作法3 协助维护升级：在线迁移
在实务中不是只有故障才会造成系统停机，在定期维护或升级时也会造成停机。而虚拟化环境中的一台实体主机上，就集中了过去由多台实体服务器执行的服务，因此停机检修造成的影响范围也扩大许多。
主机端的在线迁移
要解决岁修停机造成的服务中断问题，最简单的方式就是启用另一台一模一样的备用主机，在原系统主机停机时接替工作。然而除非原来的环境建有自动切换的高可用性丛集，否则要达成完全不停机的无缝转换，仍有许多困难，或多或少仍需停机使服务中断，才能确保接手的备用主机服务起始点，与原始主机的服务停止点能正常衔接。
为解决这个问题，现在许多虚拟平台都能提供无需停机的在线迁移虚拟机器的功能，如VMware ESX的VMotion、Virtual Iron的LiveMigration、Xen Enterprise的XenMotion、Sun xVM Server的LiveMigration等。透过这类在线迁移功能，用户可将环境中任一台实体主机的任一个虚拟机器，转移到另一台实体主机上执行，而且在转移过程中不用关闭虚拟机器，可将服务中断时间降到最低。当然要确保虚拟机器的在线迁移能够成功，必须让两台实体主机的硬件配备与软件设定尽可能一致。
储存端的在线迁移
主机端的在线迁移只能解决主机停机问题，但在实务中，需要停机维护或升级的不止是主机，还有储存设备。然而由于所有实体主机上所有虚拟机器的I/O资源，都是依靠底层的共享储存设备提供，因此储存设备停机带来的影响将是全面性的，会造成整个虚拟环境的作业停止。因此虚拟环境中的储存设备，是不能够轻易停机的。
为解决这个问题，VMware提供了一个称为Storage VMotion的工具，可将底层储存设备中的虚拟机器档案转移到另一台储存设备上，甚至可达到完全不停机的数据迁移。透过这个功能，可在服务中断尽可能低的情况下，进行储存设备的移转与更新。
除了Storage VMotion，用户也可利用储存设备端的储存虚拟化产品，同样也能达到在不同储存设备间不停机的迁移数据。
实现不停机的在线迁移——以VMware VMotion为例
不中断服务的在线迁移虚拟机器功能，是协助虚拟环境用户执行实体主机维护与升级作业的一大利器。依厂商说法，这种在线迁移作业造成的系统中断，可低到几秒甚至几毫秒，前端执行系统的用户，可以完全没察觉到，原先提供服务的虚拟机器，已经从一台实体主机被搬移到另一台实体主机上了。
这里我们以VMware ESX的VMotion为例，说明在线迁移的实现方式。假设我们要将虚拟机器从主机A搬移到主机B：
由于VMware ESX环境中，所有实体主机上的虚拟机器磁盘数据都是存放在同一个共享储存设备上，因此我们无须进行大量数据的复制，只要把虚拟磁盘的存取控制权，由主机A的虚拟机器，转移到主机B的虚拟机器即可。唯一要进行实际转移动作的，只有虚拟机器的设定文件，以及内存中的数据。主要步骤如下：
1.将设定文件复制到新主机，并准备好新的VM：将主机A上的虚拟机器设定文件，复制到主机B上，并在主机上自动设好一个新的虚拟机器。
2.复制内存数据，透过暂存区暂存前端对内存的写入：接下来是虚拟机器内存数据的复制。为不影响前端对虚拟主机的操作，系统会准备一个内存映像（memory bitmap），在内存数据复制期间，前端对虚拟机器内存的写入都会被导入这个内存映像区暂存。而虚拟机器原来的内存则进入只读模式，并从实体主机A复制到主机B上。
3.暂停主机A上的VM运作，将内存暂存区的数据复制到主机B：暂停虚拟机器的运行，将内存映像中的暂存数据复制到实体主机B。由于大部分内存中的数据，已在上一步骤中转移到主机B了，而内存映像中的暂存数据量相对小了许多，因此这个暂停动作造成的系统中断，为时很短，最长不超过几秒钟。
4.让主机B上的新VM上线.确认内存数据转移完成后，恢复VM对内存的读写：完成内存数据复制后，这时候可在主机B上回复虚拟机器，VMotion会送出位置解析协议（ARP）的Ping封包到网络上，通知虚拟机器已经转换到新主机上。当虚拟机器恢复运作时，如果还有任何有更动的内存分页（memory page）仍留在主机A，VMotion会限制系统对内存的写入，直到所有内存数据都转移完成为止。
5.迁移完成，删除主机A上的VM：确认所有内存数据都转移完成后，系统将准许虚拟机器以读／写模式存取内存。此时VMotion将删除主机A上的虚拟机器，完成整个转移动作。
前述动作都必须依靠Virtual Center的控制。一般来说，透过VMotion迁移虚拟机器只需几分钟，但对系统造成的实际中断最多只有1、2秒。当然要达到这种转移效果，两台实体主机的硬件组态必须尽可能接近，而为降低内存数据复制花费的时间，VMotion还要求要有GbE网络。耐特普罗科技的技术顾问杨舜凯提醒用户，若有执行VMotion的需求，由于内存数据的复制是执行VMotion的关键步骤，需注意事先配置虚拟机器时的内存设定最好不要太大，否则因此而拉长的复制时间，很可能会导致服务中断或转移失败。
