虚拟化技术在最近几年的急剧增长较容易理解，因为它为组织带来了成本和效率的优势。制造企业大都采用了该技术 --根据虚拟机软件公司(VMWare)2011年进行的一项研究指出：企业已对34%的服务器进行了虚拟化。研究表明：虽然该技术使用的越来越普遍，但在理解和专业知识方面有显著的差异。这种差异可能表明运行的不同，可能会影响虚拟化的部署。
当一种流行技术具有这样的实在收益，企业往往会迅速跟进。不幸的是，他们经常不考虑特定组织的必要条件。这在制造环境中尤其重要。让我们来看看四个要考虑的因素：
1. 了解机器的升级周期
制造资产的更新周期明显要长于大多数IT资产。制造商越来越难预测和管理工厂车间IT基础资产的升级预算。传统上，升级IT基础设备的硬件，如基于PC的人机界面也需要昂贵的软件升级。因为硬件通常比软件更需要频繁更新，制造商往往被迫过早地升级软件。此外，每个硬件的变化需要工程师的介入–有时可能是昂贵的，更何况可能引起生产停工。
虚拟化有助于延长工厂车间硬件系统的使用寿命。因此，这让制造商更容易创建计划预算、预测升级周期。现在，服务器升级不用换软件或涉及工程师。这显著增加了制造商软件系统的使用寿命 -- 从3、5年延长到10至15年，或更长的时间。更重要的是，它可以让工厂管理人员因业务需要而升级操作系统，而不是因硬件过时。
2. 知道自己的限制
数据中心内的物理服务器通常在稳定的环境中运行。而制造环境要面临更多的限制，如物理服务器的空间、用电、冷却和管理。虚拟化有利于企业整合服务器，这当然也有利于节省空间和能源。生产环境的很多限制实际上增加了整合的收益。
为了尽量减少多台机器之间的影响，制造商通常让每台服务器只运行一个应用程序。这不仅导致了物理服务器的浪费--都需要维护、产生热量和消耗能量--而且也导致机器利用不足。例如：典型x86服务器仅使用了CPU总容量的10-15%。通过虚拟化，制造商可以在一台服务器上运行多个应用，合并服务器可以提高利用率。合并还有助于简化维护，减少热量，降低能耗。
3. 评估管理的需求
制造业所需的硬件架构比其他行业更为复杂。典型的车间通常包括老式的台式机、坚固型笔记本电脑、固态瘦客户机和平板电脑。使用分布式工作站可为制造商提供充足的计算能力、灵活的用户控制和细致的用户体验。但这种模式也要面对多种管理工作站的挑战，包括配置、补丁管理和应用支持的高成本。它还带来安全和数据管理的风险。
虚拟化有助于集中控制和管理操作员站和工程师站，减轻工作站硬件部署和支持的费用。在服务器端集中监视所有的主机服务器和虚拟机，并且可以使用模板部署新虚拟机。这种集中也简化了应用程序的管理，用户不用到工厂现场就能够快速关停或重启虚拟机。
服务器虚拟化的收益可以扩展到客户端。通过这种方法，软件从硬件独立出来，硬件的使用也更加灵活。对所有客户端状态的即时访问给出了跨车间更棒的可视化。半夜更新软件和安装补丁成了一个噩梦--有了虚拟化，这种工作可以集中部署。问题客户端可以复位，新系统可以预配置。灾难恢复也可以集中化，集中赋予或撤销用户访问的能力进一步增强了安全性。
4. 最小化失效
停机是制造的敌人，而虚拟化就像一位英雄。它增加了可用性，导致了更高的可靠性和更短的停机时间。通过虚拟化，机器失效不等于停机，因为物理服务器经常发生。主机们会相互监视，并且还监视虚拟机的失效。如果某台虚拟机出现故障，它会自动重启其他地方的可用资源。此外，容错选项可使两台物理服务器上的虚拟机同时运行，在出现硬件故障时实现无扰切换。
要在制造环境中顺利实施虚拟化，需要一些特殊的考虑。与经验丰富的专家合作可以帮助这个过程平滑过渡。例如，与罗克韦尔自动化的网络和安全服务团队合作，他们具有制造业和IT两方面的专业经验。一个专门从事虚拟化的团队，可以提供一系列的服务和支持，其中包括：
● 评估一个制造数据中心的当前状态;
● 设计和规划一个虚拟基础架构;
● 完成一个虚拟基础架构的采购、安装和调试。
服务器虚拟化的最佳实践
这里要考虑如何对服务器实施虚拟化，同时要避免失误，影响制造业IT应用关键任务的可用性和性能。
服务器虚拟化在企业数据中心的收益受到了极大关注，它处理生命周期管理问题的能力可能使虚拟化在制造工厂更加引人注目。然而，伴随着这些优势的同时，也带来了更多的挑战和风险。
本文提供的最佳实践可以帮你获得服务器虚拟化的收益，同时避免失误，不会影响制造业IT关键任务的可用性与性能。
知道自己的应用
开始，要能正确地表述你的软件应用和工作负荷。你的应用消耗了哪些资源?多少?什么时候?你需要为高峰时段和临时激增的需求准备多少余量?在性能下降的情况下，应用的运行可能非常糟糕，对用户或过程的响应时间非常迟缓。
