數(shù)據(jù)安全主盤1主盤2主盤3主盤4單mainRaid5備份盤分布式存儲架構(gòu)–單機(jī)模式單臺RCD6000-Main云主分布式存儲架構(gòu)-存儲擴(kuò)容新增存儲服務(wù)器新增擴(kuò)容存儲可以新增存儲對和新增單存儲方式進(jìn)行擴(kuò)容存儲擴(kuò)容如采用單存儲，沒有數(shù)據(jù)備份保障無備份保障分布式存儲架構(gòu)-存儲擴(kuò)容新增存儲服務(wù)器新增擴(kuò)容存儲可以新增存分布式存儲架構(gòu)-存儲穩(wěn)定在云辦公的HA技術(shù)下，我們實現(xiàn)了存儲HA功能，用戶在每次讀寫個人數(shù)據(jù)盤的時候，主服務(wù)器都會實時的拷貝一份數(shù)據(jù)到備用服務(wù)器，而且服務(wù)器接收和備份的通道走的是萬兆光纖通道，從而保證快速的接收和備份用戶數(shù)據(jù)如果主服務(wù)器宕機(jī)，備份服務(wù)器可以在3~5min接管存儲，而且期間除了主服務(wù)器的虛擬機(jī)會關(guān)機(jī)，其他服務(wù)器的虛擬機(jī)不需要關(guān)閉，訪問存儲只是阻塞3~5min，之后存儲就可以就緒，虛擬機(jī)恢復(fù)正常訪問分布式存儲架構(gòu)-存儲穩(wěn)定在云辦公的HA技術(shù)下，我們實現(xiàn)了存儲第一章云辦公1.0核心技術(shù)

分布式存儲

系統(tǒng)和數(shù)據(jù)盤分離掛載

還原/個性化模式

HACluster集群EST協(xié)議優(yōu)化第一章云辦公1.0核心技術(shù)分布式存儲網(wǎng)盤掛載技術(shù)-虛擬磁盤物理PC(操作系統(tǒng))物理磁盤讀寫正常情況下，物理PC讀寫io是直接讀寫物理磁盤網(wǎng)盤掛載技術(shù)-虛擬磁盤物理PC(操作系統(tǒng))物理磁盤讀寫網(wǎng)盤掛載技術(shù)-物理磁盤vs虛擬磁盤物理PC(操作系統(tǒng))物理磁盤讀寫虛擬機(jī)(操作系統(tǒng))物理磁盤讀寫存儲目錄上的虛擬磁盤文件Qemu

捕獲在物理PC下是直接讀寫物理磁盤。如果在虛擬機(jī)環(huán)境下面，讀寫磁盤操作會被qemu（虛擬機(jī)模擬器）捕獲，模擬為讀寫共享存儲上的虛擬文件網(wǎng)盤掛載技術(shù)-物理磁盤vs虛擬磁盤物理PC(操作系網(wǎng)盤掛載技術(shù)-虛擬磁盤虛擬機(jī)文件虛擬機(jī)文件虛擬機(jī)文件虛擬機(jī)文件虛擬機(jī)虛擬機(jī)虛擬機(jī)虛擬機(jī)在讀寫磁盤數(shù)據(jù)的IO時候會被服務(wù)器qemu捕獲，服務(wù)器會把這些讀寫磁盤操作寫入存儲中的文件，所以虛擬機(jī)訪問虛擬盤等同于訪問虛擬文件讀寫磁盤讀寫磁盤讀寫磁盤Qemu

