使用克隆功能為虛擬化應(yīng)用程序排查故障
譯文【51CTO精選譯文】在虛擬化環(huán)境中，克隆（cloning）這個(gè)術(shù)語是指為現(xiàn)有的虛擬機(jī)創(chuàng)建一個(gè)精確副本即克隆的過程?？寺√摂M機(jī)并不破壞原始虛擬機(jī)，而是僅僅為虛擬機(jī)的虛擬硬盤和配置文件創(chuàng)建一個(gè)副本。如果克隆時(shí)，虛擬機(jī)正好在運(yùn)行或處于保存狀態(tài)，那么因而創(chuàng)建的克隆同樣含有原始虛擬機(jī)的存儲狀態(tài)。
克隆虛擬機(jī)是原始虛擬機(jī)的精確副本，這意味著它有一樣的安全標(biāo)識符（SID）和計(jì)算機(jī)名稱。它可能還有一樣的IP地址及/或MAC地址，這取決于克隆操作是如何進(jìn)行的。如果是這種情況，原始虛擬機(jī)和克隆虛擬機(jī)又都在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行，那么會因?yàn)橹貜?fù)的網(wǎng)絡(luò)地址而出現(xiàn)問題。如果網(wǎng)絡(luò)是活動目錄森林的一部分，原始虛擬機(jī)和克隆虛擬機(jī)將使用活動目錄中一樣的計(jì)算機(jī)帳戶，這同樣會帶來問題。由于諸如此類的考量因素，克隆虛擬機(jī)通常不應(yīng)該在生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)上使用。
由于如果你不小心將克隆虛擬機(jī)引入到原始虛擬機(jī)所在的同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上，克隆虛擬機(jī)會帶來問題，"克隆"這個(gè)術(shù)語有時(shí)用來指分兩個(gè)步驟的這一過程：在虛擬機(jī)上運(yùn)行Sysprep程序，然后通過運(yùn)行Sysprep程序所得的映像，生成新的虛擬機(jī)。一旦虛擬機(jī)以這種方式克隆而成，它可以用作創(chuàng)建新虛擬機(jī)的模板，這些新虛擬機(jī)在大多數(shù)方面與原始虛擬機(jī)一模一樣，但每個(gè)虛擬機(jī)都有各自的獨(dú)特SID和計(jì)算機(jī)名稱，那樣它們可以在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上共存。不過，除非另有指定，否則就本文而言，我會使用"克隆機(jī)"這個(gè)術(shù)語指現(xiàn)有虛擬機(jī)的準(zhǔn)確副本。
克隆的若干優(yōu)點(diǎn)
能夠克隆虛擬機(jī)的***優(yōu)點(diǎn)之一是，可以排查與在虛擬機(jī)的訪客操作系統(tǒng)中運(yùn)行的應(yīng)用程序和服務(wù)有關(guān)的問題。為此，你需要能夠在虛擬機(jī)運(yùn)行時(shí)克隆虛擬機(jī)。
比如說，假設(shè)你有一個(gè)虛擬機(jī)在你的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行，客戶們在使用該虛擬機(jī)中的一個(gè)應(yīng)用程序。隨后一些客戶開始抱怨：他們在使用該應(yīng)用程序時(shí)，時(shí)常出現(xiàn)應(yīng)用程序超時(shí)、掛起或崩潰的問題。你如何排查這個(gè)問題？客戶在使用該應(yīng)用程序時(shí)試圖對應(yīng)用程序環(huán)境進(jìn)行改動有風(fēng)險(xiǎn)，所以你可能會等到深夜，那時(shí)沒有客戶訪問該應(yīng)用程序，然后再試圖排查這個(gè)問題。這就意味著原本已經(jīng)疲憊不堪的管理員（你）又要忙一個(gè)晚上了。
不過，如果你可以在問題出現(xiàn)時(shí)創(chuàng)建虛擬機(jī)的精確副本（克隆機(jī)），就可以將克隆虛擬機(jī)復(fù)制到測試網(wǎng)絡(luò)上，那樣你就可以安全地對它進(jìn)行操作，設(shè)法查明應(yīng)用程序出了什么岔子。當(dāng)然，如果應(yīng)用程序是多層體系，那么情況變得比較復(fù)雜，因?yàn)槟阈枰寺“ㄌ摂M機(jī)、虛擬網(wǎng)絡(luò)和存儲系統(tǒng)的整個(gè)應(yīng)用程序環(huán)境。但從理論上來說，你可以使用諸如此類的實(shí)時(shí)克隆功能，安全地排查與虛擬機(jī)里面運(yùn)行的應(yīng)用程序和服務(wù)有關(guān)的問題。
