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CPU並bing行xing
，允yun許xu一yi個ge平ping台tai同tong時shi運yun行xing多duo個ge操cao作zuo係xi統tong，並bing且qie應ying用yong程cheng序xu都dou可ke以yi在zai相xiang互hu獨du立li的de空kong間jian內nei運yun行xing而er互hu不bu影ying響xiang，從cong而er顯xian著zhu提ti高gao計ji算suan機ji的de工gong作zuo效xiao率lv。

　　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(le)VMM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jiHA對運行在虛擬機中的應用程序提供了易於使用、經jing濟ji高gao效xiao的de保bao護hu。當dang需xu要yao不bu中zhong斷duan應ying用yong程cheng序xu的de連lian續xu可ke用yong性xing解jie決jue方fang案an時shi

，使shi用yong比bi通tong常chang情qing況kuang下xia常chang規gui故gu障zhang切qie換huan群qun集ji所suo需xu的de少shao的de多duo的de服fu務wu器qi，就jiu可ke以yi實shi現xian駐zhu留liu在zai不bu同tong物wu理li硬ying件jian平ping台tai上shang的de虛xu擬ni機ji間jian的deN＋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

   gongkongjishizhuanmenweigongyexianchangershejidejisuanji
，gongyexianchangyibanjuyouqiangliedezhendong
，huichentebieduo，lingyouhengaodediancichangliganraodengtedian，qieyibangongchangjunshilianxuzuoyejiyinianzhongyibanmeiyouxiuxi，zaielietiaojianxiayingxianggongkongzhujixiaonengdebudandanshiqishiyongshouming，duiyuguanjianxingyewulaijiangquebaoyewudewendingxinghelianxuxingxiandegewaizhongyao，shiyongxunihuajiagouzhuyaozaiyuxunihuadecaozuoxitongjinjinshiyiwenjianxingshicunzai，baokuoneicundejingxiangdeng
，zaifashengzainanqingkuangxiakeyizuodaolinghaomiaokuaisuwufengqiehuan，suoyizaiguanjianyewuyingyongchangsuobaozhangleyewudelianxukekao。

   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 WINDOWS等deng眾zhong多duo操cao作zuo係xi統tong，實shi現xian以yi往wang不bu可ke能neng實shi現xian的de多duo宿xiu主zhu架jia構gou，在zai工gong控kong應ying用yong當dang中zhong

，可ke以yi滿man足zu多duo種zhong業ye務wu係xi統tong的de需xu要yao。快kuai照zhao功gong能neng在zai虛xu擬ni化hua環huan境jing中zhong支zhi持chi每mei卷juan創chuang建jian多duo個ge快kuai照zhao拷kao貝bei，並bing將jiang這zhe些xie時shi間jian點dian拷kao貝bei分fen配pei給gei其qi他ta虛xu擬ni機ji。這zhe樣yang用yong戶hu隻zhi需xu創chuang建jian生sheng產chan數shu據ju的de快kuai照zhao拷kao貝bei並bing分fen配pei給gei專zhuan門men用yong作zuo測ce試shi的de虛xu擬ni機ji，就jiu能neng夠gou創chuang建jian出chu功gong能neng強qiang大da的de測ce試shi環huan境jing了le。一yi旦dan用yong戶hu建jian立li了le虛xu擬ni服fu務wu器qi環huan境jing，用yong戶hu就jiu能neng夠gou快kuai速su創chuang建jian虛xu擬ni測ce試shi服fu務wu器qi。測ce試shi人ren員yuan不bu僅jin能neng夠gou在zai幾ji秒miao鍾zhong內nei分fen配pei獲huo得de真zhen實shi的de“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

   ruguoxunihuanjingzhongyoushubaitaixuniji，bujinkenengzengjiabeifenchengben
，erqiehaihuidafutigaofuzaxing。liyongkuaizhaogongneng，womenbubizaimeigexunijishangdouanzhuangbeifendaili。womenkejiumeitaixunifuwuqichuangjiankuaizhaokaobei

，ranhouzaijiangzhexiekuaizhaokaobeifenpeigeizhuanmenyongzuobeifenfuwuqidexuniji，yicijinxingbeifen。zheyang ，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。