在Virtual 2020点火社区会议上由Invenuctive Automation举办的Invucuctive Automation，Mike Fahrion举办的Advantech B + B Smartworx，首席技术官进行了一次会话，该会话解释了为工业自动化应用程序使用虚拟化。虽然制造应用程序中虚拟化的概念已经有很多覆盖范围（包括自动化世界出版的文章），围绕这个话题仍然有很好的困惑。为了帮助清除这种混乱，Fahrion的演讲提供了大量的直接解释。在本文中，我们将突出显示要点。
专用的和虚拟的
为了帮助将场景设置为他对虚拟化的解释，Fahrion提供了几个例子，例如在20世纪90年代或2000年初购买摄像机，当您想在视频上录制一些东西，或者购买闹钟以确保您按时醒来，以确保您醒来时，如果您正在遥远的徒步旅行，则购买GPS设备。这些都是我们曾经买过特定事物的专用电器的例子。
Advantech B + B Smartworx首席技术官Mike Fahrion，在Invucuctive Automation的虚拟点火社区会议2020的演示期间。“但是当我们使用专门的家电来构建工业解决方案时，匆忙的东西变得复杂，昂贵，”Fahrion说。“当您使用专用设备构建解决方案时，您将继续购买越来越多的电器。然后，您必须弄清楚这些电器之间的所有互连和集成，并且它成为一个非常线性的关系。如果要添加另一个函数，则添加另一个设备。“
这就是虚拟化的用武之地。有了这项技术，我们可以使用“运行在通用硬件平台上的软件定义的设备，[这样]当我们想增加一个功能时，我们只需添加另一个软件应用程序，以扩展我们现有硬件的价值和灵活性，”他说。“这是当今数字化转型环境的理想选择，因为我们不仅减少了需要购买的硬件数量，而且还提高了我们的灵活性和适应性，这样我们就能更容易地应对不断变化的业务需求。而(虚拟化)让我们能够做到这一点，而无需经历巨大的更新周期，也减少了对供应商的锁定。”
从数据中心到行业
Fahrion指出，虚拟化不是新的。“我们一直在服务器和数据中心在数据中心上进行，”他说。在数据中心和服务器的世界中，虚拟机工程的方式是通过添加一层名为一个名为auppervisor的软件，该软件位于一块计算硬件的顶部。虚拟机管理程序允许一块硬件运行多个虚拟机。Fahrion添加了Advantech B + B SmartWorx的“虚拟机坐在该虚拟机管理程序的顶部，使每个虚拟机捆绑在一起运行该应用程序所需的操作系统，应用程序本身和任何依赖项，库或配置。这些虚拟机在不同的硬件平台上很容易复制，很容易向上或向下缩放。“
使用虚拟机管理程序，一块硬件可以运行多个虚拟机（VM）。每个VM都捆绑了操作系统，应用程序和任何依赖项。VMS跨不同的硬件平台轻松复制。资料来源：研华B + B Smartworx将这种概念与工业应用联系起来，Fahrion解释说，虚拟机管理程序上的虚拟机不会在气候控制的数据中心中，而是在NEMA外壳中的网络边缘或嵌入其中一块包装设备的内部可能受到影响更高的温度和低空气流量。这是容器概念进入图片的地方。
容器是一种“宽虚拟化的形式”，解释为Fahrion，因为它们“共享主机操作系统而不是在每个容器中复制操作系统。因此，我们只需要一个操作系统坐在系统上，为每个容器持有应用程序及其依赖性，库和配置。“
他补充说，如果操作系统中有跨容器共享的库，就没有必要在每个容器中复制它们。“容器彼此隔离，与外界隔离;我们通过集装箱内部的虚拟网络建立互联，或者将集装箱与外部世界连接起来。”
因为每个容器基本上都有自己的虚拟网络，不能以本地方式访问外部套接字或其他容器，Fahrion说，如果这种设置被正确管理，使用容器可以显著减少网络上的攻击向量数量。
额外的优势
除了容器的安全优势之外，Fahrion表示另一个主要优势是弹性。“当您构建一个包含用户界面和数据库的单片应用程序以及其他一切时，如果该编译的应用程序崩溃的一部分，整个事情都消失了，需要重新启动，”他说。但是，在一个容器中，我们将每个功能彼此隔离。这意味着一个崩溃的应用程序不会降低整个机器。我们只需要重新启动那个特定的容器，可以设置为自动发生。“
使用容器使“云本机”体系结构能够扩展到智能设备边缘。解决方案（数据库，逻辑引擎，可视化等）的每个组件都是一个独立的服务，这使得解决方案的组件可以轻松地将堆栈迁移为应用程序生长。资料来源：研华B + B Smartworx另一个优势Fahrion指出是便携性。由于容器包含应用程序及其依赖项，因此无论其ARM或X86还是大型多核处理器或单核简单边缘处理器，您都可以通过硬件平台移动这些容器。“这在工业IOT空间中非常重要，因为我们通常在设计非常长的寿命周期，”他指出。“因此，如果您需要从现在开始五到七年的硬件，您会发现您无法购买具有相同处理器和内存配置和驱动器的同一边缘伴侣盒。但是您仍然需要您的应用程序在没有任何本地依赖项的情况下无缝运行新硬件。容器为您提供该解决方案。“
规模是虚拟化的另一个重要特性。法里昂解释说，由于新容器可以在几秒钟内部署，因此“非常容易在数千个硬件和数千个地点部署单一解决方案”。通过这种方式，容器消除了应用程序在一台机器上运行而不在另一台机器上运行的问题，以及与纠正此类问题相关的调试周期。
速度和敏捷是容器提供的另一种优点。“如果您需要更新您的虚拟化的容器化应用程序之一，您只需停止该容器并在不沿较高的硬件或其余的应用程序更新，请更新它，”Fahrion说。“或者也许您希望您的应用程序将始终更新到最新版本，或者也许您永远不会发生这种情况，并且您希望它们始终保持在非常特定的版本上 - 无论是通过简单的命令交换机完成的方式。经常发生在工业物联网和数字转型的世界中，我们发现新的用例，所以希望添加新功能，如将人工智能推理引擎添加到集装箱化解决方案中的边缘。简单地添加另一个容器是非常容易的，你不必担心它影响你的剩余部分，或者它将要为您的用户界面或数据库做些什么，因为一切都被隔离。“
