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        我們知道，在今天很多工廠中，操作員需要維護多個服務器來運行多個應用，完成不同功能。因為需要維護和占用空間，每個服務器對工廠而言都增加了負擔，且需要大量的電力和冷卻。為了保證設備正常運行，日常還要對硬件和操作系統（OS）升級，以及復雜的系統管理。工廠的運行壓力要求降低整體擁有成本，降低員工的薪資。
        因為以上問題的提出，所以要減少服務器的數量。工廠采用一種優先級的排隊方法——逐個刪除不需要的服務器，同時降低了維護和運行成本。但它們不能降低整個工廠的可靠性，這就是虛擬化可以施展的舞臺——利用大量不用資源。當今的服務器允許多個操作系統和應用同時運行，用簡單的話說，虛擬化就是把一個物理服務器分解成多個虛擬服務器。
        虛擬化的過程就是把稱為管理程序的軟件層直接插入計算機的硬件之上。管理程序層呈現出多套“虛擬硬件”，包含相同的組件，像一個通用機（比如，母板，芯片組，等）。對于一個操作系統，虛擬硬件與一個通用機是一樣的。虛擬軟件使原來運行在多個計算機的應用運行在一個服務器上。
        虛擬硬件，與虛擬盤、操作系統和應用一起，可以封裝在單一的文件套裝中，被稱為虛擬機。允許多個虛擬機運行于單一的硬件組上。雖然使用同一個物理硬件，管理程序能確保它們之間完全隔離。這就防止了把一個虛擬機中的問題傳給另一個虛擬機，可以把一個虛擬機從一個物理機移到另一個物理機，就像它沒有安裝在同一個硬件上。
        這種方法具有4個主要優點www.cechina.cn，因此吸引了全球制造商的注意：
        ■ 大大減少了PC的硬件數量；
        ■ 減少了操作系統和硬件頻繁變化所帶來的影響；
        ■ 簡化了整體系統的管理；
        ■ 提高了可用性、可靠性和災難恢復能力。

        PC硬件性能
        在競爭的市場中，PC硬件的制造商都要面對提高機器性能的壓力。當然也需要提高應用性能，但對比PC 性能的增長，對應用性能的要求相對較慢，結果使機器的性能沒有得到充分利用。這個多出的能力可以用于執行其他任務。利用這種能力的方法是在一個操作系統上同時運行多個應用。然而，這可能產生應用之間的不兼容或性能沖突，以及不同應用運行在不同操作系統等問題。
        利用虛擬化，多個虛擬機可以在單一物理機上，在它們各自的操作系統和應用環境同時運行。當保證每個虛擬機都具有適當資源，執行給定任務并保持彼此隔離時www.cechina.cn，可以達到既定目標。通過這種合并，硬件資源使用最大化，減少了對多個物理機的需求。此外，減少了服務器，也相應減少了空間、電力、冷卻和維護，減少了工廠的運行成本。
        虛擬化也使工廠更容易擴展任務，而不用增加新的硬件。在物理服務器上能夠連續增加虛擬機，只要有足夠的可用資源滿足它們運行需要。因為多個應用運行在同一個計算機硬件上，所以它們之間可以通信，提高了性能。這也刪除了網絡硬件，包括交換機和路由器。
        操作系統和硬件升級
        工廠操作員和制造商經常面對的挑戰是：技術的快速發展造成硬件與操作系統的分離，并且需要經常升級。反映到流程控制運行中——操作員不喜歡這種變化。經理們也反對工廠中核心資產的變化www.cechina.cn，因為維護費用非常高昂，特別是有些維護與他們無關。何況經理們很難馬上看到升級操作系統或硬件帶來的投資回報與切實收益。
        虛擬化可以幫助用戶使用現有的硬件，只要它能提供執行一個應用所需的最小等級。這樣工廠可以減少系統硬件的成本。在一個很長的周期里，運行在同一物理硬件上的能力不再依賴硬件本身，而是依賴于它能夠支持什么樣的虛擬化環境。

        當硬件需要升級時，虛擬化可以使工廠可能的中斷最小化，因為不需要重新安裝操作系統。應該感謝虛擬化的這種先進性，因為在更換硬件時，計算機的操作系統和應用不用停機。
        管理容易
        虛擬化支持“一次建造，多次擴展”的特性。它把硬件配置、操作系統和應用程序包含在一個“封裝”中。這種封裝的新實例幾乎都相同，因此減少了配置錯誤和安裝時間，保證了可靠性和可重復性。部署一個新結點的時間只要幾分鐘，對比傳統的方法需要幾星期。

        虛擬化改進了診斷，操作員可以監視系統性能，訪問任何結點的桌面。能夠從單一集成的用戶界面觀察整機的健康和狀態信息。操作員從同一界面可以停止、啟動和重啟一個結點。
        遠程管理更為簡單。一臺物理系統需要一臺專用的遠程桌面和管理計算機，但使用虛擬化控制臺的遠程訪問功能相當于免費。
        提高了可用性和可靠性
        虛擬化提供了多種新功能，例如：保護控制中心，這在過去是不可能的。先制定災難恢復計劃，然后測試，當控制中心災難發生時，執行故障切換，把中心切到初級控制室。這就提供更快、更可靠的災難恢復保護。
        虛擬化還能幫助用戶應用歸檔，具有更高的可用性。比如：
        ■ 快照可立刻對某個時間點的過程回放。
        ■ 用戶可部署一個公共的數據庫，可以被多個虛擬機所共享。
        ■ 如果硬件失效，它可以被不同的硬件所替代，不影響虛擬機運行。
        實際用戶舉例
        位于路易斯安娜州蓋斯馬的霍尼韋爾專業原料公司，成功地應用了虛擬機技術，減小了基礎架構、維護成本和電力消耗。虛擬計算機系統最初在離線狀態測試和開發。當這個項目成功后控制工程網版權所有，工廠的操作員培訓系統（OTS）也使用了虛擬化，并且在一個生產環境中部署。
        除了離線流程開發和OTS系統，所有4個先進流程控制應用安裝在4個虛擬服務器中。他們相關的維護和開發應用放在另外的2臺虛擬服務器上。所有6臺虛擬機（VM）然后加載到一個物理服務器上，運行在VMware的vSphere 虛擬平臺上。
        現在進入了第二年控制工程網版權所有，這些功能已經成功地運行在一個真正的虛擬環境中。虛擬化技術帶來的收益包括：
        ■ 企業資源和應用提高了效率和可用性；
        ■ 節省了硬件安裝和工程用時，因為虛擬化系統減少了部署成本；
        ■ 增加了易用性，使用虛擬平臺容易配置與克隆；
        ■ 簡化系統維護；
        ■ 先前測試可提高用戶自信心；
        ■ 可以對虛擬機進行更改、拷貝和替換，就像對一般的文件操作；
        ■ 低安全需求和低風險環境使測試和開發具有更大的靈活性。
        事半功倍
        因為提高了控制系統服務器的利用，虛擬化幫助工廠達到了投入產出最大化的目標。操作員能夠使用這項技術減少服務器占用空間，同時保證了他們操作物理空間，減少硬件升級帶來的中斷，使系統容易維護。虛擬化是一種高效率，高性價比的解決方案，為用戶增加可靠性，減少運行成本，同時保證了安全和生產率。
        其實，如果把多臺服務器甚至世界上所有的服務器進行虛擬化，就是云。