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  • 云桌面软件大家接触比较多的是VMware、思杰和微软的, 近几年有华为、深信服等等。...那到底有没有免费桌面虚拟化产品呢,答案是有的。这里就介绍两种典型的“免费”云桌面软件(之所以打引号,是因为..

    云桌面软件大家接触比较多的是VMware、思杰和微软的, 近几年有华为、深信服等等。这些厂商的桌面虚拟化产品价格都比较贵,据笔者所知,VMware和思杰的云桌面授权都快买一台电脑了☹

    对小规模用户,比如1~2台服务器的用户,类似:云教室,培训教室,中小学办公,电商,软件开发,小规模企业办公等等;如果他们对桌面云感兴趣,通常希望寻找一款免费的云桌面系统软件,自己只需要置办一些服务器,终端设备即可。那到底有没有免费的桌面虚拟化产品呢,答案是有的。这里就介绍两种典型的“免费”云桌面软件(之所以打引号,是因为有时候免费是一个片面的概念😊,有句话说的是:免费也可能是最贵的)

    免费云桌面虚拟化软件。其实指的是两部分免费:

    1. 免费的虚拟化操作系统
    2. 免费的云桌面管理软件

    很多厂家这两部分是合并的,例如华为、深信服等等,而有些品牌,这两部分是可以分开报价的。

    免费的云桌面虚拟化软件,主要有两种免费的形式:

    1. 桌面虚拟软件全免费的形式,主要类型就是Linux开源体系的软件,例如oVirt,就是Linux体系里面专门桌面虚拟化软件,包括Linux KVM虚拟化操作系统,oVirt云桌面软件以及开源的桌面协议SPICE软件;
    2. 虚拟化软件搭配瘦客户机(云终端)免费配套的形式:例如vRamDesk软件,它主要包括Hyper-V Server(微软免费的企业级虚拟化操作系统),vRamDesk云桌面管理软件以及微软自带的RDP10.x版本的桌面协议。
    3. 欢迎大家在评论区继续补充…

    笔者对比了一下这两种免费的形式:

    对比项

    oVirt方案

    vRamDesk方案

    虚拟化操作系统

    Linux KVM,非企业级

    Hyper-V Server 2016以上;企业级

    相同服务器配置下虚拟机密度

    1

    高30%

    复杂度

    比较复杂

    仅仅安装一个应用程序

    SSD存储加速

    没有

    瘦客户机

    PC或者专用终端

    配套的终端

    同时支持oVIrt/VMware/思杰和华为等

    运维

    专业人士

    会Windows就可以维护

    普通应用软件的兼容性

    有些应用在SPICE下体验不好,比如视频上有弹幕的时候,就工作不正常

    360之类的安全软件对RDP不友好,不建议装这类“流氓”软件

    3D应用软件,如设计软件和游戏

    支持比较弱

    GPU直通,部署难度比较大

    支持也比较弱

    支持GPU直通和共享vGPU,未来Hyper-V只支持直通

    桌面协议的外设兼容性

    SPICE外设兼容良好,但是带宽占用大,如果带摄像头的话很容易带宽爆掉

    打印机,读卡器,U盘,大多数都支持,还支持虚拟声卡,虚拟机摄像头和500万像素以上的高拍仪

    云桌面软件功能

    只支持专用桌面

    支持专用桌面和临时桌面,临时桌面可以自动还原

    互联网接入

    要部署SPICE网关,SPICE带宽占用大,不适合外网接入

    支持路由器映射,一键配置。RDP10.3的桌面协议带宽占用很低

    适用的场景总结

    比较适合无3D应用的普通办公场景

    非常适合无3D应用或弱3D应用场景,无银行Ukey办公场景。尤其是行政办公,软件开发,教育培训、工厂学校等等

    适用的用户

    有技术能力的玩家或者数据中心级别的IT管理员

    普通的IT管理员或者对Windows的安装和维护有经验的技术人员

    *** Hyper-V是微软推出的抗衡VMWare ESXi的企业级裸金属虚拟化操作系统,目前这两者是市面上最好的虚拟化操作系统(Gartner的评价);Hyper-V本身是免费的,既可以是Hyper-V Server 独立安装,也可以是Windows Server里启用Hyper-V角色,如下图:

