Инфраструктура виртуальных рабочих столов (VDI): что это такое и как работает

Инфраструктура виртуальных рабочих столов (VDI) переносит традиционную среду настольного ПК на централизованный сервер. Этот подход к инфраструктуре виртуальных рабочих столов (VDI) меняет способы управления вычислительными ресурсами в организациях. Вместо того, чтобы запускать Windows или Linux на своем ноутбуке, вы получаете доступ к этому рабочему столу по сети.

Вычисления происходят на серверах вашего центра обработки данных, а не на вашем устройстве, поэтому вы можете войти в систему с ноутбука, планшета или тонкого клиента и получить доступ к той же полной среде рабочего стола; потенциально вы можете получить производительность уровня рабочей станции даже на слабом оборудовании.

Что такое инфраструктура виртуальных рабочих столов (VDI)?

Инфраструктура виртуальных рабочих столов VDI — это технологическая платформа, которая создает виртуальные рабочие столы на центральных серверах и доставляет их пользователям по требованию. На серверах в центре обработки данных все рабочие столы размещаются как виртуальные машины, а не отдельные ПК на каждом столе, а сотрудники подключаются через простые конечные точки, такие как тонкие клиенты или ноутбуки.

Вы можете думать о VDI как об эволюции инструментов удаленного рабочего стола, таких как Microsoft RDP, которые подключают вас к одному конкретному ПК. VDI запускает множество экземпляров настольных компьютеров на мощных серверах и распределяет их между несколькими пользователями одновременно. Такая централизация позволяет ИТ-специалистам управлять всеми настольными компьютерами из одного места, улучшая контроль и безопасность во всей организации.

Чем полезна инфраструктура виртуальных рабочих столов? Это отлично подходит для организаций, которые хотят упростить управление настольными компьютерами и поддержать удаленную и гибридную работу.

Рынок VDI инфраструктуры виртуальных рабочих столов продолжает быстро расширяться. В 2024 году глобальный рынок VDI достиг $15,61 млрд и, по прогнозам, вырастет до $78,03 млрд к 2032 году, что представляет собой совокупный годовой темп роста 22,1%. Этот рост отражает растущий спрос на решения для удаленной работы и централизованное управление ИТ во всех отраслях.

Что такое пример VDI?

Рассмотрим дизайнерскую фирму, где дизайнеры используют мощное программное обеспечение, такое как AutoCAD или Adobe Creative Suite. Вместо того, чтобы покупать высокопроизводительные ПК для каждого дизайнера, компания создает среду VDI с использованием VMware Horizon или Citrix Virtual Apps and Desktops. 

Каждый дизайнер подключается к удаленному виртуальному рабочему столу со всем необходимым программным обеспечением и мощностью, включая графическое ускорение и память, предоставляемые центральными серверами.

Дизайнеры могут получить доступ к тем же решениям инфраструктуры виртуальных рабочих столов со слабого домашнего ноутбука или даже планшета и при этом получить производительность рабочей станции. 

Этот сценарий является типичным реальным примером VDI; взаимодействие с конечным пользователем представляет собой стандартный рабочий стол, но он доставляется по сети из централизованного виртуализированного центра обработки данных.

Как работает VDI?

Настройка инфраструктуры виртуальных рабочих столов (VDI) опирается на несколько ключевых программных компонентов, которые бесперебойно работают вместе.

В основе каждого развертывания VDI лежат четыре основных компонента:

Гипервизор разделяет физический сервер на несколько виртуальных рабочих столов. Популярные варианты включают в себя:

•  VMware ESXi

• Microsoft Hyper-V

Оба позволяют одновременно запускать множество изолированных экземпляров настольных компьютеров на мощном серверном оборудовании. Чтобы узнать больше, изучите ‘что такое виртуализация серверови как он обеспечивает работу VDI.


Брокер соединений: Брокер соединений управляет соединениями подобно контроллеру трафика. Когда вы входите в систему, он проверяет ваши учетные данные, находит доступный виртуальный рабочий стол и назначает вам либо новый рабочий стол в пуле, либо ваш личный постоянный рабочий стол.

Изображения рабочего стола: Образы рабочего стола служат разным целям в зависимости от типа развертывания. Непостоянные (объединенные) настройки предоставляют всем пользователям одинаковые рабочие столы из «золотого образа», тогда как постоянные развертывания предоставляют каждому человеку уникальный образ рабочего стола, который сохраняется между сеансами.

