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桌面虚拟化最佳实践篇2;PCOIP协议详解及优化

来源: robbindai 分享至:

说起VMWARE的桌面虚拟化VIEW,就不得不提其特有的远程传输协议PCOIP。

PCoIP与RDP一样是安装在Windows操作系统中的一种图像传输协议。它是由加拿大的Teradici开发的。Teradici开发之初是为了提高反应能力和显示虚拟桌面的质量,需要专门的硬件上的电线两端。

VMware在2008年召开的VMworld 2008大会主体演讲过程中宣布将将与Teradici共同开发支持VMware View的PCoIP协议,飞跃性地提高VDI的功能。

通过在 VMware View 中包含 PCoIP,可实现在软件端点之间交付虚拟桌面的解决方案。VMware View Manager 使用 PCoIP, 从运行 VMware View Client 的 PC、笔记本电脑或瘦客户端连 接到在数据中心集中运行的虚拟桌面,从而实现软件 PCoIP 解决方案。当与用于支持启用 PCoIP 硬件的端点的选项相结合时, VMware View 即可成为唯一能够满足从任务工作人员到高级用户(包括具有严苛 3D 要求的高端用户)的各种最终用户需求的解决方案。

PCoIP 是一种高性能显示协议,专为交付虚拟桌面而构建,无论最终用户具有什么任务或处于何位置,均可为其提供内容极 为丰富的最佳桌面体验。借助 PCoIP,整个计算体验先经过在 数据中心进行压缩、加密和编码,然后再通过标准 IP 网络传 输到启用 PCoIP 的端点设备。

与传统显示协议不同,传统协议是专为交付应用程序而构建的, 而 PCoIP 则是为了进行桌面交付全新构建的。PCoIP 采用自适应技术进行了高度优化,可确保无论最终用户在局域网或广域 网上的位置如何,均可获得最佳用户体验。

PCOIP有以下主要特性确保了其在远程显示协议中的江湖地位

主要特性

针对虚拟桌面交付进行了优化

支持可选硬件端点的软件解决方案

对第三方加载项的虚拟通道支持

可基于网络状况动态调整带宽

针对最佳广域网访问进行了网络优化

针对最佳局域网和广域网性能进行了动态音频调整

支持对音频外设进行音频重定向

多达 4 个监视器的多监视器支持

显示分辨率可达 2560×1600

支持32 位色

支持 ClearType 字体

多媒体重定向可实现最佳视觉体验

主机端或客户端动态媒体呈现

采用无损压缩的逐渐浮现技术可确保高效地交付图像、丰富 的媒体和总体桌面体验

Adobe Flash 动态控制

USB 重定向可实现无缝的外设支持

支持同步 USB

支持广泛的 USB 外围设备,如海量存储设备、打印机、扫描仪、输入设备等。

对端点之间发送的所有流量进行安全加密

支持第三方 VPN 远程访问解决方案

支持第三方单点登录 (SSO) 解决方案

列举了这么一大堆,肯定有人会说,太长了记不住啊,其实简而言之归纳成以下3点,

第一是PCOIP协议不同于其他的协议(例如RDP或者ICA/HDX)它不是居于TCP底层传输而是基于UDP的底层传输。TCP有什么问题?需要经过3次握手,整个数据包中的校验包的长度大于UDP,这样会带来一些问题使其不适应于有较高的网络延时以及丢包的广域网环境,举个例子,大家在线使用在线流媒体观看视频,例如迅雷看看,PPLIVE等,他们使用的传输协议是TCP还是UDP?显然是UDP,它可以最大程度的利用网络带宽,确保视频的流畅播放,正因为UDP协议简单、效率高,一般常见用于传输VOIP,视频等实时性要求高的内容。

