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超融合系统迁移方案

走在路上的你


如果看见地上躺着整整1000块钱

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会不会捡?




相信很多人会给出肯定回答

但如果是比尔·盖茨


答案就不一定了



有个段子说:从经济学角度讲,弯腰捡钱这个动作大概要花4秒钟,而在这4秒钟足够比尔·盖茨赚更多钱,因此弯腰是亏本的。同样道理,如果地上躺着是一分钱,相信身为普通人的我们也不会愿意弯腰去捡。


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虽然只是个段子

但却传达出一个重要的讯息——

在聚焦业务的人眼里

时间成本是无限大的

企业亦然。


今天,几乎所有的企业都需要依靠IT系统来开展业务,因此他们的数据中心、业务系统也需要保障7X24小时不间断运行,为保障业务连续性分秒必争,哪怕是片刻的中断也不被允许。

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那么问题来了:如果一套新系统能带来更高效率、更大简便性、更强数据保护以及更低的成本,要不要换?


理论上当然要换啊!可实际上,落地到这样一套超融合系统的部署中,有CTO犹豫了,他们脑海里浮现的正是比尔·盖茨弯腰:


都知道超融合好,超融合妙,超融合强得呱呱叫!可从现有系统切到超融合,过渡期内业务要不要开展了?我的系统7x24小时运转不能停,换系统影响业务运行怎么办?会带来多大的损失?我有必要承担这些损失吗?


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过渡期的业务连续性确实是个问题。那么,有没有两全其美的方法?既能快速享受超融合的种种好处,又能不以牺牲企业的业务连续性为代价,实现无缝切换?


当然有了,请看以下可完美解决应用、数据在线迁移问题的超融合迁移方案

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迁移技术

超融合系统迁移,是指把操作系统和应用程序从源主机移动到目的主机,使其在目的主机上能正常运行。


那么这个过程是如何实现的呢?


在没有虚拟机的时代,物理机之间迁移,靠的是系统备份和恢复技术,即先在源主机上实时备份操作系统和应用程序的状态,随即把存储介质连接到目标主机上,最后在目标主机上恢复系统。


而现在,随着虚拟机技术的发展,系统迁移也变得更加灵活和多样化。

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物理机到虚拟机的迁移(Physical-to-Virtual)


Physical-to-Virtual,简称P2V,是指将物理服务器上的操作系统、应用软件和数据迁移到VMM(Virtual Machine Monitor)管理的虚拟服务器中。


这种迁移方式主要是利用各种工具软件,将物理服务器上的系统状态和数据“镜像”到VMM提供的虚拟机中,进而在虚拟机中“替换”物理服务器的存储硬件与网卡驱动程序。


从物理机到虚拟机的迁移过程中,只要在虚拟服务器中安装好相应的驱动程序,并设置与原来服务器相同的地址(如TCP/IP地址等),虚拟服务器即可在重启后替代物理服务器进行工作。


迁移方法


01

热迁移

热迁移,是一种可以将整个主机的运行状态完整保存下来,并且能快速恢复到原有硬件平台或其它硬件平台上的迁移方式。热迁移完成后,主机仍平滑运行,用户不会察觉到任何差异。


通常来讲,对业务连续性有较高要求的应用,需要采用P2V迁移工具进行热迁移。


02

人工迁移

相较热迁移,那些对业务连续性要求不高的应用,也可以采用手动迁移的方法,进行冷迁移。


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以下为人工迁移的具体步骤,所有操作都需手动进行,因此需要对物理环境和虚拟环境非常了解:


✦ 关闭原有物理机上的服务和操作系统,随后从其他媒介上启动一个新的系统(比如LiveCD);


✦ 把物理机系统的磁盘做成虚拟机镜像文件,如果有多个磁盘就需要做多个镜像,并拷贝镜像到虚拟主机上;


✦ 为虚拟机创建虚拟设备,加载镜像文件;


✦ 启动虚拟机,调整系统设置,并开启服务。


03

半自动迁移

所谓半自动迁移,即利用专业工具,使某些手动P2V迁移环节实现自动化。


比如,将物理机的磁盘数据转换成虚拟机格式这项工作,手动操作就相当耗时,而如果采用专业的工具进行辅助,往往可以实现事半功倍的效果。


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关于这些自动化迁移工具,我们在本文第三部分进行了详细介绍。


04

特定环境应用迁移

尽管迁移方法日趋灵活多样,但并非所有应用都能直接使用P2V工具进行迁移,比如微软集群(MSCS)、Oracle RAC集群及微软域控服务器等特定环境应用,就要具体采用特殊方法进行迁移。


特殊迁移

01

微软群集迁移

由于集群内服务器之间存在耦合关系,若直接进行P2V迁移会导致集群关联策略失效。举例如下:


比如2台物理机(server1和server2)组成微软群集系统,如果要对Server2的操作系统和应用进行迁移,首先需要利用微软的故障转移(Failover)方法转移Server2的应用到集群中的Server1服务器上,之后再对Server2进行P2V迁移。