    Hyper-V Server独立安装后界面(有点像VMware ESXi)

     

    如果安装的是Windows Server桌面版或数据中心版,只需要启用Hyper-V角色即可

     

    oVirt云桌面的系统架构

     

     

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  • Linux 桌面虚拟化技术 KVM

    万次阅读 2021-08-11 07:35:49
    Linux 桌面虚拟化技术 KVM

    • KVM:是 Kernel-based Virtual Machine 的简称,是一个开源的系统虚拟化模块,自Linux 2.6.20之后集成在Linux的各个主要发行版本中。它使用Linux自身的调度器进行管理,所以相对于Xen,其核心源码很少。KVM已成为学术界的主流VMM之一。
    • VM的虚拟化需要硬件支持(如Intel VT技术或者AMD V技术)。是基于硬件的完全虚拟化。而Xen早期则是基于软件模拟的Para-Virtualization,新版本则是基于硬件支持的完全虚拟化。但Xen本身有自己的进程调度器,存储管理模块等,所以代码较为庞大。广为流传的商业系统虚拟化软件VMware ESX系列是基于软件模拟的Full-Virtualization。

    • 官方网址:http://www.linux-kvm.org/page/Main_Page

    • KVM: 是指基于 Linux 内核的虚拟机(Kernel-based Virtual Machine)。是第一个整合到Linux 内核的虚拟化技术。在 KVM 模型中,每一个虚拟机都是一个由 Linux 调度程序管理的标准进程,你可以在用户空间启动客户机操作系统。
    • 一个普通的 Linux 进程有两种运行模式:内核和用户。 KVM 增加了第三种模式:客户模式(有自己的内核和用户模式)
    • XEN :需要升级内核,只能支持和物理机系统一样的操作系统。 xen 虚拟上,可以运行windows ?
    • KVM: 支持 linux 以外的其它系统。比如:windows
      QEMU:是一套由 Fabrice Bellard 所编写的以 GPL 许可证分发源码的模拟处理器,在GNU/Linux 平台上使用广泛。QEMU 具有高速度和跨平台的特性,QEMU 能模拟至接近真实电脑的速度。
      QEMU 能模拟整个电脑系统,包括中央处理器及其他周边设备。
      QEMU 和 vmware 一样,都是仿真虚拟化技术,效率比较低。QEMU 也是一种虚拟机技术。

    • 实验环境:
    • VM 虚拟机 CentOS 7.6   SElinux、Firewall以及iptables 均为关闭状态

    • 查看 CPU 是否支持虚拟化
    • egrep "vmx|svm" /proc/cpuinfo
    • intel: vmx
    • AMD: svm
    • 如果显示为空,则表示不支持虚拟化,需要开启 主板 BIOS 虚拟化支持

    • 安装 KVM 模块、管理工具和 libvirt,命令行安装:
    • yum install qemu-kvm libvirt libguestfs-tools virt-install libvirt-python librbd1 -y
    • 注:使用系统镜像,先配置好 yum 本地源

      qemu-kvm : kvm 主程序, KVM 虚拟化模块
      virt-manager: KVM 图形化管理工具,这里不安装不使用
      libvirt: 虚拟化服务
      libguestfs-tools : 虚拟机的系统管理工具
      virt-install : 安装虚拟机的实用工具 。比如 virt-clone 克隆工具就是这个包安装的
      libvirt-python : python 调用 libvirt 虚拟化服务的 api 接口库文件
      librbd1:是一个属于librados的用户态接口库
    • 安装完 KVM 后启动服务
    • systemctl enable libvirtd --now
    • 确定正确加载 kvm 模块
    • lsmod |grep kvm
      kvm_intel             188740  0 
      kvm                   637515  1 kvm_intel
      irqbypass              13503  1 kvm 

