Wonderware - Virtualisierung und IoT

Wonderware Produkte können auch in einer virtuellen Umgebung eine optimale Lösung sein

Wonderware Virtualisierung

SCADA-Systeme als Hochverfügbarkeitssysteme, mit einfach oder Mehrfachredundanz, und einem Backup- und Recoverykonzept aufzubauen, war in der Vergangeheit mit physischer Hadrware komplex und mit hohen Investiotionen verbunden. Wonderware hat mit der Einführung der System Platform 2014 alle Grundlagen für die Virtualisierung seiner Applikationen geschaffen. Somit können Wonderware Appliaktionen die neu aufgesetzt werden oder auf die 2014er Revision migriert werden, mit gängigen Virtualisierungskomponenten von Microsoft oder VMWare virtualisiert werden. Und nicht nur das, die virtualisierte Wonderware Applikationen können als Hochverfügbarkeitscluster aufgesetzt und mit Backup- und Desaster-Recovery-Lösungen gekoppelt werden.

Was bedeutet das in der Praxis ?

Hochverfügbarkeitslösung

Hochverfügbarkeit wird mit klassischen Hardwarelösungen in Form einer physischen Redundanz hergestellt. Das heißt jeder Rechner benötigt einen 2. identischen Rechner als Hardware-Redundanz. Die Applikationen müssen sich gegenseitig abgleichen, was entweder durch die Applikation selbst oder durch zusätzliche Managementsoftware erfolgt. Dadurch konnte der Bedarf an physischer Hardware und zugehörigen Softwarelösungen für den Redundanzabgleich schnell stark ansteigen. Durch die die Virtualisierung der Hardware, der Betriebssysteme, der Applikation und ggf. der Managementsoftware können im 1. Schritt physische Server und Clients eingespart werden. Druch Virtualisierung laufen diese Systeme auf einem physischen Server auf dem ein Hypervisor aufgespielt wird, der an die virtuellen Maschinen (z.B. Server, OS, Applikation) die Hardwareresourcen zur Verfügung stellt. Das erlaubt den Betrieb von mehreren virtuellen Servern auf einer virtuellen Plattform. Um weiterhin Redundanz vorhalten zu können wird ein zweiter physischer Server aufgesetzt, auf dem die identische virtuelle Umgebung läuft. Über die Managementkonsole des Hypervisors gleichen sich die Systeme im Hochverfügbarkeitsmodus ständig ab. Steigt ein Server aus, steht der andere Server sofort mit den gleichen Systemen und Anwendungen zur Verfügung. Für Wonderware Applikationen die in geschäftskritischen Prozessen eingesetzt werden, wie zum Beispiel BDE, MDE, MES, PIMS oder der GLT, kann mit einer virtuellen hochverfügbaren Umgebung sehr einfach Systemredundanz aufgebaut werden. Außerdem ist die Verwaltung der Wonderware-Applikationen auf den virtuellen Systemen wesentlich einfacher als auf verteilter physischer Hardware.

Backup & Recovery

Um weiterhin alle Daten die für den Betrieb der Applikationen und der virtuellen Maschinen notwendig sind vorzuhalten, werden von den virtuellen Maschinen und Ihren Dateisystemen Backups erzeugt, die auf einem speziellen Speicherserver (z.B. SAN) den virtuellen Maschinen zur Verfügung stehen. Sollten beide physischen Server einer Hochverfügbarkeitslösung ausfallen, sind immer noch die Dateisysteme sowie die virtuellen Maschinen auf dem SAN gesichert. Hierunter versteht man ein klassisches Backup. Für das Desaster Recovery können die Daten zusätzlich langzeitarchiviert werden z.B. auf einem NAS das sich physikalisch in einem andere Brandabschnitt befindet. Für den Einsatz von Wonderware-Applikationen bedeutet dies konkret, dass z.B. Snapshots von Application-Object-Servern auf einem SAN gesichert werden und parallel je nach Anforderung zur Systemwiederherstellung alle 2 Tage auf einem NAS langzeitarchiviert werden. In gleicher Weise kann mit Historiandaten verfahren werden. 

