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桌面云业务体验研究报告

用户通过瘦终端、Pad、笔记本、手机等终端,连接网络访问部署在云端的虚拟桌面,像使用PC机一样使用桌面云业务,就是桌面云。

在云化时代,桌面云对用户的主要价值是对数据集中管控、安全性高,移动办公随时随地,按需动态调整资源等,作为接入云世界的方式之一,将改变人们的工作模式。


华为iLab对业界两家桌面云业务初步体验,关键发现如下:

1、桌面云快速登录、流畅应用PPT、语音对话清晰,对网络时延有较高要求:

        RTT小于40ms时可保持好的体验:桌面云登录速度可接受,登录时间小于10s;PPT启动响应速度流畅,画面清晰、感知不到明显延迟;语音MOS体验良好,语音可以听清。

       RTT增大到60ms时体验开始变得难以忍受:PPT翻页有延迟;RTT增大到100ms时,登录变慢,约17.8s;RTT增大到160ms时,语音有明显噪声和延迟。

2、桌面云办公应用的流量不大,但好的体验对带宽要求也不低:

桌面云登录、PPT应用、语音较好的体验需要带宽约10.5Mbps以上。小于5Mbps时登陆开始延迟,小于10.5Mbps时PPT开始出现延迟。

3、桌面云视频消耗的带宽比传统方式大,后续如果要提升视频体验,既需要桌面云视频处理技术的改进,也需要带宽的提升:

体验分辨率为720P的本地视频,需要带宽约为10~25Mbps,传统方式体验带宽约为4.8Mbps,桌面云需要2倍以上带宽。

4、桌面云如果走进千家万户,家里宽带套餐中需预留25Mbps带宽给桌面云。

未来家里多屏同看,4K电视单屏37.5Mbps,1080P手机7.5Mbps,Pad单屏7.5Mbps,桌面云单屏10.5~25Mbps,家庭宽带需要100Mbps带宽。

5、企业园区桌面云办公,单用户流量虽不大,但应用并发率高,带宽要求高。如果纯office办公,需要预留每用户10.5Mbps带宽,如果需要视频,需要预留每用户25Mbps带宽。


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桌面与传统PC的差别



2
桌面云系统


用户通过鼠标、键盘将指令通过网络传送到桌面云虚拟机,桌面云虚拟机响应后,将应用数据进行VDI协议封装,经过网络,传送到客户端,客户端进行显示。桌面云服务器部署在数据中心。



3
桌面云业务体验要素



4
桌面云典型场景交互过程分析


本次选择用户登录、PPT应用、语音通讯、视频体验场景进行初步体验,这四种场景最能代表桌面云协议的键鼠交互技术、图形显示技术、语音处理技术和视频显示技术。



4.1 桌面云登录

桌面云登录,实际是对远在网络另一端的桌面云虚拟机VM的登录,登录过程通过网络拉远在TC终端显示。



RTT小于70ms时,登陆时长小于10s,登陆体验过程速度可接受。

RTT增大到100ms时,登录体验时间变长,约17.8s,主观体验开始不可接受。


登录过程流量模型:

        整个登录过程交互流量约3.9MB,带宽峰值出现在Window主界面显示时,速率为7.8Mbps,鼠标交互指令流量约0.01MB。

        当带宽小于5Mbps时,登录时间明显变长,且登录过程中出现黑屏。



4.2  桌面云使用PPT

PPT先在桌面云虚拟机中打开,通过桌面传输协议投射到客户端。

        RTT小于40ms时,画面清晰,感知不到延迟,翻页响应1s内。

        当RTT增大到60ms,翻页响应时间约3s,有延迟。


PPT过程流量模型

        刷新页面瞬间产生秒峰,分布在0.69~22.65Mbps间,秒峰大小跟PPT内容复杂度有关。

       当带宽小于10.5Mbps时,PPT翻页开始有明显延迟、体验变差。




4.3  桌面云使用语音通讯

参考ITUT PESQ客观语音质量评估方法进行测评:

