大家好，我是“智造扫地僧”自媒体团队中负责职业发展和工业自动化的“不惑”，后续我将陆续从技术角度去分享自动化领域中使用的相关技术，希望能够帮助到您。“云计算”用一个充满想象力的名词，随着智能制造的推行和数字化转型的加速，越来越多的走进每一个人的眼里，其软件和硬件的解耦，计算资源、网络资源、存储资源的解耦，让我们得以充分的释放计算机上的资源，并极大的保障了应用、服务的运行安全。而作为技术的吞金兽，自动化也在其DCS系统中引入了虚拟化作为服务器的底层技术。今天我们将简单的说一下虚拟化技术版权声明：本文为自媒体“智造扫地僧”原创文章，未经同意禁止转载。这是扫地僧写的第22篇文章其实对于很多自动化的工程师而言，虚拟化技术也许并不陌生，在我们执行项目中，经常可能需要在电脑上安装各种工业相关的软件，这个时候往往软件比较精贵，导致出现很多安装问题，导致安装失败或者已安装的软件不可使用。为此，很多自动化工程师，会选择在PC安装虚拟机，来支持安装不同的操作系统，不同的应用软件，最常见的应该就是VMstation软件了吧。而DCS系统，有些称之为PCS系统，网络需要大量的服务器来支持安装各种应用软件、基础软件或者服务提供，同时有些行业还需要提供开发测试、验证确认、生产运营的3中服务器环境。这些都成倍的放大了DCS系统在运营和管理上的风险和概率，同时也增加了使用和开发成本。目前主流的DCS系统供应商，西门子、罗克韦尔、艾默生等均发展开发了新一代的DCS系统——基于虚拟化技术的DCS系统。那么什么是虚拟化技术呢？简单一点提一下就是相当于把所有的硬件服务器的硬件资源统一进行管理，而这个管理平台就是虚拟化，类似于windows操作系统。除了服务器，目前在DCS系统使用的是超融合的模式，即将计算资源、存储资源、网络资源全部虚拟化。01什么是虚拟化虚拟化，是指通过虚拟化技术将一台计算机虚拟为多台逻辑计算机（对计算机物理资源的抽象，实现资源的模拟、隔离和共享）。在一台计算机上同时运行多个逻辑计算机，每个逻辑计算机可运行不同的操作系统，并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响，从而显著提高计算机的工作效率。虚拟化使用软件的方法重新定义划分IT资源，可以实现IT资源的动态分配、灵活调度、跨域共享，提高IT资源利用率，降低成本，加快部署，极大增强系统整体安全性和可靠性。使IT资源能够真正成为社会基础设施，服务于各行各业中灵活多变的应用需求。02虚拟化的架构虚拟化的架构，简单点说就是指虚拟化在计算机中的位置。一般我们知道计算机的架构一般就是底层的物理资源，中间的操作系统，上层的应用系统。我们之前使用的VMstation软件就是在中间操作系统上运行的。但是虚拟化的架构远远不止这么一种：1.寄居虚拟化架构这种架构就是我们上面所述的那种模式，其中红色框内就是我们的VMstation。从图中我们也可以看见其运行必须在宿主操作系统之上2.裸金属虚拟化架构裸金属虚拟化架构指直接在硬件上面安装虚拟化软件，再在其上安装操作系统和应用，依赖虚拟层内核和服务器控制台进行管理。像AWS、阿里云、腾讯云提供的云服务中裸金属是非常昂贵的，就是因为其能够提供更好的性能。3.操作系统虚拟化架构操作系统虚拟化架构在操作系统层面增加虚拟服务器功能。操作系统虚拟化架构把单个的操作系统划分为多个容器，使用容器管理器来进行管理。宿主操作系统负责在多个虚拟服务器（即容器）之间分配硬件资源，并且让这些服务器彼此独立。4.混合虚拟化架构混合虚拟化架构将一个内核级驱动器插入到宿主操作系统内核。这个驱动器作为虚拟硬件管理器来协调虚拟机和宿主操作系统之间的硬件访问。03常见的虚拟化技术1.KVMKVM是集成到linux内核的系统虚拟化模块，使用linux自身调度器进行管理，工作在X86架构且需支持硬件辅助虚拟化技术（IntelVT和AMD-V）。使用全虚拟化技术，采用混合虚拟化架构。KVM由两部分组成：KVM模块和QEMU。QEMU是一套由FabriceBellard所编写的模拟处理器的自由软件。它与Bochs，PearPC近似，但其具有某些后两者所不具备的特性，如高速度及跨平台的特性。经由kqemu这个开源的加速器，QEMU能模拟至接近真实电脑的速度。KVM是Linuxkernel的一个模块。可以用命令modprobe去加载KVM模块。加载了模块后，才能进一步通过其他工具创建虚拟机。但仅有KVM模块是远远不够的，因为用户无法直接控制内核模块去做事情,你还必须有一个运行在用户空间的工具才行。这个用户空间的工具，kvm开发者选择了已经成型的开源虚拟化软件QEMU。它的特点是可虚拟不同的CPU。KVM使用了QEMU的一部分，并稍加改造，就成了可控制KVM的用户空间工具了。2.XenXen是第一类运行再裸机上的虚拟化管理程序(Hypervisor)。它支持全虚拟化和半虚拟化,属于裸金属架构。Xen支持hypervisor和虚拟机互相通讯。Xen最重要的优势在于半虚拟化，此外未经修改的操作系统也可以直接在xen上运行，能让虚拟机有效运行而不需要仿真，因此虚拟机能感知到hypervisor，而不需要模拟虚拟硬件，从而能实现高性能。3.VMWareESX或vSpherevSphere是完全虚拟化，属于裸金属架构。独立安装和运行在祼机上的系统，因此与VMwareWorkstation软件不同的是它不再依存于宿主操作系统之上。vSphere将应用程序和操作系统从底层硬件分离出来，从而简化了IT操作。用户现有的应用程序可以看到专有资源，而服务器则可以作为资源池进行管理。因此，用户的业务将在简化但恢复能力极强的IT环境中运行。4.DckerDocker内部使用的是Linux容器技术（LXC），属于操作系统轻量级的虚拟化。Docker定义了一套容器构建（build）、分发（ship）和执行（run）的标准化体系，开创了容器云+端开放平台（DockerHub+DockerEngine）的模式，极大地提高了开发部署效率；从生态圈的角度看，Docker过去一年之所以开始普及，主要是在云计算产业迅速发展的环境下，Docker作为虚拟化的补充甚至替代技术而被人们所
转载请注明：http://www.0431gb208.com/sjsbszl/6832.html
