华为FusionCloud桌面云解决方案5.2 桌面协议白皮书文档版本01发布日期2014-11-20版权所有© 华为技术有限公司2014。
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华为技术有限公司地址：深圳市龙岗区坂田华为总部办公楼邮编：518129网址：客户服务邮箱：support@客户服务电话：4008302118目录1 华为桌面协议概述 (1)1.1 华为桌面云简介 (1)1.2 FusionAccess逻辑架构 (2)1.3 常见桌面协议介绍 (3)1.3.1 ICA/HDX (3)1.3.2 PCoIP (4)1.3.3 SPICE (4)1.3.4 RDP/RemoteFX (4)1.4 华为桌面协议的总体架构 (4)2 桌面协议主要功能介绍 (6)2.1 显示技术 (6)2.1.1 显示实现原理 (6)2.1.2 HDP显示优势 (7)2.1.3 HDP显示关键技术 (8)2.1.4 对比测试 (8)2.2 语音技术 (9)2.2.1 语音实现原理 (9)2.2.2 HDP语音的优势 (9)2.2.3 HDP语音的关键技术 (9)2.2.4 对比测试 (9)2.3 视频技术 (11)2.3.1 视频实现原理 (11)2.3.2 HDP视频的优势 (12)2.3.3 HDP视频的关键技术 (12)2.3.4 对比测试 (12)2.4 外设重定向技术 (13)2.4.1 外设重定向原理介绍 (13)2.4.2 USB外设重定向 (15)2.4.3 打印机重定向 (16)2.4.4 扫描仪重定向 (16)2.4.5 串口重定向 (17)2.4.6 PC/SC重定向 (18)2.5 其它重定向技术 (18)2.5.1 驱动器重定向 (18)2.5.2 剪贴板重定向 (18)2.6 支持3D图形技术 (19)2.7 协议功能对比 (19)3 桌面协议性能 (20)3.1 协议带宽能力 (20)3.1.1 VSI业务模型下的带宽 (20)3.1.2 常用操作下带宽 (21)3.1.3 常见业务场景带宽需求.................................................................................. 错误！未定义书签。
3.2 协议资源消耗对比 (22)3.2.1 资源消耗总结 (22)3.2.2 测试方法 (23)3.2.3 测试结果 (23)4 附录 (24)4.1 PNSR定义 (24)4.2 视频播放基础知识 (25)4.2.1 分辨率 (25)4.2.2 帧率 (25)4.2.3 编解码格式 (26)4.2.4 封装格式 (27)4.2.5 硬解码与软解码 (28)4.2.6 码率 (28)4.2.7 总比特率 (29)4.2.8 播放器 (29)4.3 VSI负载模型定义 (29)4.3.1 中载以及不含Flash的中载 (29)4.3.2 轻载 (30)4.3.3 重载 (31)4.3.4 多媒体负载 (32)4.3.5 组合负载 (32)4.3.6 内核负载 (33)1 华为桌面协议概述1.1 华为桌面云简介华为桌面云解决方案是基于华为云平台FusionSphere的一种虚拟桌面应用，通过在云平台上部署华为桌面云软件FusionAccess，使终端用户通过瘦客户端TC来访问跨平台的整个客户桌面。
桌面云解决方案总体架构图：FusionSphere 实现对硬件资源的虚拟化，以及对虚拟资源、业务资源、用户资源的集中管理。
并且提供统一的对外业务接口和运维接口，用于支持上层不同的应用。
●FusionCompute提供虚拟化及其资源管理、云基础服务能力。
虚拟化功能包括：计算虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化和资源调度管理。
●FusionManager提供云管理功能。
管理硬件资源、虚拟化资源、云基础服务，并提供服务管理等功能。
FusionAccess实现一种高效的桌面远程连接协议，基于该协议用户可以通过瘦终端远程连接其在云平台的虚拟桌面，桌面的图象可以高效投送至远端的显示器上，而远端终端上的外设可以方便地基于各种策略映射至云平台的虚拟桌面上，实现用户桌面的卓越体验效果。
FusionAccess对用户与虚拟桌面之间的对应关系进行管理。
另外还提供一系列桌面安全接入、高效运维的功能，形成华为桌面云系统在业界的独特优势。
华为桌面云解决方案基于华为公司强大的IT基础设施的研发能力，提供从底层硬件（服务器、存储、交换机）到上层软件（FusionSphere、FusionAccess），以及桌面TC终端的整体解决方案。
1.2 FusionAccess逻辑架构1.3 常见桌面协议介绍1.3.1 ICA/HDXCitrix Independent Computing Architecture （ICA ）应该是目前应用较多的虚拟桌面协议之一，ICA 除了功能齐全之外，还有广泛的移动终端支持。