捕獲Qemu

捕獲Qemu

捕獲存儲共享目錄網(wǎng)盤掛載技術(shù)-虛擬磁盤虛擬機(jī)文件虛擬機(jī)文件虛擬機(jī)文件虛網(wǎng)盤掛載技術(shù)–系統(tǒng)盤與數(shù)據(jù)盤分離虛擬化技術(shù)中，所有磁盤文件存儲在服務(wù)器集群存儲中，虛擬機(jī)并發(fā)量越高，對存儲的IO性能要求越大（如：單Win7系統(tǒng)啟動IOPS至少25）為了預(yù)防IO瓶頸導(dǎo)致系統(tǒng)開機(jī)風(fēng)暴、數(shù)據(jù)并發(fā)讀寫慢等現(xiàn)象，我們把需要大量IO性能的虛擬機(jī)操作系統(tǒng)盤（C盤）放在ssd中，而用于存儲個人數(shù)據(jù)的存儲盤（Ｄ盤）放在5個4T機(jī)械磁盤中按照平均讀寫30%技術(shù)，大約一個服務(wù)器中有60*30%=20臺虛擬機(jī)進(jìn)行讀寫，使用快速的ssd可以使平均每個用戶的讀寫速度為大約可以達(dá)到40M/s左右，完全滿足用戶的大文件讀寫需求而當(dāng)小文件讀寫時，基于windows平均iops(每秒訪問磁盤的次數(shù))為10到幾十個iops，60~70個用戶的iops上限也就6000左右，現(xiàn)在我們使用的ssd遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過這個值，可以很容易承載60個虛擬機(jī)業(yè)務(wù)辦公存儲池配置網(wǎng)盤掛載技術(shù)–系統(tǒng)盤與數(shù)據(jù)盤分離虛擬化技術(shù)中，所有磁盤文件磁盤掛載技術(shù)–解決傳統(tǒng)pc問題傳統(tǒng)PC的個人數(shù)據(jù)都是分散在各個PC中，而云辦公的個人盤以文件的方式放在存儲里面，可以統(tǒng)一管理用戶的個人盤文件。后期辦公還支持允許用戶使用外接存儲保存?zhèn)€人盤和冷備個人盤數(shù)據(jù)個人盤集中管理節(jié)點節(jié)點節(jié)點磁盤掛載技術(shù)–解決傳統(tǒng)pc問題傳統(tǒng)PC的個人數(shù)據(jù)都是分散在第一章云辦公1.0核心技術(shù)

分布式存儲

系統(tǒng)和數(shù)據(jù)盤分離掛載

還原/個性化模式

HACluster集群EST協(xié)議優(yōu)化第一章云辦公1.0核心技術(shù)分布式存儲還原／個性化模式–桌面還原技術(shù)每次用戶登錄虛擬機(jī)的時候，我們都從模板里生成差分文件(藍(lán)色區(qū)域），當(dāng)虛擬機(jī)關(guān)閉后，系統(tǒng)會自動把右圖的藍(lán)色區(qū)域刪除(虛擬機(jī)差分)，這樣就保證每次重新登錄的數(shù)據(jù)和管理員編輯模板的數(shù)據(jù)一樣，用戶桌面永遠(yuǎn)不中毒差分文件：又名鏈接克隆文件。一個鏈接克隆文件需要和原始虛擬機(jī)共享同一虛擬磁盤文件，不能脫離原始虛擬機(jī)獨立運行。但采用共享磁盤文件卻大大縮短了創(chuàng)建克隆虛擬機(jī)的時間和空間。桌面還原技術(shù)還原模式下，系統(tǒng)磁盤文件關(guān)機(jī)刪除，不會占用大量ＳＳＤ緩存盤還原／個性化模式–桌面還原技術(shù)每次用戶登錄虛擬機(jī)的時候，還原／個性化模式–個性化模式難點個性化模式個性化模式下系統(tǒng)差分文件不會刪除，我們需要考慮以下技術(shù)難點1、SSD保存差分在并發(fā)情況下，IO性能如何，能否保證用戶體驗？2、差分大小最大會有多少？SSD容量如何？3、個人系統(tǒng)只在單臺服務(wù)器上，主機(jī)故障是否影響用戶使用？服務(wù)器節(jié)點還原／個性化模式–個性化模式難點個性化模式個性化模式下系統(tǒng)從IOPS看：用戶系統(tǒng)盤的IOPS： 10-20

用戶數(shù)量：

20-50用戶/SSD

合計需要最多IOPS： 20*50=1000SSD的IOPS： 10K>>1000主觀體驗：

環(huán)境：2塊SSD組Raid

虛機(jī)：起50臺虛機(jī)

