工程和IT洞察:制造业IT的未来是虚拟的
虚拟化的好处包括更快的启动速度、更强的计算能力和更容易的升级。
我已经看到了IT的未来，而未来是虚拟的。未来的IT环境将构建在虚拟系统上，这将包括制造业中使用的多个IT系统。这包括数据库、历史记录、hmi、调度器，甚至我们用来运行制造操作的控制器。如今，虚拟系统有多种形式，从互联网访问的基于“云”的系统到公司拥有的运行管理程序服务器的服务器场。虚拟化对制造业IT的好处包括更快的应用程序、在几小时而不是几个月内启动、更多的计算机能力和更容易的升级。
虚拟系统是一个古老的概念，但随着现代技术的发展，它又复活了。在计算的早期，在20世纪60年代，IBM的MVS操作系统上有一个叫做TSO(分时选项)的概念。它实际上使一台IBM大型机看起来像多台IBM大型机，每台计算机都连接到一个单独的终端，每台计算机运行一个应用程序。现代的对等版本将此提升到下一个层次，使一台服务器在操作系统层充当多台服务器。虚拟化有多种方法，但在所有未来的服务器群环境中最常见的一种方法是基于管理程序的概念。管理程序是一个被剥离的操作系统，它为其他操作系统提供了一个虚拟环境。它通过提供一个完整的虚拟硬件环境来掩盖底层硬件。虚拟环境为每个虚拟机提供许多核心处理器、内存、磁盘空间和网络访问。管理程序运行客户操作系统，如Microsoft Windows Server 2008、Microsoft Windows 7、Linux，甚至Microsoft DOS。最常用的hypervisor系统是VMWare的vSphere(一种精简和定制的Linux)、Citrix的XenServer(也是一种精简和定制的Linux)和Microsoft的Hyper-V(一种精简和定制的MS-Server 2008)。
摩尔定律是虚拟化将成为主导IT实现架构的原因。摩尔定律是1965年的一项经验观察，即集成电路中可以放在芯片上的元件数量每两年翻一番。45年后，大多数专家认为，在达到硬物理极限之前，我们还有几个翻倍周期。
虽然由于热分散和光速的限制，处理器的速度已经开始稳定在3 GHz左右，但芯片制造商却在芯片中添加了核心处理器。四核、八核和16核处理器是常见的，未来的系统将拥有数百个核心处理器。内存密度也增加了，遵循摩尔定律，为多核处理器提供了大量的RAM。磁盘密度和网络速度也以各自的速度翻了一番，提供了tb级的廉价磁盘存储和千兆级的网络访问。这些进步意味着单个虚拟化服务器可以取代数十个非虚拟化服务器，这将导致我们构建、购买、使用和管理IT服务的方式发生重大变化。由于一台服务器可以提供如此强大的计算能力，每个主应用程序一台服务器的旧IT概念没有意义。
管理程序环境的另一个特性是只需几分钟就可以创建一个新的虚拟化服务器。所有主要的管理程序系统都允许您获取现有系统的快照，并通过复制快照文件使用该快照创建新服务器。第一次安装操作系统通常需要一定的时间，但以后的安装可以在几分钟内完成。大多数虚拟化IT部门在不同的补丁级别上保存多个操作系统的快照，以便快速构建应用程序所需的任何系统。
新的IT硬件模型将是一个公用事业系统模型，就像电力模型和电话模型一样。在今天的环境下，订购一台新服务器可能需要几周或几个月的时间。这包括获得批准、检查服务器群中是否有空间用于服务器、确定应用程序所需的硬件、订购硬件、安装操作系统以及将其添加到公司网络的时间。所有这些都必须在应用程序加载到服务器之前完成。这与订购一条新的电话线或一个额外的电源插座相比。支持组织管理可用资源，自主添加或删除硬件以满足需求，并快速提供所请求的服务。现代IT环境将以类似的方式运行。在虚拟化环境中，虚拟服务器(处理器、内存和磁盘)的成本仅为同等物理服务器成本的百分之几。虚拟服务器的成本是如此之低，以至于它们可能会被作为正常的费用处理，而不是作为资本化的购买。将来，您将决定所需的应用程序，从供应商那里获得所需的服务器规格，从IT部门订购虚拟服务器，并在几小时或几天内(而不是几个月)安装软件。 IT departments will manage the virtual servers, expand the server farm to meet expected needs, and decommission virtual servers (free their resources) when the applications are no longer needed.
未来的专栏文章将讨论迫使大多数(如果不是全部的话)制造业IT系统进入虚拟化环境的经济驱动因素。这些包括在硬件、暖通空调和空间方面的实际成本节省，用户将在此环境中看到;虚拟化如何提供具有成本效益的补丁策略;在应用程序升级中使用虚拟化;以及虚拟化如何处理备份和备用问题。
- Dennis Brandl是BR + L咨询在卡里，北卡罗来纳州，www.brlconsulting.com。他的公司专注于IT制造业。通过dbrandl(at)brlconsulting.com联系他。马克·霍斯克编辑，控制工程, www.globalelove.com。
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