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(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。

   tiaozhatongjifaxian
，baifenzhibashiyishanggongkongjishigudoushiyouyucaozuoxitongbuwendingzaocheng
，yingxiangxitongwendingdeyinsuyouhenduobaokuodianciganraodengjianjieyinsu
，ruhebaozhengzhujixitongdewendingkekaochengweifangfandezhongdian，chongfenliyongxunihuajishukeyiyouxiaodebaozhengcaozuoxitongdewending
，gongkongjidangzhongbushudeshiluojinshujiagoudeqiyebanxunihuajiagou，zhishangzaibushucaozuoxitonghekongzhiyingyongchengxu，tongguofanyiduijiequebaodicengyingyongdewendingxing。

　　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)。