專利名稱：云交互協(xié)議設(shè)計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種云交互協(xié)議設(shè)計，尤其涉及一種通過圖形用戶界面訪問遠(yuǎn)程虛擬機(jī)上的應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)，并能監(jiān)控本機(jī)應(yīng)用程序情況，同時支持大量數(shù)據(jù)和低負(fù)債、高性能圖像信息的傳送。
背景技術(shù)：
云計算(Cloud Computing)是網(wǎng)格計算、分布式計算、并行計算、效用計算、網(wǎng)絡(luò)存儲、虛擬化等傳統(tǒng)計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。它旨在通過網(wǎng)絡(luò)把多個成本相對較低的計算實(shí)體整合成一個具有強(qiáng)大計算能力的完美系統(tǒng)。云計算的一個核心理念就是不斷提高“云”的處理能力，進(jìn)而減少用戶終端的處理負(fù)擔(dān)，最終使用戶端簡化成一個單純的輸入輸出設(shè)備，并能按需享受“云”強(qiáng)大的計算處理能力。云計算支持用戶在任意位置、使用各種終端獲取應(yīng)用服務(wù)。在云中進(jìn)行交互的時候，使用虛擬化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程動態(tài)訪問和數(shù)據(jù)中心用以托管。在hfoWorld的2010年 10大熱點(diǎn)技術(shù)中，虛擬化技術(shù)名列第二，從2010年開始，桌面虛擬化將逐漸被大規(guī)模采用， 在這種情況下，設(shè)計一種提供圖形用戶界面支持訪問遠(yuǎn)程虛擬機(jī)上應(yīng)用程序的交互協(xié)議具有重要的意義。當(dāng)前的虛擬化技術(shù)還面臨巨大的挑戰(zhàn)，如如何有效地監(jiān)控本機(jī)應(yīng)用程序的情況， 如果支持大量數(shù)據(jù)批量和低負(fù)債、高性能圖像信息傳送，桌面虛擬化如何實(shí)現(xiàn)媒體應(yīng)用的支持和對各類終端設(shè)備的支持等。虛擬化是把前臺計算放到后臺，然后再在前臺顯示出結(jié)果，那么必然涉及到前后臺通信協(xié)議的問題，從某種意義上來說，協(xié)議效率決定了用戶的體驗(yàn)，一種高校的云交互協(xié)議是必須的。目前，提供虛擬化解決方案的主要廠商包括思杰、微軟、VMware等，使用的訪問協(xié)議主要有兩種RDP 協(xié)議(Remote Display Protocol)和 ICAQncbpendent ComputingArchitecture)協(xié)議。在RTP協(xié)議中，由于是顯示協(xié)議，因此無法獲得很好的多媒體性能，無法滿足終端用戶的體驗(yàn)要求，因此需要設(shè)計一種具有設(shè)備重定向和數(shù)據(jù)緩沖的云交互協(xié)議。在虛擬桌面的實(shí)現(xiàn)上，VNC(Virtual Network Computing) 一款優(yōu)秀的遠(yuǎn)程控制工具軟件，它是有美國Cambridgede的AT&T實(shí)驗(yàn)室說開發(fā)的，基本上它屬于一種顯示系統(tǒng)，通過客戶端的應(yīng)用程序vncviewer和服務(wù)器端的應(yīng)用程序vncserver實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，但是其安全性較差，認(rèn)證特別簡單，一般只適合在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)使用

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種云交互協(xié)議的設(shè)計方法，通過提供一個圖形界面支持用戶訪問遠(yuǎn)程虛擬機(jī)上的應(yīng)用程序，通過協(xié)議支持，主機(jī)不僅可以臨控本機(jī)應(yīng)用程序情況，還能夠支持大量低負(fù)荷、高性能的圖像信息和其它數(shù)據(jù)的批量傳送；而用戶可以通過云交互協(xié)議啟動和注銷虛擬機(jī)上的應(yīng)用程序。