ICA的网络协议无关性，使其可以支持TCP/IP 、NetBIOS 和IPX/SPX 。
ICA不仅支持自家的虚拟化平台XenServer，还支持vSphere和Hyper-V。
性能上比较突出的特点是较低的带宽占用，在网络环境差（延迟高）的情况下也能正常使用。
HDX（High Definition Experience）作为ICA的增强版，尽量改善用户体验，包括音视频，多媒体和3D，HDX支持H.264。
1.3.2 PCoIPPCoIP最初由加拿大公司Teradici开发，早期定位于高端图形设计，2008年VMware宣布与Teradici 共同开发PCoIP，以改进自己的VDI解决方案VMware View。
PCoIP和硬件结合紧密，数据的编码和解码，图形的处理可以通过专门的硬件来完成，让CPU有精力来做其他的事情，也有专门集成了PCoIP显示芯片的显示器。
PCoIP是基于UDP协议的，UDP传输不可靠，但是UDP没有TCP的三次握手复杂的校验和数据恢复，传输速度快，适合多媒体的传输。
PCOIP是VMWARE从Teradici购买的虚拟桌面协议，他的缺点是带宽占用较高，原生PCoIP协议没有串并口等外设的重定向能力，但一些TC厂商通过额外的端口重定向插件弥补了其这方面功能的不足。
1.3.3 SPICESPICE（Simple Protocol for Independent Computing Environments）是一款开源虚拟桌面协议，最初是由Qumranet开发，后来被RedHat收购并开源，经过几年的社区开发，SPICE协议不断成熟。
Spice协议对于视频具有一定的优越性，其主要原因还是对于显示信息的压缩处理由KVM完成，避免了GuestOS内由于视频压缩对于CPU的过量消耗。
SPICE协议采用无损压缩，所以清晰度较高，缺点是带宽较高，消耗的资源较大。
1.3.4 RDP/RemoteFXRDP（Remote Desktop Protocol）是微软的远程桌面协议，据说也是由思杰开发，支持的功能较少，且主要应用在windows环境中，现在也有Mac下的RDP客户端和linux下的RDP客户端rdesktop. 历经多个版本的开发，RDP最新版也支持了打印机重定向，音频重定向，剪贴板共享等功能。
和HDX类似，RemoteFX也是RDP的增强版，提供了vGPU,视频支持，多点触摸，USB重定向等功能。
1.4 华为桌面协议的总体架构华为自研的新一代云接入桌面协议，HDP（Huawei Desktop Protocol）相对传统的桌面协议，具有文字与图像显示更清晰细腻、视频播放更清晰流畅、声音音质更真实饱满、兼容性更好、带宽低等特点，具体包括：1.支持最大支持32个虚拟通道，每个虚拟通道可承载不同的上层应用协议。
通过虚拟通道既可以保证每个通道的通讯安全，也可以通过每个通道的优先级QoS保证用户的基础体验（比如定义键盘鼠标的虚拟通道为最高优先级）。
2.协议功能丰富，可根据不同应用类型（普通文本、自然图像，视频，3D图形的智能检测）采用不同压缩算法、灵活使用服务器渲染及本地加速渲染。
3.利用华为海思芯片硬件接口进行视频解码加速，使视频播放更清晰流畅，最大支持1080P的视频播放。
4.通过对非自然图像的智能识别而采用无损的压缩算法、对重复图像免传输等技术，HDP在显示“文字、图标、OA常用办公的界面”等非自然图像的PSNR指标达到50000dB以上，SSIM指标达到0.999955，接近无损的表现。
5.通过对语音场景自动识别、嘈杂音的自动降噪、TC端语音透传等技术，HDP能够提供更加清晰实时的声音，准确还原声音细节，PESQ超过3.4。
6.丰富的协议管理策略，可根据单个用户，用户组，设备类型进行单独的通道策略控制，充分保证每个用户的通讯安全。
HDP的总体架构如下图所示：2 桌面协议主要功能介绍2.1 显示技术2.1.1 显示实现原理桌面云要实现远程显示表面上来看是一个较为简单的技术，通过操作系统接口来抓取屏幕内容，再经过一定的压缩处理即可在客户端显示服务器端的屏幕内容。
例如我们常用的VNC（Virtual Network Computing）就是一种这类型的实现，VNC也具有一段手段降低带宽，但是我们会发现如果VNC与Citrix ICA、Microsoft RDP进行比较，在带宽方面的劣势非常明显。
这些高性能的桌面云协议中的屏幕显示是什么样的原理？他们的实现有什么不同？事实上他们在实现的架构上比较类似，都是参考普通计算机显示的原理而成。
我们需要远程看到显示的内容，就好像将机器的显示器拉到远端一样。
从下图中我们可以看到在操作系统软件层次，可以完全获取到显示内容并和硬件交互的为Windows显示驱动，如果将Windows 显示驱动发往显卡的数据传输至远程瘦终端的显卡上，即可以达到远程显示的效果。
目前业界的实现通常会为运行在虚拟化平台中的虚拟机安装一个用于远程显示虚拟显示驱动，通过虚拟显示驱动来高性能的获取显示的图形指令数据，并将这些数据传送到远程客户机进行显示。