Egy adott vezérlőrendszer fejlesztése amelynél a hardvereinek az életciklusa a végéhez közeledik már csak az elemek megújításával együtt lehetséges. Ha a hardvert le kell cserélnünk, érdemes fontolóra venni az új rendszer virtualizációját. Cikkünkben a virtualizáció előnyét mutatjuk be egy már felújított rendszeren keresztül.
Mielőtt belemennénk a részletekbe, tisztázzuk a virtualizáció fogalmát:
A virtualizálás a fizikai elemek helyett egy szimulált, azaz virtuális környezetet hoz létre.
A virtualizálás folyamatában a hardver, az operációs rendszer, az adat tárolók és más eszközök számítógéppel létrehozott virtuális változatai ebben a szimulált környezetben jönnek létre.
Ez lehetővé teszi, hogy egyetlen fizikai számítógép vagy kiszolgáló erőforrásán több virtuális gépet működtessenek. Minden virtuális gép egymástól függetlenül működhet, különféle operációs rendszereket és alkalmazásokat futtathat, miközben mindannyian egyetlen gazdagép fizikai erőforrásain osztoznak. - MS Azure (https://azure.microsoft.com/hu-hu/overview/what-is-virtualization)
Jó-Jó Virtualizáció, de miért kell ez nekem?
Gondoljuk csak végig. Ha a rendszerünkben sok fizikai gép (pl. 20 db.) van telepítve, minden egyes fizikai gép hardverét, csatlakozását, perifériáit (pl. Switch) átlátni, karbantartani kell. Ezen fizikai elemek elöregednek, valamint működtetési költségük egy adott értéket képvisel.
Most pedig képzeljük el, hogy ezen fizikai gépek hirtelen digitalizáltan virtuális gépekként csak
2 fizikai gépen fog működni. A kötések nagy része virtuálissá válik, a rendszer áttekinthetőbb, kevesebbet fogyaszt, valamint a karbantartási, üzemeltetési költsége is drasztikusan csökken.
Arról nem is beszélve, hogy ilyen letisztult rendszer már önmagában átláthatóbb, így az oktatása,
és a hibakeresés is jelentősen felgyorsul. Ez pedig az üzem biztonságát és a hibajavítási időt
is csökkenti.
Most, menjünk bele jobban a részletekbe:
A BC-Erőmű Kft. által üzemeltetett Borsodchem erőművi telephelyén az ABB a jelenlegi, fizikai kiszolgálóból álló folyamat irányítási rendszerét a felújítás során virtualizált környezetre alakította át. A kialakítás fő szempontja a magas rendelkezésre állású, virtualizált infrastruktúra rendszer kialakítása volt, melynek célja az ABB folyamat irányítási rendszerét kiszolgáló informatikai infrastruktúra konszolidációja és az operátori munkaállomás környezet vékony kliens technológiára való átültetése.
A virtualizációnak köszönhetően a régi 12 fizikai kiszolgálóból (értsd: szerverek, PC-k, stb.) álló rendszer csupán kettőre csökkent (1 redundáns HOST szerver) – a régi rendszer már csak a virtuális térben létezik teljes pompájában – így jelentősen nőtt a rendszer átláthatósága, egyszerűsége, energiahatékonysága, valamint csökkent a karbantartási költsége.
A virtualizáció további előnyei közé sorolható a rendszer rugalmassága – ezzel időtállóbb rendszert alakíthatunk ki, mert jelentősen egyszerűsíti a jövőbeli bővítéseket, fejlesztéseket.
Az átláthatóbb, könnyebben üzemeltethető virtuális rendszer – időtállóságával és üzembiztonságával – optimális megoldás egy energiaellátási üzemben, ahol a kiesés, leállás jelentős anyagi és üzemeltetési károkat tud okozni.
Az elkészült rendszer a BorsodChem ipari erőmű telephelyén lett kialakítva.
A virtualizációs infrastruktúra VMware vSphere 6 Essentials Plus verzióval valósult meg.
Az egymonitoros operátori kiszolgálókhoz Microsoft RDP protokoll és vékony kliens, a kétmonitoros kiszolgálókhoz Citrix HDX protokoll és Citrix XenDesktop 7.6 kliens virtualizációs megoldása biztosítja
a felhasználói hozzáférést.
Az új infrastruktúrában a folyamatirányítási rendszer minden komponense virtualizált kiszolgálókon fut. A virtuális gépek magas rendelkezésre állását központi tároló rendszerrel és VMware HA cluster implementálásával biztosítjuk. A vékony klienseket az operátori asztaloknál helyezték el.
A rendszert két ESXi host szerver és egy központi adattároló rendszer alkotja. A szerverekben alacsony a tárkapacitás, az operációs rendszer indítása SD kártyáról történik. A folyamatirányító rendszerhez szükséges háttértárat redundáns optikai kapcsolaton keresztül direktben érhetőek el.
A szerverek és a tárolórendszer redundáns tápegységei számára két külön fázisról és szünetmentes áramforrásról biztosított a tápellátás.
A virtuális gépek adatállományait a tárolórendszeren kialakított, és a hostoknak kiajánlott köteteken helyezték el. A virtuális gépek magas rendelkezésre állása a vSphere HA cluster által biztosított.
A vSphere HA lehetővé teszi a meghibásodott ESXi kiszolgálókon futó virtuális gépek automatikus, másik kiszolgálón történő, újraindítását. Egy vSphere clusterbe maximum 32 host vonható be.
A vSphere HA vCenter szerveren keresztül konfigurálható és felügyelhető, azonban a működéséhez nem szükséges a vCenter elérhetősége.
A cluster-be bevont hostok master-slave modellben működnek. Egy időben egy master host lehet,
a slave hostok a konfigurációt a master hosttól kapják meg. A master host kiesése esetén automatikusan új master hostot választanak a működő slave hostok.
A rendszerbe tervezett DL380 Gen10 szerverek a HP legújabb generációs szerverei.
Az előző generációtól az új processzoraikkal térnek el. 2U magas házban található a 2 db processzor,
a 24 memória hely, 8 db diszk hely, 4 db Ethernet port és a két darab redundáns tápegységet konfigurálták.
A tároló két vezérlőt és két tápegységet tartalmaz a redundancia biztosítására, továbbá 8 GB flash cache-el és 4 db 8Gb/s optikai porttal rendelkezik.
Jelen kiépítésben a vezérlő shelfben 16 db 600GB HDD került elhelyezésre. A további bővítésekre
a shelfen belül 8 szabad diszk hely található, illetve további diszkpolcokkal bővíthető a taroló.