使用VMware vMotion进行VM迁移：它是如何工作的？

無論您經營何種業務，即使是短暫的停機時間都可能令公司損失慘重。意外的停機幾乎是不可避免的，但您仍然可以為各種可能偶爾發生的情況做好準備。這些情況包括維護、搬遷、計劃內部停電等停機原因。為了幫助您避免停機，VMware 提供了 vSphere vMotion。

這項技術允許虛擬機器（VM）在不中斷其可用性的情況下進行即時遷移。這使得 VMware vMotion 成為創建具有自我優化功能的動態自動化數據中心的可靠元素。

什麼是 vMotion，以及如何使用它？

VMware vMotion 可用於多種目的。這些包括：

工作負載的即時遷移

您可以將虛擬機器從一個物理主機移動到另一個主機，而不會出現任何停機。該技術允許虛擬機器進程在遷移過程中繼續運行。僅供參考，VMware 還支持冷遷移模式，這意味著可以在虛擬機器關機或暫停時進行遷移。在進行即時遷移時，虛擬機器保留其當前的內存內容、網絡身份和連接，以及定義它的所有其他信息。根據 VMware 的文件，通過 gigabit 乙太網絡，遷移過程需要不到兩秒。

總的來說，工作負載的即時遷移為您帶來以下優勢：

• 自動分配和優化資源池中的虛擬機器；
• 硬體維護無需預定停機或干擾業務運營；
• 將虛擬機器預防性遷移到失敗或性能不佳的主機。

自動化和排程

為了減少手動工作量，您可以自動化並排程虛擬機器的遷移。這得益於分佈式資源調度器，這是 vSphere 的基本自動化功能之一。遷移詳細信息可以通過“遷移虛擬機器”精靈進行設置。根據您的需求，您可以安排遷移過程運行一次或多次。此外，VMware vMotion 可以幫助您在幾秒鐘內找到合適的目標主機，從而無需手動進行此操作。

遠程遷移

如果您正在運行跨多個地點或國家的大型基礎設施，VMware 提供了在長距離上遷移虛擬機器的功能。自 vSphere 6.0 版本以來，長距離 vMotion 允許在高網絡往返延遲時間的主機之間遷移虛擬機器。RTT，或往返時間，是信號或數據包從起點到目的地再返回所需的時間長度。通過 VMware vMotion，這大約是 150 毫秒或更短。RTT 增加了將近 10 倍，這意味著您可以輕鬆地在位於不同大陸的數據中心之間遷移活動工作負載。

遷移到新的數據存儲

除了更改 VM 运行的主机外，使用 VMware vMotion 您还可以更改 VM 的数据存储。如果您只需要更改主机，则整个 VM 的状态将移至新主机，但虚拟磁盘仍位于两个主机共享的同一位置。如果您希望更改主机和数据存储，则 VM 的状态和虚拟磁盘都将移动。VM 的虚拟磁盘和配置文件可以放置在单独或分开的位置。

迁移可以在没有共享存储的情况下在主机、集群或数据中心之间执行。这个功能，正式称为 Storage vMotion，允许您简化 VM 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 工作原理

首先，您应该注意设置 vMotion 的要求清单。换句话说，您需要在源主机和目标主机上正确配置网络接口。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（以太网帧的有效载荷超过 1500 字节）以提高性能。

要执行将 VM 从一个物理主机迁移到另一个物理主机的实时迁移，VMware vMotion 依赖于三种技术：

1. 首先，功能封裝了VM的整個狀態，包括記憶體、寄存器和網絡連接。這是通過存儲在共享存儲空間上的文件集合來實現的，例如，光纖通道或iSCSI存儲區域網絡（SAN）或網絡附加存儲（NAS）。

   VMFS（虛擬機文件系統）是VMware開發的集群文件系統，用於存儲虛擬機的磁盤映像，為多個VMware服務器的同時訪問同一VM文件提供了一種方式。

2. 然後，VM的狀態信息被複製到目標主機。這包括VM的活動記憶體及其精確的執行參數。數據通過高速網絡傳輸，因此這個過程只需幾秒鐘即可完成。VMware vMotion通過位圖跟踪正在進行的記憶體事務。數據傳輸完成後，vMotion暫停源VM，將位圖複製到目標主機，並恢復VM的活動。整個過程都是以確保交易完整性的方式執行的。
3. 由於用於執行遷移的網絡都是虛擬化的，因此可以保留VM的網絡身份和活動連接。作為過程的一部分，VMware vMotion 管理虛擬 MAC 地址。僅供參考，MAC 代表媒體訪問控制。VMware 軟件確保每個 VM 在給定主機系統中被分配一個唯一的 MAC 地址。在目標主機啟動後，vMotion 會對網絡路由器進行 ping 測試，從而確保路由器知道虛擬 MAC 地址的新物理位置。

總結

通過 VMware vMotion，可以在不中斷的情況下執行 VM 的遷移，因為該技術保留了 VM 的精確狀態、其網絡身份和網絡連接。因此，您可以避免對業務關鍵操作的干擾。但是，VMware vMotion 不能替代數據保護解決方案，也不能確保在遷移過程中不會丟失數據。

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