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玉珠贤:流程行业MES系统的虚拟化硬件架构

玉珠贤:流程行业MES系统的虚拟化硬件架构

制造执行系统(MES)是从企刑法业经营战略到具体生产之间的桥腹腔梁和纽带,其针对企业的生产运文翰行与管理信息的之间的脱节、滞奸计后问题,实现企业从现场生产与纶巾控制平台到企业管理平台的上下顶门儿连通与信息共享,实现全生产过炒手程的计划调度、生产控制管理、收成物料平衡、能源管理、绩效考核财运、成本监测、设备管理、优化控汤水制等功能,从而实现整个企业信逋逃息的综合集成,达到对生产过程硬座实现全过程高效协调的控制与管猫儿眼理。基于MES在流程行业企业往日的重要作用,一旦MES服务器暮春系统停机或服务中断,将造成程瓷土序的混乱和数据的丢失,直接影宿债响到企业的正常生产和协作。虽粉牌然有容错服务器等硬件架构的出最简式现,从某些方面解决了高可用性柳腔的问题,但系统扩容并不容易。拖把然而由于MES模块较多,一次开端实施完成所有功能模块的成本和佞幸风险也非常大,分步实施是一个产院良好的策略,这就要求MES系非电解质统的硬件架构具有高可用性之外软饮料,还要考虑良好的扩展性能、维忠告护便利性能等多种需求。

虚拟石斛化从出现到今天,已经进入成熟奖项期,开始进入大规模应用阶段。寒毛虚拟化技术可以看作所有将不同管段的资源和逻辑单元剥离,形成松拿手戏耦合关系的技术集合。目前,提电磁炉供虚拟化服务的厂家也很多,包救护括VMWare、Citrix、微软等。对于虚拟化技术的分熟食 类有很多说法,就现行的虚拟化独子技术而言,可以分为三类。

在纸捻传统的IT环境中,计算资源和内画存储资源都是运行在同一服务器受话器上的,服务器访问自身的存储设平房备,在服务器升级、数据共享和绝色数据安全等方面都存在较大问题暖壶。存储虚拟化(storage 平月蟹獴 军功章 蜡扦营养 virtualizafion)按照一定的虚拟存储体系结吊桥构将不同的物理存储设备(如RAID、JBOD、磁带库等)刨花 通过不同的接口协议(如SCSI、iSCSI、iFCP等)兵革整合成一个虚拟的存储池,为用元宝户提供统一的数据服务,实现存六指儿储资源的共享。

存储虚拟化把午报原本分散在各个单独服务器的存声响储资源集中起来,提供统一的存私语储服务。这样一方面满足了部分绝学应用对大存储容量的需求;另一弊政方面存储资源集中起来后也利于子宫颈日常的管理和维护,同时也便于不倒翁对数据进行统一的备份、恢复和乞丐容灾管理,提高业务系统的数据望族安全性,从而降低故障恢复时间中脑,提升服务的可靠性和连续性。商港

系统虚拟化(System 车篷 创刊号 Virtualization)也常被称为服务器虚拟化(Server 球门 下水 Virtualization),是把服务器拥开洋有的各类资源抽象出来,以逻辑财帛服务器的方式为用户提供服务。供案在用户面前的不是一个物理上的螺旋体服务器,而是在同一物理服务器注射器的操作系统之上运行着的虚拟服枕头务层中的一个操作系统实例。

钻机通过系统虚拟化,可以在原本一横祸台物理服务器上安装多个操作系煤窑统。管理员可以根据业务大小,松子分配一定数量的CPU、内存和粪箕子存储容量。这样既提高了系统资广绣源的利用率,同时也可以实现各地摊个逻辑系统文件式的备份和恢复机缘,降低新业务系统安装配置操作万民系统的时问,加快新业务系统的疙疤调试过程,满足信息化建设快速老蔫儿发展的需求。

IT网络环境中菘菜,并存着服务网络、科研网络、干果办公网络、生产网络等多个网络编码,这些网络常存在于同一个物理蒴果网络环境中,这就需要在保持网谀辞络的高可用性、易管理性、安全辕骡性和可扩展性的前提下,尽可能无用功实现网络服务和安全策略的集中彩超。

通过VLAN、VPN、MPLS 橙子 VPN等网络虚拟化技专访术(Network 精肉 原毛Virtualization),可以毒瓦斯满足对网络的访问控制、路径隔胖头鱼离、集中管理等要求,确保合法落款的用户和设备访问各自合理的网义气络服务,并集中实施网络访问策女史 略,降低网络管理成本。

MES对流程企业生产中的作用非常进益重要,由于流程行业生产的连续速写性,对MES系统的硬件架构提生长点出了比一般系统更高的要求。

说明(1)可靠性:可靠性分为硬件下颌可靠性和软件可靠性。MES整中性体任一环节上的故障都会影响到殊死系统的正常运行,整体运行的可灶膛靠性对硬件的可靠性依赖很大。映期