第二个特点就是,将用户的会话以图像的方式进行压缩传输,对于用户的操作,只传输变化部分,保证在低带宽下也能高效的使用。PCOIP协议在广域网环境下,具有更强的自适应功能,能够充分利用网络带宽,这里更充分的利用带宽,而不是无止境的抢占带宽。举个例子:QQ和宝马有区别么?在早晚高峰的时候,路上很堵,QQ开30迈,宝马也只能开30迈,你能说QQ和宝马一样慢么?但是到了临晨,路上没车了,我QQ开个100迈都费劲了,宝马轻松超过200,这时候充分利用带宽的优势就显现出来了。

第三就是PCOIP协议是典型的主机端渲染协议,兼容性较好。而且在不同连接线路速度下PCoIP显示图像的效果也不同。在低速线路下,PCOIP会先传输一份感觉上无损的图像到客户端,随着线路速度逐渐提高,渐渐将高清晰度的图形显示出来。PCOIP不但支持VMWARE软件的解决方案而且还能在装载了Teradici主机卡的刀片PC和机架式工作站上通过硬件编解码的方式存在。详细请参考文生大师的博客:桌面虚拟化之PCoIP访问协议硬卡介绍,桌面虚拟化之PCoIP访问协议前世今生

随着VMWARE VIEW 5.0的推出,在PCOIP的带宽占用方面,有了很大的改进,和之前版本相比最高可节省75%的带宽占用,从技术角度来看,优化主要包括以下三点:

1. 默认对字体进行CODEC优化,通过更好的压缩算法,使得字体传输时的带宽占用大大降低了。该优化默认就被开启。

2. 支持无损图像生成开启或关闭,默认采用无损图像,但是可以通过GPO调整为“感觉上无损”,大大降低带宽。

如图所示,传统情况下的PCOIP是这样构建无损图像的:

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如果关闭无损开关,则会省去最后一步,从而达到节省带宽的目的。

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3. 支持客户端缓存功能开启或关闭 ,利用客户端缓存,可以大大减少数据流在网络的传输量。也可以通过GPO进行统一调整,最大可支持300M本地缓存。(客户端缓存暂时只支持WINDOWS系统,对于LINUX,MAC或者ZERO CLIENT,暂不支持)。

下面我们就具体来看看如何进行PCOIP的带宽优化。

1、 导入View组策略模板

步骤1:找到View ADM 模板文件,并将其复制到AD域控制器中

View ADM 模板文件安装在 View Connection Server 主机上的 安装目录\VMware\VMware View\Server\extras\GroupPolicyFiles 目录中。

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找到PCOIP.ADM组策略模板文件,将其拷贝到域控制器上。

步骤2:在域控制器上通过“组策略管理控制台”分发策略给特定的组,在运行菜单打开gpmc.msc,打开组策略管理控制台。

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步骤3:新建一条组策略,在组策略管理控制台的组策略对象鼠标右键按新建,敲入组策略名称。

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步骤4:新建好的组策略可以直接应用到特定的OU组上,直接拖动组策略到某一个组。

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步骤5:点击某一条组策略,可以显示该组策略被应用到哪些组上。

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步骤6: 选择某一条组策略,在设置项中,可以显示该策略中哪些内容被修改过。

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步骤7:选择某一条组策略,按鼠标右键编辑,打开组策略编辑器。

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步骤8:从组策略编辑器导入刚刚复制到域控制器上的PCOIP.ADM组策略模板

打开了组策略编辑器,从管理模板按鼠标右键“添加/删除模板”

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步骤9:导入后view的组策略模板都会在管理模板中。

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步骤10:通过组策略编辑器,直接编辑之前导入的view组策略。进行PCOIP的优化。

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优化选项1:激活无损传输功能

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优化选项2:启用客户端缓存

控制 PCoIP 客户端图像缓存的大小。客户端使用图像缓存来存储之前传送的显示部分。图像缓存减少了重传的数据量。未配置或禁用此设置时,PCoIP 使用 250 MB 的默认客户端图像缓存大小。启用此设置后,可以配置客户端图像缓存的大小,可配置的范围为 50 MB至 300 MB。默认值为 250 MB。