借助VMware進(jìn)行克隆
使用VMware虛擬化平臺的管理員們已經(jīng)很熟悉如何克隆實(shí)時(shí)（運(yùn)行中）的虛擬機(jī)，因?yàn)檫@項(xiàng)功能出現(xiàn)在VMware vCenter Server中已有一段時(shí)日了，它提供了一種集中式平臺，便于管理VMware vSphere環(huán)境。
克隆在VMware ESXi主機(jī)上運(yùn)行的虛擬機(jī)的步驟很簡單，在一篇題為《在vCenter Server中克隆虛擬機(jī)（1027865）》的文章中的VMware知識庫部分已有概述，詳見http://kb.vmware.com/selfservice/microsites/search.do?language=en_US&cmd=displayKC&externalId=1027865。由于克隆不是一種瞬時(shí)操作，又由于未提交事務(wù)可能在虛擬機(jī)的磁盤存儲系統(tǒng)中等待處理，所以克隆過程可能并不盡善盡美。想更詳細(xì)地了解使用VMware vSphere Client克隆虛擬機(jī)有關(guān)的步驟，請參閱vSpher 5文檔中心中一篇題為《在vSphere Client中克隆虛擬機(jī)》的文章，詳見http://pubs.vmware.com/vsphere-50/index.jsp?topic=%2Fcom.vmware.vsphere.vm_admin.doc_50%2FGUID-5C504B67-CDB3-42FC-8B3B-737201A725DD.html。
借助Hyper-V進(jìn)行克隆
微軟系統(tǒng)中心虛擬機(jī)管理器（VMM）自2008年發(fā)布的平臺以來就支持虛擬機(jī)克隆功能。VMM文檔特別指出，你應(yīng)該先使用sysprep處理虛擬機(jī)，然后對它進(jìn)行克隆，那樣你就能利用克隆后的虛擬機(jī)創(chuàng)建新的虛擬機(jī)。圖1顯示了使用VMM 2012 R2的SCVMM管理員控制臺，克隆運(yùn)行中（實(shí)時(shí)）的虛擬機(jī)，并配置給Windows Server 2012 R2 Hyper-V主機(jī)。
圖1：使用系統(tǒng)中心虛擬機(jī)管理器2012 R2，實(shí)時(shí)克隆虛擬機(jī)
VMM 2012 R2中的實(shí)時(shí)克隆創(chuàng)建了原始虛擬機(jī)的精確副本，有著一樣的計(jì)算機(jī)名稱、SID、MAC地址和IP地址。在該例中，我將克隆機(jī)部署到有別于原始虛擬機(jī)的另一個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)上，以便不會有任何沖突。
要是你的環(huán)境中沒有部署System Center 2012 R2，該怎么辦？有沒有什么辦法單單使用Hyper-V，克隆實(shí)時(shí)虛擬機(jī)？如果你的Hyper-V主機(jī)運(yùn)行***版本的Windows Server 2012 R2，答案是肯定的，因?yàn)樵摪姹局幸氲囊豁?xiàng)新功能就是能夠在虛擬機(jī)運(yùn)行時(shí)導(dǎo)出虛擬機(jī)。尤其吸引人的地方是，你還可以導(dǎo)出虛擬機(jī)的檢查點(diǎn)（快照）。
下面簡要介紹了你如何實(shí)時(shí)導(dǎo)出在Windows Server 2012 R2 Hyper-V上運(yùn)行的虛擬機(jī)，然后將它導(dǎo)入到另一個(gè)主機(jī)上，創(chuàng)建原始虛擬機(jī)的克隆機(jī)。圖2顯示了Hyper-V管理器控制臺被用來導(dǎo)出名為DC150（150）的運(yùn)行中虛擬機(jī)：