本發(fā)明提供的云交互協(xié)議設(shè)計方法，所述功能包括1.網(wǎng)關(guān)提供Web單點(diǎn)登錄系統(tǒng)(SSO)和Web表單的身份驗(yàn)證，當(dāng)用戶第一次經(jīng)過云中路網(wǎng)關(guān)時，被引導(dǎo)到認(rèn)證系統(tǒng)中進(jìn)行單點(diǎn)登錄；認(rèn)證系統(tǒng)根據(jù)用戶提供的登錄信息，在 Web表單中進(jìn)行身份驗(yàn)證，如果通過效驗(yàn)，返回給用戶認(rèn)證憑據(jù)(ticket)；用戶在通過云中其它路網(wǎng)關(guān)的時候帶上這個ticket，作為自己認(rèn)證的憑據(jù)，路網(wǎng)關(guān)接收到請求后把ticket 送到認(rèn)證系統(tǒng)進(jìn)行效驗(yàn)，如果通過效驗(yàn)，用戶就可以在不用再次登錄的情況下通過云中的其它路網(wǎng)關(guān)。2.當(dāng)用戶訪問個人虛擬桌面時，將使用新的遠(yuǎn)程桌面虛擬主機(jī)。作為服務(wù)器的個人臺式電腦在連接過程中分配給每個用戶一個虛擬的通道號，做為服務(wù)端和客戶端一對一的基礎(chǔ)，并為每個用戶建立一個profile配置，并隨著時間的推移保持相關(guān)的狀態(tài)信息。3.在虛擬桌面池中匯集多個用戶之間的共享，應(yīng)用程序獨(dú)立于桌面操作系統(tǒng)運(yùn)行，并且動態(tài)發(fā)布給用戶，保障應(yīng)用程序、profiIe和操作系統(tǒng)的動態(tài)組合，在滿足前端用戶使用需求的同時降低存儲成本和管理成本，并能即時對所有改變做出響應(yīng)，并根據(jù)改變決定用戶回滾或用戶注銷。4.連接時使用虛擬通道和登錄信息的驗(yàn)證系統(tǒng)，為每個用戶建立username和 password等相關(guān)的登錄信息，有效的克服背景的授權(quán)認(rèn)證的缺點(diǎn)。5.實(shí)現(xiàn)現(xiàn)狀與斷開系統(tǒng)托盤圖標(biāo)，實(shí)時監(jiān)控本機(jī)應(yīng)用程序連接情況，從而可以根據(jù)監(jiān)控的信息有效地處理空閑和會話超時的情況。6.通過整治行動方案管理遠(yuǎn)程客戶端，通過更新信息向客戶端提供最新的軟件更新和設(shè)置。7.通過設(shè)備重定向法則實(shí)現(xiàn)媒體播放器重定向和實(shí)現(xiàn)雙向音頻重定向錄音設(shè)備， 通過重定向?qū)?nèi)容托管給客戶端的解碼用戶計算機(jī)上的媒體播放器或客戶端計算機(jī)上的麥克風(fēng)。8.多顯示器支持，最多可支持16個監(jiān)視器，并為工程遠(yuǎn)程桌面和RemoteApp程序。


圖IWeb單點(diǎn)登錄系統(tǒng)和Web表單身份驗(yàn)證結(jié)構(gòu)2Web單點(diǎn)登錄系統(tǒng)和Web表單身份驗(yàn)證消息序列圖3遠(yuǎn)程虛擬桌面登錄消息序列圖4連接狀態(tài)更新消息序列圖5遠(yuǎn)程客戶端軟件更新消息序列
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的Web單點(diǎn)登錄系統(tǒng)(SSO)和Web表單身份驗(yàn)證如圖1和圖2所示。圖1中步驟1 客戶端用戶發(fā)送連接請求PDUO^rotocol Data Unit)，該請求包含用戶單點(diǎn)登錄信息數(shù)據(jù)到達(dá)云中網(wǎng)關(guān)(圖2中消息1)。圖1中步驟2 網(wǎng)關(guān)解析PDU，獲取用戶單點(diǎn)登錄相關(guān)信息，若發(fā)現(xiàn)用戶還未登錄， 網(wǎng)關(guān)引導(dǎo)用戶到認(rèn)證系統(tǒng)中進(jìn)行登錄(圖2中消息2，3)。
