編者語：虛(xu)擬(ni)化(hua)應(ying)用(yong)到(dao)工(gong)業(ye)控(kong)製(zhi)當(dang)中(zhong)可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)保(bao)證(zheng)工(gong)控(kong)主(zhu)機(ji)的(de)高(gao)可(ke)用(yong)性(xing)
，提(ti)高(gao)計(ji)算(suan)機(ji)的(de)工(gong)作(zuo)效(xiao)率(lv)。本(ben)文(wen)介(jie)紹(shao)工(gong)控(kong)主(zhu)機(ji)虛(xu)擬(ni)化(hua)技(ji)術(shu)的(de)特(te)點(dian)，詳(xiang)細(xi)介(jie)紹(shao)了(le)如(ru)何(he)將(jiang)虛(xu)擬(ni)化(hua)技(ji)術(shu)應(ying)用(yong)於(yu)工(gong)控(kong)機(ji)。

   當(dang)今(jin)虛(xu)擬(ni)化(hua)技(ji)術(shu)已(yi)經(jing)滲(shen)透(tou)到(dao)社(she)會(hui)關(guan)鍵(jian)行(xing)業(ye)核(he)心(xin)計(ji)算(suan)業(ye)務(wu)中(zhong)，虛(xu)擬(ni)化(hua)的(de)出(chu)現(xian)改(gai)變(bian)了(le)傳(chuan)統(tong)的(de)單(dan)一(yi)計(ji)算(suan)機(ji)架(jia)構(gou)，虛(xu)擬(ni)化(hua)的(de)高(gao)可(ke)用(yong)性(xing)和(he)快(kuai)速(su)遷(qian)移(yi)特(te)性(xing)有(you)效(xiao)保(bao)證(zheng)了(le)關(guan)鍵(jian)係(xi)統(tong)的(de)計(ji)算(suan)機(ji)業(ye)務(wu)連(lian)續(xu)，有(you)效(xiao)降(jiang)低(di)了(le)由(you)計(ji)算(suan)機(ji)故(gu)障(zhang)導(dao)致(zhi)的(de)業(ye)務(wu)中(zhong)斷(duan)，將(jiang)損(sun)失(shi)降(jiang)到(dao)最(zui)低(di)。虛(xu)擬(ni)化(hua)應(ying)用(yong)到(dao)工(gong)業(ye)控(kong)製(zhi)當(dang)中(zhong)可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)保(bao)證(zheng)工(gong)控(kong)主(zhu)機(ji)的(de)高(gao)可(ke)用(yong)性(xing)，降(jiang)低(di)由(you)於(yu)工(gong)控(kong)主(zhu)機(ji)損(sun)壞(huai)導(dao)致(zhi)的(de)業(ye)務(wu)中(zhong)斷(duan)
，CPU的虛擬化技術可以單CPU模擬多CPUbingxing，yunxuyigepingtaitongshiyunxingduogecaozuoxitong，bingqieyingyongchengxudoukeyizaixianghudulidekongjianneiyunxingerhubuyingxiang，congerxianzhutigaojisuanjidegongzuoxiaolv。

　　1 工控主機虛擬化技術特點

   工控主機的虛擬化技術是一種硬件方案，支持虛擬技術的CPU帶(dai)有(you)特(te)別(bie)優(you)化(hua)過(guo)的(de)指(zhi)令(ling)集(ji)來(lai)控(kong)製(zhi)虛(xu)擬(ni)過(guo)程(cheng)，通(tong)過(guo)特(te)殊(shu)的(de)指(zhi)令(ling)集(ji)，虛(xu)擬(ni)機(ji)會(hui)很(hen)容(rong)易(yi)提(ti)高(gao)性(xing)能(neng)
，虛(xu)擬(ni)化(hua)技(ji)術(shu)可(ke)提(ti)供(gong)基(ji)於(yu)芯(xin)片(pian)的(de)功(gong)能(neng)，借(jie)助(zhu)兼(jian)容(rong)VMM軟ruan件jian能neng夠gou改gai進jin純chun軟ruan件jian解jie決jue方fang案an。由you於yu虛xu擬ni化hua硬ying件jian可ke提ti供gong全quan新xin的de架jia構gou，支zhi持chi操cao作zuo係xi統tong直zhi接jie在zai上shang麵mian運yun行xing，從cong而er無wu需xu進jin行xing二er進jin製zhi轉zhuan換huan，減jian少shao了le相xiang關guan的de性xing能neng開kai銷xiao
，極ji大da簡jian化hua了leVMM設計，進而使VMM能夠接通用標準進行編寫、性能更加強大。

