虚拟桌面系统的优化实现原理与方法

引言
虚拟桌面系统从数据中心以托管服务的形式交付桌面，相较于传统的桌面系统能够有效的提高工作效率，系统的可靠性以及可用性。而且虚拟桌面以及应用程序还能够生成更为可靠而且灵活的业务基础架构，使得使用者能够快速的相应不断的变化的业务需求，能够更快的实现应用程序以及桌面的部署，减少技术服务的介入和咨询呼叫，从而保证使用者业务开展的连续性，减低业务开展的成本，同时提升自己的服务品质。但是，虚拟桌面系统与传统的桌面系统本身的实现原理就有着很大的差异，在不同的硬件系统上的运行也可能会存在不同的表现，要使得虚拟桌面系统发挥最大的性能，就需要进行有针对性的优化。本文将采用当前较为常用的基于VMware Workstation实现的虚拟桌面系统作为研究对象，对虚拟桌面系统的优化原理以及具体的实现方法进行研究[1]。
一、VMwareWorkstation介绍
VMware Workstation是VMware公司开发的一种虚拟桌面支持系统，通过VMware Workstation，能够简化桌面和应用程序的管理，有效地增强安全性和控制力，为客户提供跨会话以及设备的个性化、高逼真的体验。它能够实现传统的桌面系统无法企及的更高的桌面服务可用性以及便捷性，同时将桌面的总体拥有成本减少多达 50%[2]。客户可以享受到新的工作效率级别和从更多设备及位置访问桌面的自由，同时为 IT 提供更强的策略控制。
新一代的VMwareWorkstation5.0具有如下的特性：优化和自适应的体验、统一通信集成、个性化的体验、媒体服务提供丰富的体验、随身桌面、脱机移动性、接纳新设备、简化桌面管理、自动调配桌面、简化应用程序管理、高级虚拟桌面映像管理、内置安全性以及云计算可用性和可扩展性[3]。
二、虚拟桌面系统的优化原理
（一）优化系统后台服务。
任何系统在开发出来的时候，其针对的都是所有系统用户的需求，并没有为任何单独的客户进行优化。不可避免的，对任何一个客户而言，系统的后台服务都有不少是根本是用不上的，但是这些服务的运行都需要占用系统资源，因此，在使用虚拟桌面系统的时候，都需要对系统本身的后台服务进行优化。
（二）优化系统存储性能。
任何系统都需要存储和读取数据，这也是所有系统工作的最基本的原理，在某种程度上，读写性能直接关系到系统的性能。优化系统的读写性能也是当前优化虚拟桌面系统性能最为常见，也最为有效地一种方法。
（三）优化软硬件协调。
系统本身就是一个软件和硬件相互协调工作的整体，软硬件的协调程度在某些层面上直接决定了系统的运行状况，因此，对于虚拟桌面系统而言，同样需要做好软硬件的协调工作，做好相应的设置，最大限度的挖掘系统硬件的潜力，使其在同样的系统条件下，发挥出最佳性能[4]。
上述的几类就基本上是所有的虚拟桌面系统进行优化的根本原理了，本文后文将根据上述的基本原理，对基于VMware Workstation实现的虚拟桌面系统的优化具体实现方法进行论述。
三、基于VMware Workstation实现的虚拟桌面系统的优化具体实现方法
（一）停用或者禁止不必要后台服务
基于VMware Workstation实现的虚拟桌面系统一般而言有如下的服务，详情见表1。
表1：VMware Workstation可禁止的服务一览

上表所列的服务需要根据客户的实际使用需要来决定是否需要禁止，但是，禁止上述服务并不会给桌面系统的稳定性带来任何的影响。
（二）优化VMware Workstation读写性能。
（1）合理使用memory trimming技术
VMware Workstation有一种memory trimming技术，通过该技术能够将虚拟机目前没有使用的内存交还给客户机。实际上这种方法对于较小内存的使用环境而言，并没有多大的性能影响，但是对于虚拟桌面系统的读写性能影响较大， 要解决这一问题，可以通过禁用内存削减来实现。具体的方法是：菜单（虚拟机）设置〉选项〉高级）钩选禁用内存页面的削减。
（2）调整硬盘速率
VMware Workstation的大多数版本目前都有调整硬盘速率的选项，通过这一选项，可以将硬盘的速度进行调整，从而有效地提高系统的读写能力。同时，通过实践发现，将硬盘分割成多个大小为2GB的文件，可以有效地提升读写性能。除此之外，分隔虚拟硬盘文件还有助于提升备份的速率，具体的分割虚拟硬盘的命令是：#VMware-vdiskmanager-r sourceDisk.vmdk-t 3 destinationDisk.vmdk。当然，命令完成之后，还需要对文件的访问权限进行修改。
（3）增加虚拟桌面系统的硬盘大小
较大的硬盘空间同样对虚拟桌面系统的读写性能有着较大的影响，具体可以通过如下命令来对其大小进行调整，VM安装路径>vmware-vdiskmanager-x 16gb“要修改的虚拟机”。

