實(shí)時遷移是服務(wù)器虛擬化的一大亮點(diǎn)，以前管理員必須犧牲周末時間重新回機(jī)房進(jìn)行的服務(wù)器維護(hù)共工作，現(xiàn)在能夠在辦公時間輕松維護(hù)完成，服務(wù)器應(yīng)用實(shí)現(xiàn)不停機(jī)的實(shí)時遷移是虛擬化技術(shù)最為吸引用戶的一點(diǎn)。比如VMware公司的VMotion，而它的競爭對手——Citrix（思杰）則有XenMotion與之相抗衡。

XenMotion概述

XenMotion是XenServer的一項功能，能夠?qū)⒄谶\(yùn)行的虛擬機(jī)從一臺XenServer主機(jī)上遷移到另外一臺，而不帶有任何停機(jī)的危險。這就意味著在整個遷移過程中，被移動的虛擬機(jī)在任意時刻都處于正常的工作狀態(tài)。XenMotion的主要目的是在某臺服務(wù)器需要進(jìn)行計劃維修的情況下，終端用戶無法覺察到應(yīng)用程序出現(xiàn)過極短暫的中斷，令整個服務(wù)過程正常順暢。

 
XenMotion工作原理圖

XenMotion與Resource Pools（資源池）

XenMotion與Resource Pools協(xié)同工作。Resource Pools的功能是收集在一組資源中相互連接的多個相似XenServer Enterprise服務(wù)器。這種統(tǒng)一的管理單元（Resource Pools）能夠使與之相連接的虛擬機(jī)共享遠(yuǎn)程存儲和網(wǎng)絡(luò)資源。對于同一個Resource Pool來說，它允許其中的虛擬機(jī)進(jìn)行實(shí)時遷移。當(dāng)Resource Pools與共享存儲器共同工作時，只要XenServer主機(jī)的容量足夠大，那么就虛擬機(jī)就可以在這些主機(jī)中任意啟動。

這就為XenMotion創(chuàng)造了一定的條件。如果有某一臺正在運(yùn)行的服務(wù)器超負(fù)荷或者發(fā)生了故障，那么管理員就可以立刻在Resource Pool中選擇另一臺服務(wù)器進(jìn)行虛擬機(jī)的遷移。雖然沒有進(jìn)行明確的規(guī)定，但是每一個Resource Pool一般最多可以支持16臺XenServer主機(jī)。

值得注意的是，XenMotion并不僅僅在服務(wù)器出現(xiàn)故障，無法正常工作的情況下才進(jìn)行遷移。當(dāng)服務(wù)器超負(fù)荷的時候，XenMotion就會將一部分的操作系統(tǒng)，包括上面正在運(yùn)行的應(yīng)用程序原封不動地遷移到候補(bǔ)服務(wù)器上。因此，XenMotion能夠合理地分配Resource Pool中XenServer的工作量，大大提高了資源利用率和工作效率。

 　　
超負(fù)荷情況下的遷移

事實(shí)上，XenMotion遷移并無法做到***的零停機(jī)，其確切的停機(jī)時間一般為100~150毫秒。但是，由于這個時間間隔很短，所以在服務(wù)器上運(yùn)行的虛擬機(jī)無法覺察，就不會出現(xiàn)中斷。而這極其短暫的停機(jī)時間大部分是花費(fèi)在將網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備轉(zhuǎn)移到一個新的端口上。

XenMotion的系統(tǒng)要求

1. XenServer中的處理器必須具有相同的類型。

盡管XenMotion允許每個系統(tǒng)的內(nèi)存，存儲控制器和網(wǎng)絡(luò)控制器可以不相同，但是其處理器卻必須具有相同的類型。除了類型有硬性的規(guī)定之外，它還允許其存在一些細(xì)微的差異（比如CPU的運(yùn)轉(zhuǎn)速度）。舉個例子，對同一個Resource Pool中的服務(wù)器來說，必須使用同一系列處理器。

2. Resource Pools中至少要有兩臺XenServer Enterprise服務(wù)器處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

3. 虛擬機(jī)的存儲器類型

虛擬機(jī)必須存儲在遠(yuǎn)程共享的存儲器中。比如與基于網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)NFS（Network File System）或者iSCSI（通過iSCSI啟動軟件）的存儲器相連接。