即使你从非关键的应用开始，也需要进行适当的风险评估。当运行多个的应用时，整合服务器已经成为了必不可少。
此外，并不是每个应用都适合虚拟化。典型的例子如I / O密集型应用和性能敏感性环境，都不太适合虚拟化。
懂得取舍
由于虚拟服务器易于建立，而且硬件采购不需要同级的管理人员的批准，有些报刊的文章报告说，一些企业正经历着“虚拟服务器蔓延。”
也有一些性能的损失;多少取决于你的应用和你使用的虚拟化技术。更重要的是：在虚拟机上最大限度地提高应用的可用性和性能需要相当的技巧。
此外，你需要了解虚拟化如何影响你软件的许可费用。
寻求企业增强技术
请记住，虚拟化层对它支持所有虚拟机具有潜在的单点失效。有一个经验法则：软件的可靠性随着代码量和复杂度减小而增加。
寻找小巧、紧凑、可控的虚拟化软件 --越像小家电的性质就越好。对于虚拟化和可用性的解决方案，易于配置和维护是重要的优势，这可以降低运营成本，并显著减少停机时间。
业务连续性计划
可靠的可用性和性能非常重要，你依靠的IT资源越多，整合其他系统的资源也越多。
为了降低工厂运行中断的风险，要为运行虚拟机的物理服务器制定备份和灾难恢复措施。
用牢固的硬件简化
虚拟化减少了物理设备的复杂性，但是增加了虚拟维度的复杂性。如果没有适当的规划，这可能是一个问题，因为现在在制造工厂的IT技能非常短缺。
多台服务器集群是一种实现高可用性的技术。在服务器群集上实施虚拟化又增加了一个层，用于部署和管理集群，从顶部得到IT人员的持续关注已经是必须的了。
例如，一台服务器必须把它的工作负荷迁移到群集中的某一个成员。因此，当双位存储器故障导致服务器崩溃时，它的工作负载是不能转移的，否则数据可能会丢失，并必须重新启动。有了集群，你可以期望在任何情况下带来的性能开销。
服务器硬件或虚拟化软件厂商可能会宣称他们通过预测硬件故障实现了高可用性，并能实时把应用迁移到备份服务器。他们也可能会断言，应用可以快速重启另一台服务器。
请问哪个硬件故障可提前预测足以支持实时迁移?硬件覆盖的百分比是多少?在完成重启的情况下，最坏情况的故障检测和重启时间是多少?是管理软件做故障容错牢靠，或与此相关，运行在一个牢靠的平台上?
为简单起见，考虑容错服务器可以自动维持可靠性和可用性，而无需改变用户的关键业务应用。这种方法使用冗余组件，同时作为单一虚拟化和应用软件的服务器出现。理想情况下，重点应放在预防停机和数据丢失，而不是简单的快速恢复。
不要让I / O压沉这条船
与I/ O接口的不兼容是系统不稳定和性能问题的一个已知原因。建立了I / O设备和驱动程序要与虚拟化技术相兼容。
做好准备，愿意并且能够解决前面的不兼容，如果你需要使用老的或专有的I / O卡来访问专用工厂设备的网络，这是很常见的监控和数据采集(SCADA)
不要独自一个人作战
虚拟化是提高关键业务应用可用性和性能的方式，需要相当的专业知识。没有一个知识渊博的专家或可信任的专业服务提供商，达到这个目标是不现实的。
罗克韦尔自动化的虚拟化产品
为了满足一些行业的IT基础设施需求，罗克韦尔自动化推出了工业数据中心产品，该产品专门用来帮助制造和生产企业，利用全虚拟化的环境优势降低成本(通过减小服务器占地空间)、延长应用寿命和提高基础设施的可靠性(通过管理和恢复特性)。
“转移到虚拟化环境对生产企业可能要花费金钱和时间，”马特·福德瓦特(Matt Fordenwalt)说，他是罗克韦尔自动化咨询服务的业务经理。“工业数据中心为企业提供了更快速、更轻松利用这一趋势的优势。”
工业数据中心是一个标准的、预先配置的工业服务器产品，包括了硬件、软件、工厂装配、现场配置、文档和罗克韦尔自动化的技术支持。它还集成了统一计算系统(UCS)服务器和思科的Catalyst交换机，以及盘柜和泛达(Panduit)的布线，泛达是另一个罗克韦尔自动化的战略联盟合作伙伴。
工业数据中心也建立在罗克韦尔和思科的以太网集成架构和工业最佳实践上。“有了泛达的验证和装配引领，再与罗克韦尔自动化的专业知识相结合，使数据中心扩展到了工厂的计算层面，”福德瓦特说。
今天的虚拟化技术：更长的正常运行时间、更低的成本和实现的方法也更简单
虚拟化的正常运行时间比你想象的更长 -- 对多数企业而言，使用虚拟化已经成为某些业务的当然选择。本文提供了对这一主题的简要介绍，讨论了虚拟化技术和最佳实践，可帮助你了解有关可用性的各种选项。知道这些知识，可以帮助你制定一个行动计划，为你的虚拟化基础架构推进一大步。