圖2：使用Windows Server 2012 R2 Hyper-V實(shí)時(shí)克隆虛擬機(jī)的第1步
提示：
你還可以在Hyper-V管理器中選擇多個(gè)虛擬機(jī)，右擊鼠標(biāo)，選擇Export（導(dǎo)出），即可實(shí)時(shí)導(dǎo)出同時(shí)在Windows Server 2012 R2中運(yùn)行的多個(gè)虛擬機(jī)。
我們將把運(yùn)行中的虛擬機(jī)導(dǎo)出到目標(biāo)主機(jī)上的共享區(qū)：
圖3：使用Windows Server 2012 R2 Hyper-V實(shí)時(shí)克隆虛擬機(jī)的第2步
注意：你可能需要配置共享區(qū)上的NTFS許可權(quán)限，以便允許進(jìn)行導(dǎo)出操作。想了解更多信息，參閱該鏈接：http://technet.microsoft.com/en-us/library/ee407532(v=WS.10).aspx。
導(dǎo)出過程的開始階段是臨時(shí)合并檢查點(diǎn)：
圖4：使用Windows Server 2012 R2 Hyper-V實(shí)時(shí)克隆虛擬機(jī)的第3步
隨后，打開目標(biāo)主機(jī)上的File Explorer（文件資源管理器），虛擬機(jī)文件被導(dǎo)出到目標(biāo)主機(jī)上的共享區(qū)，如圖所示：
圖5：使用Windows Server 2012 R2 Hyper-V實(shí)時(shí)克隆虛擬機(jī)的第4步。
現(xiàn)在我們可以使用目標(biāo)主機(jī)上的Hyper-V管理器，導(dǎo)入被導(dǎo)出的虛擬機(jī)文件：
圖6：使用Windows Server 2012 R2 Hyper-V實(shí)時(shí)克隆虛擬機(jī)的第5步
按Import Virtual Machine向?qū)е鸩讲僮?，我們決定使用現(xiàn)有的獨(dú)特ID，恢復(fù)虛擬機(jī)，那樣它是原始虛擬機(jī)的精確副本：
圖7：使用Windows Server 2012 R2 Hyper-V實(shí)時(shí)克隆虛擬機(jī)的第6步。
我們遇到的唯一問題是由這個(gè)事實(shí)引起的：我們測試服務(wù)器HOST40上的虛擬網(wǎng)絡(luò)其名稱不同于原始虛擬機(jī)所在的生產(chǎn)服務(wù)器HOST30上的虛擬網(wǎng)絡(luò)：
圖8：使用Windows Server 2012 R2 Hyper-V實(shí)時(shí)克隆虛擬機(jī)的第7步。
不過，要解決這個(gè)問題，我們只要為虛擬機(jī)選擇HOST40上的虛擬網(wǎng)絡(luò)及每個(gè)檢查點(diǎn)：
圖9：使用Windows Server 2012 R2 Hyper-V實(shí)時(shí)克隆虛擬機(jī)的第8步
一旦我們完成了向?qū)?，虛擬機(jī)文件就復(fù)制到目標(biāo)存儲文件夾，導(dǎo)入過程完畢?？寺『蟮奶摍C(jī)最初處于"保存"狀態(tài)，如圖所示：
圖10：使用Windows Server 2012 R2 Hyper-V實(shí)時(shí)克隆虛擬機(jī)的第9步
然后，你可以啟動克隆機(jī)，它的行為和運(yùn)行與用來創(chuàng)建克隆機(jī)的原始虛擬機(jī)一模一樣。一旦你完成了這一步，現(xiàn)在一旦在原始虛擬機(jī)中運(yùn)行的應(yīng)用程序和服務(wù)出了什么問題，就可以使用克隆機(jī)開始排查問題。
你還可以使用Windows PowerShell，實(shí)時(shí)導(dǎo)出和導(dǎo)入虛擬機(jī)，但可能要棘手一點(diǎn)，尤其是導(dǎo)入過程。我們會在以后的文章中對此作一番介紹。
結(jié)束語
實(shí)時(shí)功能是一種功能強(qiáng)大的工具，可用來排查在虛擬機(jī)中運(yùn)行的應(yīng)用程序和服務(wù)出現(xiàn)的問題，不需要斷開虛擬機(jī)。VMware和微軟的虛擬化平臺現(xiàn)在都支持這項(xiàng)功能，所以學(xué)習(xí)如何使用該功能是個(gè)好主意。
