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)VMMruanjiannenggougaijinchunruanjianjiejuefangan。youyuxunihuayingjianketigongquanxindejiagou，zhichicaozuoxitongzhijiezaishangmianyunxing，congerwuxujinxingerjinzhizhuanhuan，jianshaolexiangguandexingnengkaixiao

，jidajianhualeVMM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、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 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

   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。