CN105207975A - 一种vdi架构下的usb图像设备数据传输方法和*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种VDI架构下的USB图像设备数据传输方法和***，在原VDI架构下USB设备重定向架构的基础上，新增了数据传输服务端和数据传输客户端。其中数据传输服务器端负责对接收到的图像数据进行解压，对解压后的图像数据进行解析以及将多个小数据包合成为图像数据等任务，数据传输客户端负责对收集到的数据进行解析，对收集到的数据进行合并，对合并后的数据包进行压缩以及将压缩包发给USB端口映射客户端等任务。通过对USB图像设备获取的图像数据进行解析、合并和压缩处理，使得通过网络传输的数据量大为降低，从而实现USB图像设备数据帧的高效传输。

Description

一种VDI架构下的USB图像设备数据传输方法和***

技术领域

本发明涉及USB技术和网络数据传输技术领域，具体涉及一种在VDI架构下的USB图像设备数据传输技术。

背景技术

虚拟桌面基础架构（VDI，VirtualizationDesktopInfrastructure）是一种以虚拟桌面为中心的服务器计算架构，其中虚拟桌面实例是以远程服务器或刀片服务器为宿主运行的虚拟机，用户通过远程显示协议（如RDP、ICA、PCoIP、SPICE协议等）接入托管在远端服务器上的虚拟机，获得同PC机桌面一样的使用体验。

在VDI架构下，如果有使用USB设备的需要时，通常利用USB重定向技术来实现本地USB端口到服务器虚拟USB端口的映射及数据交换，从而通过在服务器端模拟设备输入来实现普通USB设备在服务器端的正常使用。

如说明书附图1所示，VDI架构下一个USB设备的数据获取过程通常包括：

1）用户通过虚拟桌面客户端107登录到桌面虚拟化服务器101并获取到虚拟机102的用户桌面后打开USB设备相关的应用103（如对于U盘来说就是Windows操作***自带的资源管理器）；

2）选择已经重定向到服务器端的USB设备109，则USB设备相关的应用103会向与客户端设备106连接的USB设备109发送数据获取指令；

3）与客户端设备连接的USB设备109通过USB端口映射客户端108将数据发送给USB端口映射服务端104，进而发送给USB设备相关的应用103；

4）USB设备相关的应用103对收到的数据进行处理（如对于U盘来说就是列出U盘中保存的文件列表），相应的，用户界面随之发生变化；

5）虚拟机102将用户界面的变化通过网络发送到虚拟桌面客户端107进而在显示器中显示出来。

上述VDI架构下一个USB设备的数据获取过程对于普通USB设备（U盘、USB移动硬盘）来说没有问题，但是对于USB图像设备（USB扫描仪、USB照相机等）来说，由于其获取并需要传输的数据量往往很大，超过了网络带宽的负载能力，故会导致USB图像设备应用接收到的图像帧率下降，特别是在低带宽的情况下，USB图像设备应用几乎不能正常运行。

针对上述问题，目前一般是要求使用者提升网络带宽（如100M提升到1000M）来使USB图像设备正常工作。但是，网络基础设施的提升不是一蹴而就的，往往受到用户信息技术规划和预算的制约，故并非所有用户有能力在短期内实现提升网络基础设施的目标，函需其他解决方案来解决VDI架构下的USB图像设备大量数据传输的问题。

发明内容

本发明公开了一种在VDI架构下的USB图像设备数据传输方法和***，可以在保持图形清晰度的同时提高在低带宽下的数据传输性能。

一种在VDI架构下的USB图像设备数据传输***，在原有VDI架构下的USB设备数据传输架构的基础上，新增了数据传输服务端204和数据传输客户端210。其中数据传输服务器端204负责对接收到的图像数据进行解压，对解压后的图像数据进行解析以及将多个标准小包数据合并成一帧图像等任务，数据传输客户端210负责对收集到的数据进行解析，对收集到的数据进行合并，对合并后的数据包进行压缩以及将压缩包发给USB端口映射客户端等任务。

一种在VDI架构下提升USB图像设备数据传输效率的方法，如说明书附图2所示，包括如下步骤：

步骤1：用户通过虚拟桌面客户端209登录到位于服务器201端的虚拟机202，同时将USB图像设备211重定向到服务器201端的虚拟机202；

步骤2：运行用于获取图像数据的USB图像设备应用203并向USB图像设备211发送图像数据获取指令；

步骤3：USB图像设备211持续获取图像数据并发送给数据传输客户端210；

步骤4：数据传输客户端210对采集到的数据进行解析，并将多个小的数据包合并为一个大的数据包；

步骤5：数据传输客户端210对步骤4中生成的数据包执行压缩操作并经由USB端口映射客户端207和USB端口映射服务端205发送给数据传输服务端204；

步骤6：数据传输服务端204对收到的数据包执行解压、解析操作并将其还原成标准的小数据包格式；

步骤7：数据传输服务端204将还原的小数据包发送给USB图像设备应用203，则USB图像设备应用203得到一帧或多帧完整的图像，导致该应用界面产生变化；

步骤8：虚拟机202将变化后的用户界面发送到虚拟桌面客户端209进行显示。

上述VDI架构下的USB图像设备数据传输***和方法，对USB图像设备的数据传输过程进行了优化，通过在客户端实现完整图片识别、图片打包等工作，服务器端实现图片解包还原为原图像帧的工作，以达到降带宽，或根据带宽降帧率的操作，从而实现USB图像设备的数据高效传输的结果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1虚拟化基础架构下USB设备数据获取过程示意图。

