[发明专利]基于AOC光纤的ARM云终端系统

说明书

技术领域

本发明涉及网络设备数据传输领域，具体涉及一种基于AOC光纤的ARM云终端系统。

背景技术

VDI(Virtual Desktop Infrastructure，即虚拟桌面基础架构)是通过在数据中心的服务器运行操作系统(如Windows7)，将用户的桌面进行虚拟化。用户通过来自客户端设备(客户机或是家用PC)的客户计算协议与虚拟桌面进行连接，用户访问他们的虚拟桌面就像是访问传统的本地安装桌面一样。

VDI在一台服务器内完成所有的处理任务，仅将终端设备用作一个I/O平台(如显示器、鼠标、键盘)，因此所有的桌面以及可视化渲染工作是在服务器的处理器内完成的，生成的图像通过局域网转发给终端设备。通过这种方式由服务器渲染基本的Windows桌面会话以及其它元素通常没有任何问题，但在执行高级图形任务(比如高清视频播放或者3D图形应用)时会遇到性能问题，影响性能的其中一个重要的因素就是局域网的带宽。例如要播放4Kb高清视频(分辨率为4096×2160b)，视频至少需要到达25帧每秒，这样一台终端每秒需要接收4096*2160*4(RGBA)*25＝400MB的数据量。对于目前常用的1000Mb网络，单台终端能达到的数据量为125MB/S，这样的数据接收能力显然不能满足高清视频的数据传输需求。为此VDI会在服务器端进行数据压缩，在终端进行解压缩。

数据压缩分为有无损压缩和有损压缩，如果采用无损压缩算法，算法会加重服务器的负担；当多台终端同时需要播放视频时，服务器资源消耗出现瓶颈，从而影响视频播放效果。如果采用有损压缩则会影响画面质量。为此要解决带宽问题需要提高网络传输速度，以解决数据传输的瓶颈。

光纤技术的出现为解决该问题提供了一种思路，目前云终端系统大多采用ARM(Acorn RISC Machine，英国Acorn有限公司设计的低功耗成本的第一款RISC微处理器)芯片。现有技术中基于以太网的ARM云终端如附图1所示，该方案是现在的一种通用架构，其问题在于以太网传输的瓶颈，千兆网络理论最大传输速度仅为125MB/S，无法满足高清4K(2K)数据传输需求。同时当终端数目较多时，传输的稳定性也会受到一定影响。基于USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)AOC(Active Optical Cables，有源光缆)光纤的零终端如附图2所示，该方案虽然其传输速度较快，但其不足在于需要服务器端同时处理VDI客户端与服务器端的任务，从而造成服务器压力过大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述不足，提供一种基于AOC光纤的ARM云终端系统，利用已有的USB AOC光纤线传输VDI协议数据，以提高数据传输速度与稳定性，同时又不增加服务器的负担。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

基于AOC光纤的ARM云终端系统，包括服务器、传输层和ARM终端，ARM终端通过传输层与服务器通讯连接；所述ARM终端包括USB设备控制器层、RNDIS设备层(含设备管理)、网络管理层和VDI客户端，RNDIS设备层设置于USB设备控制器层之上，实现远程网络驱动程序接口规范；网络管理层用于将光纤网络直接模拟为以太网，支持TCP/IP协议，并实现USB设备控制器层、RNDIS设备层与VDI客户端之间的IP网络地址设置；VDI客户端是一个运行于云终端的虚拟机客户端；所述服务器采用网桥或网络地址转换方式管理传输层和ARM终端的网络数据，至少包括VDI服务器端和RNDIS设备管理层。

按上述方案，所述传输层使用USB AOC光纤线，USB AOC光纤线作为ARM终端与服务器的硬件数据通道，包括标准的VDI传输协议，VDI传输协议的数据内容按如下格式进行传输：

按上述方案，所述服务器还包括网络重定向模块，网络重定向模块用于通过TCP/IP重定向机制使ARM终端访问internet。

按上述方案，所述ARM终端的USB设备控制器层由ARM芯片开发厂商提供，分为USB2.0和USB3.0两种不同的实现：i)USB3.0设备控制器(在使用了USB3.0的ARM芯片上，直接将USB AOC光纤线接入到USB3.0设备控制器)；ii)USB2.0设备控制器，在ARM芯片板上外接一个USB3TT芯片，该USB3TT芯片用于将从USB 2.0 Device Controller出来的USB信号转换为USB3.0信号。

按上述方案，所述ARM终端的RNDIS设备层包括如下USB控制传输命令：