中图分类号：TN915 文献标志码：A 文章编号：1009-6868 (2012) 03-0032-002 摘要：文章通过在桌面传输协议中应用动态网络服务质量(QoS)监控技术、实时对象检测传输技术和场景缓存技术，实现了对不同网络状态、多种对象环境和场景迁移等情况下的智能桌面传输，提升了桌面协议对网络、桌面对象以及场景的适应性。
关键词：云计算；桌面传输协议；动态网络服务质量监控技术；实时对象检测传输技术；场景缓存技术
Abstract: Dynamic quality of service (QoS) monitoring technology, real-time object detection and transmission technology, and scene cache technology (all in the desktop transfer protocol) can be used for transmitting under different network conditions and in multiobject environments. They can also be used for scene migration and can enhance the adaptability of the desktop protocol to the network, desktop objects, and scenes.
Key words:cloud computing; desktop transform protocol; network QoS monitor technology; multiobject transform technology; scenes cache technology
云计算作为学术界和工业界的热门技术，已在各行各业得到广泛应用。在目前各种云技术应用中，云桌面已经成为典型应用。云桌面技术结合了虚拟桌面技术和云计算技术，其系统架构如图1所示。
在云桌面系统中，操作系统和应用程序从终端上分离出来，托管到云计算平台上。云计算平台为每个用户分配一台虚拟机，提供合适的计算和存储资源。
用户的操作系统和应用程序运行在虚拟机上，用户通过虚拟桌面访问自己的应用程序。不同的终端只要安装虚拟桌面客户端就可以使用虚拟桌面。虚拟桌面客户端能够与虚拟机协商终端的能力，如屏幕大小、图形处理能力等，以达到最佳的显示效果。另外，终端的各种硬件设备，如通用串行总线(USB)接口、键盘鼠标、COM口、打印口等，能够重定向到虚拟机中，被虚拟机中的应用程序感知，使应用程序如同运行在终端本地一样[1]。
然而，在实际的云桌面系统中，终端如何高效、快速展现云端虚拟机桌面，极大的依赖于桌面传输协议。如何使桌面协议能够智能的识别网络的带宽、智能的识别桌面的对象、智能的识别对象所在的场景，成为目前研究和实践的关键技术问题[2-4]。
1 智能桌面传输协议关键
技术
云桌面应用场景是计算能力在服务端，用户键盘输入、屏幕输出在云终端。用户通过云终端操控使用云桌面，云桌面和云终端需要通过远程传输协议实现两者的交互。云桌面的用户体验依赖于远程传输协议的高效实现。远程传输协议需要解决的一个基本问题是，在有限并且动态变化的带宽情况下，如何将云应用的输出内容实时、高效地传送到云终端。为了解决桌面传输协议在带宽适应性、桌面对象适应性和场景适应性方面的问题，我们提出了多种的技术解决方案。
1.1 网络QoS监控技术
虚拟桌面的传输质量直接受到主机和瘦客户端之间的网络质量的影响，所以对两者之间的网络质量的实时监测成为智能传输控制的前提。在目前我们的云桌面系统中，通过在协议层携带时间戳的方式来测量当前的网络的传输时延。
对于每个报文，分别加入两个字段，记录前次收到时间戳(LRT)和当前发送时间戳(CST)。这样，当接收方接收到该报文时，就能够根据该报文的LRT和SCT计算出本地的发包时延。同时，根据接收方已经保存的上次发包时间戳(LST)和当前接收到报文的时间，减去在对端的处理时延，则我们可以得到报文在网络中的处理时延。
报文传输时延计算如图2所示。当B端回复报文给A时，其LRT =T B +Δt 1，CST=T B +Δt 1+Δt 2。当A端收到B端的报文时，其本地的LST =T A+Δt 1，而其当前时间为CT =T A+Δt 1+Δt 2+Δt 3。此时，可以计算得到报文发送的双向时延为CT-LST-(CST-LRT )。
