应用虚拟化助力信创

      在数字经济时代,我国各行业数字化转型如火如荼,由通用领域到细分领域,从局面突破到全面开展,各行业数字化的价值逐渐明显。数字化转型离不开信息技术的加持,而信创作为数字“新基建”的重要组成部分,也成为推动我国经济数字化转型的关键力量,信创也将进入全面推广阶段。

      操作系统作为数字世界底座,在整个IT产业中起着承上启下的重要作用,承接上层软件生态和底层硬件资源,重要性不言而喻。国产操作系统在Linux内核系统上发展起来,Linux虽然有自己强大的技术生态,在适配国产芯片指令集的应用生态建设还是遇到了很大的挑战,在专业领域、行业用户的专业特色应用等场景,与Windows多年建设的应用生态之间还有着巨大的差距。



虚拟化技术分项


市场在信创应用过程中出现多种解决方案,都在以各种方式推动信创终端的落地真用,市场上存在方案有如下几种:
       1、方案一:Windows双系统方案
Windows双系统技术是一种虚拟计算机技术,将计算机、存储和网络硬件间建立一个抽象的虚拟化层,使所有的硬件被统一到一个虚拟化层中。在这个平台的顶部创建的虚拟机有同样的硬件结构。同时用户都可以在虚拟机上运行程式、存储数据等功能。通过使用虚拟化层,提供硬件级的虚拟,为运行的虚拟机提供整套虚拟化的兼容硬件。虚拟机拥有主板芯片、CPU、SCSI和磁盘设备、各种接口、显示和其他输入输出等全部设备。
Windows双系统方案是在国产桌面操作系统上按需安装一个或多个虚拟机,并在虚机系统下安装原Windows操作系统下各类生态应用, 采用的二进制代码实时转译及内存寻址快速映射技术,满足跨操作系统下,无缝安装、窗口运行Windows应用。系统支持在国产桌面操作系统下同时运行多个虚拟机,并可一键无缝切换宿主机桌面与虚拟机桌面。
优点:
1)通过虚拟化技术,同时运行国产桌面系统和Windows系统,保留原有的使用环境。
缺点:
1)芯片架构选择有局限性,仅支持X86芯片国产终端。
2)国产终端同时运行国产桌面系统和Windows系统,对硬件资源要求较大。
3) 同时运行2套系统,影响国产桌面系统真实使用率,不利于信创终端的推广应用。
     2、方案二:Windows应用虚拟化
Windows应用虚拟化技术实现了应用程序和底层操作系统的逻辑分离,从而将应用作为一种服务交付给用户。应用虚拟化分离应用程序的计算逻辑和显示逻辑,即界面抽象化,当用户访问虚拟化后的应用时,用户端计算机只需把用户端人机交互数据传输给服务端,由服务器为用户开设独立的会话来运行应用程序的计算逻辑,并把处理后的显示逻辑传送到用户端,使得用户获得本地运行应用程序一样的体验感受。通过应用虚拟化技术,把应用程序变为虚拟化后,可以通过网络使用的服务,用户端计算机不用安装软件,用户和其应用程序环境也不进行关联,这样可以将应用程序兼容性测试成本降到最低,降低系统管理人员对应用的工作量。
应用虚拟化的优点:
1) 异构融合,降低应用软件与操作系统的耦合度,保障国产化环境下仍可沿用Windows业务应用,实现平滑过渡。
2)平台轻量级,仅给用户推送目前在国产桌面终端上还未适配的应用软件,根据部门的业务应用要求,精准推送对应的应用软件。
缺点:
1) 针对有ukey的业务场景,无法做到针对用户和ukey的绑定隔离。
2) 扫描仪场景下不支持TWAN协议的压缩,USB重定向对带宽要求较大。
      3、方案三:桌面虚拟化
桌面虚拟化是虚拟化技术的一种,基于后端服务器的计算加上瘦客户端的应用模式改变传统PC的分布式计算方式,将桌面和客户端操作系统与原来的物理硬件进行隔离。依赖于服务器虚拟化,在数据中心的服务器上进行服务器虚拟化,生成大量的独立的桌面操作系统(虚拟机或者虚拟桌面),同时根据专有的虚拟桌面协议发送给终端设备,实现在国产操作系统上推送Windows的操作系统。国产操作系统和Windows双轨运行。
优点:
1)通过虚拟桌面协议保留客户原来的使用环境,未改造的业务切换到Windows系统上进行操作。
缺点:
1)初始的建设成本较高,需要对基础架构进行改造,同时对网络条件和服务器等硬件设施要求较高。
2)国产桌面系统和Windows并行使用,影响国产桌面系统真实使用率,不利于信创桌面终端的使用习惯养成。
       4、方案四:应用兼容器
应用兼容器技术是一套跨平台在Linux系统上运行Windows应用的兼容环境,使用二进制翻译工具+Wine(提供Windows API支持)的方式支撑Windows应用在国产桌面环境下运行。采用Windows底层函数库应用转换成linux函数的兼容工具。能将Windows API 调用翻译成为动态的 POSIX 调用,可以在国产终端桌面上直接使用经“应用兼容器”改造的 Windows 应用。
优点:
1)在国产操作系统可跨平台使用Windows 应用程序。
缺点:
1)软件生态有限,主要由操作系统系统厂商投入适配优化的工作,灵活度较低;
2)芯片架构选择有局限性,仅支持X86芯片国产终端。
5、方案五:移动应用
移动应用是一套跨平台的高性能移动应用兼容环境,通过共用内核,直接使用硬件实现安卓和国产桌面操作系统的融合。形成了一套先进完整的移动应用生态迁移解决方案。
优点:
1)海量安卓应用原生适配支持;
2)应用切换融合,使用流畅;
缺点:
1)芯片架构选择有局限性,仅支持ARM芯片国产终端;
2)软件生态有限,仅支持原安卓生态的软件;
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