支持服务器端UDVFS读写多个客户端存储 UDVFS缓存客户端数据，支持离线访问，在线同步
服务器端 UDVFS User Kernel VFS FUSE Proxy 客户端 Client
Client
20
终端设备的能力感知
利用端设备硬件及软件平台提供的能力
重力传感器，加速度传感器；交互机制，多点触控，输入法
2012年11月6日 Tuesday
轻量级虚拟机隔离开销测试
单位：秒 45
40 35 30 25 20 15 10 5 0
原首次运行 隔离-首次运行 原二次运行 隔离-二次运行
Mbyte
45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
轻量级虚拟执行环境-首次运行 轻量级虚拟执行环境-二次运行
单位：字节 合作磁盘缓存
不同文件大小读写时间
20
时间秒(s)
15 10 5 0 write read
1b
500b
1kb
10kb 100kb 500kb 1mb
自适应远程交互协议
编码方式:
改进的H.264 编解码技术 移动终端硬件解码
传输:
多通道传输
独立虚拟通道与传输协 议优化
用户体验模型
维持较高用户体验，而 不是单纯的帧率
2012年11月6日 Tuesday
应用程序在虚拟执行环境所占内存空 间仅为在操作系统中运行的1.14 倍。VMware则达到24倍。
基于OSS云存储的集群文件系统
基于云存储的集群文件系统
基于云存储的文件POSIX接口设计，支持所有文件操作 元数据与数据分离的带外模式(out-of-band mode)下，多挂载点间 元数据的一致性方法设计 虚拟执行节点间协作磁盘缓存机制
8
预取系统框架
服务器端
日志挖掘引擎 增量日志挖掘算法
面向软件的预取规则数据 库
客户端
软件应用
文件操作 (软件, 索引) (软件, 索引)
服务器
客户端
日志收集器 预取引擎 最短路径预取算法 文件系统接口
VSFS文 件系统
规则
预取引擎
规则
软件预取 规则数据库
访问日志
预取算法 日志收集器
软件日志
日志 挖掘引擎
实现应用程序与操作系统的隔离
降低应用程序与操作系统间的耦合度，支持未安装的应用程序在 操作系统中运行 虚拟注册表、文件访问重定向
实现虚拟执行环境间的隔离
降低运行时应用程序间的干扰，提高应用程序间的隔离性 系统对象虚拟化、限制虚拟执行环境间的通信
系统优化策略
利用系统资源缓存来提高系统性能，并通过同步保证一致性
利用云端融合技术增强移动终端计算、存储、续航能力 PC上的软件可以扩展到移动终端上使用 具有商业潜力的软件分发模式
显示融合
轻量级虚拟机 隔 离 技 术
云端数据融 合文件系统
自适应远程 交互技术
接入
虚拟桌面
虚拟执行环境 应用程序 流式加载
虚拟 桌面
CloudAP 基于CloudAP的 远程执行架构
大规模用户 请 求 调 度
Microsoft Word文档 (*.doc)
样本 页面滚动 文本输入 文本选择 修改字体 修改颜色 插入表格 拖动文本 文本居中 500KB 0.5s <0.1s <0.1s <0.1s <0.1s 1.7MB 0.3s <0.1s <0.1s <0.1s 10MB 0.3s <0.1s <0.1s <0.1s
VMWare虚拟机-首次运行 VMWare虚拟机-二次运行
IE
Power Point
Adobe Reader
Eclipse
WinWord
Eclipse
WinWord
Power Point
Adobe Reader
IE
轻量级隔离开销测试
与VMware对比内存资源消耗
虚拟执行环境的隔离操作对应用程 序行时性能的损耗的平均值，其中 首次运行时为20%，再次运行为15%。
• 虚拟软件集中运营
– 支持Windows、 Linux上的大量应用, 通过 软件虚拟化封装工具，轻松实现SaaS模式 – 提供软件应用商城的构建以及软件产品快 速上线即时服务的能力
• 可定制的软件远程虚拟执行
– 灵活的API，方便与现有信息系统集成 – 提供一站式软件资产管理与在线应用，支 持软件虚拟桌面与终端桌面的无缝融合
虚拟化与云端融合
背景
“Information at your finger tip anywhere anytime”
过去20年驱动移动计算发展的愿景
=
移动设备性能劣势
+
计算、存储、电池续航能力 -> 软件能力受到限制，功能不够强大
<
<
背景
移动终端的两种软件服务模式
下载 & 安装
Web应用
