距離、帶寬和延遲對VDI性能的影響

VDI架構在企業領域的應用情況遠低於人們的預期，對此廠商們也苦惱不已。畢竟，VDI系統已經經過驗證價格也在不斷下調中，那麼到底問題出在哪裏呢？
　　一句話概括：可擴展性。但是這裏不同於通常的理解，一般我們指的擴展性是指如何讓系統擴大。但對VDI而言，還要包括如何把系統延伸到遠程辦公室、分公司和移動終端。因此，VDI系統的可用性問題就可能會涉及多個方面的不同因素，其中包括性能和用戶體驗。
　　VDI架構的性能受到多種因素影響：服務器設計、虛擬化程序性能、虛擬機密度、顯示協議和帶寬。在本地部署的情況下，管理員們可以採取多種方式以控制這些因素在VDI擴展過程中的影響。但是，一旦VDI需要藉助廣域網實現，則帶寬成爲嚴重的不可控因素，尤其是把Internet作爲傳輸媒介的時候。
　　不可預知的WAN性能、高延遲和有限帶寬都是在WAN上擴展VDI系統時需要重點考慮的因素。而這也正是各種顯示協議體現其獨特效率和優勢的好機會。讓我們來了解一下市場上主要的顯示協議，以及每種協議都是如何在廣域網上建立VDI會話的。
　　RDP
　　微軟的RDP協議從Windows NT 4.0開始就出現了，現在已經升級到RDP 7.0版本。其中包括很多升級功能，尤其是對Windows 7環境的優化。例如，RDP 7中包含了對Aero Glass、多顯示器以及TCP/IP協議的支持，使得它更加適用於在Internet上實現路由和擴展。
　　RDP是一個多通道協議，可以同時支持多個虛擬通道用於顯示數據、串口通訊、授權信息、以及諸如鍵盤和鼠標輸入等經過高級加密信息等等的傳輸。
　　RDP協議堆棧中規定的數據發送和接受方式，從本質上跟現在服務器層面局域網中通用的OSI標準協議模型相同。來自應用或服務進程的數據向下通過協議堆棧一層層傳遞，經過分組、通道定位、加密、包處理、數據幀處理、按照網絡協議打包，最後經過地址定位並通過線纜傳遞到客戶端。
　　收到的數據經過完全相反的處理過程，去掉數據包的地址信息、解包、解密等等處理過程並最終還原給應用程序使用。
　　該協議堆棧的核心調整部分集中在第四到第七層，也就是數據進行加密、打包和幀處理、通道選擇和優化部分。然而，RDP協議並沒有專門針對WAN的支持做優化，因此並不適合於高延遲的連接環境。在高延遲的網絡環境中，RDP面臨性能問題，尤其是傳輸的數據是視頻（屏幕/顯示）信息時。所以，引出了通過重複數據刪除、緩存技術以及高效的加密技術來實現RDP通過WAN傳輸的第三方加速工具。加速技術可以作爲連接中繼出現或WAN優化方案的形式加入。無論哪種形式，在高延遲廣域網上使用RDP協議實現遠程連接的時候，第三方產品通常是必需的。
　　ICA
　　ICA協議是由思傑公司開發的用於應用服務器系統的專利協議技術。它以特殊的方式在服務器和客戶端之間傳輸數據，而且並不侷限於一種應用平臺。
　　ICA協議通過調節TCP窗口實現性能優化。另外，協議中包含了多種數據壓縮技術，如位圖壓縮、屏幕顯示壓縮和通用數據壓縮技術等，這些在通過WAN連接時都可以有效提升用戶體驗。
　　然而，跟RDP一樣，在WAN上傳輸視頻數據時，連接情況和延遲依然會對傳輸質量和可用性造成極大影響。爲了改善用戶VDI體驗，思傑引入了HDX技術。HDX並非單一產品，而是把一組用於提升通過ICA協議向瘦客戶端傳輸數據時用戶體驗的產品集合。在HDX之下，思傑又創建了幾個子品牌：HDX MediaStream、HDX RealTime 以及 HDX 3D，它們都指的是一組技術的集合。包括HDX USB設備熱拔插支持、多顯示器、客戶端打印機、客戶端驅動器映射、本地端口映射、智能卡和掃描儀。
　　由思傑提供的ICA/HDX提供了高延遲連接下的多種增強技術，而且和其它顯示協議相同，ICA/HDX也可以從廣域網優化和加速技術中獲益。
　　PCoIP
　　PCoIP最初是由Teradici公司開發出用於遠程計算/零客戶端解決方案的。Teradici設計的PCoIP第一代產品跟虛擬化的關係不大，它包含一塊安裝到數據中心PC機上的特殊顯卡。這塊專用卡可以把所有PC機的功能轉化爲TCP/IP數據流，並把數據通過PCoIP傳輸到遠程瘦客戶端上。這樣通過LAN連接，可以爲終端設備提供遠程計算能力。現在，VMware購買PCoIP協議授權並在VMView產品中加入該技術。
　　PCoIP顯示協議的功能不同於其它的顯示協議，而且集成了多種用於改善WAN連接性能的技術。例如，PCoIP可以識別傳輸內容的類型並選擇最佳的數據壓縮算法。Teradici宣稱，跟RDP這樣的傳統顯示協議相比，PcoIP中加入其它的傳輸性能增強技術可以幫助減少顯示延遲達50%以上。
　　PCoIP集成了多種技術一起用於改善高延遲、低帶寬連接情況下的系統性能。例如，host-rendered pixel encoding技術把圖像渲染任務留給主機處理，從而使得屏幕的刷新不受延遲和帶寬問題的影響。主機渲染的方式也使得PCoIP可以同時支持多種編碼和解碼方式，從而可以根據圖像類型選擇最高效的編解碼方式。PCoIP還採用了逐步顯示技術用於改善屏幕刷新時的性能。該技術可以根據有損數據首先在屏幕上建立低質量的完整畫面，然後當帶寬允許的時候逐步完善。以上這些包括其它的一些技術可以幫助PCoIP極大改善通過廣域網部署VDI系統時的性能。當然，廣域網優化和加速產品也可以優化性能，但是效果不如其它的顯示協議明顯，因爲在PCoIP中已經包含了多種廣域網優化功能。
　　顯示協議之外
　　在廣域網中部署高效的VDI系統不僅僅是採用哪種協議的問題，而是哪家公司的整體解決方案可以最好地實現VDI/WAN系統的性能。或許，最好的辦法是藉助某種技術可以使VDI架構貫穿整個WAN系統而不受到帶寬和延遲的限制。話句話說，可以大幅提升廣域網性能的技術將會極大推動VDI架構的部署。