理解虚拟桌面基础架构

在过去几年里，VDI（即虚拟桌面基础架构）在 IT 圈子里一直备受追捧。一旦服务器虚拟化成为常态，把目光投向桌面、将其作为虚拟化的下一个前沿，便是顺理成章的事。然而，与服务器不同，桌面会受到若干重大因素的影响，在我们仅仅跟风上马 VDI 之前，这些因素需要加以应对和考量。VDI 是一项了不起的、出色的技术，但与任何技术一样，它有其适用之处，需要审慎对待。

首先，我们必须审视一个影响 VDI 的重要概念——共享计算的理念。对于服务器，我们自然会假定服务器及其所提供的服务并非供一对一使用，而是会被多个用户所利用。这一概念在桌面世界中是存在的、而且一直存在，通常被称为终端服务。终端服务器是服务器世界对集中式桌面资源这一需求所给出的答案，并且自桌面尚未诞生之前起，就已经是标准做法了。

是一段有趣的计算史，让我们看清了 Windows 世界是如何与终端服务器这一概念打交道的。大多数操作系统——以及如今仍在使用的几乎所有操作系统——从一开始就是、而且一直都是作为多用户系统而设计的。“一个用户坐在计算机前作为‘主’用户，而其他人要么是二等公民、要么干脆不存在”这种观念实际上并不存在，所有用户都被视为平等的。以 UNIX 家族为例，与之不同的是，Windows 来自一个单用户系统的世界，它起源于 DOS 以及 DOS/Windows，而这些都不是多用户系统；当 Windows NT 作为多用户系统被开发出来时，许许多多的软件开发者仍然一如既往地对待它，编写出在多用户模式下运行不佳、甚至往往根本无法运行的软件。

这一为 Windows 所独有的软件生态（例如，它实际上永远不可能存在于 Linux 之上，因为这类软件会因生态和部署方式的不同而被直接视为有缺陷的）造就了一个有趣的问题：它使得某些软件和某些任务能够借助终端服务器轻松解决，方式与任何 UNIX 操作系统所采用的完全相同；而许多其他应用则无法借助终端服务器来解决，必须为每个用户提供一个专用的操作系统实例。

正是由于这一导致软件生态出现重大差异的历史因素，才催生了对 VDI 的根本需求，也解释了为什么 VDI 会作为一种独特现象在 Windows 世界中兴起，并且就一切实际意义而言，至今仍为其所专有。因此，理解这一点非常重要：VDI 在概念上的兴起，是为了满足一种仅仅因第三方应用的缺陷而存在的需求，而不是因为 Windows 自身在其当前形态下的某种内在特性，也不是因为 VDI 是一种更好的虚拟化或托管最终用户桌面服务的方法。事实上，我们甚至可以把 VDI 看作一种不得已的权宜之计，仅在如下情形中才需要：当我们想要虚拟化或集中化桌面资源，而这些系统上需要运行的某些软件又无法在多用户模式下运行时。VDI 是面向特殊情形的一种退而求其次的机制，而不是一种理想中用于虚拟化或集中化最终用户服务的方法。

值得注意的是，由于 VDI 的广泛使用及其必要性，人们对围绕 VDI 的支持技术的投入，使得在许多情况下 VDI 实际上有可能跑赢终端服务器，尽管从架构上看这几乎是不可能的。从根本上说，之所以会出现这种情况，是因为投入到 hypervisor（管理程序）层的研发力量之巨大，可能正在超越操作系统自身中相应的组件，从而带来潜在更优的 CPU 与内存管理以及资源共享。当然，这完全取决于各自独特的情形，因为每一个操作系统、每一个 hypervisor、每一套 VDI 工具，乃至所测试的工作负载，都各不相同，因此实际效果会有显著差异。

同样需要认真考量的是许可问题，这是因为前面提到的 VDI 概念所具有的以 Windows 为中心的特性。如果我们从 Linux 的视角来看待 VDI，我们几乎不会有任何许可方面的顾虑，VDI 将仅凭技术优劣与传统终端服务一较高下，但实际情况几乎从来不是如此。围绕 VDI 决策的最大单一因素，是 Microsoft 的许可。