Weitere Vorteile der Virtualisierung

Testumgebungen

Durch Virtualisierung der Wonderware-Applikationen ist es wesentlich einfacher Testumgebungen aufzusetzen die der zukünftigen Produktionsumgebung entsprechen. Zu den von Wonderware empfohlenen Entwicklungstechniken gehört unter anderem  die Verwendung einer Testumgebung. Durch eine virtuelle Testumgebung kann die Wonderware Applikation dort getestet werden, anstatt Änderungen am tatsächlichen Produktionssystem vorzunehmen. Die Virtualisierung ermöglicht diesen Ansatz, indem einfach dupliziert wird, was in beiden Umgebungen praktisch ausgeführt wird, ohne die Software neu installieren zu müssen.

Netzwerktechnik & Kommunikation

Durch das Hosting mehrerer Maschinen auf einem Server entfallen Netzwerkleitungen, Router und Switches zwischen einzelnen Servern. Diese stehen ebenfalls virtuell zur Verfügung. Dies beschleunigt und verbessert die Kommunikationszuverlässigkeit der Wonderware-Applikationen. 

Kosteneinsparungen

Neben der eigentlichen Hardware die eingespart senkt die Virtualisierung auch die Energiekosten. Jede Hardware die durch Virtualisierung eingespart wird senkt die Energiekosten und lässt sich relativ einfach rechnen. Außerdem vereinfacht die Virtualisierung auch die Migration auf neue Hardware, in dem nicht jede virtuelle Maschine mit Wonderware Applikationen neu installiert werden muss, sondern durch das Einspielen von Kopien (Images) die Maschinen auf einer anderen Hardware mit dem geleichen Hypervisor wieder lauffähig sind. 


ESR-Kompetenz in der Wonderware-Virtualisierung

Dies ESR Systemtechnik betreut viele Kunden die Ihre bestehenden Wonderware-Applikationen nach und nach in die virtuelle Welt überführt haben. ESR konzipiert dabei gemeinsam mit dem Kunden die Migration der bestehenden Wonderapplikationen auf das virtuelle System. Handelt es sich bei den eingesetzten Wonderware-Applikationen um keine geschäftskritsichen Prozesse reicht oft der Einsatz eines einfachen Redundanzkonzeptes für die Virtualisierung. Der Kunde kann bei Ausfall eines Servers auf dem redundanten Server seine virtuellen Maschinen mit den Wonderware-Applikationen kurzfristig starten und ist in wenigen Minuten wieder Arbeitsfähig. Bei geschäftskritischen Prozessen wie Betriebsdatenerfassung (BDE) oder Prozess-Informationssystemen (PIMS), die kontinuierlich Daten erfassen müssen, bietet sich eine Hochverfügbarkeitslösung an. Dadurch wird der Betrieb der virtuellen Maschinen mit den Wonderware-Applikationen in Redundanz gewährleistet und Prozessdaten die z.B. in einen Wonderware Historian erfasst werden, können auf einem SAN für alle Hostserver verfügbar gehalten werden. Aber auch die Migration von älteren Wonderware-Applikationen in die virtuelle Welt ist möglich. 
Neben der klassischen Virtualisierung der Wonderware-Systemwelt bieten wir unseren Kunden zusätzlich noch Anwendungen für Backup und Desaster-Recovery an. Für Wonderware-Applikationen die als Datendrehscheibe eingesetzt werden und das Bindegleid zwischen Produktions-IT und Office-IT sind, wird of eine Demilitarisierte Zone (DMZ) gefordert. Auch hier planen wir individuell nach den Anforderungen unserer Kunden welche Hard- und Softwareprodukte zur Absischerung gegen Schadsoftware zum Einsatz kommen.

Die ESR Systemtechnik berät Sie gerne zu Ihren Fragestellungen bei der Virtualisierung von Wonderware Installationen

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