Протоколы подключения: Современные протоколы обеспечивают связь между вашим устройством и сервером. Когда вы перемещаете мышь или печатаете, эти входные данные передаются по сети, и сервер отправляет обратно обновления экрана. RDP (протокол удаленного рабочего стола), VMware Blast Extreme и Citrix HDX эффективно обеспечивают передачу данных в различных сетевых условиях.

VMware Blast Extreme стал стандартом для установок VMware Horizon, поскольку он предлагает кодирование видео H.264, оптимизированное для мобильных устройств и эффективность использования полосы пропускания. Кроме того, производительность остается стабильной, даже когда пользователи подключаются из мест с ограниченной скоростью Интернета.

Как работает сеанс: Когда кто-то запускает сеанс, брокер подключений проверяет его учетные данные и находит доступный виртуальный рабочий стол. При необходимости он создает один из пула рабочих столов, а затем подключает свой клиент к этой виртуальной машине.

Со стороны пользователя он просто входит в систему на обычном ПК; на самом деле все работает на удаленном сервере.

Возможности гипервизора: Гипервизор обеспечивает изоляцию и бесперебойную работу нескольких настольных виртуальных машин. Он также может использовать специализированное оборудование, такое как графические процессоры, для приложений с интенсивным использованием графики, включая программное обеспечение САПР, редактирование видео и задачи 3D-рендеринга, требующие значительной вычислительной мощности.

Инфраструктура виртуальных рабочих столов (VDI) может быть постоянной или непостоянной. Далее мы рассмотрим эти типы, но главный вывод заключается в том, что гибкость VDI позволяет ему работать в разных режимах в зависимости от необходимости.

Каковы типы VDI?

При реализации настройки инфраструктуры виртуальных рабочих столов (VDI) существует два основных типа развертываний VDI: постоянное и непостоянное. Чтобы понять, что такое рабочий стол VDI в обеих моделях, давайте разберем, как работает каждый подход. Мы также посмотрим, когда их использовать.

Постоянный (персональные рабочие столы): При постоянной настройке каждый человек каждый раз подключается к одной и той же виртуальной машине рабочего стола. Они могут полностью настроить его, включая сохранение файлов, изменение настроек и установку приложений. 

Он называется «постоянным», потому что состояние рабочего стола сохраняется между сеансами. Этот подход подходит опытным пользователям, разработчикам и всем, кому нужна персонализированная вычислительная среда. Он запоминает их предпочтения, а также поддерживает рабочий процесс в том виде, в котором они его оставили.

Непостоянные (объединенные рабочие столы): В непостоянной модели люди получают новый стандартизированный рабочий стол каждый раз, когда они входят в систему. Любые изменения исчезают после выхода из системы, поэтому система создает новый рабочий стол из главного образа для каждого сеанса.

Оба типа могут сосуществовать в развертывании. Некоторые организации предоставляют опытным пользователям постоянные рабочие столы, а временным сотрудникам или киоскам предоставляют непостоянные. Выбор зависит от того, нужна ли им гибкость или простота управления и использования ресурсов.

Что такое облачные виртуализированные рабочие столы?

До сих пор мы объясняли VDI в контексте собственного центра обработки данных компании. Однако многие современные решения VDI являются облачными, а это означает, что виртуальные рабочие столы работают в инфраструктуре облачных провайдеров, а не на локальных серверах. Это устраняет необходимость самостоятельно покупать и обслуживать физическое оборудование.

Эту модель часто называют «Рабочий стол как услуга» (DaaS). В облачном сценарии вам не нужно самостоятельно покупать и обслуживать физические серверы, поскольку всю аппаратную инфраструктуру и текущие обязанности по обслуживанию берет на себя поставщик облачных услуг. Вы просто определяете требования к рабочему столу и настройки доступа.

Такие провайдеры, как Amazon или Microsoft, напрямую размещают рабочие столы. Citrix DaaS управляет уровнем управления, позволяя запускать рабочие нагрузки на предпочитаемом вами облачном или локальном сервере. Понимание»что такое VPS-провайдер» помогает понять, как облачная инфраструктура поддерживает эти развертывания. Она делает это эффективно и надежно.

Например, Amazon WorkSpaces и Microsoft Azure Virtual Desktop — популярные облачные предложения. Как администратор вы определяете образы рабочего стола и права доступа, в то время как поставщик облачных услуг управляет виртуальными машинами, масштабирует ресурсы и обслуживает всю аппаратную инфраструктуру.