    • 如果启动报错,查看 系统日志 /var/log/messages  排查

    • 解决办法:安装最新版本的 librbd1

    • 配置 KVM 网络桥接功能

    • 网桥介绍: 经常说的 Bridge 设备其实就是网桥设备,也就相当于现在的二层交换机,用于连接同一网段内的所有机器,目的就是将第一块网卡 ens33 添加到 br0,此时 br0 就成为了所谓的交换机设备,物理机的 ens33 也是连接在上面的。
    • 添加桥接设备 br0: 相当于一个二层交换机
    • 使用 virsh 命令配置网桥
    • 使用 virsh 命令配置网桥很方便,但 br0 上不会自动配置 DNS,如果需要虚拟机上网需要自己添加DNS,过程如下:
      # yum install libvirt-client -y       #安装包括 virsh 命令的 rpm 包
      # virsh iface-bridge ens33 br0 --no-stp
       注:iface-bridge 网卡接口名 新建网桥名 不启用 stp 生成树协议
      # echo 'DNS1=8.8.8.8' >> /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-br0
      # systemctl restart network.service 

    •  重启验证 

    • 扩展:virbr0 概述
      virbr0 是一种虚拟网络接口,这是由于安装和启用了 libvirtd 服务后会自动生成一个桥设备名字为 virbr0。
      libvirtd 这个服务,在安装系统时,已经帮你安装好并开机启动了。所以尽管我们没有安装 KVM,一样可以能看到这个 virbr0 这个桥设备。
    •  libvirtd 在服务器上生成一个 virtual network switch (virbr0),kvm 中所有的虚拟机(guests操作系统)通过这个 virbr0 连起来。默认情况下 KVM 中 virbr0 使用的是 NAT 网络模式。所以这种情况下 KVM 中的虚拟机需要通过物理机的网卡才能访问外部。

    • 创建KVM 虚拟机,准备一个硬盘或者分区,用于存放安装好的 Linux 操作系统:
    • mkfs.xfs /dev/sdc
    • mount /dev/sdc /var/lib/libvirt/images/

    • 写入 fstab 实现开机挂载

    • virt-install 命令常用选项:
      -n NAME, --name=NAME 指定 Guest 名字
      -r MEMORY, --ram=MEMORY 指定内存大小
      --vcpus=VCPUS 指定虚拟机的 CPU 数量
      --disk 指定虚拟机磁盘存储文件的路径 , size=5 指定虚拟磁盘的大小,单位是 G;
      例:--disk path=/var/lib/libvirt/images/centos-76.img,size=5
      --accelerate KVM 或 KQEMU 内核加速器,这个选项默认是添加的。另外,如果系统 KVM 和KQEMU 加速器都支持,优先使用 KVM 加速器。
      -c CDROM, --cdrom=CDROM 指定用于全虚拟化 Guest 的虚拟光驱, --cdrom=后指定ISO 或 CDROM 镜像。
      --network #指定虚拟机的网卡模式。如:--network bridge=br0 
      -x EXTRA, --extra-args=EXTRA 用来给加载的 kernel 和 initrd 提供额外的内核命令行参数。比如无人值守安装系统 
    • 准备工作
    • 基于 apache 服务器搭建本地 yum 源镜像
      # yum install httpd -y 
      # systemctl enable httpd --now
      # mkdir /var/www/html/centos7/ 
    • 准备系统镜像:centos7.6 (不建议使用 MINI 版)
      # mount /dev/cdrom /var/www/html/centos7/
    • # iptables -F #关闭防火墙

    • 创建 ks.cfg 自动应答文件

    • cat /var/www/html/ks.cfg
      firewall --disabled
      install
      url --url="http://192.168.2.234/centos7"
      rootpw --iscrypted $1$root$j0bp.KLPyr.u9kgQ428D10
      auth  --useshadow  --passalgo=sha512
      text
      firstboot --disable
      keyboard us
      lang en_US.UTF-8
      selinux --disabled
      logging --level=info
      reboot
      timezone  Asia/Shanghai
      network  --bootproto=dhcp --device=eth0 --onboot=on
      bootloader --location=mbr
      zerombr
      clearpart --all --initlabel 
      part /boot --fstype="xfs" --size=500
      #part swap --fstype="swap" --size=1000
      #part / --fstype="ext4" --size=1 --grow

      part pv.156 --fstype="lvmpv" --size=1 --grow
      volgroup centos --pesize=4096 pv.156
      logvol swap  --fstype="swap" --size=1000 --name=swap --vgname=centos
      logvol /  --fstype="xfs" --vgname=centos --size=1 --grow

      %packages
      #CentOS 6.X 这里要使用 @base
      @^minimal
      @core
      %end

    • 创建 centos-7 虚拟机:

