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工業(yè)數(shù)據(jù)中心

企業(yè)服務(wù)器的虛擬化

2025China.cn   2015年11月16日

  詢問(wèn)任何一個(gè)IT主管關(guān)于年度的重點(diǎn),毫無(wú)疑問(wèn),他會(huì)有一張長(zhǎng)長(zhǎng)的、多樣化的列表,涵蓋從網(wǎng)絡(luò)安全到操作系統(tǒng)升級(jí),從改善協(xié)作能力再到實(shí)現(xiàn)移動(dòng)辦公。一項(xiàng)幾乎可以肯定的內(nèi)容是:增加服務(wù)器虛擬化的數(shù)量。事實(shí)上,53%的IT經(jīng)理把它作為2013年的頭等大事,僅次于數(shù)據(jù)保護(hù),這是最近IT經(jīng)理日?qǐng)?bào)(IT Manager Daily)對(duì)3200 位IT經(jīng)理進(jìn)行調(diào)查而得出的結(jié)論。

  虛擬化技術(shù)在最近幾年的急劇增長(zhǎng)較容易理解,因?yàn)樗鼮榻M織帶來(lái)了成本和效率的優(yōu)勢(shì)。制造企業(yè)大都采用了該技術(shù) --根據(jù)虛擬機(jī)軟件公司(VMWare)2011年進(jìn)行的一項(xiàng)研究指出:企業(yè)已對(duì)34%的服務(wù)器進(jìn)行了虛擬化。研究表明:雖然該技術(shù)使用的越來(lái)越普遍,但在理解和專業(yè)知識(shí)方面有顯著的差異。這種差異可能表明運(yùn)行的不同,可能會(huì)影響虛擬化的部署。

  當(dāng)一種流行技術(shù)具有這樣的實(shí)在收益,企業(yè)往往會(huì)迅速跟進(jìn)。不幸的是,他們經(jīng)常不考慮特定組織的必要條件。這在制造環(huán)境中尤其重要。讓我們來(lái)看看四個(gè)要考慮的因素:

  1. 了解機(jī)器的升級(jí)周期

  制造資產(chǎn)的更新周期明顯要長(zhǎng)于大多數(shù)IT資產(chǎn)。制造商越來(lái)越難預(yù)測(cè)和管理工廠車間IT基礎(chǔ)資產(chǎn)的升級(jí)預(yù)算。傳統(tǒng)上,升級(jí)IT基礎(chǔ)設(shè)備的硬件,如基于PC的人機(jī)界面也需要昂貴的軟件升級(jí)。因?yàn)橛布ǔ1溶浖枰l繁更新,制造商往往被迫過(guò)早地升級(jí)軟件。此外,每個(gè)硬件的變化需要工程師的介入–有時(shí)可能是昂貴的,更何況可能引起生產(chǎn)停工。

  虛擬化有助于延長(zhǎng)工廠車間硬件系統(tǒng)的使用壽命。因此,這讓制造商更容易創(chuàng)建計(jì)劃預(yù)算、預(yù)測(cè)升級(jí)周期?,F(xiàn)在,服務(wù)器升級(jí)不用換軟件或涉及工程師。這顯著增加了制造商軟件系統(tǒng)的使用壽命 -- 從3、5年延長(zhǎng)到10至15年,或更長(zhǎng)的時(shí)間。更重要的是,它可以讓工廠管理人員因業(yè)務(wù)需要而升級(jí)操作系統(tǒng),而不是因硬件過(guò)時(shí)。

  2. 知道自己的限制

  數(shù)據(jù)中心內(nèi)的物理服務(wù)器通常在穩(wěn)定的環(huán)境中運(yùn)行。而制造環(huán)境要面臨更多的限制,如物理服務(wù)器的空間、用電、冷卻和管理。虛擬化有利于企業(yè)整合服務(wù)器,這當(dāng)然也有利于節(jié)省空間和能源。生產(chǎn)環(huán)境的很多限制實(shí)際上增加了整合的收益。

  為了盡量減少多臺(tái)機(jī)器之間的影響,制造商通常讓每臺(tái)服務(wù)器只運(yùn)行一個(gè)應(yīng)用程序。這不僅導(dǎo)致了物理服務(wù)器的浪費(fèi)--都需要維護(hù)、產(chǎn)生熱量和消耗能量--而且也導(dǎo)致機(jī)器利用不足。例如:典型x86服務(wù)器僅使用了CPU總?cè)萘康?0-15%。通過(guò)虛擬化,制造商可以在一臺(tái)服務(wù)器上運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用,合并服務(wù)器可以提高利用率。合并還有助于簡(jiǎn)化維護(hù),減少熱量,降低能耗。

