虛擬化技術(shù)在卷煙工廠信息化系統(tǒng)建設(shè)中的應(yīng)用初探

栗豐斌

摘要 隨著“中國制造2025”戰(zhàn)略的實施，智能工廠已成為各卷煙工廠的建設(shè)目標(biāo)。本文對虛擬化技術(shù)及其主要應(yīng)用進行了簡要介紹，分析了卷煙工廠的信息化現(xiàn)狀及需求，探討了如何利用虛擬化技術(shù)重塑卷煙工廠的業(yè)務(wù)系統(tǒng)部署和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，為類似企業(yè)的信息化建設(shè)提供了一個具有可操作性的框架思路。

【關(guān)鍵詞】虛擬化技術(shù) 信息化系統(tǒng)

1 虛擬化技術(shù)

虛擬化技術(shù)是指將計算機的實體資源，通過軟件定義的方式，根據(jù)需求重新定義劃分成新的IT資源的技術(shù)。重新劃分后的資源不受現(xiàn)有資源的地理位置、組態(tài)、架設(shè)方式等限制，從而達到IT資源的動態(tài)調(diào)度，極大的提高了物理資源的利用率，并且能夠提供相互隔離、安全、高效的應(yīng)用執(zhí)行環(huán)境。

目前虛擬化技術(shù)的應(yīng)用主要有四個方面：

（1）服務(wù)器虛擬化，其作用在于根據(jù)各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)的重要程度、優(yōu)先次序以及資源占用情況，隨時隨地給最需要的業(yè)務(wù)提供相應(yīng)的服務(wù)器資源，從而提高物理服務(wù)器的利用率。

（2）存儲虛擬化，通過對大容量存儲系統(tǒng)進行集中管理，能夠避免存儲設(shè)備擴充引起的管理不便，所以存儲虛擬化帶來的優(yōu)勢就是疊加帶寬、靈活擴展等。

（3）網(wǎng)絡(luò)虛擬化，是在一個物理網(wǎng)絡(luò)上模擬出多個邏輯網(wǎng)絡(luò)來，或者多個物理網(wǎng)絡(luò)映射成一個虛擬網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)上的物理設(shè)備常見的有交換機以及路由器等，利用網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)可以簡化網(wǎng)絡(luò)管理、提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率。

（4）應(yīng)用虛擬化或者桌面虛擬化。是將計算機的運行環(huán)境和操作系統(tǒng)分離開，并將操作系統(tǒng)保存在數(shù)據(jù)中心，用戶可以通過相關(guān)桌面虛擬化軟件訪問各自的桌面系統(tǒng)。常見的應(yīng)用就是跨平臺的本地及云端的桌面應(yīng)用操作。

2 卷煙工廠信息化現(xiàn)狀分析

2.1 業(yè)務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)

目前多數(shù)卷煙工廠已經(jīng)部署的應(yīng)用系統(tǒng)有分布式OA系統(tǒng)、ERP、MES系統(tǒng)、能源管控系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、卷包數(shù)采、制絲中控以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等。這些應(yīng)用系統(tǒng)業(yè)務(wù)架構(gòu)（圖1）如果按照單獨的業(yè)務(wù)系統(tǒng)部署在單獨的物理服務(wù)器上，而服務(wù)器的規(guī)模通常是針對峰值進行配置，而部署業(yè)務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)器處理能力遠遠大于服務(wù)器的平均負載，從而造成服務(wù)器在大部分時間處于空閑狀態(tài)，使得硬資源不能充分利用。這種部署架構(gòu)不僅投資大、維護保養(yǎng)困難，而且數(shù)據(jù)難以統(tǒng)一管理易丟失。

2.2 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)

目前卷煙工廠常用的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)為三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（圖2），三層從下往上依次是接入層、匯聚層以及核心層。核心層有兩臺核心交換機做雙備，匯聚層主要依據(jù)建筑物進行劃分，匯聚交換機分別置于生產(chǎn)指揮中心、卷包、制絲及動力車間，同一建筑物的管理數(shù)據(jù)流和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流經(jīng)過同一臺匯聚交換機，沒有進行分離，造成管理不便。

3 基于虛擬化技術(shù)的信息化架構(gòu)

3.1 基于虛擬化技術(shù)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)部署

在服務(wù)器的業(yè)務(wù)系統(tǒng)部署上，利用虛擬化集群的技術(shù)，采用多臺物理服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等通過部署虛擬化軟件建立資源池，如Hyper、VMware等技術(shù)，基于虛擬化技術(shù)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)部署架構(gòu)（圖3）。通過統(tǒng)一的管理軟件進行資源的虛擬化劃分，再結(jié)合多種安全設(shè)備、多鏈路冗余鏈路設(shè)備等，實現(xiàn)數(shù)據(jù)及應(yīng)用的安全。

此階段需要做的工作就是將原先部署分散的物理服務(wù)器及應(yīng)用系統(tǒng)，做詳細的調(diào)研分析，主要包含硬件配置、應(yīng)用軟件要求等，將收集的信息作為建立虛擬化資源池的基礎(chǔ)，然后著手建立虛擬化的資源池，逐步整合、遷移非關(guān)鍵性應(yīng)用，試運行關(guān)鍵性應(yīng)用。在這個階段里應(yīng)該將服務(wù)器、存儲虛擬化作為建設(shè)核心。

3.2 基于虛擬化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)

在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上，利用虛擬化技術(shù)，將現(xiàn)有的根據(jù)建筑物劃分網(wǎng)絡(luò)，改變?yōu)楦鶕?jù)業(yè)務(wù)劃分，技術(shù)改造完成后形成管理網(wǎng)、制絲中控網(wǎng)、卷包數(shù)采網(wǎng)、能源管控網(wǎng)等業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)（圖4），不同的網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)不同種類的數(shù)據(jù)流。

此階段的工作要對工廠的管理網(wǎng)地址、不同業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)地址進行合理劃分，保證數(shù)據(jù)的安全性、高可用性以及信息交互的靈活性，從而能夠達到簡化網(wǎng)絡(luò)管理的復(fù)雜性、提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率的目的。

4 結(jié)語

隨著虛擬化技術(shù)的不斷發(fā)展，信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在智能化卷煙工廠中將會發(fā)揮越來越重要的作用，必將有力推動卷煙工廠的科學(xué)發(fā)展，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和管理水平。

參考文獻

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