基本的なソフトウェアとハ​​ードウェアの互換性の観点からデスクトップクラウドの応用について議論する

世代交代であろうと、オペレーティングシステムやアプリケーションソフトウェアの継続的な再構築と更新であろうと、基本的なソフトウェアとハ​​ードウェアの互換性の問題は常に存在しています。コンピュータ業界の大手メーカーの多くも、ソフトウェアとハ​​ードウェアの互換性の問題に深く悩まされています。この問題を解決するために、彼らは多額の資金を費やし、さまざまな解決策を試そうとしています。

図1. Win10でのブルースクリーン現象

Microsoft の Windows オペレーティング システムは、パーソナル コンピュータのほぼ同義語です。 Windows はグラフィカル ユーザー インターフェイスと便利なインタラクティブ エクスペリエンスを提供しますが、突然の「ブルー スクリーン」はよくある慢性疾患の 1 つです。オペレーティング システムとソフトウェアおよびハードウェア間の互換性の問題が、「ブルー スクリーン」問題の原因です。マイクロソフトは、Windows XPの時代から、「ブルースクリーン」などの問題を解決するためにハードウェア品質プログラム研究所WHQL（Windows Hardware Quality Lab）を設立し、ロゴプログラムを開始した。このプログラムには、ハードウェア認証のルールと手順の策定、Win7 の HCK (Windows ハードウェア認証キット) や Win10 の HLK (Windows ハードウェア ラボ キット) などの互換性テスト ツールの開発、そして最後にテストに合格したハードウェア製品に Microsoft ロゴ認証を付与し、そのドライバーを Windows ドライバー アップデートに公開してユーザーがダウンロードして使用できるようにすることが含まれます。

図 2. Microsoft ロゴ プログラム

これまでに、Microsoft は 1,575 バッチのデスクトップと 1,550 バッチのノートブックの互換性テストを完了していますが、まだ道のりは長いと言えます。

偶然にも、Windows システムだけでなく、国内外の Linux メーカーも同様のアプローチを採用しています。海外の代表的な Linux メーカーとして、Red Hat はソフトウェアとハ​​ードウェアの互換性にも特に注意を払っています。 Red Hat は、自社の Linux Enterprise Edition および Real-Time Edition、OpenStack プラットフォーム、クラスターストレージと他社のソフトウェアおよびハードウェア製品の互換性をテストし、テスト済みのソフトウェアおよびハードウェア製品を Red Hat エコシステムに組み込んで一般に公開します。中国の情報技術応用における革新の潮流の導きにより、基本ソフトウェアおよびハードウェアメーカーも互換性テストをエコシステム構築の主な任務とみなすようになりました。 Kylin は PK (Feitian、Kylin) システム互換性認証を開始し、Tongxin Software は UOS 互換性テストを推進し、Loongson と Kunpeng も独自の互換性認証システムを持っています。

図3. 異なるチップアーキテクチャ向けのUOSの複数のバージョン

互換性とは、製品、システム、またはコンポーネントが同じハードウェアまたはソフトウェア環境を共有しながら、他の製品、システム、またはコンポーネントと情報を交換したり、必要な機能を実行したりできる程度として定義されます。簡単に言えば、同じソフトウェアや周辺機器のセットの機能や性能が、異なるアーキテクチャのハードウェアやオペレーティングシステムの下で 100% 活用され、可用性、安定性、セキュリティが一貫したレベルを維持できるかどうかを意味します。長期的な開発の観点から見ると、国産の CPU チップには X86、ARM、MIPS、Alpha などの複数のアーキテクチャがあるため、互換性の問題を解決することはより重要な意味を持ちます。これらをそれぞれ Tongxin の UOS および Kirin OS オペレーティング システムに適用すると、組み合わせは 8 つになります。多数のアプリケーション ソフトウェアや周辺機器に適応するのは、非常に困難な作業です。互換性の問題を解決するより簡単な方法を見つけることは可能ですか?答えは「はい」です。デスクトップ クラウドを使用するのは効果的な方法です。