В целом, независимо от того, используете ли вы VDI локально или используете DaaS, концепция остается той же; отличаются только расположение серверов и обязанности управления. Эти элементы управления применяются последовательно независимо от того, откуда люди подключаются и какое устройство они используют.

Для чего используется рабочий стол VDI?

VDI превосходен в нескольких сценариях, требующих гибкости и консолидированного контроля, поэтому VDI используется в широком спектре сценариев. Вот некоторые из наиболее распространенных случаев использования:

Удаленная работа и BYOD: Компании с удаленными сотрудниками или политикой использования собственных устройств используют VDI, чтобы предоставить людям безопасный доступ к корпоративным рабочим столам из любой точки мира. Если сотрудник путешествует или работает из дома, он может легко запустить сеанс VDI. 

Они получают одинаковые возможности работы в офисе, поскольку все их приложения, файлы и настройки мгновенно доступны. Когда в последние годы удаленная работа расширилась, организации обратились к VDI в качестве решения; оно предоставило распределенным сотрудникам немедленный доступ к корпоративным ресурсам из любой точки мира.

Операции, чувствительные к безопасности: Банки, поставщики медицинских услуг и государственные учреждения используют VDI для жесткого контроля над доступом к данным и приложениям. Это связано с тем, что виртуальные рабочие столы предотвращают попадание конфиденциальной информации на ноутбуки, которая может быть потеряна или украдена.

Упрощенное управление ИТ: VDI упрощает управление ИТ-отделами. Развертывание обновлений программного обеспечения или новых приложений становится эффективным, если вы можете сделать это один раз на мастер-образе. Это лучше, чем работа с сотнями отдельных компьютеров в организации.

Например, университетская лаборатория может использовать VDI, чтобы для сброса настроек всех лабораторных компьютеров для нового класса требовалось обновить только один главный образ. Это снижает рабочую нагрузку ИТ-специалистов и обеспечивает согласованность всех развернутых настольных компьютеров.

Подрядчики и временный персонал: Если у вас есть временные работники или сторонние подрядчики, VDI может быстро предоставить им стандартизированное рабочее пространство. Каждый подрядчик получает доступ на срок действия своего контракта, поэтому вы полностью отказываетесь от выдачи корпоративных ноутбуков.

Как только они закончат, просто отключите им доступ к VDI. Нет необходимости извлекать оборудование или беспокоиться о том, что данные останутся на устройстве. Это значительно упрощает процессы вывода из эксплуатации и снижает риски безопасности, связанные с бывшими подрядчиками.

Ресурсоемкие приложения: Как упоминалось в примере с нашей проектной фирмой, VDI может обеспечить высокопроизводительную вычислительную мощность людям, у которых есть менее мощные устройства. Инженерные фирмы, 3D-аниматоры и научные исследователи получают значительную выгоду от удаленной работы.

Они могут использовать кластеры VDI с мощными процессорами и графическими процессорами для обработки тяжелых рабочих нагрузок. Затем они доставляют результаты на легкие клиентские устройства. Это избавляет от необходимости приобретать дорогостоящие рабочие станции для каждого члена команды, которому время от времени требуются высокие вычислительные мощности.

Это всего лишь несколько примеров VDI, где в крупных развертываниях централизованное управление дает наибольший эффект в работе.

Каковы преимущества VDI?

Эти преимущества помогают объяснить, почему организации в разных отраслях применяют технологию инфраструктуры виртуальных рабочих столов (VDI). Вот ключевые преимущества, которые делают инфраструктуру виртуальных рабочих столов или VDI привлекательным решением.

Единое управление и контроль: ИТ-команды могут управлять всеми виртуальными рабочими столами из одного места. Обновления программного обеспечения, исправления безопасности и изменения конфигурации можно развертывать на сотнях настольных компьютеров. Это происходит одновременно, а не затрагивает каждую машину по отдельности.

Такой унифицированный подход значительно снижает рабочую нагрузку на ИТ-отдел, сохраняя при этом согласованность во всей организации. Дрейф конфигурации исчезает, когда каждый рабочий стол работает с одним и тем же мастер-образом, и устранение неполадок становится намного проще.

Повышенная безопасность: Благодаря VDI конфиденциальные данные никогда не покидают центр обработки данных, поэтому даже если чье-то устройство потеряно или украдено, корпоративная информация останется в безопасности на сервере. Такой консолидированный подход помогает организациям соблюдать требования соответствия, особенно в регулируемых отраслях, таких как здравоохранение и финансы.

