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桌面云:技术现状及行业场景

桌面云方案将前后端软硬件深度融合,整合服务器虚拟化、桌面虚拟化及存储虚拟化,将操作系统界面以图像方式传送给前端接入设备,为用户提供安全数据保护、高效点面管理及灵活的用户访问服务,云桌面是桌面云方案下实现用户的虚拟桌面。

按照部署方式划分,桌面云可分为私有桌面云、公有桌面云以及混合桌面云。
桌面云是一种基于虚拟化技术的终端操作系统交付与管理方案,可根据业务场景定制标准化系统模板。终端客户端可通过远程桌面传输协议、虚拟磁盘读写指令、虚拟地址映射等多种技术实现模板的本地化呈现。在云计算持续发展背景下,桌面云提供商不断涌现,同时出现了VDI(虚拟桌面基础架构)、IDV(智能桌面虚拟化)、VOI(虚拟操作系统基础架构)、DDP(共享云桌面架构)等云桌面架构,其中VDI、IDV为主流架构。

VDI技术具有"集中计算,集中管理"的特点,在云桌面技术领域认知度高,IDV采用"集中存储、分布运算”的构架,业务性能体验及外设兼容性较好。
桌面云行业由上游软硬件提供商,中游桌面云服务商及下游企业用户构成。上游市场包括瘦客户机、服务器等前后端硬件供应商及操作系统、中间件等软件供应商构成为中游桌面云服务商提供软硬件资源。中游瘦客户机厂商包括桌面云端到端整体解决方案服务商和桌面云垂直产品提供商,为下游医疗、教育、金融等领域企业用户提供桌面云产品及服务。


CPU是中国桌面云行业的核心前端硬件,目前高性能CPU对外依赖程度较高;按照应用场景划分,CPU可分为大CPU(高性能计算、服务器级CPU)、中CPU(桌面级CPU)和小CPU(移动及嵌入式CPU)。
(1)在大CPU方面,天津飞腾、海光、申威等中国本土企业的CPU产品已在E级(每秒百亿亿次)超算原型级应用,但其性能与海外厂商处理器性能仍存在一定差距,部分高性能处理器对外依赖程度较高。
(2)在中CPU方面,中国本土企业的桌面级CPU性能显著提升。以飞腾产品为例,飞腾传统的桌面级CPU为FT1500/4A产品,工作主频在1.5GHz-2.0GHz,最大功耗为15W,主频相当于奔腾4的早期产品,但同主流酷睿处理器差距较大,民用市场竞争力较弱。
(3)在小CPU方面,中国华为海思和联发科在移动CPU设计领域处于全球领先地位,与国际移动CPU差距并不明显。
中间件是一种应用于分布式系统的基础软件,中国中间件行业发展初期, IBM与Orade凭借其技术优势占领中国市场。伴随国产中间件厂商技术的升级,以东方通、宝兰德和普元信息为代表的国产厂商,在电信、金融、政府、军工等行业持续打破海外厂商的垄断格局,逐步实现中间件软件产品的国产化自主可控。
操作系统是承载各种信息设备和软件应用运行的基础平台,是辅助数据安全产品应用的重要软件。按应用场景划分,操作系统可分为六种类型:移动操作系统、物联网操作系统、嵌入式操作系统、桌面操作系统、服务器操作系统、云操作系统。
在桌面云领域,常见的系统类型为桌面操作系统,桌面操作系统由Windows长期垄断,在“核高基”等国家重大科技专项的支持下,中国桌面及服务器操作系统发展成效显著,部分中国国产桌面、服务器操作系统厂商完成了操作系统的自主研发与技术升级,如中标麒麟、中科方德、红旗等操作系统。

桌面云端到端整体解决方案商是从前端服务器、存储、网络设备、桌面虚拟化软件到后端客户机端的一体化解决方案的提供商,典型代表企业为升腾资讯、华为、深信服、戴尔等。
例如升腾资讯是中国知名桌面云端到端整体解决方案服务商,其自主研发的升腾威讯云依托云计算技术,结合其自主品牌前端硬件及桌面云系统,支持发布Windows、Linux、kylinos、UOS等操作系统的云桌面。