通过计算出系统侧端到端的往返传输延时，同时结合系统当前的数据传输量可以用来来估算端点之间的带宽。
通过上述方法估计的带宽以及网络的实时服务质量(QoS)状态，对媒体传输规则进行协调控制，根据设定策略在允许带宽内尽可能的传输高质量的图像。
1.2 对象检测传输技术
虚拟桌面的传输，本质上是图像的传输。如何尽可能的减少图像的传输带宽成为了虚拟桌面关键技术问题之一。图像压缩算法尽管也是减少传输带宽的方式之一，但是并不能解决所有的问题。首先，图像编码解码的消耗较高，其次，图像编解码算法并不能完全根据桌面的对象实现自动的适配。
由于操作系统的桌面显示是由不同的显示对象组成，因此我们采用了基于对象监测和分级压缩的技术进动态控制。首先，在服务器端的桌面协议上层，实现对桌面图像对象的检测。将当前桌面中的控件窗口、矢量图像窗口、位图窗口和文字窗口进行分解，将一幅平面图像解释成多个不同类型图像的重叠覆盖。
在传输协议中，将原来单一的视频通道按照对象的个数分解成多个不同的对象传输通道，并设置一个对象控制通道对对象传输通道的叠加进行控制。对象组合控制传输如图3所示。
在图像传输通道中，根据对象的不同，采用不同的传输方式。对于文本，采用传输文本内容和文本属性。对于矢量图形，则传输图形的形状信息和渲染信息。对于控件对象，则传输控件属性。对于位图图形，则采用原有的图像压缩方案。通过这样的方式，原有的控件窗口、文字窗口和矢量图形窗口都避免了复杂的图像处理，降低了传输所用带宽。 1.3 场景缓存技术
在用户的桌面应用中，用户会大量的在相似或关联的图像间切换，典型的应用场景如浏览网页和文档。传统的方式在传输场景时，不考虑场景之间的关联性，将每个桌面图像都作为单独的场景进行传输，在我们的云桌面系统中，利用场景之间的关联，通过场景缓存技术来实现场景之间同对象的缓存。
在场景缓冲技术中，一种是完整对象缓冲技术，如图4所示。
图4中，当对象A和B显示在当前场景中时，客户端将这两个对象缓存到本地对象池。在对象被切出当前场景时，缓存对象仍然能够在其生存周期内进行存活。当对象A和B被重新切回场景时，不需要从服务器端发送对象A和B的描述指令，而只需要从本地缓存中读取对象信息，通过服务器端传送的位置信息进行叠加，即可得到用户的真实场景。
对于单个对象，采用类似的原理实现部分对象的缓冲。如图5所示。
当一个对象被部分切出当前场景时，对象仍作为一个整体存在本地缓冲中，当对象切出或者部分切入当前场景时，只需要通过本地缓存中的对象信息和服务器端传送的位置信息叠加，就可获得用户真实场景。
2 结束语
云桌面最终需要桌面传输协议将桌面信息通过网络在云终端展现给客户。如何高效率地将云桌面传输到云终端，如何适应不同的网络环境和应用场景，是桌面传输协议研究中的一项关键技术。在中兴通讯的自主知识产权的云桌面系统中，通过网络QoS实时监测技术、对象检测传输技术和场景缓存技术，一方面极大的降低了协议的传输所需带宽；另一方面提升了系统对带宽的适应性，对云桌面环境的用户体验实现了提升。
3 参考文献
[1] 马苏安, 梁亮. 虚拟化终端托管平台及其关键技术 [C]//中国通信学会信息通信网络技术委员会2011年年会论文集: 下册, 2011年8月25-26日, 郑州. 2011:1522-1527.
[2] 柯晓岚. 呼叫中心云终端应用探讨. 中小企业管理与科技 [J]. 2011(22):287-288.
[3] 肖云鹏, 刘宴兵, 杨莎莎等. 基于云计算的OMS即时通讯系统设计与实现 [J]. 重庆邮电大学学报(自然科学版), 2010, 22(4):468-472.
[4] 张诚, 郭毅. 数据挖掘与云计算——专访中国科学院计算技术研究所何清博士 [J]. 数字通信, 2011,(3):5-7.
收稿日期：2012-03-06
作者简介
董振江，哈尔滨工业大学电磁场与微波技术硕士毕业；中兴通讯股份有限公司业务研究院副院长；主要从事云计算技术、业务网络架构、通信协议、移动互联网等方向研究；已发表10余篇论文，在云计算领域提出了3项国际国内标准草案，2次获得省部科技进步奖。
王治平，东南大学信息与信号处理专业博士毕业；中兴通讯股份有限公司高级项目经理；从事云计算技术研究，负责新技术的研究、开发及产品化工作；先后负责发改委、科技部和工信部重大专项3项，申请并公开专利11个。
张恒生，安徽大学自动控制专业毕业；中兴通讯股份有限公司预研工程师；主要从事云计算技术研究；已申请并公开专利8个。