以往在評估桌面虛擬化方案的用戶體驗(yàn)時(shí)，常見思路是將虛擬桌面系統(tǒng)與PC進(jìn)行類比。以至于在進(jìn)行用戶體驗(yàn)評估時(shí)，往往采用PC的測試方法。比如VMware Capacity Planner 和Login VSI都將應(yīng)用程序的響應(yīng)時(shí)間作為主要評估參數(shù)。這種方式在橫向?qū)Ρ葧r(shí)可看出差距，要將這種差異與實(shí)際主觀感受關(guān)聯(lián)則無比困難。

CCBench有別于PC類比思路。它認(rèn)為虛擬桌面交付過程可以視為一種獨(dú)特的流媒體，用戶操作虛擬桌面的過程是實(shí)時(shí)制作流媒體節(jié)目源的過程。

在客戶機(jī)與虛擬桌面的交互過程中，鍵鼠操作觸發(fā)屏幕顯示的更新。鍵鼠信號的數(shù)據(jù)包在1kb左右，假設(shè)虛擬桌面工作帶寬在1Mbps左右，也就是說鍵鼠信號在傳輸過程僅需要消耗1ms。這個(gè)數(shù)據(jù)相對于動(dòng)輒幾十上百毫秒的屏幕刷新間隔而言可忽略不計(jì)。因此，CCBench直接忽略鍵鼠輸入在用戶體驗(yàn)方面的影響，聚焦屏幕顯示性能，通過Win32 API模擬客戶端的鍵鼠輸入。根據(jù)Yen-Fu Ou等人在《MODELING THE IMPACT OF FRAME RATE ON PERCEPTUAL QUALITY OF VIDEO》中研究發(fā)現(xiàn)，視頻幀率與主觀體驗(yàn)評價(jià)之間存在轉(zhuǎn)化關(guān)系。根據(jù)該研究成果，CCBench通過檢測屏幕顯示的幀率，將虛擬桌面的用戶體驗(yàn)用MOS評分方式來表示。由于MOS僅分五個(gè)等級，為了放大差異，CCBench以1000分對應(yīng)MOS中的最高等級。

VDI用戶體驗(yàn)分析

Citrix是桌面虛擬化領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)廠商。本文以Citrix XenDesktop 5.6為例來說明當(dāng)前VDI（Virtual Desktop Infrastructure）中用戶體驗(yàn)的問題。

針對Citrix XenDesktop 5.6，CCBench建立如下評價(jià)模型，其中800分時(shí)，用戶能夠獲取到滿意的體驗(yàn)效果，600分至800分，用戶盡管可以感受到瑕疵，但勉強(qiáng)能夠接收。600分以下則無法接受。

為了排除干擾，整個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境部署在局域網(wǎng)內(nèi)，具體如下。客戶機(jī)方面，主要選取了國內(nèi)外幾大終端廠家的主流產(chǎn)品。其中，精簡PC采用的是Centerm C51，該產(chǎn)品基于AMD Trinity R-464L，其性能接近Intel Core i7 610E；瘦客戶機(jī)方面，選擇的是Centerm和HP經(jīng)典機(jī)型，分別是GA690-2(x2)和t510，而零終端選用的是教育行業(yè)中應(yīng)用廣泛的Ncomputing的N500，以及Centerm和海思聯(lián)姻產(chǎn)品C10。

圖1 Citrix XenDesktop環(huán)境

圖2 虛擬桌面連接示意圖

       下面通過三類應(yīng)用類說明Citrix XenDesktop 5.6的性能瓶頸，包括純文字類、圖文并茂類和純圖像類三種顯示負(fù)載。

首先是純文字類應(yīng)用，本文中采用PDF翻頁模擬負(fù)載。隨著操作間隔的縮短，單位時(shí)間內(nèi)屏幕顯示更新數(shù)據(jù)量將遞增。

從上圖可以看出，除Ncomputing N500外，所有客戶機(jī)的性能曲線幾乎重疊，且都在操作間隔為100ms時(shí)CCBench得分達(dá)到峰值，超過了用戶滿意的臨界值。與其他客戶機(jī)相比，Ncomputing N500在文本顯示處理方面性能偏弱。但由于其得分接近滿意值，且辦公場景下文本操作壓力絕少出現(xiàn)高負(fù)載情況，因此，在實(shí)際使用過程中，其與其他客戶機(jī)的差異不容易被察覺。

將文本操作切換為圖文并存類型，以及純圖像類型時(shí)，各客戶機(jī)的CCBench得分普遍出現(xiàn)大幅下降。

圖文并茂類型的應(yīng)用，本文選取的是PPT放映，其中包含百葉窗等動(dòng)畫效果。這類應(yīng)用中，虛擬桌面的CPU占用在70%以內(nèi)。上圖顯示，各個(gè)客戶機(jī)的表現(xiàn)差異較小，，都處在勉強(qiáng)能夠接受的范圍。