デスクトップ クラウドとは、ネットワークに接続されたクライアントまたはその他のデバイスを介してクラウド デスクトップにアクセスするモードを指します。デスクトップ仮想化ソフトウェア、仮想デスクトップ伝送プロトコル、仮想デスクトップ接続エージェント、端末（シン、ファット、モバイル端末などを含む）から構成されます。デスクトップ クラウドは、主に VDI (仮想デスクトップ インフラストラクチャ) と IDV (インテリジェント デスクトップ仮想化) という 2 つの主要な技術的ルートに分かれています。これら 2 つの技術的ルートは、ソフトウェアとハ​​ードウェアの互換性の問題を解決する上でそれぞれ独自の強みを持っており、ソフトウェアとハ​​ードウェアの適応の複雑さを簡素化できます。

まず、VDI アーキテクチャについて説明します。サーバー仮想化テクノロジーにより、サーバー側のハードウェア リソースがプールされ、プールされたリソースによって仮想デスクトップ クラスターが生成され、コンピューティング、ストレージ、管理などのプロセスが均一に完了します。端末はネットワーク接続とデスクトッププロトコルを介してサーバーに接続され、仮想デスクトップの表示と周辺機器の指示の送信を実現します。 VDI はサーバー側で集中的なコンピューティングと管理を実行するアーキテクチャであるため、複雑なソフトウェアとハ​​ードウェアの互換性の問題をサーバー側で均一に解決することと同等です。依存するテクノロジーとツールは、サーバー仮想化、ハイパーバイザー、仮想マシン モニター (VMM) です。もともと多くの適応と互換性の作業を必要とした端末は完全に解放され、仮想デスクトップ エージェント プログラムを実行するだけで済みます。異なるアーキテクチャを持つコンピューターでは、8 つのソフトウェアとハ​​ードウェアの適応作業が必要ですが、VDI ソリューションは 1 つの適応だけで解決できるため、1 回限りの作業であると言えます。

図4. VDIデスクトップクラウドアーキテクチャ

IDV アーキテクチャは、分散コンピューティングと集中管理のアーキテクチャです。仮想デスクトップイメージがサーバー上に生成され、ネットワーク経由で端末にプッシュされて実行されます。仮想デスクトップのプログラム計算とデータ保存は端末ノード上で完了し、データはクラウドにアップロードされて同期保存されます。デスクトップ イメージ、ユーザー、ポリシー、データの集中管理をサーバー側で実現できます。 VDI と比較すると、サーバー上のハイパーバイザー層が IDV ファット端末に移動され、端末上でオペレーティング システムとハードウェアの抽象的な分離が実現されます。同時に、GPU や周辺機器伝送などのテクノロジーを使用することで、さまざまな周辺機器の識別をデスクトップ プロトコルを介してサーバーにリダイレクトする必要がなくなりました。利点としては、まず、周辺機器や端末の適応の作業負荷が大幅に簡素化されることです。 2 番目に、IDV ファット端末の動作は、ネットワーク プロトコルやデスクトップ プロトコルに大きく依存しなくなりました。この機能により、IDV ソリューションは、ビジネス上のリアルタイム要件が高く、周辺機器が多く、ネットワーク接続なしでも使用できる政府サービス ウィンドウや医療ワークステーションなどのシナリオでの使用に適したものになります。

図5. IDVデスクトップクラウドアーキテクチャ

このことから、多くの国内チップメーカーが異なるアーキテクチャを持ち、多くのオペレーティングシステムが台頭している現在の状況において、デスクトップクラウドテクノロジーは、基本ソフトウェアとハ​​ードウェアメーカーの互換性の問題を効果的に解決し、エンドユーザーが周辺機器やアプリケーションソフトウェアの適応に費やす金銭的コストと時間的コストを大幅に削減できることがわかります。おそらくそれは、現在の苦境を打破するための有利な武器となるだろう。