體驗：流暢還原/個性化模式–系統(tǒng)盤IO性能從IOPS看：主觀體驗：還原/個性化模式–系統(tǒng)盤IO性能還原/個性化模式–系統(tǒng)盤磁盤空間SSD配置Win7母鏡像大概10GB左右。單級差分的最大大小為設(shè)定的系統(tǒng)盤大小，即C盤大小。默認(rèn)條件下，每用戶Ｃ盤分配２０ＧＢ空間。按每臺云主機(jī)最大上限６0人計算，20GB*60人=1.2TB，每臺云主機(jī)實際提供（2*960GB-300MB*６0)=1.7TB

SSD空間注意：每個虛擬機(jī)還會多占用300MBSSD空間作為交換分區(qū)空間還原/個性化模式–系統(tǒng)盤磁盤空間SSD配置Win7母鏡像還原/個性化模式–系統(tǒng)盤文件備份+SSD+備份方案系統(tǒng)宕機(jī)保障SSD分配用戶數(shù)差分文件備份假設(shè)服務(wù)器支持60用戶并發(fā)，定期(每日或每周)備份到存儲。當(dāng)服務(wù)器接收到新用戶時：若第一次分配SSD資源，直接分配，返回。某主機(jī)宕機(jī)，其他主機(jī)可接管服務(wù)，從機(jī)械硬盤陣列中讀取系統(tǒng)盤備份差分文件定期備份到SATA磁盤陣列中（可設(shè)置每日或每周備份）還原/個性化模式–系統(tǒng)盤文件備份+SSD+備份方案系統(tǒng)宕第一章云辦公1.0核心技術(shù)

分布式存儲

磁盤掛載技術(shù)

還原/個性化模式

HACluster集群EST協(xié)議優(yōu)化第一章云辦公1.0核心技術(shù)分布式存儲HACluster–高可用性集群HA為了保證系統(tǒng)安全，我們提供了集群HA功能，多服務(wù)器組成高可用集群，主服務(wù)器會實時的同步一份數(shù)據(jù)(存儲，web網(wǎng)管)到備服務(wù)器中，如果主服務(wù)器宕機(jī)(例如主機(jī)硬件損壞，異常斷電，主機(jī)網(wǎng)絡(luò)異常)，備用服務(wù)器可以在3~5min中接管主服務(wù)器的服務(wù)，包括存儲，web網(wǎng)管等服務(wù)上面講述了數(shù)據(jù)安全保障，那么如何保障虛擬機(jī)的運行安全呢？我們首先需要介紹一下云辦公的HA功能HACluster–高可用性集群HA上面講述了數(shù)據(jù)安全HACluster

–主控和被控HACluster–主控和被控支持的異常類型：1）服務(wù)器異常–高分2）服務(wù)異常–中等分3）網(wǎng)絡(luò)異常–低分生產(chǎn)消費者生產(chǎn)者：keepalived、健康檢查、rcd_ha異常處理邏輯消費者：rcd_ha只處理最后一條信息HACluster

–主控選舉機(jī)制：仲裁評分支持的異常類型：HACluster–主控選舉機(jī)制：仲裁心跳檢測基于VRRP協(xié)議實現(xiàn)：MASTER選舉：1）優(yōu)先級高的成為MASTER2）優(yōu)先級相同，接口地址大者當(dāng)選為Master

3）爭搶模式主服務(wù)器每秒對外發(fā)送1個VRRP包，備服務(wù)器連續(xù)3次未接收到心跳包，切換為主服務(wù)器。當(dāng)服務(wù)器上的服務(wù)異常時，降低優(yōu)先級主服務(wù)器/網(wǎng)絡(luò)異常：心跳包丟失，主備切換主服務(wù)器服務(wù)異常：優(yōu)先級降低，爭搶成為主腦裂，雙主降備MASTER選擇：每隔20sping1次第三方IP，連續(xù)失敗3次，降級。腦裂恢復(fù)過程中，優(yōu)先級較高的成為主。Keepalived是LVS的擴(kuò)展項目，主要功能是實現(xiàn)服務(wù)器的狀態(tài)檢測、故障隔離和負(fù)載均衡器的失敗切換FailOver。HACluster