圖1中步驟3 基于Web表單身份的驗(yàn)證系統(tǒng)進(jìn)行身份驗(yàn)證，如果通過效驗(yàn)，返回用戶一個認(rèn)證憑據(jù)PDU，該P(yáng)DU包含一個用于表征認(rèn)證憑證的ticket數(shù)據(jù)(圖2中消息4)。圖1中步驟4 用戶再次訪問時在請求PDU中附帶這個ticket，作為自己認(rèn)證的憑據(jù)(圖2中消息5)。圖1中步驟5 網(wǎng)關(guān)接收到請求PDU后解析ticket送到認(rèn)證系統(tǒng)進(jìn)行效驗(yàn)，檢查 ticket的合法性(圖2中消息6)。圖1中步驟6 如果通過效驗(yàn)，發(fā)回驗(yàn)證通過PDU。用戶將不用再次登錄的情況下通過云中的其它網(wǎng)關(guān)(圖2中消息7)。圖1中步驟7 網(wǎng)關(guān)將客戶端的連接請求PDU發(fā)送到服務(wù)端(圖2中消息8)。本發(fā)明使用新的遠(yuǎn)程虛擬桌面實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程虛擬桌面登錄如圖3所示。該登錄系統(tǒng)的目標(biāo)是在連接期間協(xié)商虛擬桌面登錄的通常設(shè)置，使得服務(wù)端分配給用戶一個一對一的基礎(chǔ)，從而克服背景授權(quán)和認(rèn)證的缺點(diǎn)?？蛻舳耸紫韧ㄟ^網(wǎng)關(guān)發(fā)送連接請求PDU到服務(wù)端，服務(wù)端發(fā)回Confirm PDU進(jìn)行確認(rèn)(圖3消息1，2)。用戶發(fā)送自己登錄信息PDU，該P(yáng)DU包含用戶的用戶名和密碼等相關(guān)登錄信息，服務(wù)端通過自己的username和passward文件效驗(yàn)登錄信息，效驗(yàn)通過后發(fā)回Confirm PDU 確認(rèn)信息(圖3消息3，4)。用戶發(fā)送一個虛擬桌面通道請求PDU，該P(yáng)DU將包含用戶需要訪問的服務(wù)端應(yīng)用程序等相關(guān)信息，服務(wù)端接收到該P(yáng)DU后建立一個新的虛擬桌面通道號用來表示用戶所需求的特定虛擬桌面，并將該虛擬桌面通道號通過PDU發(fā)回給用戶(圖3中消息5，6)。用戶獲取該虛擬通道號后，發(fā)送一個加入該通道的加入請求PDU，服務(wù)端收到請求后發(fā)回一個Confirm PDU確認(rèn)消息(圖3中消息7，8)，在Confirm PDU中捎帶一個 Licensing(準(zhǔn)許認(rèn)證)，客戶端存儲該準(zhǔn)許并在后續(xù)的連接中發(fā)送這個準(zhǔn)許以證明自己的有效性。同時，服務(wù)端通過虛擬桌面通道號Virtual Channel Number和Licensing建立一個用戶和該虛擬桌面之間的一個一對一基礎(chǔ)，并為用戶建立一個相關(guān)的配置文件profile， 并使用Client StatehfoState Info (包括運(yùn)行的應(yīng)用程序，該程序的進(jìn)程號， 應(yīng)用程序的日志信息等)用于保存用戶和服務(wù)端的相關(guān)狀態(tài)，并隨著時間的推移刷新該配置文件以保持相關(guān)的狀態(tài)，即每隔一定的時間間隔刷新和再生成Client State hfo和 Server State Info。在連接建立以后，服務(wù)端發(fā)送一個Capability Setting PDU到客戶端，在該P(yáng)DU 中，可以提供桌面分辨率、KDE或GNOME圖形桌面環(huán)境等參數(shù)等相關(guān)設(shè)定，供用戶選擇；在用戶選擇完成后，生成一個Capability Update PDU發(fā)回服務(wù)端，服務(wù)端解析該P(yáng)DU，配置自己的會話屏幕的矩形區(qū)域的圖形數(shù)據(jù)，并生成圖形輸出數(shù)據(jù)，通過Output Data PDU發(fā)送圖形輸出到客戶端。相應(yīng)的，客戶端通過hput Data PDU發(fā)送鼠標(biāo)和鍵盤信息到服務(wù)端。本發(fā)明使用新的虛擬桌面技術(shù)，在虛擬桌面池中匯集服務(wù)端多個用戶之間的共享，只存放和維護(hù)一個操作系統(tǒng)的影像，應(yīng)用程序獨(dú)立于桌面操作系統(tǒng)運(yùn)行，并且動態(tài)發(fā)布給用戶，并使用漫游配置技術(shù)，管理用戶配置文件，從而保障應(yīng)用、profile和操作系統(tǒng)的動態(tài)組合，在滿足前端用戶使用需求的同時降低存儲成本和管理成本，同時即時監(jiān)控所有改變并做出響應(yīng)，并根據(jù)改變決定用戶回滾或用戶注銷，通過提取profile中的Client StateInfo和ServerMate Info實(shí)現(xiàn)用戶回滾。