使用VMware vMotion进行VM迁移：它是如何工作的？

无论您经营何种业务，即使是短暂的停机时间也可能给您的公司造成巨大损失。无法避免意外停机，但您仍然可以为可能偶尔发生的各种情况做好准备。这些情况包括维护、搬迁、计划停电等引起的停机。为了帮助您避免停机，VMware 提供了 vSphere vMotion。

这项技术允许在虚拟机（VM）的可用性不受影响的情况下进行实时迁移。这使 VMware vMotion 成为创建具有自我优化能力的动态自动化数据中心的重要组成部分。

什么是 vMotion，如何使用它？

VMware vMotion 可用于多种用途。这些包括：

工作负载的实时迁移

您可以将您的 VM 从一个物理主机迁移到另一个物理主机，而无需任何停机时间。这项技术允许 VM 进程在迁移过程中继续运行。仅供参考，VMware 还支持冷迁移模式，这意味着可以在 VM 关闭或挂起时执行迁移。在千兆以太网网络上，迁移过程需要不到两秒，根据 VMware 文档。

总体而言，工作负载的实时迁移为您带来以下优势：

• 在资源池内自动分配和优化 VM；
• 硬件维护无需安排停机时间或干扰业务运营；
• 预防性将虚拟机迁移到故障或性能不佳的主机之外。

自动化和计划

为减少手动操作，您可以自动化和计划虚拟机的迁移。这得益于分布式资源调度器，这是vSphere的基本自动化功能之一。迁移细节可以通过“迁移虚拟机”向导设置。根据您的需求，您可以安排迁移过程运行一次或多次。此外，VMware vMotion可以在几秒钟内帮助您找到合适的目标主机，从而消除了手动操作的需要。

长距离迁移

如果您运行的是跨多个位置或国家的大型基础架构，VMware提供了在长距离上迁移虚拟机的功能。自vSphere 6.0发布以来，长距离vMotion允许在网络往返延迟时间较长的主机之间进行迁移。RTT，或往返时间，是信号或数据包从起点到目的地再返回所需的时间。使用VMware vMotion，这个时间约为150毫秒或更少。RTT增加了近10倍，这意味着您可以轻松地在位于不同洲的数据中心之间迁移活动工作负载。

迁移到新的数据存储

除了更改虚拟机运行的主机外，使用VMware vMotion还可以更改虚拟机的数据存储。如果您只需要更改主机，则整个虚拟机状态将移动到新主机，但虚拟磁盘仍保留在两个主机共享的相同位置。如果您希望更改主机和数据存储，则虚拟机的状态和虚拟磁盘都将被移动。虚拟机的虚拟磁盘和配置文件可以放置在单个位置或分开的位置。

迁移可以在没有共享存储的主机、集群或数据中心之间执行。这种功能，官方称为存储vMotion，允许您简化虚拟机的维护和升级，优化磁盘性能，或转换磁盘类型。它在VMware vSphere 5.1及更高版本中可用。

vMotion的工作原理

首先，您应该注意设置vMotion要求的清单。即，您需要正确配置源和目标主机上的网络接口。还建议您提供所需的带宽，为故障转移情况至少提供一个额外的网络接口控制器，并使用巨型帧（以太网帧，载荷超过1500字节）以提高性能。

要执行从一个物理主机到另一个物理主机的虚拟机的实时迁移，VMware vMotion依赖于三项技术：

1. 首先，该功能封装了虚拟机的整个状态，包括内存、寄存器和网络连接。这是通过存储在共享存储空间上的文件集合实现的，例如光纤通道或 iSCSI 存储区域网络（SAN）或网络附加存储（NAS）。

   VMFS（虚拟机文件系统）或 VMware 的集群文件系统是为存储虚拟机磁盘映像而开发的，为多个 VMware 服务器的安装提供了同时访问 VM 相同文件的方式。

2. 之后，VM 的状态信息被复制到目标主机，包括 VM 的活动内存和其精确的执行参数。数据通过高速网络传输，因此该过程只需几秒钟即可完成。VMware vMotion 通过位图跟踪正在进行的内存事务。数据传输完成后，vMotion 暂停源 VM，将位图复制到目标主机，并恢复 VM 的活动。整个过程都以确保事务完整性的方式执行。
3. 由于迁移所使用的网络都是虚拟化的，因此可以保留VM的网络标识和活动连接。作为过程的一部分，VMware vMotion管理虚拟MAC地址。仅供参考，MAC代表媒体访问控制。VMware软件确保每个VM在给定主机系统中被分配一个唯一的MAC地址。在目标主机激活后，vMotion会ping网络路由器，从而确保路由器知道虚拟MAC地址的新物理位置。

总结

通过VMware vMotion，可以在不间断的情况下执行VM的迁移，因为该技术保留了VM的精确状态、网络标识和网络连接。因此，您可以避免对业务关键操作的干扰。然而，VMware vMotion不能替代数据保护解决方案，并确保在迁移过程中没有数据丢失。

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