Was ist eine Live-Migration von virtuellen Maschinen und wie funktioniert sie?
Ausfallzeiten sind für jede Anwendung ein Problem, doch glücklicherweise lassen sich manche Ausfallzeiten vollständig vermeiden. Wenn Sie bereits im Voraus wissen, dass Ausfallzeiten bevorstehen, z.B. wegen Wartungsarbeiten, Umzug oder Naturkatastrophen, können Sie mit vMotion Workloads von betroffenen Servern auf andere, unberührte Server migrieren.
VMware vSphere vMotion bietet unterbrechungsfreie Live-Migrationen von Workloads von einem Server auf einen anderen. Diese Funktion kann über vSwitches, Cluster und sogar Clouds hinweg ausgeführt werden (je nach vorhandener vSphere Edition). Während Workload-Migrationen werden Anwendungen weiterhin ausgeführt und Anwender haben nach wie vor Zugriff auf die von ihnen benötigten Systeme. Im Mittelpunkt steht dabei, eine hohe Produktivität aufrechtzuerhalten.
Durchführen von Live-Migrationen
Im Rahmen von Live-Migrationen mit VMware vSphere können Sie virtuelle Maschinen im laufenden Betrieb und ohne Ausfallzeiten von einem physischen Server auf einen anderen verschieben. Die virtuelle Maschine behält ihre Netzwerkidentität und Verbindungen bei, sodass nahtlose Migration gewährleistet ist. Der aktive Arbeitsspeicher und der exakte Ausführungszustand der virtuellen Maschinen werden über ein Highspeed-Netzwerk übertragen. Dadurch lassen sie sich schnell vom vSphere-Quellhost auf den vSphere-Zielhost verschieben. In einem Gigabit-Ethernet-Netzwerk dauert dieser Vorgang weniger als zwei Sekunden. Vorteile der Live-Migration:
- Automatische Optimierung virtueller Maschinen in Ressourcenpools
- Hardwarewartung ohne Planung von Ausfallzeiten oder Unterbrechungen des Geschäftsbetriebs
- Verschieben virtueller Maschinen von ausgefallenen oder leistungsschwachen Servern
Automatisieren und Planen von Migrationen
Durch automatisierte Migrationen mit VMware vSphere vMotion können Sie Migrationen zu vorab festgelegten Zeiten so planen, dass keine manuelle Interaktion seitens der Administratoren erforderlich ist. VMware vSphere Distributed Resource Scheduler, eine der automatisierten vSphere-Migrationsfunktionen, optimiert mithilfe von vMotion die Performance virtueller Maschinen in vSphere-Clustern. vMotion bietet folgende Vorteile:
- Migrieren mehrerer virtueller Maschinen mit beliebigen Betriebssystemen und allen von vSphere unterstützten Hardware- und Storage-Typen – vollständig mit einem Auditprotokoll
- Optimale Platzierung für virtuelle Maschinen in Sekundenschnelle
Technische Details
Verwenden von Virtual Machine File System (VMFS)
Der gesamte Zustand einer virtuellen Maschine wird in einer Reihe von Shared Storage-Dateien wie Fibre Channel, Internet Small Computer System Interface (iSCSI) SAN oder Network-Attached Storage (NAS) gekapselt. Mit VMware vSphere VMFS können mehrere Installationen von VMware ESX gleichzeitig auf dieselben VM-Dateien zugreifen.
vMotion – über Grenzen und große Entfernungen hinweg
Mit der Einführung von vMotion wurde das Konzept unterbrechungsfreier Live-Migrationen revolutioniert. Mit vSphere 6.0 setzt VMware die Innovation der Live-Workload-Migration fort. Dabei werden neue vMotion-Funktionen angeboten, die die Grenzen von verteilten Switches und vCenter Server-Instanzen überwinden. Darüber hinaus ist es nun möglich, Migrationen mit vMotion über große Entfernungen mit einer Paketumlaufzeit (Round-Trip Time, RTT) von bis zu 100 ms durchzuführen. Durch die erstaunliche, um das Zehnfache verbesserte RTT mit Long Distance vMotion lassen sich nun auch Live-Workloads zwischen Rechenzentren in New York und London migrieren.
Beibehalten des Netzwerkzustands
Der zugrunde liegende vSphere-Host virtualisiert die von der virtuellen Maschine verwendeten Netzwerke. Dadurch wird sichergestellt, dass auch nach der Migration sowohl Netzwerkidentität als auch -verbindungen der virtuellen Maschine erhalten bleiben. Bei einer VM-Migration mit vMotion werden der exakte Ausführungszustand, die Netzwerkidentität und die aktiven Netzwerkverbindungen beibehalten, sodass es zu keinen Ausfallzeiten oder Unterbrechungen für Anwender kommt.
Integration von Storage vMotion
Ab VMware vSphere 5.1 wird die vMotion-Standardfunktion mit VMware vSphere Storage vMotion in einer einzigen Migration kombiniert. Das bedeutet, dass Sie eine komplette virtuelle Maschine live zwischen Hosts, Clustern oder Rechenzentren migrieren können – ohne Unterbrechung oder Shared Storage zwischen den beteiligten Hosts.
Transaktionsintegrität
vMotion überträgt den aktiven Arbeitsspeicher und den exakten Ausführungszustand von virtuellen Maschinen über ein Highspeed-Netzwerk, wodurch sie schnell vom vSphere-Quellhost auf den vSphere-Zielhost verschoben werden können. Anwender bemerken vMotion-Übertragungsvorgänge überhaupt nicht, da fortlaufende Arbeitsspeichertransaktionen in einer Bitmap-Datei erfasst werden. Nach dem Kopieren des gesamten Arbeitsspeichers und des Systemstatus auf den vSphere-Zielhost hält vMotion die Quell-VM an, kopiert die Bitmap-Datei auf den vSphere-Zielhost und setzt die virtuelle Maschine auf dem vSphere-Zielhost wieder fort. Dadurch wird Transaktionsintegrität gewährleistet.