  3. 評(píng)估管理的需求

  制造業(yè)所需的硬件架構(gòu)比其他行業(yè)更為復(fù)雜。典型的車間通常包括老式的臺(tái)式機(jī)、堅(jiān)固型筆記本電腦、固態(tài)瘦客戶機(jī)和平板電腦。使用分布式工作站可為制造商提供充足的計(jì)算能力、靈活的用戶控制和細(xì)致的用戶體驗(yàn)。但這種模式也要面對(duì)多種管理工作站的挑戰(zhàn),包括配置、補(bǔ)丁管理和應(yīng)用支持的高成本。它還帶來(lái)安全和數(shù)據(jù)管理的風(fēng)險(xiǎn)。

  虛擬化有助于集中控制和管理操作員站和工程師站,減輕工作站硬件部署和支持的費(fèi)用。在服務(wù)器端集中監(jiān)視所有的主機(jī)服務(wù)器和虛擬機(jī),并且可以使用模板部署新虛擬機(jī)。這種集中也簡(jiǎn)化了應(yīng)用程序的管理,用戶不用到工廠現(xiàn)場(chǎng)就能夠快速關(guān)?;蛑貑⑻摂M機(jī)。

  服務(wù)器虛擬化的收益可以擴(kuò)展到客戶端。通過(guò)這種方法,軟件從硬件獨(dú)立出來(lái),硬件的使用也更加靈活。對(duì)所有客戶端狀態(tài)的即時(shí)訪問(wèn)給出了跨車間更棒的可視化。半夜更新軟件和安裝補(bǔ)丁成了一個(gè)噩夢(mèng)--有了虛擬化,這種工作可以集中部署。問(wèn)題客戶端可以復(fù)位,新系統(tǒng)可以預(yù)配置。災(zāi)難恢復(fù)也可以集中化,集中賦予或撤銷用戶訪問(wèn)的能力進(jìn)一步增強(qiáng)了安全性。

  4. 最小化失效

  停機(jī)是制造的敵人,而虛擬化就像一位英雄。它增加了可用性,導(dǎo)致了更高的可靠性和更短的停機(jī)時(shí)間。通過(guò)虛擬化,機(jī)器失效不等于停機(jī),因?yàn)槲锢矸?wù)器經(jīng)常發(fā)生。主機(jī)們會(huì)相互監(jiān)視,并且還監(jiān)視虛擬機(jī)的失效。如果某臺(tái)虛擬機(jī)出現(xiàn)故障,它會(huì)自動(dòng)重啟其他地方的可用資源。此外,容錯(cuò)選項(xiàng)可使兩臺(tái)物理服務(wù)器上的虛擬機(jī)同時(shí)運(yùn)行,在出現(xiàn)硬件故障時(shí)實(shí)現(xiàn)無(wú)擾切換。

  要在制造環(huán)境中順利實(shí)施虛擬化,需要一些特殊的考慮。與經(jīng)驗(yàn)豐富的專家合作可以幫助這個(gè)過(guò)程平滑過(guò)渡。例如,與羅克韋爾自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)和安全服務(wù)團(tuán)隊(duì)合作,他們具有制造業(yè)和IT兩方面的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)。一個(gè)專門從事虛擬化的團(tuán)隊(duì),可以提供一系列的服務(wù)和支持,其中包括:

  ● 評(píng)估一個(gè)制造數(shù)據(jù)中心的當(dāng)前狀態(tài);

  ● 設(shè)計(jì)和規(guī)劃一個(gè)虛擬基礎(chǔ)架構(gòu);

  ● 完成一個(gè)虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)的采購(gòu)、安裝和調(diào)試。

 

  服務(wù)器虛擬化的最佳實(shí)踐

  這里要考慮如何對(duì)服務(wù)器實(shí)施虛擬化,同時(shí)要避免失誤,影響制造業(yè)IT應(yīng)用關(guān)鍵任務(wù)的可用性和性能。

  服務(wù)器虛擬化在企業(yè)數(shù)據(jù)中心的收益受到了極大關(guān)注,它處理生命周期管理問(wèn)題的能力可能使虛擬化在制造工廠更加引人注目。然而,伴隨著這些優(yōu)勢(shì)的同時(shí),也帶來(lái)了更多的挑戰(zhàn)和風(fēng)險(xiǎn)。

  本文提供的最佳實(shí)踐可以幫你獲得服務(wù)器虛擬化的收益,同時(shí)避免失誤,不會(huì)影響制造業(yè)IT關(guān)鍵任務(wù)的可用性與性能。