VDI 的许可既昂贵又复杂。想要考虑将 Windows 桌面资源虚拟化的公司，必须在收益与如下两方面之间审慎权衡：一是相应许可的高昂成本，二是许可管理可能带来的巨大额外开销。转向 VDI 很可能意味着要投入大量昂贵的 IT 工时专门用于许可的调研、监控和培训，而这正是许可成本中一个常被忽视的方面。

VDI 是一个略难以泛泛而谈的概念，因为它是一个略带模糊的话题。如果我们把一个桌面虚拟化了，它岂不就变成了一台服务器？如果我们使用一个面向服务器用途的操作系统，这会不会改变什么算 VDI、什么不算 VDI？VDI 是围绕用例、许可，还是产品类别来界定的？

真正的答案在于：对整个行业而言，VDI 在技术上是一回事；但在实际意义上，对于该领域唯一举足轻重的许可参与方 Microsoft 来说，它的含义却有所不同。VDI 在技术上指的是对一对一的“图形化最终用户”实例进行虚拟化——也就是说，一个虚拟机被单个用户使用，其使用方式与传统的物理台式机或笔记本电脑大致相同。对于 Microsoft 而言，由于其关切与整个行业略有不同，这个术语指的是对 Windows“桌面级”操作系统的虚拟化。如果你虚拟化的是 Windows“服务器级”操作系统，Microsoft 并不认为你在做 VDI。因此，我们必须理解对这一概念的这两种看法，以免陷入混乱。事实上，使用 Windows Server 操作系统来规避 Windows 桌面所需的 VDI 许可，已经变得非常标准和普遍。然而，我们必须记住 VDI 那种权宜之计的本质：虽然这样做确实解决了软件未被编写成多用户性质这一问题，却并未解决一种非常现实的可能性——软件在编写时预期运行于以桌面为品牌的操作系统之上，因此我们颇有可能遇到这样的最终用户软件：它们要么（有意或无意地）被锁定为仅能在桌面操作系统上运行，要么可能仅在那些平台上获得许可。

围绕 VDI 决策的最后一个重大考量是：与服务器在被虚拟化时是完全虚拟化的不同，桌面不能以同样的方式来对待，因为它始终存在一个物理部分。最终用户始终需要一台显示器来观看、一个键盘来打字、一对扬声器来收听，等等。因此，当我们打算转向 VDI 时，必须注意不要忽视这样一个事实：我们并没有消除采购和维护桌面的需求，我们只是改变了操作系统将驻留的位置。我们可以把较旧的硬件重新部署为远程访问之用，转向瘦客户端，或者转向那个新近被命名、却大多没什么实质意义的零客户端，或者使用本就在用的“全功能客户端”来身兼二职——既充当远程访问客户端，又提供其自身的桌面服务。

当然，如果我们出于正确的理由、并理解 VDI 的方式、缘由与时机，那么虚拟化桌面会为我们提供许多绝佳的机会和巨大的价值。可惜的是，正如众多技术潮流一样，在没有进行恰当评估、也没有就 VDI 将如何契合我们自身环境形成清晰认识的情况下，想要转向 VDI 已经变成了一种条件反射式的冲动。如果我们缺乏选择 VDI 的清晰理由，那么我们极不可能以一种积极有益的方式将其部署成功。

最后，非常重要的一点是，我们要考虑为了恰当地转向 VDI 所必需的技能组合。纯粹从技术角度看，把一个 Windows 10 虚拟机扔到 Hyper-V 上就算是 VDI，但从实际角度看，有效的 VDI 并不是这样设计出来的。VDI 不仅需要我在上文提到的那种特殊的许可知识，通常还会涉及对现代且高度专业化的 VDI 工具集与产品、应用于 VDI 的共享存储、远程访问协议、瘦客户端或零客户端等等的相当独特的知识。VDI 部署往往是一套基础架构中技术性强且独特的组成部分之一，会给任何组织带来大量的未知因素和挑战。