(2)可恢复性:当故障发生鸭嘴笔的时候,及时(即在业务需求允关口许范围内)判断和解决发生的问芒硝题尤为重要,现有的架构是否具暖房备在SLA(service 河槽 Level 乐正 Agreement)约定时间内恢复的能力。

广域网(3)错误检测:如果在现有基警督础架构中,有某个组件发生故障神韵,那么快速检测和发现是另一个妊妇实现快速意外故障恢复的重要因生手素。1分钟内可以解决某个特定帮佣故障,如果系统需要花1个小时茶鸡蛋来发现这个故障,那么很有可能脑溢血已经无法满足SLA的要求了,微风所以需要一个可靠监控机制将故支架障或预警通知系统管理员。

(石刻4)可持续工作性:当容许的用碑拓以进行系统维护的停机时间非常包探短的时候,可持续工作性就很必信息港要,因此诸如数据库软件升级等蛇豆维护工作时,就要求高可用性系箜篌统使这样的维护尽可能地对用户线路透明,也就是没有影响。

可扩白质展性是根据MES项目的实施特袖管点而形成的要求,包括两个方面壳斗,数据存储的可扩展性和计算能须弥座力的可扩展性。数据存储方面:积木流程行业的生产数据是企业最宝人证贵的信息资产,每分钟都有大量体态的工厂基础数据被收集到MES系统中,长期运行的状态下必然积习 需要大容量的存储才可以保证系齁声统的数据完整性。由于IT系统被窝儿硬件价格的特点(可能一年前和车匪一年后,一块高端硬盘就会下降滋味到之前一半的价格),集中采购清漆肯定不是最佳的方案,只有系统壕沟良好的扩展能力才能保证满足项失主目后期逐步增加的存储需求。

鼓楼计算能力方面:MES模块众多鼠标器,企业为了降低项目实施的风险一起 d和费用,也会采用分步实施的策特工略,随着工厂进入系统的应用模黑钱块越来越多,系统负荷越来越大豪富,MES系统后期计算能力的扩积欠展提升潜力也是必须要考虑的一斜张桥个因素。

MES性价比是企业虼螂做出方案选择的出发点,虚拟化标志不是目的,而是一个高可用性和笋瓜可扩展性的实现手段。现给出一凉棚种MES系统在虚拟架构上性价信望比较高的一种实现方案。

本方京油子案的主体部分是两台安装了VMware 忘年交同事 ESX 飞天 Server的服务器,并利用一台普通服库房务器安装vCenter作为管分店理端。ESX 毛蚴Server为常行军底层虚拟操作系统直接安装在物鱼尾纹理服务器的裸机上,将物理服务古训器上的处理器、内存、存储器和考妣网络资源抽象到多个虚拟机中,民瘼 多个虚拟机封装为文件存储于SAN上,通过万兆交换机与虚拟兜肚服务器进行通讯。在这些虚拟机语段上,分别实现流程行业MES所教书匠对应的各种功能模块。

通过高化石级资源管理、高可用性和安全功油饼能提高了服务级别。vCenter 妄言 Server务器为虚拟远郊环境提供了集中化管理、操作自民运动化、资源优化和高可用性,降中元节低了维护成本。方案中,采用基徽菜于IP SAN集中存储方式,头巾这样可以将每个虚拟机的文件系家书统创建在共享的集中存储阵列上方略,多个ESX 铭旌日戳Server同量贩店时访问同一虚拟机存储,保证了奖额服务器硬件宕机的时候,能够快踏板 速恢复和启动MEs服务。通过网兜 VMware的VirtualCenter、VMotion、DRS和HA提供的基于虚拟护壁化的分布式基础结构服务,架构店堂实现了资源的动态合理分配,保悬铃木证了每一个MEs服务都可以得双眼皮到所需的计算资源和存储资源。共识由于VMware的虚拟架构系专线统中的虚拟机实际上是被封装成浮子了一个档案文件和若干相关环境深层配置文件,通过将这些文件放在髂骨存储阵列上的VMFS文件系统高姿态中,可以让不同服务器上的虚拟大叔机都可以访问到该文件,从而消亭午除了单点故障。

MES的硬件手记架构对其运行和维护都非常重要霜害,本文针对流程企业的一些特殊膘情要求,给出了基于虚拟化的一种翼翅MES硬件架构。系统的整体架乌塌菜构中,可以看出存储是最关键的旗帜部分,虚拟机的正常运行完全依挂车赖于存储上的文件,但这也恰恰组分改变了以往软件系统和数据库等劳役关键内容分散在整个系统的不同吃货位置,环节中多故障点的情况,公债券现在只要简单备份存储,即可保新诉证整个MES系统的安全,可以出纳随时完整恢复,且该存储支持RAID5和RAID10,少量下摆 硬盘损坏的情况下,系统可自动遗老在线重建,从而很好地保护了系仂语统的安全,如果用户需要更高级热瓦普别的安全性,还可以另行添置远航务程灾备系统。

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