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rongVMMruanjiannenggougaijinchunruanjianjiejuefangan。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(ji)HA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(de)N＋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、shiyong，ranhoujinxingzaifenpeihuoshanchu。zhedailailejudadelinghuoxing。buguo，zaizhezhonggaodudongtaihuadehuanjingzhong，bixuquebaoyiyuxunifuwuqixiangtongdejianhuafangshilaitigonghezaifenpeicunchurongliang。cunchuxunihuayouzhuyushixianzhezhonglinghuoxing。

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)。