在实务中不是只有故障才会造成系统停机，在定期维护或升级时也会造成停机。而虚拟化环境中的一台实体主机上，就集中了过去由多台实体服务器执行的服务，因此停机检修造成的影响范围也扩大许多。
主机端的在线迁移
要解决岁修停机造成的服务中断问题，最简单的方式就是启用另一台一模一样的备用主机，在原系统主机停机时接替工作。然而除非原来的环境建有自动切换的高可用性丛集，否则要达成完全不停机的无缝转换，仍有许多困难，或多或少仍需停机使服务中断，才能确保接手的备用主机服务起始点，与原始主机的服务停止点能正常衔接。
为解决这个问题，现在许多虚拟平台都能提供无需停机的在线迁移虚拟机器的功能，如VMware ESX的VMotion、Virtual Iron的LiveMigration、Xen Enterprise的XenMotion、Sun xVM Server的LiveMigration等。透过这类在线迁移功能，用户可将环境中任一台实体主机的任一个虚拟机器，转移到另一台实体主机上执行，而且在转移过程中不用关闭虚拟机器，可将服务中断时间降到最低。当然要确保虚拟机器的在线迁移能够成功，必须让两台实体主机的硬件配备与软件设定尽可能一致。
储存端的在线迁移
主机端的在线迁移只能解决主机停机问题，但在实务中，需要停机维护或升级的不止是主机，还有储存设备。然而由于所有实体主机上所有虚拟机器的I/O资源，都是依靠底层的共享储存设备提供，因此储存设备停机带来的影响将是全面性的，会造成整个虚拟环境的作业停止。因此虚拟环境中的储存设备，是不能够轻易停机的。
为解决这个问题，VMware提供了一个称为Storage VMotion的工具，可将底层储存设备中的虚拟机器档案转移到另一台储存设备上，甚至可达到完全不停机的数据迁移。透过这个功能，可在服务中断尽可能低的情况下，进行储存设备的移转与更新。
除了Storage VMotion，用户也可利用储存设备端的储存虚拟化产品，同样也能达到在不同储存设备间不停机的迁移数据。
实现不停机的在线迁移——以VMware VMotion为例
不中断服务的在线迁移虚拟机器功能，是协助虚拟环境用户执行实体主机维护与升级作业的一大利器。依厂商说法，这种在线迁移作业造成的系统中断，可低到几秒甚至几毫秒，前端执行系统的用户，可以完全没察觉到，原先提供服务的虚拟机器，已经从一台实体主机被搬移到另一台实体主机上了。
这里我们以VMware ESX的VMotion为例，说明在线迁移的实现方式。假设我们要将虚拟机器从主机A搬移到主机B：
由于VMware ESX环境中，所有实体主机上的虚拟机器磁盘数据都是存放在同一个共享储存设备上，因此我们无须进行大量数据的复制，只要把虚拟磁盘的存取控制权，由主机A的虚拟机器，转移到主机B的虚拟机器即可。唯一要进行实际转移动作的，只有虚拟机器的设定文件，以及内存中的数据。主要步骤如下：
1.将设定文件复制到新主机，并准备好新的VM：将主机A上的虚拟机器设定文件，复制到主机B上，并在主机上自动设好一个新的虚拟机器。
2.复制内存数据，透过暂存区暂存前端对内存的写入：接下来是虚拟机器内存数据的复制。为不影响前端对虚拟主机的操作，系统会准备一个内存映像（memory bitmap），在内存数据复制期间，前端对虚拟机器内存的写入都会被导入这个内存映像区暂存。而虚拟机器原来的内存则进入只读模式，并从实体主机A复制到主机B上。
3.暂停主机A上的VM运作，将内存暂存区的数据复制到主机B：暂停虚拟机器的运行，将内存映像中的暂存数据复制到实体主机B。由于大部分内存中的数据，已在上一步骤中转移到主机B了，而内存映像中的暂存数据量相对小了许多，因此这个暂停动作造成的系统中断，为时很短，最长不超过几秒钟。
4.让主机B上的新VM上线.确认内存数据转移完成后，恢复VM对内存的读写：完成内存数据复制后，这时候可在主机B上回复虚拟机器，VMotion会送出位置解析协议（ARP）的Ping封包到网络上，通知虚拟机器已经转换到新主机上。当虚拟机器恢复运作时，如果还有任何有更动的内存分页（memory page）仍留在主机A，VMotion会限制系统对内存的写入，直到所有内存数据都转移完成为止。
5.迁移完成，删除主机A上的VM：确认所有内存数据都转移完成后，系统将准许虚拟机器以读／写模式存取内存。此时VMotion将删除主机A上的虚拟机器，完成整个转移动作。
前述动作都必须依靠Virtual Center的控制。一般来说，透过VMotion迁移虚拟机器只需几分钟，但对系统造成的实际中断最多只有1、2秒。当然要达到这种转移效果，两台实体主机的硬件组态必须尽可能接近，而为降低内存数据复制花费的时间，VMotion还要求要有GbE网络。耐特普罗科技的技术顾问杨舜凯提醒用户，若有执行VMotion的需求，由于内存数据的复制是执行VMotion的关键步骤，需注意事先配置虚拟机器时的内存设定最好不要太大，否则因此而拉长的复制时间，很可能会导致服务中断或转移失败。
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