純圖像類型的應(yīng)用，文本通過服務(wù)端渲染模式下的在線Flash視頻播放來模擬。這類應(yīng)用中，虛擬桌面的CPU占用在80%~90%間波動(dòng)，還未達(dá)到瓶頸。但在客戶機(jī)方面出現(xiàn)較大的偏差。其中，除Centerm C51外，其余客戶機(jī)中畫面播放時(shí)跳幀卡頓明顯，用戶無法接受。而Centerm C51勉強(qiáng)能夠提供相對流暢的播放效果，卡頓跳幀不明顯，但依舊可察覺。

顯然，純文本類型應(yīng)用和圖文并茂類型應(yīng)用已基本覆蓋企業(yè)辦公應(yīng)用場景下的各類應(yīng)用，“虛擬桌面+瘦客戶機(jī)/零終端”已能為用戶提供滿意的用戶體驗(yàn)。這也是企業(yè)級市場中桌面虛擬化市場逐年增長的重要原因。但對于純圖像類應(yīng)用，也就是圖形密集型用戶來說，Citrix XenDesktop 之類方案已經(jīng)不能為用戶提供滿意的用戶體驗(yàn)。VDI方案并不適用于圖形密集型領(lǐng)域。相對于PC的平臺(tái)作用而言，VDI的適用范圍狹窄。

或許有人會(huì)用多媒體加速和重定向技術(shù)來反駁。但必須看到，多媒體重定向支持的應(yīng)用程序有限，僅支持Windows Media Player和Media Player Classic。QQ影音、暴風(fēng)影音等其他播放器無法獲得流暢的用戶體驗(yàn)。Flash重定向的功能還不穩(wěn)定，如Citrix XenDesktop中經(jīng)常遇到客戶端崩潰，或是網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定導(dǎo)致的智能回退問題。多媒體加速技術(shù)除了支持的應(yīng)用有限和穩(wěn)定性問題外，要么帶來高昂的帶寬開銷，要么為平衡帶寬而降低圖像顯示質(zhì)量，使用戶無法獲得高清體驗(yàn)。

當(dāng)然，通過GPU虛擬化技術(shù)可以滿足圖形密集型用戶的需求，這種技術(shù)能夠?yàn)?span lang="EN-US">2D和3D應(yīng)用帶來良好的用戶體驗(yàn)，并將網(wǎng)絡(luò)開銷下降到2Mbps。但遺憾的是GPU虛擬化將使原單點(diǎn)成本增加50%，而XenDesktop 5.6的單點(diǎn)成本基本在10k左右，是PC的2倍以上。如果增加GPU虛擬化技術(shù)，單點(diǎn)成本上升到PC的3倍以上。對于大型企業(yè)而言，可以通過桌面虛擬化優(yōu)勢的規(guī)模效應(yīng)來抵消前期的投入。但對于中小企業(yè)而言，部署桌面虛擬化的優(yōu)勢遠(yuǎn)不如大企業(yè)明顯，而且高昂的前期投入足以讓其望而卻步，這也是當(dāng)前桌面虛擬化在大企業(yè)中推廣相對順利，而在中小企業(yè)中推廣比較困難的重要原因。當(dāng)然隨著VDI與IaaS的結(jié)合，DaaS（Desktop as a Service）可以讓中小企業(yè)從規(guī)模效應(yīng)中獲益。

另一方面，從客戶機(jī)角度來看，上述客戶機(jī)中Centerm C51的性能明顯高于其他客戶機(jī)，但事實(shí)是除了在純圖像類應(yīng)用中獲得勉強(qiáng)能夠接受的用戶體驗(yàn)外，在純文本和文本并茂兩類應(yīng)用中與其他客戶機(jī)表現(xiàn)相當(dāng)。為什么呢？

實(shí)際上，在客戶機(jī)中，除了在多媒體重定向時(shí)可以調(diào)用顯卡性能外，其他的處理全部依賴CPU。也就是說，遠(yuǎn)程顯示協(xié)議客戶端無法調(diào)用顯卡處理能力，不管客戶機(jī)的顯示性能多么強(qiáng)悍，依舊白搭。而在CPU處理性能中，遠(yuǎn)程顯示協(xié)議在處理特定應(yīng)用類型時(shí)，僅需要客戶機(jī)一定程度的處理能力。客戶機(jī)性能太強(qiáng)純屬浪費(fèi)，因?yàn)闊o人使用。因此，不考慮外設(shè)支持能力，采用ARM方案客戶機(jī)的性價(jià)比明顯比基于x86方案的高，因?yàn)?span lang="EN-US">ARM方案的處理能力夠用了。此外，如何充分利用客戶機(jī)性能，降低對服務(wù)器和存儲(chǔ)的依賴性，這也是催生VOI（Virtual OS Infrastructure）方案的重要原因。