（4）选择主机物理硬盘作为虚拟机硬盘
虚拟硬盘的速度总是有限的，随着计算机硬件技术的不断提升，物理硬盘的性能越来越高，大部分的机械硬盘的转速都已经达到了7200r/min，读写速度大幅上升，而SSD硬盘的读写速度更是比传统的机械硬盘要快几倍。除此之外，硬盘的容量也大幅上升，TB级别的硬盘已经开始走进了普通电脑用户家庭，因此，我们可以利用好物理硬盘，进一步提高虚拟硬盘性能。具体的方法是，选择创建虚拟机，在Select a Disk选项中选择Use physical disk （for advanced users），然后按照虚拟桌面系统的提示进行操作即可。当然，这一方法一般适用于advanced users，如果对VMware Workstation不是很熟悉，而且实际需求也并不是非常高，则不要选择这项。
（5）优化内存性能
在虚拟桌面系统创建完成之后，可以在其Memory选项卡中，对虚拟桌面系统的内置虚拟机使用内存的分配方式进行设置，由于当前的主机内存一般都是2G甚至4G以上，我们大部分的用户都可以选择通过Fit all virtual machine memory into reserved host RAM功能来提高虚拟机的性能。通过该功能，在虚拟桌面系统中，所有的虚拟机的内存分配都将由主机自动设置和提供，一般的，对于虚拟桌面系统而言，选用该公鞥，都能够实现性能的最优化。但是，也不能排除有的主机使用的内存还比较小，为了能够正常运行，可以选择Allow most virtual machine memory to be swapped。
（6）优化磁盘空间
通过VMware Workstation的克隆与快照功能能够在同时使用多个不同状态的虚拟机的时候，有效的减少磁盘空间的使用。比如，在做实验的时候，先建立好模板，然后通过创建克隆虚拟机，并且将其与模板虚拟机连接，并在克隆虚拟机中完成实验。使用克隆功能，在同一个模板虚拟机中，创建虚拟机的数量是没有任何的限制的，而且在使用完成之后，就可以通过删除所有的连接虚拟机来释放磁盘的空间。除此之外，还可以使用快照功能，在一个虚拟机之中，可以创建许多不同的还原点，而占用的磁盘空间非常的小。这样实际上每一个还原点都是一种状态，能够满足实验的需要。
（三）我们常常会发现，在虚拟桌面系统启动之后，会非常的卡，一点的不流畅，往往连鼠标移动都非常的困难，这很可能是虚拟桌面系统的软硬件之间的协调出现了问题，具体可以从如下几个方面进行优化。
（1）利用Vmware Tools进行优化
首先需要安装Vmware Tools，然后在虚拟桌面系统的桌面点击右键，选择属性或者Properties进入设置页面（Settings），点击高级选项（Advanced），选择问题解决（Troubleshooting）标签，在硬件加速（Hardware acceleration）处，将游标拉到最右边，启动系统的硬件加速功能，能够有效地提升虚拟桌面系统的性能。
（2）优化设置参数
在创建虚拟机完成后，打开虚拟机的配置文件。
对于每个虚拟机的配置，请在Virtual Machine Settings页中，删除不需要的设备。例如，如果虚拟机准备安装Windows 2000 Server、Windows Server 2003，可以删除声卡设备，对于软驱，不要选中Connect at power on（因为现在的主机都不配置软驱），而在需要的时候，再选中并且使用软驱镜像文件作为虚拟机的软驱。在Processors设置中，通常选择使用1个虚拟CPU即可（使用两个虚拟CPU对提升虚拟机的性能作用不大，但会占用过多的主机CPU时间）[5]。
（3）优化网络配置
基于VMware Workstation实现的虚拟桌面系统在安装的时候，就会自行添加两块虚拟玩卡，即VMnet1、VMnet8，同时系统还会为每一块虚拟网卡随即分配一个192.168.x.x的IP地址，其子网掩码为255.255.255.0。但是，如果主机保存的虚拟机文件过多，则women会发现在实际的使用过程中，会出现每次都需要对虚拟机的网卡地址进行更改，这样自然会造成低效率。我们可以通过Virtual Network Editor命令，在Host Virtual Network Mapping选项卡中，对两块虚拟网卡的地址进行设置，使其统一为习惯使用的地址。
五、结语
虚拟桌面系统的出现改变了我们的工作环境，能够有效的提高工作效率，节省运行成本，但是虚拟桌面系统自身的特性也决定了它的运行效率与传统的桌面系统不同，需要根据不同的硬件环境以及使用需求进行设置和调整。本文研究了虚拟桌面系统的优化实现原理，并对一些具体的优化方法进行了介绍。希望能够有助于虚拟桌面系统用户提升系统性能。
[参考文献]
[1]李冶.挖掘VMware Workstation功能全面实现网络实验虚拟化[J]. 信息系统工程,2010,(05).

[2]包敬海,周小珠,樊东红.基于VMWare构建虚拟网络实验室的研究[J].计算机技术与发展,2010,(06).
[3]王元珍,廖健,谢美意.基于虚拟机的存储过程设计与实现[J]. 计算机工程与应用,2004,(10).
[4]管建超.基于VM ware的虚拟机安全设计与实现[J].电力信息化,2010,(06).
[5]秋雨.给虚拟机盖上保鲜膜 天天是初始状态[J].电脑爱好者, 2010,(18).
（作者单位：河南财经政法大学现代教育技术中心 河南郑州）