–選舉機(jī)制Keepalived是LVS的擴(kuò)展項目，主要功能是實現(xiàn)服務(wù)器HACluster

–集群數(shù)據(jù)庫備份HACluster–集群數(shù)據(jù)庫備份第二章云辦公2.0核心技術(shù)IDV智能桌面虛擬化架構(gòu)

智能云主機(jī)管理模式第二章云辦公2.0核心技術(shù)IDV智能桌面虛擬化架構(gòu)智能云終端智能云終端富媒體解碼模塊（顯卡透傳技術(shù)）虛擬機(jī)安全策略模塊TCP/IP智能云管理主機(jī)富媒體解碼模塊（顯卡透傳技術(shù)）虛擬機(jī)安全策略模塊TCP/IP用戶管理模塊云安全策略模塊云存儲模塊VM鏡像管理模塊終端管理模塊云數(shù)據(jù)盤模塊本地鏡像模塊VM云數(shù)據(jù)盤模塊本地鏡像模塊RCDOS虛擬化系統(tǒng)底層（Hypervisor層）RCDOS虛擬化系統(tǒng)底層（Hypervisor層）云辦公2.0方案核心–IDV架構(gòu)（智能云桌面架構(gòu)）智能云終端智能云終端富媒體解碼模塊虛擬機(jī)安全策略模塊TCP/智能云終端硬件層Hypervisor虛擬化層VM操作系統(tǒng)層云主機(jī)管理層TCP/IP……VMVM云辦公2.0方案核心–

智能云終端Rain300/300C智能云終端硬件層Hypervisor虛擬化層VM操作系統(tǒng)層云智能云終端智能云終端千兆雙絞線1000M集中管理系統(tǒng)鏡像TCP/IP傳輸鏡像數(shù)據(jù)智能云管理主機(jī)IDV智能云桌面-拓?fù)渲悄茉平K端智能云終端千兆雙絞線1000M集中管理系統(tǒng)鏡像IntelSkylake架構(gòu)IntelSkylake架構(gòu)4GB

DDR4

2133核心處理器內(nèi)存1*128GB

SSD固態(tài)硬盤Intel?HD510顯卡Rain300W(128)GE網(wǎng)卡千兆網(wǎng)卡IntelIntel4GBDDR42133核心處理器內(nèi)存對比項目VDI方案PC機(jī)IDV方案運維難度集中管理單機(jī)維護(hù)集中管理系統(tǒng)（C盤）漫游C盤漫游不能漫游不能漫游數(shù)據(jù)漫游數(shù)據(jù)漫游不能漫游數(shù)據(jù)漫游數(shù)據(jù)安全云備份無備份云備份軟件兼容3D軟件、圖像及視頻編輯軟件不兼容兼容性高兼容性高外設(shè)兼容兼容性差兼容性高兼容性高多媒體體驗富媒體播放及瀏覽器需優(yōu)化體驗一般本地顯卡，體驗性高本地顯卡，體驗性高網(wǎng)絡(luò)依賴EST協(xié)議平均帶寬5Mb高畫質(zhì)要求要10Mb網(wǎng)絡(luò)依賴高網(wǎng)絡(luò)依賴低網(wǎng)絡(luò)依賴低

IDV和VDI優(yōu)劣勢對比對比項目VDI方案PC機(jī)IDV方案運維難度集中管理單機(jī)維護(hù)集36第二章云辦公2.0核心技術(shù)IDV智能桌面虛擬化架構(gòu)

智能云主機(jī)管理模式第二章云辦公2.0核心技術(shù)IDV智能桌面虛擬化架構(gòu)智能云主機(jī)RCM1000-管理模式TCP/IPRCM鏡像下發(fā)智能終端接入虛擬化管理系統(tǒng)（RCDOS）鏡像管理存儲管理策略管理鏡像存儲網(wǎng)絡(luò)Rain300終端接入Rain300C利舊PC外置存儲智能云主機(jī)RCM1000-管理模式TCP/IPRCM鏡像下發(fā)智能云管理主機(jī)管理模式