级别MOS值

MOS

用户满意度

优  

4.0-5.0

很好,听得清

3.5-4.0

听得清楚,有点杂音

3.0-3.5

还可以,可交流

1.5-3.0

勉强,听不太清

0-1.5

极差,听不清


两个用户语音对呼3分钟,语音通讯质量与网络时延关系如下:


语音通讯流量特征:

语音通讯流量很小,上行流量约1.3MB,下行流量约1.6MB,峰值速率出现在接听和挂断瞬间。



4.4 桌面云视频处理机制原因,需要更大的网络带宽来播放视频

桌面云视频解码有两种关键技术:桌面云服务器解码,客户端解码(多媒体重定向)。服务器解码将视频画面作为桌面画面的一部分,通过VDI协议投射到客户端。下面主要分析桌面云服务器解码场景对网络带宽的要求。

视频源的分辨率、内容复杂度、每帧内容变化程度等都会影响服务器到客户端的带宽需求,本次测试带宽与选择的视频源相关。


4.4.1  与传统PC不同,桌面云观看本地及网络视频均需要较高带宽

 

1) 与传统PC不同,桌面云看本地的视频也需要流量

桌面云用不同的播放器观看本地视频(片源分辨率1280x720,码率1.9Mbps):

        桌面云linux客户端采用Mpeg2编码,带宽消耗高,Windows 客户端采用H.264编码。

        传统方式观看720P视频,带宽约4.8Mbps,桌面云观看需10~25Mbps带宽,是传统方式的2倍以上。 


2) 与传统PC不同,桌面云看网络视频的带宽需求也是比较高:


视频片源:736x414,码率为0.9Mbps:

      传统方式约2Mbps,桌面云看网络视频带宽约6Mbps带宽,是传统方式的3倍左右。



3) 桌面云观看视频带宽需求更高的原因:



4.4.2  业界主流桌面云协议看视频网络带宽对比


桌面云协议

网络带宽

ICA/HDX

较低,画面质量不清晰。

PCoIP

HDP

较低

RDP/RemoteFX

SRAP

SPICE

部分数据来源:华三焦点桌面连接协议解析


4.4.3  桌面云技术提升视频体验的建议

        提升客户端视频编码性能

        优化现有的桌面云H.264编码参数。

        使用H.265编码技术替换H.264

        标准化客户端解码的重定向API


4.5  桌面云体验好的带宽需求



5
桌面云业务对园区网的要求


一个大型企业用户共用桌面云的一个数据中心,如下图,根据本次测评数据推断,桌面云要有良好的用户体验:



根据本次测评数据推理,如果桌面云要有良好的用户体验,对应上图:

1、汇聚交换机与核心路由器链路带宽需要20Gbps以上:小汇聚交换机按照500个桌面云用户规划,同时办公或者看标清视频,好的体验需要人均10~25Mbps,需要端口速率至少为5-20GE以上,如果未来要看高清视频,办公和数据备份,汇聚交换机与核心路由器链路带宽至少需要20Gbps以上。

2、数据中心网络DC出口速率建议100GE以上:如果数据中心规划桌面云用户1万,同时办公或者看标清视频,好的体验需要人均10~25Mbps,DC出口速率要达到100GE。

3、桌面云服务器网卡速率至少10GE以上:桌面云服务器按照25个用户规划,好的体验需要人均10~25Mbps,如果并发看720P视频或办公,需要网卡速率大于25*25=625Mbps,未来要看高清和超高清4K视频,至少要10GE的出口。

 

6
桌面云对家庭宽带也大有可为


1  桌面云走进千家万户增值宽带套餐

桌面云走进家庭办公,与家里手机、电视多屏观看视频,带宽需求约100Mbps。

2  ONU或者电视机顶盒集成瘦客户机功能,走进千家万户。

3  瘦终端增加Wifi功能,使得桌面云在企业办公或者家庭中更灵便。


1:本次体验地点:深圳XXX园区 

2:本次评测使用的桌面云条件如下:

3:本次评测用的视频片源如下:


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