云计算环境中面向移动终端的软件远程执行技术
22
初步开展的产业化合作
TMail透明邮件应用
智能手机及平板电脑MobileCloud集成 TMail透明邮件应用
MM智能分发集成iVIC软件订阅
本地下载执行模式和iVIC远程执行软件 模式结合
零距软件：阿里云服务

Android平台的软件虚拟执行
基于远程执行的应用商店
Microsoft Powerpoint 文档 (*.ppt)
样本 页面滚动 开始放映 放映翻页 放映结束 350KB 0.5s 0.5s 0.5s 0.8s 2MB 0.3s 0.5s 0.5s 1s 9.8MB 0.3s 0.5s 0.3s 0.5s 1s 0.6s 0.5s <0.1s <0.1s
基本思想，提高静态场 景比特率，优化动态场 景帧率
自适应远程交互技术评测
评测结果
在1Mb/s, 10Mb/s, 1Gb/s带宽下，可以看出
我们的系统相比学术界其他系统，尤其在低带宽下，有较大的性能优势 其中视频质量标准定义为25fps，系统达到的帧率为视频质量*25fps
系统延迟分析
系统按照客户端解码性能进行视频流传送，且不加缓存，保证当前播放帧是 最新接收到的一帧，故显示延迟仅为一帧视频所花费时间
PDF文档
样本 页面滚动 更改缩放百分比 下一页按钮 显示放大 选择文本
新建幻灯片 1s 0.8s 操作响应时间： <0.1s <0.1s 选中幻灯片 0.3s 0.5s <0.1s <0.1s <0.1s 响应时间均在0.1~0.5s左右 删除幻灯片 0.8s 0.5s 0.3s 0.1s 0.3s 文本输入 <0.1s 文档加载时间(1.7M Word)： <0.1s <0.1s <0.1s <0.1s 文本选择 <0.1s <0.1s 远程在线执行加载：4.99s 移动终端本地加载：17.1s 附件打开速度（显示第1帧） 623KB 0.5s 0.6s 0.6s 0.3s <0.1s 2MB 0.5s 0.8s 0.5s 0.8s <0.1s 11MB 0.5s 0.8s 0.5s 0.8s <0.1s 页面滚动 样本 Doc 1.7M PPT 2MB 7.66s
一致性保障机制
多挂载点间元数据一致性方法
元数据的结构
多叉树，用户的文件目录结构 每个节点是一个文件或文件夹的元数据
元数据一致性方法
基于加锁机制的、Master-slave元数据一致性方法 元数据的修改有：
增加节点、删除节点、修改节点信息
网络节点
MetaData Client 发送线程 接收线程
Metadata Server Cloud Storag e
用户存储
基于oss云存储 的集群文件系统 软件流式加载服务器
基于预取的软件 流式加载机制
移动终端
接入漫游
CloudAP
云
基于预取的软件流式加载
vProcess: 基于VM的操作系统按需构建
虚拟机实例的快速加载；轻量级虚拟机支持
基于预取的软件执行环境
支持软件的免安装网络流式加载 支持多平台的虚拟文件系统 Windows、Linux平台 支持软件文件\块级别的流式加载 静态分析与历史日志结合 块预处理与按需加载
按需创建的 软件执行环境 1. 虚拟化软件执行 3. 软件的服务化运营 软件集市
提供一种新的软件服务的运营支撑和交付模式
Application Streaming: 执行环境按需构建 Presentation Streaming: 执行与展现分离
6
研究内容
云计算环境中面向移动终端的软件远程执行技术
4
云计算与移动互联网
在产业界，云和端已经在悄然融合
Apple iCloud: 存储和跨数据同步服务 阿里云与阿里手机 华为云手机与Cloud+云平台 微软Azure与MSR Hawaii项目 ……
透明远程执行和服务化软件运营
透明远程执行
2. 智能移动终端的交互 软件 实例 软件 实例 软件 实例
软件执行与展现的分离
现代 vs. 传统
+
背景
云端融合：基本的技术需求
发挥各自的优势
端：保持良好的交互性，适应在线/离线切换 云：近乎无限的计算、存储能力；持续在线，良好的带宽；持续的电力供应
努力保持对应用的透明
避免修改应用程序的源码 提供按需的云端资源分配
提供可接受的服务质量和用户体验
结合应用特征
按需分发 • 突破传统License付费模式 • 按需付费（Pay per use） 透明使用 • 用户只关注软件使用过程 • 软件分发、配置等环节透明 集中运营 • 软件运营商 • 软件执行环境可控可管 功能与技术特色