   工控主機的虛擬化基礎架構具有在任意虛擬化平台之間遷移虛擬機、快照、在資源池中的備用主機上自動重新啟動以及VMotion等(deng)高(gao)級(ji)功(gong)能(neng)特(te)性(xing)，因(yin)而(er)在(zai)它(ta)創(chuang)建(jian)的(de)環(huan)境(jing)中(zhong)
，遇(yu)到(dao)停(ting)機(ji)時(shi)最(zui)多(duo)不(bu)過(guo)就(jiu)是(shi)簡(jian)單(dan)的(de)重(zhong)新(xin)啟(qi)動(dong)而(er)已(yi)。對(dui)於(yu)防(fang)止(zhi)應(ying)用(yong)程(cheng)序(xu)或(huo)硬(ying)件(jian)發(fa)生(sheng)故(gu)障(zhang)的(de)連(lian)續(xu)可(ke)用(yong)性(xing)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)來(lai)說(shuo)，工(gong)控(kong)主(zhu)機(ji)HA對運行在虛擬機中的應用程序提供了易於使用
、jingjigaoxiaodebaohu。dangxuyaobuzhongduanyingyongchengxudelianxukeyongxingjiejuefanganshi，shiyongbitongchangqingkuangxiachangguiguzhangqiehuanqunjisuoxudeshaodeduodefuwuqi，jiukeyishixianzhuliuzaibutongwuliyingjianpingtaishangdexunijijiandeN＋1群集。

虛擬機的原理：寄居架構和裸金屬架構

　　2 工控機現場工作特有要求

   工gong控kong機ji是shi專zhuan門men為wei工gong業ye現xian場chang而er設she計ji的de計ji算suan機ji，工gong業ye現xian場chang一yi般ban具ju有you強qiang烈lie的de震zhen動dong，灰hui塵chen特te別bie多duo
，另ling有you很hen高gao的de電dian磁ci場chang力li幹gan擾rao等deng特te點dian，且qie一yi般ban工gong廠chang均jun是shi連lian續xu作zuo業ye即ji一yi年nian中zhong一yi般ban沒mei有you休xiu息xi，在zai惡e劣lie條tiao件jian下xia影ying響xiang工gong控kong主zhu機ji效xiao能neng的de不bu單dan單dan是shi其qi使shi用yong壽shou命ming，對dui於yu關guan鍵jian性xing業ye務wu來lai講jiang確que保bao業ye務wu的de穩wen定ding性xing和he連lian續xu性xing顯xian得de格ge外wai重zhong要yao，使shi用yong虛xu擬ni化hua架jia構gou主zhu要yao在zai於yu虛xu擬ni化hua的de操cao作zuo係xi統tong僅jin僅jin是shi以yi文wen件jian形xing式shi存cun在zai，包bao括kuo內nei存cun的de鏡jing像xiang等deng，在zai發fa生sheng災zai難nan情qing況kuang下xia可ke以yi做zuo到dao零ling毫hao秒miao快kuai速su無wu縫feng切qie換huan，所suo以yi在zai關guan鍵jian業ye務wu應ying用yong場chang所suo保bao障zhang了le業ye務wu的de連lian續xu可ke靠kao。

   調(tiao)查(zha)統(tong)計(ji)發(fa)現(xian)，百(bai)分(fen)之(zhi)八(ba)十(shi)以(yi)上(shang)工(gong)控(kong)機(ji)事(shi)故(gu)都(dou)是(shi)由(you)於(yu)操(cao)作(zuo)係(xi)統(tong)不(bu)穩(wen)定(ding)造(zao)成(cheng)，影(ying)響(xiang)係(xi)統(tong)穩(wen)定(ding)的(de)因(yin)素(su)有(you)很(hen)多(duo)包(bao)括(kuo)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)等(deng)間(jian)接(jie)因(yin)素(su)，如(ru)何(he)保(bao)證(zheng)主(zhu)機(ji)係(xi)統(tong)的(de)穩(wen)定(ding)可(ke)靠(kao)成(cheng)為(wei)防(fang)範(fan)的(de)重(zhong)點(dian)，充(chong)分(fen)利(li)用(yong)虛(xu)擬(ni)化(hua)技(ji)術(shu)可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)的(de)保(bao)證(zheng)操(cao)作(zuo)係(xi)統(tong)的(de)穩(wen)定(ding)

