VMotion

计算机术语

VMotion，将正在运行的虚拟机从一台物理服务器移动至另一台物理服务器，而不影响最终用户。

简介

VMware VMotion 可使 IT 环境保持正常运行，为您提供空前的灵活性和可用性，以满足您的业务和最终用户不断增长的需要。以零停机时间迁移虚拟机。

VMware VMotion 是 VMware 开发出的一项独特技术，它将服务器、存储和网络设备完全虚拟化，使得正在运行的整个虚拟机能够在瞬间从一台服务器移到另一台服务器上。虚拟机的全部状态由存储在共享存储器上的一组文件进行封装，而 VMware 的 VMFS 群集文件系统允许源和目标 VMware ESX 同时访问这些虚拟机文件。然后，虚拟机的活动内存和精确的执行状态可通过高速网络迅速传输。由于网络也被 VMware ESX 虚拟化，因此，虚拟机保留其网络标识和连接，从而确保实现无缝迁移。

*在零停机且用户毫无察觉的情况下执行实时迁移。

*不间断地自动优化资源池中的虚拟机。

*在不安排停机时间、不中断业务运营的情况下执行硬件维护。

*主动将虚拟机从出故障或运行不正常的服务器中移出。

这些产品的可靠性和可管理性由数以千计的客户在生产实践中使用了数年后得到证实，他们也从中获益匪浅。跨基础架构的虚拟机实时迁移功能异常简单，使用该功能您能够可靠、自如地管理实时迁移：

*执行多个并行迁移，从而不间断地优化虚拟 IT 环境。

*利用提供实时可用性信息的迁移向导，在几秒钟内确定虚拟机的最佳位置。

*跨 VMware ESX 所支持的任何类型的硬件和存储器（包括光纤通道 SAN、NAS 和 iSCSI SAN）

迁移运行任何操作系统的任意虚拟机。

*区分实时迁移优先级，以确保至关重要的虚拟机始终能够访问它们所需的资源。

*安排迁移在预定时间发生，且无需管理员在场

*通过详细的迁移记录保持审核跟踪。

Vmotion工作原理：

使用Vmotion将虚拟机从一台物理服务器实时迁移到另外一台物理服务器的过程是通过三项基础技术实现的

（1）首先，虚拟机的整个状态由存储在共享存储器（如光纤通道或iSCSI存储区域网络（SAN），或网络连接存储（NAS））上的一组文件封装起来。VMWare群集Virtual Machine File System（VMFS）允许安装多个ESX Server，以并行访问同一组虚拟机文件。

（2）第二，虚拟机的活动内存及精确的执行状态通过高速网络快速传输，因而允许虚拟机立即从源ESX Server上运行切换到在目标ESX Server上运行。Vmotion通过在位图中连续跟踪内存事物来确保用户察觉不到此传输期。一旦整个内存和系统状态以拷贝到目标ESX Server，Vmotion将终止源虚拟机的运行，将位图拷贝到目标ESX Server，并在目标ESX Server上恢复虚拟机的运行。整个过程在以太网上需要不到两秒钟的时间。

（3）第三，虚拟机使用的网络也被底层ESX Server虚拟化，确保即使在迁移之后，虚拟机的网络身份和网络连接也能保留下来。Vmotion在此过程中管理虚拟MAC。一旦目标机被激活，Vmotion就会ping网络路由器，以确保它知道MAC地址的新物理位置。因为用Vmotion进行虚拟机迁移可保持精确的执行状态、网络身份和活动网络连接，其结果是实现了零停机时间而且不中断用户操作。

5.1功能

vSphere 5.1进一步增强了vMotion的功能，为虚拟机在线迁移提供了更大的灵活性，在没有SAN网络或者共享存储的情况下就能进行虚拟机的在线迁移。在vSphere 5.1之前版本中，如果要想迁移虚拟机所在的数据存储（Storage vMotion）和虚拟机所在的ESXi主机（vMotion）必须分两步进行。而在vSphere 5.1中能够同时进行Storage vMotion和vMOtion操作，从而也就实现了在没有共享存储的情况下进行vMotion迁移的目的。

解读vSphere 5.1 vMotion增强功能

如下图1所示，两台ESXi主机使用的数据存储都是本地存储，虚拟机就建在本地数据存储中。vSphere 5.1的vMotion增强功能借助TCP/IP网络，将虚拟机内存和磁盘数据拷贝至目标主机，从而实现了在没有共享存储的主机之间同时迁移内存和存储的功能。

图1. vSphere 5.1的vMotion增强功能

借助网络在一个操作中同时进行vMotion和Storage vMotion操作，无疑对源主机和目标主机之间的网络提出了更高要求。为了解决这个问题，vSphere 5.1 vMotion继续利用了vSphere 5.0中引入的多网卡特性，而且还能够在多个网络适配器之间网络负载平衡。多适配器特性使用户能够在源主机和目标主机之间部署多个vMotion网络接口。初始化迁移操作时vSphere 5.1能够基于链路速度匹配源和目标的vMotion网络，达到充分利用链路带宽的目的。为了保证连接的可靠性，在源和目标主机的网络之间建立了TCP连接而且能够透明地在网络连接之间进行负载均衡。

使用vSphere Web Client在线虚拟机迁移

在vSphere 5.1之前的版本中，要同时更改虚拟机所在的主机和数据存储，必须关闭虚拟机。换句话说，当虚拟机处于在线/运行状态时，“更改主机和数据存储”选项是灰色的，要同时更改虚拟机所在的主机和数据存储必须分两步操作：更改主机、更改数据存储。

在vSphere 5.1中，使用vSphere Web Client进行虚拟机的在线迁移并不需要进行很复杂的操作：打开vSphere Web Client后，单击 “虚拟机和模板”视图，右键单击你想迁移的虚拟机，直接选择“更改主机和数据存储”即可

如何提高vMotion迁移的成功率

在vSphere 5.1之前的版本中进行vMotion迁移时，想必我们对如下错误并不陌生：“迁移已超出最大为100s的切换时间上限，ESX已抢先使迁移失败，以允许虚拟机在源上继续运行。”

造成这个问题的原因是vMotion迁移超出了100s的限制，在vSphere 5.1中同时进行vMotion和Storage vMotion操作对网络提出了更高的要求，如果配置不当，发生上述操作的概率无疑会更大。那么如何尽可能提高vMotion迁移的成功率呢？在进行vMotion操作时建议进行如下配置：

1. 建立单独的vMotion网络，分离vMotion网络、管理网络和虚拟机所在的生产网络。这样可以避免不同网络争用带宽，造成网络瓶颈。

2. 如果没有建立单独的vMotion网络，建议在非业务高峰期进行虚拟机的迁移操作，这样可以减少生产网络对vMotion网络的影响。

3. 为vMotion网络配置多个网络适配器，这样就能够利用vSphere 5.0提供的多网卡负载均衡功能，加快在线迁移速度。

4. vMotion网络已经能够支持10Gb以太网，在条件允许的情况下使用万兆网络提供虚拟机的在线迁移。

5. 如果允许业务停机窗口，那么停止虚拟机再进行虚拟机的迁移将大幅度提高迁移速度，因为虚拟机内存中已经没有活动数据了。

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