此外，假如Resource Pools中有某臺XenServer主機(jī)被移除，那么原本在上面運(yùn)行的虛擬機(jī)并沒有隨之被刪除，而是依然存在于數(shù)據(jù)庫中，不會導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，并且對于其他的XenServer主機(jī)成員是可見的。但是這些虛擬機(jī)是處于停用狀態(tài)，只有它們的虛擬磁盤被連接到共享服務(wù)器時，才可以被Resource Pools中的其他XenServer共享。因此，為了提高資源的利用率，***在共享存儲器創(chuàng)建完成的時候，就把本地磁盤添加到共享存儲器中。

4. 網(wǎng)絡(luò)的帶寬要求：推薦使用千兆位的以太網(wǎng)。

XenMotion的運(yùn)行原理

XenMotion使用的是預(yù)復(fù)制遷移（Pre-Copy Migration）。其具體步驟如下：

1. 系統(tǒng)驗(yàn)證目標(biāo)服務(wù)器的存儲器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)置是否正確，并保留目標(biāo)服務(wù)器虛擬機(jī)的資源。

 　　
源服務(wù)器和目標(biāo)服務(wù)器簡圖

2. 當(dāng)虛擬機(jī)還在源服務(wù)器上運(yùn)轉(zhuǎn)時，將內(nèi)存鏡像復(fù)制到目標(biāo)服務(wù)器上。在這個過程中，XenServer依然會監(jiān)視內(nèi)存的任何變化。

 　　
內(nèi)存鏡像復(fù)制示意圖

3. 在這一步完成后，大部分的內(nèi)存鏡像已經(jīng)被復(fù)制到目標(biāo)服務(wù)器上了。檢查在這個階段中，內(nèi)存較復(fù)制前是否發(fā)生了變化。

  　　
內(nèi)存鏡像復(fù)制完成示意圖

4. 假如發(fā)生了變化，那么XenServer會將發(fā)生變化的內(nèi)存重新復(fù)制到目標(biāo)服務(wù)器中，并覆蓋掉先前的內(nèi)存。在這個階段，Xen依然會繼續(xù)監(jiān)視內(nèi)存的變化情況。

 　　
進(jìn)行有變化的內(nèi)存復(fù)制

 
Xen依然監(jiān)視內(nèi)存的變化情況

5. Xen會持續(xù)這樣的內(nèi)存復(fù)制操作。隨著復(fù)制次數(shù)的增加，所需要復(fù)制的數(shù)據(jù)就會明顯減少，而復(fù)制所耗費(fèi)的時間就會逐漸變短，那么內(nèi)存就有可能沒有足夠的時間發(fā)生變化。***，當(dāng)源服務(wù)器與目標(biāo)服務(wù)器之間的差異可以忽略不計時，內(nèi)存復(fù)制操作才會結(jié)束。

 　　
所需復(fù)制的數(shù)據(jù)越來越少

6. 內(nèi)存復(fù)制完畢之后，將機(jī)器的工作狀態(tài)復(fù)制到目標(biāo)服務(wù)器之后，源服務(wù)器就停止工作。然后，將存儲從源系統(tǒng)上解鎖，并鎖定在目標(biāo)系統(tǒng)上。啟動目標(biāo)服務(wù)器，并與存儲資源和網(wǎng)絡(luò)資源相連接，同時清除源服務(wù)器的上的資源。

狀態(tài)信息的復(fù)制

停止源服務(wù)器，啟動目標(biāo)服務(wù)器

XenMotion vs VMotion

XenMotion和VMotion都是致力于在服務(wù)器無法正常工作時，將其上正在運(yùn)行的虛擬機(jī)遷移到其他候補(bǔ)服務(wù)器上，實(shí)現(xiàn)零停機(jī)。盡管如此，兩者在操作，配置上還是有些許的不同的：

1. XenMotion只需要支持軟件iSCSI或者NFS；VMotion則可以選擇光纖（Fibre），軟件或者硬件的iSCSI以及NFS。

2. 當(dāng)虛擬機(jī)與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)相連接時，XenMotion是不可用的；對于VMotion來說，只要相互遷移的兩臺主機(jī)連接的是相同的網(wǎng)絡(luò)即可，無論該網(wǎng)絡(luò)是內(nèi)部的還是外部的。

3. XenMotion需要手動操作；VMotion可以手動，也可以通過分布式資源調(diào)度程序（DRS）自動進(jìn)行。

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