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优化选项3:设置最小,最大图像质量及帧率

控制在网络拥挤期间 PCoIP 如何呈现图像。

l 最低图像质量(默认为50):较低的值支持较高帧速率,但是可能会导致显示质量降低。较高的值支持较高的图像质量,但在网络带宽受限时可能会导致帧速降低。当网络带宽不受限时,无论值设置如何,PCoIP 均保持最高质量。

l 最大图像质量(默认为90):显示图像更改区域的初始质量,可降低 PCoIP 所要求的网络带宽峰值。较低的值会降低变化内容的图像质量和峰值带宽要求。较高的值会提高变化内容的图像质量和峰值带宽要求。

l 最大帧率设置为(默认为30):每秒屏幕更新的次数,从而可以管理每位用户占用的平均带宽。

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优化选项4:设置PCoIP带宽上限

指定 PCoIP 会话中的最大带宽(单位为 kbps)。此带宽包括所有图像、音频、虚拟通道、USB 以及控制 PCoIP 流量,默认值为 90000 kbps。可防止服务器尝试以超过链接流量的速率进行传输,从而避免出现丢失数据包或用户体验下降现象。

这里建议设为1000,也就是1Mbps每用户

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优化选项5:设置语音通讯所占带宽。

具体带宽占用值,参考以下表格

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优化选项6:设置适合的MTU值,确保交换机以及路由器的MTU不小于PCOIP的MTU值。

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由于PCOIP本身采用的是UDP,不存在三次握手等问题,而且可以自动适应网络带宽,并且优先传输鼠标键盘操作以及语音流,所以在广域网上无需做额外的广域网加速。

要保证PCOIP的流畅运行,对网络环境要求如下:

· 确保网络延迟小于250ms

· 确保网络丢包率小于0.1%

· 在网络QOS设置时,确保PCOIP的优先级,同时也需要注意PCOIP最多只能占用80%的带宽,使其不至于影响VOIP等关键业务应用的网络带宽

· 如果是通过VPN连接,确保VPN支持UDP

以下是一些不同应用场景下PCOIP的带宽建议值

标准办公应用场景: 包括日常文档编辑,办公应用,无多媒体视频播放,无FLASH网页播放,无3D应用效果,建议带宽80-150Kbps。

高级用户:包括日常办公,网页浏览,大量FLASH网页播放,以及播放480P的视频,建议带宽1Mbps.

以下针对几种网络链路情况给出不同情况下的建议配置

1.5Mbps T1链路

日常办公应用场景(包括日常文档编辑,办公应用,无多媒体视频播放,无FLASH网页播放,无3D应用效果)

在进行过操作系统优化的前提下,最多支持5个并发连接

如果同时进行了PCOIP的优化,可以支持10个并发连接

10Mbps 链路

日常办公应用场景(包括日常文档编辑,办公应用,偶尔进行多媒体视频播放以及 FLASH网页播放,无3D应用效果)

在进行过操作系统优化的前提下,最多支持28个并发连接

如果进行了PCOIP的优化,可以支持46个并发连接

优化选项包括:最大带宽设置为3Mbps,最大图像质量设置为70,显示帧率设置为8,开启本地缓存250MB,启用有损压缩模式。

以下表格详细的描述了各种用户在不同情况下的带宽占用估值,请参考:

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在view 5中,另一个对PCoIP协议的很重要的增强就是新增了会话统计功能。通过这个功能,管理员及最终用户可以更好的了解在实际使用过程中相关的数据统计信息,如网络带宽占用,网络丢包,延迟等的情况,而不依赖于第三方网络监控软件来完成(如使用OpenView这类的网管软件进行网络信息集中分析,统计)。

具体也可以参考文生大师的博客:桌面虚拟化之PCoIP访问协议会话统计功能


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