政务领域应用场景分析:在政务领域,桌面解决方案可为用户提供基于物理隔离的内外网桌面云基础架构平台,保障敏感数据不外泄,提升设备安全可靠性。

电信领域应用场景分析:在电信领域,桌面云服务商可通过统一构建基于服务器的桌面云资源池,提供虚拟化的桌面平台。

教育领域应用场景分析:在教育领域,桌面云服务商可建立覆盖地区学校网络数据的云计算中心和千兆到桌面的高速教育专网,满足教育行业用户对零维护、寿命长的信息化产品需求。

医疗领域应用场景分析:在医疗领域,桌面云服务商采用集中方式组建桌面云系统,内置业务连续性和灾难恢复功能,实现桌面云的系统管理,加快医疗信息系统的部署。

金融领域应用场景分析:在金融领域,桌面云服务商通过虚拟桌面策略,禁止虚拟桌面任何应用访问金融行业用户的任何本地存储设备,从而保证用户的数据安全。

桌面云是“终端+网络+服务器+软件”的系统工程。在桌面云架构中,“虚拟化+瘦客户机/云终端"是支撑桌面云产品运行的基础。桌面云依赖于远程显示协议(RDP)与云端讲行交互,提供高分辨率对话、多媒体流远程处理、多显示支持、动态对象压缩、USB重定向、驱动器映射等功能,因此,传输和性能问题成为决定用户使用桌面云产品的关键因素。目前主流的桌面协议包括RDP、ICA/HDX、PColP、SPICE等。桌面云在能耗及费用等方面具有突出优势,桌面云产品的高业务价值加速其在各应用场景的应用。

传统网络架构限制当前数据中心的发展,当传统架构应对激增的应用、服务器、存储和网络流量时,大量设备、应用占据了电源、散热及空间,提高了成本和复杂性,同时为云计算网络成型增加阻碍。此外传统IT架构的PC终端采用传统台式机和笔记本,该模式下的运维成本高,且桌面管理难度大。

集中式IT架构中,数据中心可为企业提供强大的算力、存储和数据通信能力,因此用户对客户端存储及计算能力的要求不断降低。瘦客户机凭借安全性高、购置成本低、体积小、维护费用低和系统升级管理便利等优点逐渐取代以台式机和笔记本为核心的传统PC终端。

vGPU将成为计算密集场景专用方案:基于GPU构建的桌面云产品VGPU,具备更高性能、高密度的GPU虚拟化体验,保障用户在复杂的图像数字场景中享受流畅的云桌面体验GPU海量数据处理能力突出,可处理计算密集型和并行程序。

桌面云vGPU解决方案通过采用灵活的vGPU管理,降低CPU负载,提升画面质量和流畅度,满足3D和编解码的高性能场景需求。伴随桌面云客户进行各种业务创新,企业对大数据分析、复杂图形处理、多媒体编辑、VR与AR等应用场景的GPU需求持续增长,将激励桌面云VGPU解决方案市场规模持续扩容。

竞争格局概述:根据企业背景划分,中国桌面云行业参与者可分为三种:以阿里云、京东云为代表的云计算企业;以深信服为代表的传统IT厂商;以升腾资讯为代表的桌面云初创企业。

传统IT厂商:传统T厂商基于多年的行业服务经验,传统PC与服务器业务的客户资源雄厚,行业影响力较强。传统门厂商通过自主研发桌面云产品或是通过并购、收购形式布局桌面云市场,强化自身IT基础设施服务能力,增强企业产品与服务竞争能力。例如华为2009年在公司内部部署桌面云,推出华为FusionCLoud桌面云解决方案;2013年深信服正式推出aDesk桌面云方案。

云计算企业:云计算企业基于自身云服务能力,开拓桌面云市场,提高自身盈利空间。与传统厂商相比,云计算企业的客户资源与行业理解能力不强,但其虚拟化与云计算能力较强,技术创新能力较为优越,典型代表企业为阿里云、京东云和腾讯云。
桌面云初创企业:桌面云初创企业通过垂直化产品进入市场,在特定方向以及应用场景具备良好竞争实力。例如冰特科技面向教育、证券、设计、工业等行业提供端对端的桌面云解决方案服务。

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