本發(fā)明使用的新的虛擬桌面技術(shù)將通過現(xiàn)狀與斷開系統(tǒng)托盤圖標(biāo)實(shí)現(xiàn)對連接狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)控，如圖4所示。通過系統(tǒng)圖標(biāo)的監(jiān)控可以有效地觀察當(dāng)前連接狀態(tài)，若發(fā)現(xiàn)連接空閑或會話超時，則服務(wù)端可以發(fā)回一個Deactivate PDU，表明連接即將丟失(圖4中消息1)。在發(fā)送該消息后，若等待一段時間后沒有響應(yīng)自動斷開連接；若客戶收到該 DeactivePDU，則可以發(fā)回一個Reactive PDU(圖4中消息2)。服務(wù)端接收到該P(yáng)DU后，發(fā)送一個Active PDU到客戶端，客戶端發(fā)回一個Confirm PDU，從而重新激活連接(圖4中消息3，4)。本發(fā)明將使用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)和數(shù)據(jù)緩沖技術(shù)來實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)批量傳送，也包括低負(fù)荷、高性能的圖像信息的傳送。通過設(shè)計采用特殊壓縮技術(shù)的Bitmap PDU來傳輸位圖影像，以及采用Palette PDU來發(fā)送調(diào)色板信息；通過減少和移除部分頭信息來節(jié)約帶寬，同時減少所需的CPU處理周期和編解碼所需的持續(xù)時間；并采用數(shù)據(jù)冗余消除技術(shù)來優(yōu)化用戶和服務(wù)端之間的顯示數(shù)據(jù)通信。本發(fā)明使用設(shè)備重定向執(zhí)法來解決雙向音頻設(shè)備和媒體播放器的重定向的問題。 在服務(wù)端的輸出中設(shè)計一個Play PDU，該P(yáng)DU將包含應(yīng)用程序托管的本地設(shè)備，用來指導(dǎo)重定向的目標(biāo)。對于媒體播放器設(shè)備，服務(wù)端發(fā)回該P(yáng)DU從而將需要播放的內(nèi)容重定向到客戶端的解碼用戶計算機(jī)上，對于雙向音頻，則可以通過該P(yáng)DU重定向到客戶端的錄音設(shè)備上，如麥克風(fēng)等。本發(fā)明將使用整治行動方案來管理遠(yuǎn)程客戶端如見的更新，如圖5所示。網(wǎng)關(guān)如果發(fā)現(xiàn)新的軟件設(shè)置，則向遠(yuǎn)程客戶端發(fā)生Software Setting PDU來獲取遠(yuǎn)程客戶端的軟件相關(guān)信息(圖5中消息1)?？蛻舳私邮盏皆揚(yáng)DU后發(fā)回Software Info PDU告知自己的軟件相關(guān)信息(圖5 中消息2)。網(wǎng)關(guān)在獲取該信息后將其和最新的軟件設(shè)置進(jìn)行比較，如果發(fā)現(xiàn)需要更新，則發(fā)回一個Software Update PDU通告客戶端進(jìn)行軟件更新(圖5中消息3)。本發(fā)明采用多顯示器支持，最多可達(dá)到16個監(jiān)視器，并為工程遠(yuǎn)程桌面和 RemoteApp 禾呈序。
權(quán)利要求
1.一種云交互協(xié)議的設(shè)計，其特征在于提供一個圖形界面支持用戶訪問遠(yuǎn)程虛擬機(jī)上的應(yīng)用程序，主機(jī)不僅可以監(jiān)控本機(jī)應(yīng)用程序情況，還能夠支持大量低負(fù)荷、高性能的圖像信息和其它數(shù)據(jù)的批量傳送；而用戶可以通過云交互協(xié)議啟動和注銷虛擬機(jī)上的應(yīng)用程序。
2.如權(quán)利要求1所述的云交換協(xié)議的設(shè)計，其特征在于在網(wǎng)關(guān)提供Web單點(diǎn)登錄系統(tǒng)(SSO)和Web表單的身份驗(yàn)證，其步驟為步驟1 當(dāng)用戶第一次經(jīng)過云中路網(wǎng)關(guān)時，被引導(dǎo)到認(rèn)證系統(tǒng)中進(jìn)行單點(diǎn)登錄；步驟2 根據(jù)用戶提供的登錄信息，在Web表單中進(jìn)行身份驗(yàn)證，如果通過效驗(yàn)，返回給用戶認(rèn)證憑據(jù)(ticket)；步驟3 用戶在通過云中其它路網(wǎng)關(guān)的時候帶上這個ticket，作為自己認(rèn)證的憑據(jù)，路網(wǎng)關(guān)接收到請求后把ticket送到認(rèn)證系統(tǒng)進(jìn)行效驗(yàn)，如果通過效驗(yàn)，用戶就可以在不用再次登錄的情況下通過云中的其它路網(wǎng)關(guān)。