Экономическая эффективность: Хотя VDI требует первоначальных инвестиций, она снижает долгосрочные затраты несколькими способами. Например, вы можете продлить срок службы конечных устройств, поскольку обработка происходит на сервере; старые ноутбуки могут эффективно функционировать в течение многих лет дольше, чем если бы они запускали приложения локально.

В соответствии с недавние исследования68% организаций, реализующих программы BYOD, сообщают о повышении производительности после внедрения. Кроме того, затраты на приобретение оборудования снижаются, когда сотрудники безопасно используют свои собственные устройства, не ставя под угрозу корпоративные данные. 

Аварийное восстановление и непрерывность бизнеса: Виртуальные рабочие столы можно быстро восстановить и получить к ним доступ из альтернативных мест в случае сбоя физической инфраструктуры. Эта возможность обеспечивает бесперебойную работу даже во время непредвиденных сбоев, что делает VDI ценным для планирования непрерывности бизнеса.

Тем не менее, инфраструктура виртуальных рабочих столов (VDI) сталкивается с проблемами, которые стоит учитывать. 

Каковы ограничения VDI?

Теоретически узнать ответ на вопрос «что такое инфраструктура виртуальных рабочих столов» — это одно. Понимание его реальных недостатков не менее важно для принятия обоснованных решений о развертывании.

Высокие первоначальные затраты: На начальном этапе настройка развертывания VDI может оказаться дорогостоящей. Вам нужны мощные серверы, надежные системы хранения, сетевое оборудование и лицензии на программное обеспечение для виртуализации. Эти первоначальные инвестиции могут стать барьером, особенно для малого бизнеса.

Комплексное развертывание и управление: Хотя VDI может упростить некоторые аспекты поддержки настольных компьютеров, сама инфраструктура не проста. Настройка и обслуживание гипервизоров, брокеров подключений и других компонентов требует специальных знаний. Многим организациям изначально не хватает такого опыта.

Зависимость сети и производительности: VDI живет и умирает в зависимости от производительности сети. Если у людей плохое подключение к Интернету, их работа на рабочем столе пострадает. Сюда входят медленные движения мыши, медленное обновление экрана и общее разочарование, которое влияет на производительность.

Аналогичным образом, поскольку все совместно используют ресурсы на сервере, если этот сервер перегружен или неправильно настроен, замедление ощутят все стороны. Для задач с большим количеством графики или задач в режиме реального времени любая задержка может стать серьезной проблемой, нарушающей рабочие процессы.

Единая точка отказа: В традиционной ситуации, если компьютер одного сотрудника выходит из строя, это затрагивает только этого человека. Но если ваш VDI-сервер или сеть выйдет из строя, это может вывести из строя десятки или сотни виртуальных рабочих столов. 

Надлежащее резервирование и отказоустойчивость жизненно важны для снижения этого риска. Вам также нужны хорошие планы резервного копирования и аварийного восстановления. Однако эти защитные меры увеличивают как стоимость, так и сложность общего развертывания VDI.

Лицензирование и совместимость программного обеспечения: В зависимости от используемого вами программного обеспечения VDI может вызвать проблемы с лицензированием. Лицензии некоторых приложений привязаны к физическому оборудованию или отдельным машинам, что создает сложности, когда эти машины вместо этого становятся виртуальными экземплярами.

Кроме того, некоторые периферийные устройства или специальное программное обеспечение, предполагающее прямое подключение к оборудованию, могут работать некорректно в виртуальной среде. Это может ограничить количество приложений, которые можно успешно развернуть через инфраструктуру VDI.

У VDI есть свои недостатки, но правильное планирование эффективно их устраняет. Организации, которые правильно настраивают свою инфраструктуру и заранее решают проблемы совместимости, обычно обнаруживают, что преимущества намного перевешивают проблемы, особенно после завершения развертывания.

Начните с пилотной программы, прежде чем приступать к ее полной реализации, и сначала протестируйте VDI с небольшой группой, чтобы вы могли обнаружить проблемы с производительностью и внести коррективы, прежде чем развертывать ее во всей организации.

Аудит и соблюдение требований: Платформы VDI обычно включают в себя комплексные возможности ведения журнала и мониторинга. ИТ-специалисты могут отслеживать действия, попытки входа в систему и модели доступа к данным. Это важно для соблюдения правил. К ним относятся требования HIPAA, GDPR и SOX.

Эти журналы аудита предоставляют документацию, необходимую для демонстрации соответствия во время проверок со стороны регулирующих органов. Организации могут создавать подробные отчеты, показывающие, кто именно имел доступ к каким данным и когда. Это удовлетворяет аудиторов и значительно снижает риски, связанные с соблюдением требований.

