问题描述

现在，在我们的工作环境中，以笔记本为办公平台，在其上完成例如编码、远程、文档处理等等工作。对于其他数据资源，则保存在远程文件托管服务（例如 NAS 或云盘服务等等）中，通过网络进行远程访问及数据备份；

但是，该方案的最大问题是我们无法保证网络总是可用或高速，在某些特殊工作环境中，或无法访问网络，或网络速度受限，或网络质量不稳定，导致我们无法访问远程文件托管服务中的资源；

所以，我们尝试将经常访问的数据资源本地化，即将常用访问的数据直接保存在笔记本电脑上，并在其上运行备份服务以将我们的数据备份到远程文件托管服务。鉴于此，即使网络资源成为瓶颈，也不会影响我们对数据资源的访问，而远程文件托管服务则作为 极低频访问资源的存储 及 笔记本数据备份的后端存储 而存在；

但是，随着办公平台的扩大，我们平时不得不以 Linux 系统为主要办公环境，但是有的时候会用到 Windows 系统，尤其是需要运行仅支持 Windows 平台的软件（例如企业微信、钉钉、微信等等）。我们尝试更换 Macbook，但并不能解决问题；两个笔记本，携带也不方便；通过 Wine 方案，仅能解决部分软件的运行问题，仍旧存在部分软件无法通过 Wine 来运行；

所以，我们尝试在虚拟机中运行操作系统，将我们的办公环境迁移到虚拟机。我们在宿主机中运行 Linux 操作系统，并在其中部署桌面虚拟化（例如 VirtualBox 等等），并在虚拟机中运行 Windows 操作系统。同时，借助虚拟机的 Guest Additions 组件，实现宿主机与虚拟机之间互操作（例如文件共享、复制粘贴等等）

但是，很多时候两个操作系统（Windows/Linux）都要使用相同的服务。例如：或为了提供网络质量，两个操作系统都需要使用网络加速服务；或为了访问办公网络，两个操作系统都要接入企业 VPN 服务；

所以，我们开始思考，既然虚拟机的流量是通过 NAT 进行网络访问，那能不能在虚拟化中运行路由器操作系统，然后所有的虚拟机操作系统将数据包发往路由器操作系统，而路由器操作系统的其他接口负责将数据包发送到外部网络。这样的网络模型就更加贴近于现实环境的终端网络，事情也变得越来越疯狂……（2018-12-13）

关键词：可移动数据中心、边缘数据中心、便携式数据中心、虚拟数据中心

解决方案

# 12/13/2018 根据我们的想法进行描绘，整个系统原型类似如下：

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|   OpenWrt   | Windows VM | Linux VM |    ...    |
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|   LINUX + KVM + Storage                         |
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|                     LAPTOP                      |
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LAPTOP：最底层是笔记本物理硬件本身，所有的环境将运行在其上。这其中既有配电设施，又有冷却设施，运维管理中心则为本机。至于机柜和布线系统，鉴于整个系统的基于多种虚拟化技术实现，所以完全不需要机柜和布线系统；

LINUX + KVM + Storage：向上则是虚拟化环境，运行 Linux 操作系统，并在其中部署 KVM 虚拟化，最后将物理存储加入到 KVM 虚拟化的存储池中，以向上层虚拟机提供存储服务；

OpenWrt：作为虚拟机访问外部网络的网关，所有虚拟机流量将通过 OpenWrt 路由到外部网络。对于 KVM 环境，运行 OpenWrt in QEMU 路由，网络加速也在 OpenWrt 中实现，通过全局流量检查来同时实现 Linux 和 Windows 的网络加速，如此便无需在两个系统中安装客户端；

Windows VM、Linux VM：作为实际我们办公的操作系统，且所有虚拟机网卡与 OpenWrt 网卡位于相同的二层网络，所有的虚拟机流量将发送到 OpenWrt，并由 OpenWrt 的另张网卡发送到外部网络；

虚拟机的数据共享：鉴于多个虚拟机间的很多数据、文件、程序是需要共享的，我们通过用 NFS 或 CIFS 来实现。但是存储还是落在主机上，所以需要使用 KVM 隔离网络来允许虚拟机访问宿主机，这导致但个虚拟机至少有两块网卡；

虚拟机的桌面访问：宿主机具备图形化桌面，我们使用 virt-manager 对 KVM 虚拟机进行管理及桌面访问，对于虚拟机间的复制粘贴，通过 SPICE Agent 能够解决；

如此，我们便能将数据中心装在包里，随身携带。硬件配置要求，取决于个人工作负载，我们平时运行 Linux 及相关的应用就要 16G 的内存，主要是应用程序开的多；