3.如權(quán)利要求1所述的云交換協(xié)議的設(shè)計，其特征在于當(dāng)用戶訪問個人虛擬桌面時，將使用新的遠(yuǎn)程桌面虛擬主機(jī)。作為服務(wù)器的個人臺式電腦分配給每個用戶一個虛擬的通道號，做為服務(wù)端和客戶端一對一的基礎(chǔ)，并為每個用戶建立一個profile配置，并隨著時間的推移保持相關(guān)的狀態(tài)信息。
4.如權(quán)利要求3所述的新的遠(yuǎn)程桌面虛擬主機(jī)，其特證在于在虛擬桌面池中匯集多個用戶之間的共享，應(yīng)用程序獨(dú)立于桌面操作系統(tǒng)運(yùn)行，并且動態(tài)發(fā)布給用戶，保障應(yīng)用程序、profile和操作系統(tǒng)的動態(tài)組合，在滿足前端用戶使用需求的同時降低存儲成本和管理成本，并能即時對所有改變做出響應(yīng)，并根據(jù)改變決定用戶同滾或用戶注銷。
5.如權(quán)利要求1所述的云交互協(xié)議設(shè)計，其特證在于在連接時使用虛擬通道和登錄信息的驗(yàn)證系統(tǒng)，為每個用戶建立username和 password相關(guān)的登錄信息，有效的克服背景的授權(quán)認(rèn)證的缺點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求1所述的云交互協(xié)議設(shè)計，其特征在于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)狀與斷開系統(tǒng)托盤圖標(biāo)，實(shí)時監(jiān)控本機(jī)應(yīng)用程序連接情況，從而可以根據(jù)監(jiān)控的信息有效地處理空閑和會話超時的情況。
7.如權(quán)利要求1所述的云交互協(xié)議設(shè)計，其特征在于通過整治行動方案管理遠(yuǎn)程客戶端，通過更新信息向客戶端提供最新的軟件更新和設(shè)置。
8.如權(quán)利要求1所述的云交互協(xié)議設(shè)計，其特證在于通過設(shè)備重定向法則實(shí)現(xiàn)媒體播放器重定向和實(shí)現(xiàn)雙向音頻重定向錄音設(shè)備，通過重定向?qū)?nèi)容托管給客戶端的解碼用戶計算機(jī)上的媒體播放器或客戶端計算機(jī)上的麥克風(fēng)。
9.如權(quán)利1要求所述的云交互協(xié)議設(shè)計，其特征在于多顯示器支持，最多可支持16個監(jiān)視器，并為工程遠(yuǎn)程桌面和RemoteApp程序。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種支持用戶訪問遠(yuǎn)程虛擬機(jī)上應(yīng)用程序的方法，用以解決長期以來的大量數(shù)據(jù)批量傳送，低負(fù)荷、高性能的圖像信息傳送和監(jiān)控本機(jī)應(yīng)用程序的難題。本發(fā)明通過提供一個圖形界面為用戶連接和訪問另一臺計算機(jī)的云交互協(xié)議，建立了Web單點(diǎn)登錄系統(tǒng)(SSO)和Web表單的身份驗(yàn)證的路網(wǎng)關(guān)，以及訪問個人虛擬桌面使用路連接代理時，使用新的遠(yuǎn)程桌面虛擬主機(jī)，個人臺式電腦分配給用戶一個一對一的基礎(chǔ)，并隨著時間的推移保持狀態(tài)。同時，使用新的遠(yuǎn)程桌面虛擬主機(jī)，匯集了臺式機(jī)多個用戶之間的共享，而所有的改變使用戶能通?；貪L和用戶注銷。本發(fā)明提出的現(xiàn)狀與斷開系統(tǒng)托盤圖標(biāo)和路網(wǎng)關(guān)的設(shè)備重定向執(zhí)法，克服了路網(wǎng)關(guān)背景的授權(quán)和認(rèn)證、路網(wǎng)關(guān)空閑和會話超時存在的缺點(diǎn)，這個特性使得為啟動和注銷虛擬機(jī)上的應(yīng)用程序提供了支持。
文檔編號G06F9/455GK102333065SQ20101022375
公開日2012年1月25日 申請日期2010年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月12日
發(fā)明者戴元順 申請人:戴元順