    • virt-install --name=centos7 --memory=4096,maxmemory=4096 --vcpus=1,maxvcpus=1 --os-type=linux --os-variant=rhel7 --location=http://192.168.2.234/centos7/ --network bridge=br0 -x "ks=http://192.168.2.234/ks.cfg" --disk path=/var/lib/libvirt/images/centos7.qcow2,size=10 --graphics=none --console=pty,target_type=serial --extra-args="console=tty0 console=ttyS0"

    • KVM 虚拟机常用命令
      # virsh list #列出在运行的虚拟机
      # virsh start centos7 #启动 centos7虚拟机
      # virsh shutdown centos7 #关闭 centos7 虚拟机
      # virsh autostart centos7 #设置 centos7.虚拟机为物理机开机后,自动启动
    • 重启验证

    •  shutdown 需要点时间

    • 设为开机启动 kvm 中 centos7 虚拟机,但是 reboot 物理机后,没有启动。
      解决:
      # chkconfig --list libvirtd #开机启动了
      # libvirtd 0:off 1:off 2:off 3:on4:on5:on6:off
      # vim /etc/fstab #记得设置开机自动挂载 sdc,不然后开机启动不了虚拟机

    • KVM 虚拟机克隆和快照

    • 克隆 kvm 虚拟机
      克隆前,centos7.0 需要提前关机。
      语法:virt-clone -o 原虚拟机 -n 新虚拟机 -f 新虚拟机镜像存放路径
      选项:-o old -n new 
      虚拟机镜像: 就是整个虚拟机文件。 
    • virt-clone -o centos7 -n centos7-1 -f /var/lib/libvirt/images/centos7-1.qcow2

    • KVM 虚拟机组成
      一台 KVM 虚拟机由两部分组成:虚拟机配置文件和镜像 img
      查看虚拟机的配置文件:
    • ll /etc/libvirt/qemu
      总用量 8
      drwxr-xr-x 2 root root   25 8月  11 10:50 autostart
      -rw------- 1 root root 3340 8月  13 12:34 centos7-1.xml
      -rw------- 1 root root 3334 8月  11 10:31 centos7.xml
      drwx------ 3 root root   42 8月  11 07:59 networks

    • vim /etc/libvirt/qemu/centos7-1.xml 

    • 调整虚拟机配置,必须关闭该虚拟机
    • viresh shutdown centos7-1
    • 重新加载配置文件
    • virsh define --file /etc/libvirt/qemu/centos7-1.xml
      定义域 centos7-1(从 /etc/libvirt/qemu/centos7-1.xml)

    • 发现内存已经调整为 1G 

    • 测试链接
    • 修改 IP  HOSTNAME

    •  开启之前关闭的虚拟机
    • virsh start centos7

    •  原虚拟机和克隆完的虚拟机配置文件的区别:

    •  vimdiff /etc/libvirt/qemu/centos7.xml /etc/libvirt/qemu/centos7-1.xml

    • 注:这里可以看出两者的 MAC 地址是不一样的。 所以对克隆或复制出来的虚拟机启动后,要修改网卡配置文件的 MAC 地址,因为克隆出来的虚拟机的真实 MAC 地址和操作系统中的 ifcfg-eth0 中的MAC 地址不一样。
    • 虚拟机常用镜像格式对比
    • 目前主要虚拟机的镜像格式:raw,cow, qcow,qcow2,vmdk 。
      raw 格式镜像
      raw:老牌的镜像格式,用一个字来说就是裸,也就是赤裸裸,你随便 dd 一个 file 就模拟了一个raw 格式的镜像。由于裸的彻底,性能上来说的话还是不错的。centos6 上 KVM 和 XEN 默认的格式还是这个格式。centos7 以上默认是 qcow2 。
      裸的好处还有就是简单,支持转换成其它格式的虚拟机镜像对裸露的它来说还是很简单的(如果其它格式需要转换,有时候还是需要它做为中间格式),空间使用来看,这个很像磁盘,使用多少就是多少(du -h 看到的大小就是使用大小)。
      例: qcow2 转为 vmdk 方法是: qcow2 转为 raw ,然后把 raw 转为 vmdk 。也可以直接 qcow2 转为 vmdk
      raw 格式的缺点:不支持 snapshot 快照。
    • cow、qcow、qcow2 格式
      1、cow 格式:还没有成熟,就被放弃了。后来被 qcow 格式所取代。
      2、qcow 格式:刚刚出现的时候有比较好的特性,但其性能和 raw 格式对比还是有很大的差距,目前已经被新版本的 qcow2 取代。
      3、qcow2 格式:
      现在比较主流的一种虚拟化镜像格式,经过优化,目前 qcow2 的性能上接近 raw 裸格式的性能qcow2 格式支持 snapshot,可以在镜像上做 N 多个快照,具有以下优点:
      更小的存储空间
      支持创建 image 镜像
      支持多个 snapshot,对历史 snapshot 进行管理
      支持 zlib 的磁盘压缩
      支持 AES 的加密
      4、 vmdk 格式:
      VMware 的格式,整体性能最好,因为原本 VMware 就是做虚拟化起家。从性能和功能上来说,vmdk 应该算最出色的,由于 vmdk 结合了 VMware 的很多能力,目前来看,KVM 和 XEN 使用这种格式的情况不是太多。但就 VMware 的企业级虚拟化 Esxi 来看,它的稳定性和各方面的能力都很好 


