[发明专利]一种基于KVM虚拟化和媒体重定向的云计算系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机领域，具体涉及一种基于KVM虚拟化和媒体重定向的云计算系统。

背景技术

目前在云计算系统的实现方案方面多基于CS模式即：服务器和客户端模式。在该方式下对网络带宽以及客户机的性能都有一定的要求，且客户端要安装操作系统，要有浏览器和JAVA虚拟机等软件。在网络协议方面也要采用多种网络传输协议。因此云计算系统的部署相对复杂，成本较高、难度较大。

发明内容

本发明针对现有云计算系统在部署和实现方面存在的不足，提出了一种基于KVM虚拟化和媒体重定向的云计算系统。

本发明的目的是按以下方式实现的，系统包括云计算服务器端和客户端两部分，在云计算服务器端包含资源虚拟化单元、KVM虚拟化单元和媒体重定向虚拟化单元，在客户端包含VIDEO解包显示模块、HID/CD/FD打包解包模块；

资源虚拟化单元除提供资源虚拟化功能外，还提供与KVM虚拟化单元中的VIDEO SERVER模块的接口：虚拟VGA接口以及用于连接HID SERVER、CD SERVER、FD SERVER的虚拟USB接口；

KVM虚拟化单元包括VIDEO SERVER模块和HID SERVER模块；

媒体重定向单元包括CD SERVER模块和FD SERVER模块；

客户端的VIDEO解包显示模块负责接收来自云计算服务器端的视频数据并解包显示；接收来自服务器端的HID/CD/FD读写或配置命令并将HID/CD/FD数据打包传输到云计算服务器端；

客户端还包括支持用户操作的设备如显示屏、键盘、鼠标、光驱；

KVM虚拟化单元将VIDEO SERVER数据打包经以太网传输到客户端，接收来自客户端的HID数据包将HID数据经虚拟USB接口传递到资源虚拟化单元；

媒体重定向单元将资源虚拟化单元对CD和FD的读写命令打包经以太网传输到客户端，并接收来自客户端的媒体数据，经CD SERVER模块和FD SERVER模块解包后，由虚拟USB接口传递到资源虚拟化单元；

媒体重定向步骤如下：在客户端的鼠标设备由客户端的底层驱动加以识别，并将鼠标信息封装成iUSB数据包经云网络传递到服务器端，在服务器端鼠标信息被媒体重定向单元的USB HID端点进程捕获，传递到USB驱动层，再到USB硬件层经虚拟USB接口被资源虚拟化单元识别成为一个HID鼠标设备并接收数据，从而完成一个完整的USB HID设备的重定向，其他USB设备的重定向的实现与此类似；

HID/CD/FD数据以iUSB包的形式进行传送，VIDEO数据以差分视频流方式进行传送。

本发明的有益效果是：本发明所涉及的云计算系统中包含两部分云计算服务器端和客户端。服务器端除实现资源的虚拟化外还实现了KVM的虚拟化以及媒体重定向的虚拟化。资源虚拟化单元为用户提供CPU、内存等计算资源；KVM虚拟化为用户提供VIDEO视频显示、键盘及鼠标等人机交互模式；媒体重定向单元可以将用户端的光驱、软盘、U盘等存储设备映射到服务器端，供用户数据的传输。这样对用户端来说通过这三个虚拟化部分就组成了用户端的一个完整的计算机虚拟设备。媒体重定向单元和KVM虚拟化单元中的HID SERVER模块作为虚拟化的USB设备与资源虚拟化单元通信。VIDEO SERVER通过虚拟VGA接口并作为VGA显示设备和资源虚拟化单元连接。媒体重定向单元和KVM虚拟化单元中的HID SERVER通过iUSB数据包经以太网和客户端进行数据通信；VIDEO SERVER将来自资源虚拟化单元的视频数据进行压缩经网络传输到客户端。为减少带宽，视频传输时可以采用图像差分数据传输的方法，将图像变动部分进行传输。

由于本发明中数据传输基于以太网协议，所采用数据包仅有视频流数据包和iUSB数据包，所以在客户端可以仅针对这另种数据包进行打包和解包，这样客户端可以无需安装操作系统和浏览器，仅仅依靠底层软件就可将视频解码显示，并将HID及CD等媒体数据打包发送到服务器端。

本发明所涉及的媒体重定向主要是指将客户端的键盘鼠标等HID设备、USB CDROM设备、USB FD软驱设备以及U盘等存储设备经过云网络重新映射到资源虚拟化单元，这样用户在使用这些设备时就如同在本地使用一样，这部分功能的实现主要靠媒体重定向单元实现。

本发明对客户端硬件的要求大大降低，可以大大降低客户端硬件的成本，利于云计算系统的部署和实施。

附图说明