工程和IT洞察:虚拟化制造IT

虚拟系统正在迅速入侵现有的服务器环境。空调机房和环保机房中的大型服务器机架正在被较小机架的服务器所取代，这些服务器的功率和冷却要求要小得多，但性能、内存和磁盘空间更大。即使是通常位于离车间更近的小型服务器室的制造业IT系统，也正在被远程虚拟服务器所取代，这些服务器通常位于同一地点，但位于一个中心位置。这些变化将极大地简化当今制造系统中的许多问题，如升级方法、备份方法和备用方法。虽然虚拟化的经济效益将推动IT部门使用虚拟系统，但制造业的优势意味着制造业IT部门应该积极鼓励和支持虚拟化。

经济因素正在推动公司转向虚拟化。一台具有32 GB或64 GB内存的冗余主机服务器，几个千兆级网络连接，并由多个tb的RAID SAN(存储区域网络)磁盘服务器支持，其成本比同等能力的小型服务器群低70%至80%。制造IT系统的负载监控显示，一台主机服务器可以处理4到12台运行典型制造IT应用程序的虚拟机(vm)。

2010年12月在北卡罗来纳州三角研究园举行的ISA/ISPE会议上，一个典型系统的测量节省，记录了资本设备节省72%(50,400美元减少到13,000美元)，每年直接能源节省42% (4,788 W到700 W)，冷却减少85% (16,000 btu到2334 btu)。在一个实现中，一台具有35gb内存和2tb (TB)磁盘空间的服务器取代了4个历史服务器、1个I/O服务器、6个专用工作站、1个备份服务器、1个打印服务器、1个域控制器、1个Microsoft SharePoint服务器和1个SMTP服务器，并且仍然提供了50%的增长能力。由于这些显著的节省，大多数设施中的所有服务器都将快速迁移到虚拟环境中。

转向虚拟化还带来了其他好处，特别是在更新方面。工业系统中的一个常见问题是管理来自供应商的所有更新。一个典型的站点可能有20到80个应用程序，这些应用程序通常来自多个供应商，并且许多应用程序使用不同的操作系统版本。管理应用程序和操作系统的更改是一项全职工作，而且尤其困难，因为必须提前很久计划对生产系统的更改，以便升级不会停止生产。虚拟化为这个问题提供了一个很好的解决方案。

大多数虚拟化系统都提供了创建系统“快照”的功能。这是当前系统的副本，如果必须撤消对系统所做的更改，可用于回滚，或复制当前VM并将其克隆到另一个VM。克隆系统可以是升级过程的一部分。它为您提供了一种方法，用于对当前环境的副本进行更改，运行测试以确保更改有效且不会“破坏”任何内容，然后将更改后的版本复制回正在运行的版本。这允许您脱机进行更改，而不影响生产，但确保您正在使用准确的当前配置。

要使此方法工作，您需要为克隆副本设置一个完整的独立环境。此环境必须包括所有外围服务:I/O服务(如OPC服务器)、打印服务、域服务、安全服务、许可证服务和文件共享服务。虽然您可能只升级一个VM，但您可能需要系统内所有VM的副本来重新创建生产环境。克隆副本必须在完全独立的网络上安装和测试，因为您不希望更改测试服务器的名称，而这需要一个单独的域控制器。在某些环境中，您可以在同一虚拟机主机上运行克隆副本，并将克隆虚拟机配置为在它们自己的内部独立网络中运行。克隆的虚拟机将不能访问自包含网络之外的网络，也没有人可以看到该网络。一旦您执行了更新并使用本地测试验证了更新，您就可以获取更新后系统的快照并将其复制到生产环境中。您仍然必须停止生产以停止生产服务器、安装副本并重新启动服务器，但这将比在生产系统上安装更新并运行测试快得多。

硬件和能源经济性将推动IT部门采用虚拟化，但是快照和快速克隆系统所提供的附加功能对制造业来说是有价值的特性。这种额外的功能将减少生产停机时间，并降低升级导致当前系统崩溃的风险。制造IT部门应该学习虚拟机技术和功能，并积极鼓励和支持您的公司转向虚拟化。

- 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。请通过dbrandl@brlconsulting.com联系他。马克·霍斯克编辑，控制工程，www.globalelove.com．

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