    • KVM 快照:
      快照的作用:1、热备 2、灾难恢复 3、回滚到历中的某个状态

    • 注:快照是存放在 kvm 的磁盘镜像中。
    • kvm 快照,分两种:
      方法 1:使用 lvm 快照,如果分区是 lvm,可以利用 lvm 进行 kvm 的快照备份
      方法 2:使用 qcow2 格式的镜像创建快照。
    • 创建 KVM 快照
    • 要使用快照功能,磁盘格式必须为 qcow2。
    • qemu-img info /var/lib/libvirt/images/centos7-1.qcow2

    • 语法:virsh snapshot-create-as KVM 虚拟机名 快照名
    • virsh snapshot-create-as centos7-1 系统初始
    • 查看快照文件大小
    • ll -h /var/lib/libvirt/qemu/snapshot/centos7-1/

    • 查看当前 kvm 中的虚拟机,是基于哪个快照来运行
    • virsh snapshot-current centos7-1 |head
    • 查看快照占用的大小:
    • emu-img info /var/lib/libvirt/images/centos7-1.qcow2 
      image: /var/lib/libvirt/images/centos7-1.qcow2
      file format: qcow2
      virtual size: 10G (10737418240 bytes)
      disk size: 3.3G
      cluster_size: 65536
      Snapshot list:
      ID        TAG                 VM SIZE                DATE       VM CLOCK
      1         系统初始           226M 2021-08-13 13:17:37   00:15:30.624
      Format specific information:
          compat: 1.1
          lazy refcounts: true

    • 恢复虚拟机快照必须关闭虚拟机
    • 安装一些软件后创建快照

    • 关闭虚拟机后执行恢复快照
    • virsh snapshot-revert 虚拟机名称 快照名称
    • virsh shutdown centos7-1 
      域 centos7-1 被关闭

      virsh domstate centos7-1 
      关闭

      virsh snapshot-revert centos7-1 系统初始

      virsh snapshot-current centos7-1 |head

    • 删除快照
    • virsh snapshot-delete centos7-1 vim_lrzsz 

    • virsh 常用命令
      # virsh list #查看已启动的虚拟机列表
      # virsh list --all #查看所有虚拟机列表
      # virsh start centos7 #启动名称为 centos7 虚拟机
      # virsh shutdown centos7 #关闭 名称为 centos7 虚拟机
      # virsh dumpxml centos7 > /opt/centos7.xml #导出centos7 虚拟机配置文件
      # virsh undefine centos7 #取消域 centos7.0 的定义。
      注:virsh undefine centos7.0 会删除虚拟机 centos7.0 的配置文件,虚拟机 centos7.0 的磁盘
      镜像文件还在。另外,发现“虚拟系统管理器”中管理的 kvm 虚拟机,没有 centos7.0

    •  不能直接删除有快照的虚拟机,要先删除快照

    •  列表、配置文件已经删除,但是磁盘文件依然存在

    • 把虚拟机重新加入到 virt-manager 目录列表。
      语法:virsh define 虚拟机.xml 的绝对路径
    • # virsh destroy centos7 #强制关机,强制关闭 虚拟机。 当使用 virsh shutdown 正常关机,不行时,用这个。
      # virsh autostart centos7#设置开机自启动 centos7.0
      # virsh autostart --disable centos7.0 #取消虚拟机随宿主机开机自启
      # virsh suspend centos7.0 #挂起虚拟机
      # virsh resume centos7.0 #恢复虚拟机