  知道自己的應(yīng)用

  開始,要能正確地表述你的軟件應(yīng)用和工作負(fù)荷。你的應(yīng)用消耗了哪些資源?多少?什么時(shí)候?你需要為高峰時(shí)段和臨時(shí)激增的需求準(zhǔn)備多少余量?在性能下降的情況下,應(yīng)用的運(yùn)行可能非常糟糕,對(duì)用戶或過(guò)程的響應(yīng)時(shí)間非常遲緩。

  即使你從非關(guān)鍵的應(yīng)用開始,也需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。當(dāng)運(yùn)行多個(gè)的應(yīng)用時(shí),整合服務(wù)器已經(jīng)成為了必不可少。

  此外,并不是每個(gè)應(yīng)用都適合虛擬化。典型的例子如I / O密集型應(yīng)用和性能敏感性環(huán)境,都不太適合虛擬化。

  懂得取舍

  由于虛擬服務(wù)器易于建立,而且硬件采購(gòu)不需要同級(jí)的管理人員的批準(zhǔn),有些報(bào)刊的文章報(bào)告說(shuō),一些企業(yè)正經(jīng)歷著“虛擬服務(wù)器蔓延?!?/FONT>

  也有一些性能的損失;多少取決于你的應(yīng)用和你使用的虛擬化技術(shù)。更重要的是:在虛擬機(jī)上最大限度地提高應(yīng)用的可用性和性能需要相當(dāng)?shù)募记伞?/FONT>

  此外,你需要了解虛擬化如何影響你軟件的許可費(fèi)用。

  尋求企業(yè)增強(qiáng)技術(shù)

  請(qǐng)記住,虛擬化層對(duì)它支持所有虛擬機(jī)具有潛在的單點(diǎn)失效。有一個(gè)經(jīng)驗(yàn)法則:軟件的可靠性隨著代碼量和復(fù)雜度減小而增加。

  尋找小巧、緊湊、可控的虛擬化軟件 --越像小家電的性質(zhì)就越好。對(duì)于虛擬化和可用性的解決方案,易于配置和維護(hù)是重要的優(yōu)勢(shì),這可以降低運(yùn)營(yíng)成本,并顯著減少停機(jī)時(shí)間。

  業(yè)務(wù)連續(xù)性計(jì)劃

  可靠的可用性和性能非常重要,你依靠的IT資源越多,整合其他系統(tǒng)的資源也越多。

  為了降低工廠運(yùn)行中斷的風(fēng)險(xiǎn),要為運(yùn)行虛擬機(jī)的物理服務(wù)器制定備份和災(zāi)難恢復(fù)措施。

  用牢固的硬件簡(jiǎn)化

  虛擬化減少了物理設(shè)備的復(fù)雜性,但是增加了虛擬維度的復(fù)雜性。如果沒有適當(dāng)?shù)囊?guī)劃,這可能是一個(gè)問(wèn)題,因?yàn)楝F(xiàn)在在制造工廠的IT技能非常短缺。

  多臺(tái)服務(wù)器集群是一種實(shí)現(xiàn)高可用性的技術(shù)。在服務(wù)器群集上實(shí)施虛擬化又增加了一個(gè)層,用于部署和管理集群,從頂部得到IT人員的持續(xù)關(guān)注已經(jīng)是必須的了。

  例如,一臺(tái)服務(wù)器必須把它的工作負(fù)荷遷移到群集中的某一個(gè)成員。因此,當(dāng)雙位存儲(chǔ)器故障導(dǎo)致服務(wù)器崩潰時(shí),它的工作負(fù)載是不能轉(zhuǎn)移的,否則數(shù)據(jù)可能會(huì)丟失,并必須重新啟動(dòng)。有了集群,你可以期望在任何情況下帶來(lái)的性能開銷。

  服務(wù)器硬件或虛擬化軟件廠商可能會(huì)宣稱他們通過(guò)預(yù)測(cè)硬件故障實(shí)現(xiàn)了高可用性,并能實(shí)時(shí)把應(yīng)用遷移到備份服務(wù)器。他們也可能會(huì)斷言,應(yīng)用可以快速重啟另一臺(tái)服務(wù)器。

  請(qǐng)問(wèn)哪個(gè)硬件故障可提前預(yù)測(cè)足以支持實(shí)時(shí)遷移?硬件覆蓋的百分比是多少?在完成重啟的情況下,最壞情況的故障檢測(cè)和重啟時(shí)間是多少?是管理軟件做故障容錯(cuò)牢靠,或與此相關(guān),運(yùn)行在一個(gè)牢靠的平臺(tái)上?

