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)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
、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

   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、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。