workspace中的TCI镜像问题

1 概述

1.1 背景

VDI为集中存储、集中运算的虚拟桌面基础架构，该架构是把所有的用户桌面的数据运算都集中在服务器端，用户桌面接收的只是操作系统环境。IDV为集中存储、分布运算的构架，该架构下服务器端存放系统镜像，客户机通过本地虚拟机运行虚拟桌面。

然而，基于VDI技术或者IDV技术的云桌面方案，由于虚拟化层的存在，使得终端在云桌面的性能及外设兼容性上存在不足。并且由于VDI与IDV方案不能有效利用客户的利旧PC资源，导致市场端缺乏改造客户利旧PC场景的解 决方案。

1.2 如何解决

为了解决以上难题，厂商们（H3C、锐捷等）采用了TCI技术。TCI技术采用的不是虚拟化架构，而是通过引导技术来实现桌面镜像的加载，镜像加载后，直接在硬件上运行。TCI没有虚拟化层即Hypervisor，所以可以实现“终端硬件资源完全获得、外设兼容性进一步提升、终端硬件兼容性更好”的效果。 并且由于TCI桌面直接运行在硬件上，类似在终端上直接裸刷系统，对应的终端CPU不需要支持虚拟化。因此采 用TCI技术的桌面方案能够满足对客户利旧PC资源的改造需求，从而实现将利旧PC统一纳管的目标。

2 技术实现

2.1 基础概念

TCI构架与传统的VDI、IDV方案的不同之处在于终端对本机系统资源的充分利用不再依靠于GPU虚拟化与CPU虚拟化技术，而是直接在I/O层实现对物理存储介质的数据重定向，从而使得操作系统直接运行在硬件上，提高了软硬件兼容性。

TCI方案主要涉及两大核心技术：

• 镜像引导技术
• 虚拟硬盘驱动

2.2 工作原理

2.2.1 TCI 镜像引导技术

根据启动TCI镜像的方式，可以将TCI镜像启动方式分为UEFI引导方式和透明计算引导方式。 其中UEFI引导方式支持引导任意64位的Guest OS，透明计算引导方式仅支持Intel x86架构的CPU（要求奔腾、 酷睿6代及以上的CPU）。相比于UEFI引导方式，透明计算引导方式可以支持在不重启终端的情况下，从Host OS 直接启动Guest OS，从而提高启动TCI镜像的开机时间。

1. UEFI 引导方式

UEFI引导方式需要终端重启后重新加载BIOS才能启动TCI镜像。 终端上电在BIOS加载就绪后，BIOS会加载UEFI引导程序，然后由UEFI引导程序根据配置的内容，引导启动TCI 镜像。由于UEFI启动需要经过BIOS加载，因此，如果在RainOS环境下通过客户端启动TCI镜像，则终端需要重启，进而通过BIOS加载UEFI后再启动TCI镜像。UEFI引导方式能够支持所有64位TCI镜像（32位镜像除外）的启 动，并能够支持x86中Intel和AMD架构的CPU。

2. 透明计算引导方式

Intel透明计算技术封装定制的Loader功能，通过内核切换模拟构造BIOS环境，支持终端在不重启的情况下，就可以通过操作系统选择TCI镜像直接引导启动Guest OS。

透明计算启动方式对终端设备的要求较高（要求是Intel x86架构奔腾、酷睿6代及以上的CPU），因此在非Intel终 端上不能实现通过透明计算方式启动TCI镜像。并且Intel终端为了支持透明计算启动方式，在进入操作系统后，需要默认加载通用显示驱动且不能加载音频驱动。

因此，若终端运行过VDI或IDV镜像后（这两种场景需要加载专用显示驱动或者音频驱动），即便终端的硬件支持透明计算启动，终端也只能用UEFI方式启动镜像。如果在运行过VDI或IDV镜像后，对终端进行重启，此时终端 能够支持透明计算启动TCI镜像。 根据以上讨论可知，TCI镜像的引导方式如下图所示：

2.2.2 虚拟硬盘驱动

TCI方案采用QCOW2文件格式作为镜像的文件格式，在TCI方案中，对应的TCI镜像系统实现了对QCOW2磁盘文件格式的驱动，从而保证了镜像文件的正常使用。 TCI方案支持基于QCOW2文件的差分管理，支持差分文件的还原功能，能够快速恢复客户的基本使用环境。

3 典型应用场景

• 利旧PC场景

TCI技术能有效利用客户的闲置PC资源，实现VDI、IDV云桌面和利旧PC的统一纳管。例如在学校的公共机 房闲置着不同的PC，通过在老旧PC上部署TCI技术方案，实现云桌面与利旧PC的集中管理。

• 高性能终端场景

TCI技术直接利用终端本地CPU、内存、外设接口等硬件性能，使得操作系统OS几乎完全跑在物理硬件上， 所以能够给用户提供更好的桌面性能及外设兼容性。例如适用于视频编辑、图像处理等依赖终端硬件性能的 场景。

• 高安全性场景

在TCI技术中，RainOS数据分区采用的ext4文件系统类型，能够有效防止终端异常断电对镜像文件的损坏， 保证系统的稳定性。相应的文件系统会对异常断电后文件的完整性进行保证，从而保证用户数据的安全。适 用于金融、医疗等场景。

4 限制信息

• UEFI引导方式仅支持引导任意64位的Guest OS。
• 透明计算引导方式仅支持Intel x86架构的CPU（要求奔腾、酷睿6代及以上的CPU）。