  為簡(jiǎn)單起見,考慮容錯(cuò)服務(wù)器可以自動(dòng)維持可靠性和可用性,而無(wú)需改變用戶的關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用。這種方法使用冗余組件,同時(shí)作為單一虛擬化和應(yīng)用軟件的服務(wù)器出現(xiàn)。理想情況下,重點(diǎn)應(yīng)放在預(yù)防停機(jī)和數(shù)據(jù)丟失,而不是簡(jiǎn)單的快速恢復(fù)。

  不要讓I / O壓沉這條船

  與I/ O接口的不兼容是系統(tǒng)不穩(wěn)定和性能問(wèn)題的一個(gè)已知原因。建立了I / O設(shè)備和驅(qū)動(dòng)程序要與虛擬化技術(shù)相兼容。

  做好準(zhǔn)備,愿意并且能夠解決前面的不兼容,如果你需要使用老的或?qū)S械腎 / O卡來(lái)訪問(wèn)專用工廠設(shè)備的網(wǎng)絡(luò),這是很常見的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集(SCADA)

  不要獨(dú)自一個(gè)人作戰(zhàn)

  虛擬化是提高關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用可用性和性能的方式,需要相當(dāng)?shù)膶I(yè)知識(shí)。沒有一個(gè)知識(shí)淵博的專家或可信任的專業(yè)服務(wù)提供商,達(dá)到這個(gè)目標(biāo)是不現(xiàn)實(shí)的。

  羅克韋爾自動(dòng)化的虛擬化產(chǎn)品

 

  為了滿足一些行業(yè)的IT基礎(chǔ)設(shè)施需求,羅克韋爾自動(dòng)化推出了工業(yè)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品,該產(chǎn)品專門用來(lái)幫助制造和生產(chǎn)企業(yè),利用全虛擬化的環(huán)境優(yōu)勢(shì)降低成本(通過(guò)減小服務(wù)器占地空間)、延長(zhǎng)應(yīng)用壽命和提高基礎(chǔ)設(shè)施的可靠性(通過(guò)管理和恢復(fù)特性)。

  “轉(zhuǎn)移到虛擬化環(huán)境對(duì)生產(chǎn)企業(yè)可能要花費(fèi)金錢和時(shí)間,”馬特·福德瓦特(Matt Fordenwalt)說(shuō),他是羅克韋爾自動(dòng)化咨詢服務(wù)的業(yè)務(wù)經(jīng)理?!肮I(yè)數(shù)據(jù)中心為企業(yè)提供了更快速、更輕松利用這一趨勢(shì)的優(yōu)勢(shì)?!?/FONT>

  工業(yè)數(shù)據(jù)中心是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的、預(yù)先配置的工業(yè)服務(wù)器產(chǎn)品,包括了硬件、軟件、工廠裝配、現(xiàn)場(chǎng)配置、文檔和羅克韋爾自動(dòng)化的技術(shù)支持。它還集成了統(tǒng)一計(jì)算系統(tǒng)(UCS)服務(wù)器和思科的Catalyst交換機(jī),以及盤柜和泛達(dá)(Panduit)的布線,泛達(dá)是另一個(gè)羅克韋爾自動(dòng)化的戰(zhàn)略聯(lián)盟合作伙伴。

  工業(yè)數(shù)據(jù)中心也建立在羅克韋爾和思科的以太網(wǎng)集成架構(gòu)和工業(yè)最佳實(shí)踐上?!坝辛朔哼_(dá)的驗(yàn)證和裝配引領(lǐng),再與羅克韋爾自動(dòng)化的專業(yè)知識(shí)相結(jié)合,使數(shù)據(jù)中心擴(kuò)展到了工廠的計(jì)算層面,”福德瓦特說(shuō)。

  今天的虛擬化技術(shù):更長(zhǎng)的正常運(yùn)行時(shí)間、更低的成本和實(shí)現(xiàn)的方法也更簡(jiǎn)單

  虛擬化的正常運(yùn)行時(shí)間比你想象的更長(zhǎng) -- 對(duì)多數(shù)企業(yè)而言,使用虛擬化已經(jīng)成為某些業(yè)務(wù)的當(dāng)然選擇。本文提供了對(duì)這一主題的簡(jiǎn)要介紹,討論了虛擬化技術(shù)和最佳實(shí)踐,可幫助你了解有關(guān)可用性的各種選項(xiàng)。知道這些知識(shí),可以幫助你制定一個(gè)行動(dòng)計(jì)劃,為你的虛擬化基礎(chǔ)架構(gòu)推進(jìn)一大步。

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