RCM1000：智能云管理主機(jī)可管理1000個智能云終端（支持多臺集群）RCM1000IDV終端IDV終端IDV終端下載鏡像下載鏡像下載鏡像云管理功能鏡像管理智能云終端管理云存儲個人數(shù)據(jù)盤管理CMS云盤管理云安全策略數(shù)據(jù)備份策略USB外設(shè)管理智能云管理主機(jī)管理模式

RCM1000：智能云管理主機(jī)RCM智能云主機(jī)管理模式智能云主機(jī)虛擬機(jī)鏡像管理（制作＋下發(fā)）提供本地存儲對接外置存儲虛擬機(jī)安全策略管理（桌面模式＋外設(shè)控制＋防盜機(jī)制）智能云終端本地運行系統(tǒng)鏡像（C盤）無縫掛載個人云數(shù)據(jù)盤（D盤）VM智能云主機(jī)管理模式VM智能云終端獨立部署模式（無智能云管理主機(jī)情況）管理機(jī)（IDV終端）IDV終端下載鏡像下載鏡像下載鏡像IDV終端IDV終端中小點數(shù)場景方案設(shè)計智能云終端內(nèi)置鏡像部署功能（鏡像制作+分發(fā)）管理員選擇一臺終端啟動虛擬機(jī)安裝系統(tǒng)和應(yīng)用，保存鏡像為其他終端分發(fā)鏡像（P2P）50點以內(nèi)場景初次部署，P2P傳輸，速度快智能云終端獨立部署模式（無智能云管理主機(jī)情況）管理機(jī)（IDV第三章云辦公2.0應(yīng)用場景教育企業(yè)政府醫(yī)療其他第三章云辦公2.0應(yīng)用場景教育云辦公2.0方案–應(yīng)用場景智能云終端Rain300C外置存儲智能云終端Rain300局域網(wǎng)/城域網(wǎng)AD域服務(wù)器管理中心（教育局/學(xué)校/信息中心）集群部署，鏡像集中管理單臺管理用戶數(shù)1000人智能云管理主機(jī)RCM1000智能云終端Rain300C小點數(shù)場景（鄉(xiāng)鎮(zhèn)小學(xué)）標(biāo)準(zhǔn)辦公場景高性能辦公場景（研發(fā)、設(shè)計、領(lǐng)導(dǎo)）……方案覆蓋行業(yè)：教育、企業(yè)、政府、醫(yī)療云辦公2.0方案–應(yīng)用場景智能云終端Rain300C外置場景客戶核心需求云辦公2.0方案優(yōu)勢多媒體教室簡化運維數(shù)據(jù)漫游多媒體外設(shè)全兼容富媒體（教學(xué)視頻等）體驗優(yōu)離線教學(xué)（完整windows）設(shè)計類軟件兼容（3DMAX，CAD）辦公室簡化運維數(shù)據(jù)安全個人數(shù)據(jù)可漫游辦公外設(shè)兼容（打印機(jī)、掃描儀）教育局（分布式采購）降低成本支持智能終端單獨購買，價格有競爭力教育局（集中部署）管理權(quán)限上收降低成本網(wǎng)絡(luò)帶寬要求低（只做鏡像傳輸和數(shù)據(jù)盤掛載）本地用戶體驗辦公室多媒體教室教育局云辦公2.0方案–教育行業(yè)場景客戶核心需求云辦公2.0方案優(yōu)勢多媒體教室簡化運維多媒體場景客戶核心需求云辦公2.0方案優(yōu)勢生產(chǎn)線/車間簡化運維外設(shè)兼容（掃描槍、讀卡器）信息安全(外設(shè)控制、網(wǎng)絡(luò)設(shè)置、系統(tǒng)還原)云主機(jī)集中管理全廠設(shè)備全外設(shè)兼容安全策略可定制內(nèi)網(wǎng)辦公降低成本簡化運維Rain300C價格更具優(yōu)勢呼叫中心降低成本簡化運維語音外設(shè)全兼容（耳機(jī)、麥克）本地音質(zhì)設(shè)計研發(fā)數(shù)據(jù)不落地云主機(jī)集中存儲個人數(shù)據(jù)盤系統(tǒng)盤可還原雙屏顯示（APP開發(fā)）云辦公2.0方案–企業(yè)場景客戶核心需求云辦