В чем разница между VDI и VMware?

Частый вопрос касается разницы между VDI и VMware. VDI — это концепция или архитектура. VMware — компания, предоставляющая продукты виртуализации на основе этой платформы.

Выбор правильного решения VDI

Выбор подходящего решения инфраструктуры виртуальных рабочих столов (VDI) требует тщательной оценки конкретных потребностей вашей организации, существующей инфраструктуры и долгосрочных целей.

Оцените свои требования: Начните с определения вариантов использования и типов пользователей. Нужны ли вам постоянные рабочие столы для опытных пользователей, которым требуется настройка, или непостоянные рабочие столы подойдут для рабочих, работающих над выполнением задач? Сколько пользователей вы будете поддерживать на начальном этапе и какова ваша траектория роста? Эти основы определяют весь ваш подход.

Рассмотрим варианты развертывания: Выберите между локальной VDI, облачной моделью «Рабочий стол как услуга» (DaaS) или гибридной моделью. Локальная версия обеспечивает максимальный контроль, но требует значительных инвестиций в инфраструктуру. Облачные решения, такие как Microsoft Azure Virtual Desktop или Amazon WorkSpaces, сокращают первоначальные затраты и упрощают масштабирование, но требуют текущих расходов на подписку. Гибридные подходы обеспечивают гибкость, но добавляют сложности.

Оцените основные платформы: Рынок предлагает несколько признанных решений VDI, каждое из которых имеет свои сильные стороны. VMware Horizon (теперь часть Omnissa) тесно интегрируется с инфраструктурой VMware и использует Blast Extreme в качестве основного протокола. Citrix Virtual Apps and Desktops обеспечивает обширную поддержку нескольких облаков и протокол HDX для оптимизации производительности. Microsoft Azure Virtual Desktop отлично подходит для организаций, уже инвестировавших в экосистему Microsoft.

Вопросы производительности и протокола: Различные протоколы отображения подходят для разных сценариев. Blast Extreme хорошо работает в различных сетевых условиях и на мобильных устройствах, а Citrix HDX превосходно работает в средах с низкой пропускной способностью. Согласуйте свое решение VDI с текущей платформой гипервизора (VMware ESXi, Microsoft Hyper-V) для более плавного внедрения.

Бюджет и лицензирование: Затраты на VDI выходят за рамки первоначального лицензирования программного обеспечения. Учитывайте серверное оборудование, системы хранения, сетевую инфраструктуру и постоянное обслуживание. Некоторые решения взимают плату за одновременного пользователя, тогда как другие используют лицензирование по количеству устройств. Рассчитайте общую стоимость владения за период от трех до пяти лет, чтобы провести точное сравнение.

Инфраструктура Cloudzy для развертываний VDI

В Cloudzy наш VPS-решения обеспечить инфраструктурную основу для развертывания инфраструктуры виртуальных рабочих столов (VDI). Мы предлагаем высокопроизводительные серверы с SSD-накопителями NVMe в 12 точках по всему миру, а также сетевые подключения со скоростью до 40 Гбит/с для обеспечения быстрой и гибкой производительности, необходимой VDI.

Вы получаете полный root-доступ, бесперебойную работу 99,95% и круглосуточную техническую поддержку от нашей команды. Наша инфраструктура поддерживает среды VDI как Linux, так и Windows, обеспечивая надежность, необходимую для развертывания VDI инфраструктуры виртуальных рабочих столов.

Заключительные мысли

Определение инфраструктуры виртуальных рабочих столов простое: оно отделяет настольные компьютеры от физических устройств, предоставляя пользователям свободу, а ИТ-администраторам больше контроля. 

VDI меняет управление рабочими столами, перемещая все на центральные серверы. Такой подход обеспечивает эффективность и безопасность, с которыми традиционные ПК не могут сравниться, при этом поддерживая распределенную рабочую силу.

Тем не менее, успех с VDI зависит от выбора правильного типа (постоянного или непостоянного), правильной модели развертывания (локальной или облачной) и правильного стека программного обеспечения (существует множество решений для инфраструктуры виртуальных рабочих столов). Это также требует тщательного планирования, чтобы избежать распространенных ошибок, таких как узкие места в сети или перерасход средств.

При правильном исполнении VDI обеспечивает гибкий и масштабируемый способ доставки рабочих столов. Сотрудники могут работать практически где угодно, практически на любом устройстве, не ощущая разницы в работе за компьютером.

Часто задаваемые вопросы