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Server2迁移完成后,将集群中的Server1应用Failover到Server2上,然后对Server1进行操作系统和应用的迁移。


待两台服务器都迁移到虚拟机,再重新配置集群关系,并将集群的共享存储以RDM模式连接到虚拟机。


02

Oracle RAC迁移


Oracle RAC集群配置较为特殊,无法在P2V后保持集群关系。


对此,建议迁移前在虚拟化架构中新建相同配置的Oracle RAC集群,随后利用Oracle本身的数据导入/导出工具或第三方工具,将数据库中的全部数据导入新建的Oracle RAC集群。


03

微软域控迁移


微软域控服务器对硬件变化非常敏感,如果直接进行P2V热迁移,可能会导致域控角色失效,这时需要采用冷迁移的方式,具体迁移过程依域控服务器数量而定:


✦ 域环境中有多台域控服务器:


首先,把所有FSMO角色移动到一台域控服务器上,再将其他域控服务器关机进行冷迁移;此后,移动FSMO角色到一台虚拟域控服务器上,迁移剩余的物理域控。


✦ 域环境中只有一台域控服务器:


为降低迁移过程中的服务中断时间,建议在P2V之前先通过备份复制方式将域控服务器复制到一台同样配置的物理服务器上,再对备份服务器做P2V冷迁移到一个隔离的网络环境中,最后将源域控服务器下线,同时将虚拟域控服务器接入生产网络。


迁移工具

虚拟服务器迁移工具,主要对操作系统、应用和设置进行镜像复制,并将其转换成虚拟硬盘文件(适用于Microsoft Hyper-V和Citrix XenServer)或虚拟机磁盘格式文件(适用于VMware),随后P2V转换工具会自动启动虚拟机。


当我们计划从物理服务器向虚拟机迁移时,首要的工作是确保所有实施虚拟化的必需工具在迁移之前已经备好,此外还要了解这些工具。


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一个优秀的迁移工具什么样?


答:最小化整体迁移时间和停机时间,对被迁移主机提供的应用性能0影响。


当前,P2V迁移工具已经相当成熟,但每个P2V迁移产品的技术过程稍微有区别。


✦ VMwarevCenter Converter


作为旧迁移工具——VMware Workstation Importer 和VMware P2V Assistant的替代者,VMware vCenter Converter支持从物理机、VMware、Microsoft虚拟机格式以及某些第三方磁盘映像格式的源进行转换。


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它可以支持和识别大多数硬件服务器类型,并提供热克隆(实时迁移)和冷克隆(使用BootCD的克隆)两种克隆机制。


使用热克隆时,VMware vCenter Converter直接与源物理机上运行的操作系统通信,因此没有直接的硬件级别依赖性;使用冷克隆时,VMware vCenter Converter BootCD 提供一个可支持最新硬件的Windows PE引导环境,可识别大多数物理服务器系统硬件。


✦ SymantecGhost


Symantec Ghost可以用来把需要迁移的服务器硬盘通过网络做成镜像文件,并通过网络将镜像文件恢复到虚拟机。


迁移方式

面对不同的业务,我们可以根据重要性等级采用不同的迁移方法和迁移工具。


对于那些业务连续性要求高、需要进行热迁移的业务,由于迁移过程要占用大量网络资源,为不影响应用正常运行,建议在非工作时间进行在线迁移,由此可防止网络流量拥堵、服务器负荷骤增等对正常生产使用造成影响。


这里,我们选择VMware Converter软件进行热迁移。

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对于要进行人工迁移或半自动迁移的业务,由于有一定的停机时间,此迁移过程不受网络限制,在规定的停机时间内完成即可。迁移完成后进行系统验证,验证成功即可将原系统下线,并上线迁移后的新系统。


多节点应用迁移案例

某医疗企业A,关键业务跑在10台物理机上,7X24小时不间断运行,最近A企业计划部署超融合系统,将应用迁移到新数据中心。


“我这些关键业务都是停不得的,你们要是给不出合适的方案,我是不会买的!”


针对这次应用服务器的P2V迁移,我们给出了如下解决方案:


建议在旧数据中心选择几台服务器搭建一个小型虚拟化环境,将应用逐步做P2V迁移到该环境中,再通过虚拟机的复制技术到新数据中心的虚拟化环境,由此可实现数据中心的应用迁移。

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本次迁移共涉及到以下两种架构的应用

✦ 单机应用


由于应用间不存在依存关系,可以直接采用迁移工具或人工迁移;而对于部分应用虽然存在多个节点,但各节点独立运行、没有群集关系的,仍可视作单机应用,分别进行迁移。


✦ 双机应用


基本上是一主一备的部署方式,后者作为前者的热备机,仅在主机故障时接管应用,两者同样不存在依存关系。对此,可以使用迁移工具分别进行迁移,顺序方面先迁移主机,验证成功后再迁移备机。


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另外,由于虚拟化环境本身为应用提供了高可用保护策略和整体备份方案,因此单纯的热备或冷备机就失去了保留的价值,如果确认其未保存重要数据或具备其它作用,建议逐步停用并删除。

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