，工(gong)控(kong)機(ji)當(dang)中(zhong)部(bu)署(shu)的(de)是(shi)裸(luo)金(jin)屬(shu)架(jia)構(gou)的(de)企(qi)業(ye)版(ban)虛(xu)擬(ni)化(hua)架(jia)構(gou)
，之(zhi)上(shang)再(zai)部(bu)署(shu)操(cao)作(zuo)係(xi)統(tong)和(he)控(kong)製(zhi)應(ying)用(yong)程(cheng)序(xu)
，通(tong)過(guo)翻(fan)譯(yi)對(dui)接(jie)確(que)保(bao)底(di)層(ceng)應(ying)用(yong)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)。

　　3 虛擬化技術如何應用於工控機

   通過虛擬化應用，可以讓不同的操作係統在同一台控製主機上同時運行，如UNIX LINUX WINDOWSdengzhongduocaozuoxitong
，shixianyiwangbukenengshixiandeduoxiuzhujiagou
，zaigongkongyingyongdangzhong，keyimanzuduozhongyewuxitongdexuyao。kuaizhaogongnengzaixunihuahuanjingzhongzhichimeijuanchuangjianduogekuaizhaokaobei，bingjiangzhexieshijiandiankaobeifenpeigeiqitaxuniji。zheyangyonghuzhixuchuangjianshengchanshujudekuaizhaokaobeibingfenpeigeizhuanmenyongzuoceshidexuniji，jiunenggouchuangjianchugongnengqiangdadeceshihuanjingle。yidanyonghujianlilexunifuwuqihuanjing，yonghujiunenggoukuaisuchuangjianxuniceshifuwuqi。ceshirenyuanbujinnenggouzaijimiaozhongneifenpeihuodezhenshide“實時”數據，還能在整個測試過程中進行數據快照。

   由於在虛擬環境中添加和刪除虛擬機及應用非常方便，因此
，環境的動態性很強。換言之，虛擬機總在被創建
、使shi用yong
，然ran後hou進jin行xing再zai分fen配pei或huo刪shan除chu。這zhe帶dai來lai了le巨ju大da的de靈ling活huo性xing。不bu過guo，在zai這zhe種zhong高gao度du動dong態tai化hua的de環huan境jing中zhong，必bi須xu確que保bao以yi與yu虛xu擬ni服fu務wu器qi相xiang同tong的de簡jian化hua方fang式shi來lai提ti供gong和he再zai分fen配pei存cun儲chu容rong量liang。存cun儲chu虛xu擬ni化hua有you助zhu於yu實shi現xian這zhe種zhong靈ling活huo性xing。

實現效果

   如ru果guo虛xu擬ni環huan境jing中zhong有you數shu百bai台tai虛xu擬ni機ji
，不bu僅jin可ke能neng增zeng加jia備bei份fen成cheng本ben，而er且qie還hai會hui大da幅fu提ti高gao複fu雜za性xing。利li用yong快kuai照zhao功gong能neng
，我wo們men不bu必bi在zai每mei個ge虛xu擬ni機ji上shang都dou安an裝zhuang備bei份fen代dai理li。我wo們men可ke就jiu每mei台tai虛xu擬ni服fu務wu器qi創chuang建jian快kuai照zhao拷kao貝bei
，然ran後hou再zai將jiang這zhe些xie快kuai照zhao拷kao貝bei分fen配pei給gei專zhuan門men用yong作zuo備bei份fen服fu務wu器qi的de虛xu擬ni機ji，以yi此ci進jin行xing備bei份fen。這zhe樣yang
，唯wei一yi需xu要yao安an裝zhuang備bei份fen軟ruan件jian的de虛xu擬ni機ji就jiu是shi備bei份fen服fu務wu器qi了le。在zai處chu理li數shu百bai個ge虛xu擬ni服fu務wu器qi時shi
，這zhe樣yang做zuo有you助zhu於yu大da幅fu降jiang低di備bei份fen許xu可ke證zheng的de成cheng本ben
，通tong過guo快kuai照zhao功gong能neng有you效xiao提ti高gao工gong控kong機ji的de穩wen定ding性xing。