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CPUdaiyoutebieyouhuaguodezhilingjilaikongzhixuniguocheng，tongguoteshudezhilingji，xunijihuihenrongyitigaoxingneng
，xunihuajishuketigongjiyuxinpiandegongneng，jiezhujianrongVMM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、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

   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

   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。