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VMotiondenggaojigongnengtexing，yinerzaitachuangjiandehuanjingzhong
，yudaotingjishizuiduobuguojiushijiandandezhongxinqidongeryi。duiyufangzhiyingyongchengxuhuoyingjianfashengguzhangdelianxukeyongxingjiejuefanganlaishuo
，gongkongzhujiHA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

   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。