图2虚拟化基础架构下经过优化的USB图像设备数据获取过程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施步骤一：首先建立初始的桌面虚拟化技术架构运行环境，包括如下内容：

1）准备两台以上物理服务器、两台以上云终端、桌面虚拟化管理软件、USB图像设备以及USB图像设备数据传输软件，确保物理服务器和云终端之间的网络连接正常以及USB图形设备连接正常；

2）在物理服务器上安装桌面虚拟化管理软件，确保云终端可以正常连接到虚拟化服务器并获取到虚拟桌面；

3）在服务器端虚拟机和客户端设备上分别安装USB图像设备数据传输软件的服务端和客户端，同时设置每次虚拟机和客户端启动后都自动运行该数据传输软件。

实施步骤二：云终端获取虚拟桌面到本地显示，包括如下内容：

1）从云终端208运行虚拟桌面客户端209；

2）从虚拟桌面服务器列表中选择所需的虚拟桌面服务器名称或IP地址；

3）连接到虚拟桌面服务器201获取用户托管的虚拟机列表；

4）选择其中一个虚拟机202，则虚拟桌面服务器201将启动该虚拟机202并将图形界面发送到云终端208显示。

实施步骤三：持续在客户端进行图像获取、数据合并、数据压缩及发送操作，在服务器端则进行接收数据、数据解压缩、帧图像还原以及将变化后的虚拟桌面的图形界面发到客户端显示的操作，具体包括如下内容：

1）运行USB图像设备应用203，向USB图像设备211发送数据获取指令，则USB图像设备211开始获取图像数据并发给数据传输客户端210；

2）数据传输客户端210对收到的图像数据进行解析并以包为单位进行缓存；

3）当一帧图像的所有数据包获取成功后，数据传输客户端210将所有的数据包做打包操作；

4）数据包客户端210将数据包进行压缩并发给USB端口映射客户端207；

5）USB端口映射客户端207将压缩后的数据包发送到USB端口映射服务端205；

6）USB端口映射服务端205将压缩后的数据包发送给数据传输服务端204；

7）数据传输服务端204对收到的图像数据压缩包执行解压操作；

8）数据传输客户端204将一帧图像数据以包为单位进行还原并解析为一幅图像；

9）数据传输客户端204将图像数据发送给USB图像设备应用203导致其界面发生变化；

10）虚拟机202将USB图像设备应用203界面的变化发送到虚拟桌面客户端209显示出来。

通过上述实施例实现的一种在VDI架构下的USB图像设备数据传输方法和***，由于对USB图像设备的数据传输过程进行了优化，通过在客户端实现完整图片识别、图片打包等工作，服务器端实现图片解包还原为原图像帧的工作，以达到降带宽，或根据带宽降帧率的操作，从而实现USB图像设备的数据高效传输。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器（ROM,ReadOnlyMemory）、随机存取记忆体（RAM，RandomAccessMemory）、磁盘或光盘。

以上对本发明实施例所提供的一种在VDI架构下提升USB图像设备处理性能的方法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变指出，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种VDI架构下的USB图像设备数据传输***，其特征在于，在原VDI架构下USB设备重定向架构的基础上，新增了数据传输服务端和数据传输客户端组件。

2.一种VDI架构下的USB图像设备数据传输方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：用户通过虚拟桌面客户端登录到位于服务器端的虚拟机；

步骤2：运行用于获取图像数据的USB图像设备应用并向USB图像设备发送图像数据获取指令；

步骤3：USB图像设备持续获取图像数据并发送给数据传输客户端；

步骤4：数据传输客户端对采集到的数据进行解析，并将多个小的数据包合并为一个大的数据包；

步骤5：数据传输客户端对步骤4中生成的大数据包执行压缩操作并经由USB端口映射客户端和USB端口映射服务端发送给数据传输服务端；

步骤6：数据传输服务端对收到的数据包执行解压、解析操作并将其还原成标准的小数据包格式；

步骤7：数据传输服务端将还原的小数据包发送给USB图像设备应用，则USB图像设备应用得到一帧或多帧完整的图像，导致该应用界面产生变化；

步骤8：虚拟机将变化后的用户界面发送到虚拟桌面客户端进行显示。

3.如权利要求1所述的数据传输服务端，其特征在于，主要负责接收从USB图像设备获取的图像数据，对接收到的数据进行解压，对解压后的数据进行解析以及将解析出的小包数据合成为图像数据等任务。

4.如权利要求1所述的数据传输客户端，其特征在于，主要负责对来自USB图像设备的小包数据进行解析，将属于同一帧的小数据包合并为一个较大的数据包，将较大的数据包进行压缩以及将压缩后的数据包发给USB图像设备应用等任务。

5.如权利要求1所述的数据传输服务端，其特征还在于，该数据传输服务端为一段常驻内存的代码，并且需要在实施阶段设置每次虚拟机启动后都自动运行该数据传输服务端。

6.如权利要求1所述的数据传输客户端，其特征还在于，该数据传输客户端为一段常驻内存的代码，并且需要在实施阶段设置每次虚拟桌面客户端启动后都自动运行该数据传输客户端。

7.如权利要求2所述的VDI架构下的USB图像设备数据传输方法，其特征在于，客户端设备首先要接入虚拟桌面技术架构，并通过虚拟桌面客户端获取到用户的虚拟桌面。