    • qcow2 格式转换成 raw

    • qemu-img convert -f qcow2 -O raw /var/lib/libvirt/images/centos7-1.qcow2 /var/lib/libvirt/images/centos7-1.raw
    • 查看转换后的格式,已经转换成了 raw 
    • qemu-img info /var/lib/libvirt/images/centos7-1.raw
      image: /var/lib/libvirt/images/centos7-1.raw
      file format: raw
      virtual size: 10G (10737418240 bytes)
      disk size: 1.2G

    • 修改虚拟机配置文件-使用新的磁盘格式启动虚拟机 
    • virsh edit centos7-1
    • #注意 vim 直接编辑配置文件/etc/libvirt/qemu/xuegod63-kvm2.xml 不生效
      修改后,需要重启服务

    • 其他镜像格式转换方法
      例 1:将 vmdk 转换为 qcow2
      qemu-img convert -f vmdk -O qcow2 source-name.vmdk target-name.qcow2 
      例 2:将 qcow2 转换为 vmdk
      ]# cd /var/lib/libvirt/images/
      ]# qemu-img convert -f qcow2 -O vmdk centos7.img centos7.vmdk

    • 使用 X11 图形转发

    • 需要安装 virt-manager 和 tigervnc
    • yum -y install virt-manager tigervnc
    • 注:5900为 tigervnc默认监听端口,使用的不是真正的虚拟机图形界面,虚拟机并没有安装图形界面

    • kvm 使用的系统字体,对中文支持不是很友好,需要单独准备字体,这里使用win系统的微软雅黑,将字体文件导入到 /usr/share/fonts/dejavu/ 目录下,然后重启一下

    • 重启之后检查xshell设置X11 转发,使用 virt-manager 命令启动
    • 注意这里调用的是 Xmanager - Passive 程序 

    • 图形界面点点鼠标即可 

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  • 服务器虚拟化和桌面虚拟化

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    服务器虚拟化和桌面虚拟化依托的都是KVM架构,两者的底层的东西是一样的,只不过是人为的将这个底层系统二次开发成不同的系统版本,有些功能做了限制,有些做了优化。这样的好处是,不同的场景可以使用不同的虚拟化...

    服务器虚拟化和桌面虚拟化依托的都是KVM架构,两者的底层的东西是一样的,只不过是人为的将这个底层系统二次开发成不同的系统版本,有些功能做了限制,有些做了优化。这样的好处是,不同的场景可以使用不同的虚拟化系统,更好的满足客户的需求和发挥不同系统的优越性。
    桌面虚拟化,主要应用在终端接入上,比如学生机房、培训教室、办公室,支持的操作系统也比较少,仅支持Windows系统的。
    而服务器虚拟化,功能就比较强大,除支持Windows服务器系统外,还支持基于LInux内核的操作系统。另外,其不仅可以实现传统服务器的存储、运算功能,而且可以在其系统上,运行防火墙、VPN、交换机、路由器等网络设备,将传统的硬件通过虚拟化的方式实现其功能。实现,采购一套服务器虚拟化系统即可实现购买诸多硬件才能满足的需求。
    服务器虚拟化同时还支持网络虚拟化(网络视图),服务器监控aCMP等等。
    桌面虚拟化仅仅是为了实现虚拟化办公,虚拟我们日常办公电脑等。

    服务器虚拟化的鼻祖是Vmware,主要把物理硬件虚拟成虚拟硬件,这样就可以在一台物理服务器上跑多个虚拟机,提高物理服务器的选用率。而且这些物理服务器和虚拟机之前可以进行漂移,就是vmotion,HA等功能。
    桌面虚拟化的鼻祖是微软,我们经常用的RDP协议,共享桌面就是VDI的最高的雏形。但现在效果做的最好的是思杰。
    总结:桌面虚拟化是基于服务器虚拟化的,桌面虚拟化通过特有的协议(如:RDP,ICA,Pcoip,Spice)去访问服务器上的虚拟机。这样就能代替普通PC的作用。
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