1、 惠普工程桌面云 惠普工程桌面云架构及原理 e-works 熊东旭 惠普工程桌面云是惠普面对工业设计领域推出的第一款桌面云产品， 主要定位于工程设 计与分析、科研计算、生命科学、金融以及医疗教育等领域，较之于传统计算平台，该方案 所强调的是可移动性、 高安全性， 以及高资源利用率和远程异地协同能力。 传统非云平台是 单人单机模式，即无法实现数据的高效共享，也无法保证数据的安全，更不具备可移动性， 而低效的资源利用率也增加了企业的硬件购置成本， 无论从哪个方面比较， 惠普工程桌面云 所具有的优势是传统工作站平台或高性能计算平台无法比拟的。 图 1 惠普工程桌面云架构 图 1 为惠普工程桌面云架构
2、， 惠普工程桌面云按照功能实现分可分为访问、 自助服务提 供和资源池。 一、 访问 惠普工程桌面云为用户提供一个统一的基于浏览器访问的登录窗口，用户通过访问 Engine Frame 页面提交请求，包括图形处理需求和高性能计算需求，用户可通过访问 Engine Frame 页面来实现异地之间的协同设计， 同时还可以通过提交计算需求来实现对复杂应用的 高性能计算。 随着计算机技术的不断发展， 现代企业面临的环境越来越复杂， 其信息系统大多数为多平台 同的 跨平 缝地 进行 软件 现“ 整合 二、 理。 台、 多系统的 的系统平台、 数 平台的，与语 随着异种计 地进行通信和 行数据交换， 件对话
3、”的方 “基于 WEB 无 惠普工程桌 合，以及不同 、 提供 惠普工程桌 如图 2 所示复杂系统。 这 数据格式和多 语言无关的， 计算环境的不 和共享数据， 达到信息的 方式相互调用 无缝集成”的 桌面云平台采 同系统及语言 自助服务 桌面云可以根 示。 这就要求今天 多种连接方式 与特定接口 断增加， 各种 从而在 Inter 一致性。We ，打破了软件 的目标。 采用了 SOAP+ 言平台之间的 务 根据用户设定 图 2 提交天的企业解决 式， 要求在 In 口无关的，而 种系统间的互 rnet 环境下， eb services 希 件应用、网站 +XML 技术， 信息互通，从 的需求
4、自动分 交 3D/2D 应用决方案具有广 nternet 环境下 而且要提供对 互操作性就愈 ，消除巨大的 希望实现不同 站和各种设备 实现了工作 从而保证了硬 分配资源来实 用处理需求 广泛的兼容能 下， 实现系统 Web 应用程 愈显得必要， 的信息孤岛， 同的系统之间 备之间的格格 作站资源和服 硬件资源的高 实现对用户需 惠普工程桌 能力， 可以支 统是松散耦合 程序的可靠访 要求系统能 实现信息共 间能够用“软 格不入的状态 服务器资源的 高效共享和利 需求的响应和 桌面云 支持不 合的、 访问。 够无 共享、 软件- 态，实 异构 利用。 和处 惠普工程桌面云 图 2 是为新应用建
5、立需求， 包括三维软件版本选取、 内存需求分配以及模型体选择。 根 据用户需求，惠普工程桌面云平台会自动分配资源。惠普工程桌面云集成了资源调度引擎， 这是一个智能化的引擎， 这就像人体大脑一样工作， 能快速做出决策、 应用策略并自动处理， 在接收到用户请求之后会根据需求类型来分配 HPC 或工作站资源，包括需要调用的软件、 存储、GPU 以及 CPU 等资源，这些繁琐的细节问题都会在很短的时间内得到响应和处理。 在很多桌面虚拟化解决方案中， 要么是基于服务器平台的桌面虚拟化， 定位于企业日常 办公； 要么是基于工作站平台的桌面虚拟化， 定位于远程异地的协同设计， 但惠普工程桌面 云是两种模式的
6、合体， 即整合了服务器虚拟化， 也融入了工作站虚拟化， 两种硬件资源通过 管理软件实现了统一调配和管理， 并根据用户提交的需求自动判定和分配服务器、 存储和工 作站等资源。 三、 资源池 惠普工程桌面云采用了 KVM 虚拟化技术， 这是一种免费的、 非商业的开源虚拟化技术。 该技术源于一家以色列的小公司 Qumranet， 2008 年红帽收购了这家公司， 从而开始着手 KVM 技术的研发和应用。2011 年，看到 KVM 虚拟化技术发展前景的 IBM 联合红帽、惠普、英 特尔等厂商成立了开放虚拟化联盟，旨在于强化这一技术在虚拟化领域的地位。KVM 全称 为 Kenel-based Virtu
7、al Machine，意为基于内核的虚拟机，与 VMware、思杰等厂商的虚拟机 管理程序相比，KVM 的优势在于与系统内核进行了深度集成，因此更具优势。 惠普工程桌面云 图 3 惠普工程桌面云工作流 KVM 虚拟化技术能实现 X86 架构平台上的硬件资源整合，通过在 Windows 与 Linux 系 统之间实现切换，惠普工程桌面云能实现工作站与 HPC 两种资源的统一调配和管理。如图 3 所示，用户通过网页门户（服务目录）提交需求，包括工作站资源需求和 HPC 任务资源 需求， 这个过程中， 用户通过评估应用对资源的占用来申请相应的资源， 惠普工程桌面云会 根据用户的不同资源申请需求来调配
8、和分配资源， 这一过程中， 资源调度引擎会自动检测目 前的资源使用状况，包括可用的 Windows 工作站资源、可用的 Linux 工作站资源、可用的 Windows HPC 资源和可用的 Linux HPC 资源，然后资源管理器根据识别情况来调度和分配 底层的硬件资源。 需要强调的是， 惠普工程云平台的工作站资源的分配是通过两种方式实现的， 一种直接 在 Linux 工作站上部署 NICE DCV 软件包来实现远程桌面云的调用；另一种是在 X86 平台 上部署基于 Liunx 内核的操作系统， 再在上面部署 KVM 虚拟化平台来提供基于 Windows 环 境的应用服务，然后通过安装 NICE DCV 软件包实现远程桌面云调用。这两种方式的融合 实现了两种不同工作站系统平台的资源共享和切换。 但是要在 X86 平台上部署 KVM 虚拟化， 处理器本身必须支持虚拟化技术。目前，无论是英特尔还是 AMD，服务器或工作站处理产 品均具备了很好的虚拟化硬件支持能力。
