VM-Migration mit VMware vMotion: Wie funktioniert das?
Unabhängig davon, welche Art von Unternehmen Sie betreiben, kann selbst eine kurze Ausfallzeit Ihr Unternehmen ein Vermögen kosten. Unerwartete Ausfallzeiten lassen sich kaum vermeiden, aber Sie können sich dennoch auf einen breiten Bereich von Szenarien vorbereiten, die gelegentlich auftreten können. Dazu gehören Ausfallursachen wie Wartung, Umzüge, geplante Stromausfälle und so weiter. Um Ihnen Hilfe bei der Vermeidung von Ausfallzeiten zu bieten, bietet VMware vSphere vMotion an.
Diese Technologie ermöglicht die Live-Migration von Virtuellen Maschinen (VMs) ohne Unterbrechung ihrer Verfügbarkeit. Damit wird VMware vMotion zu einem soliden Element für die Schaffung eines dynamischen, automatisierten Rechenzentrums mit Selbstoptimierungsfunktionen.
Was ist vMotion und wie kann es verwendet werden?
VMware vMotion kann für verschiedene Zwecke verwendet werden. Dazu gehören:
Live-Migration von Workloads
Sie können eine Live-Migration Ihrer VMs von einem physischen Host auf einen anderen durchführen, ohne dass es zu Ausfallzeiten kommt. Diese Technologie ermöglicht es, dass die VM-Prozesse während des gesamten Migrationsprozesses Behalten. Zur Information: VMware unterstützt auch den Cold-Migration-Modus, d. h. die Migration kann durchgeführt werden, wenn die VM ausgeschaltet oder angehalten ist. Bei der Live-Migration behält die VM ihren aktuellen Speicherinhalt, ihre Netzwerkidentität und -verbindungen sowie alle zusätzlichen Informationen, die sie definieren. In einem Gigabit-Ethernet-Netzwerk dauert der Migrationsprozess laut VMware-Dokumentation weniger als zwei Sekunden.
Insgesamt bietet Ihnen die Live-Migration von Workloads die folgenden Vorteile:
- Automatische Zuweisung und Optimierung der VMs innerhalb Ihres Ressourcenpools;
- Hardwarewartung ohne das Planen von Ausfallzeiten oder Unterbrechungen des Geschäftsbetriebs;
- Vorbeugende Migration von VMs von ausfallenden oder leistungsschwachen Hosts.
Automatisierung und Planung
Um den manuellen Aufwand zu reduzieren, können Sie die Migration Ihrer VMs automatisieren und planen. Dies ist dank des Distributed Resource Scheduler möglich, einer der grundlegenden Funktionen von vSphere. Die Details der Migration können über den Assistenten „Virtuelle Maschine migrieren“ eingerichtet werden. Je nach Bedarf können Sie den Migrationsprozess so planen, dass er einmal oder mal ausgeführt wird. Darüber hinaus kann VMware vMotion Ihnen helfen, innerhalb von Sekunden einen geeigneten Zielhost zu finden, sodass Sie dies nicht manuell tun müssen.
Fernmigration
Wenn Sie eine große Infrastruktur betreiben, die sich über mehrere Standorte oder Länder erstreckt, bietet VMware Funktionalität für die Migration von VMs über große Entfernungen. Long Distance vMotion ist seit der Version VMware vSphere 6.0 verfügbar und ermöglicht Migrationen zwischen Hosts, die durch hohe Netzwerk-Roundtrip-Latenzzeiten voneinander getrennt sind. RTT (Roundtrip-Zeit) ist die Zeit, die ein Signal oder Datenpaket benötigt, um vom Startpunkt zum Zielpunkt und wieder zurück zu gelangen. Mit VMware vMotion beträgt diese Zeit etwa 150 Millisekunden oder weniger. Die RTT wurde um fast das Zehnfache erhöht, sodass Sie problemlos Live-Workloads zwischen Rechenzentren auf verschiedenen Kontinenten migrieren können.
Migration zu einem neuen Datenspeicher
Neben der Änderung des Hosts, auf dem Ihre VM ausgeführt wird, können Sie mit VMware vMotion auch den Datenspeicher der VM ändern. Wenn Sie nur den Host ändern müssen, wird der gesamte Status der VM auf einen neuen Host verschoben, aber die virtuelle Festplatte bleibt an dem Standort, den sich beide Hosts teilen. Wenn Sie lieber den Host und den Datenspeicher ändern möchten, werden sowohl der Status der VM als auch die virtuelle Festplatte verschoben. Die virtuelle Festplatte und die Konfigurationsdateien der VM können an einem einzigen oder an separaten Standorten abgelegt werden.
Die Migration kann zwischen Hosts, Clustern oder Rechenzentren ohne gemeinsam genutzten Speicher durchgeführt werden. Diese Funktionalität, die offiziell als Storage vMotion bezeichnet wird, ermöglicht es Ihnen, die Wartung und Aktualisierung Ihrer VMs zu vereinfachen, Festplatten im Hinblick auf die Leistung zu optimieren oder Festplattentypen zu konvertieren. Sie ist in VMware vSphere 5.1 und späteren Versionen verfügbar.
So funktioniert vMotion
Zuallererst sollten Sie die Liste der Anforderungen für die Einrichtung von vMotion beachten. Sie müssen nämlich die Netzwerkschnittstellen auf den Quell- und Zielhosts richtig konfigurieren. Es wird außerdem empfohlen, die erforderliche Bandbreite bereitzustellen, mindestens einen zusätzlichen Netzwerkschnittstellencontroller für den Fall eines Failovers vorzusehen und Jumbo-Frames (Ethernet-Frames mit mehr als 1500 Byte Nutzdaten) für eine verbesserte Leistung zu verwenden.
Um eine Live-Migration einer VM von einem physischen Host auf einen anderen durchzuführen, stützt sich VMware vMotion auf drei Technologien:
- Zunächst einmal kapselt die Funktion den gesamten Zustand der VM. Dazu gehören Speicher, Register und Netzwerkverbindungen. Dies ist möglich durch die Sammlung von Dateien, die auf einem gemeinsam genutzten Speicherplatz gespeichert sind, z. B. Fibre Channel oder iSCSI Storage Area Network (SAN) oder Network Attached Storage (NAS).
Das VMFS (Virtual Machine File System) oder das von VMware entwickelte Cluster-Dateisystem zum Speichern von Disk-Images virtueller Maschinen bietet die Möglichkeit, dass mehrere Installationen von VMware-Servern gleichzeitig auf dieselben Dateien der VM zugreifen können.
- Danach werden die Statusinformationen der VM auf den Zielhostkopiert. Dazu gehören der aktive Speicher der VM und ihre genauen Ausführungsparameter. Die Daten werden über ein Hochgeschwindigkeitsnetzwerk übertragen, weshalb der Vorgang nur wenige Sekunden dauert. VMware vMotion verfolgt die laufenden Speichertransaktionen in einer Bitmap. Nach Abschluss der Datenübertragung setzt vMotion die Quelle-VM aus, kopiert die Bitmap auf den Zielhost und setzt die Aktivitäten der VM fort. Der gesamte Prozess wird so durchgeführt, dass die Transaktionsintegrität gewährleistet ist.
- Da die für die Migration verwendeten Netzwerke alle virtualisiert sind, ist es möglich, die Netzwerkidentität und die aktiven Verbindungen der VM beizubehalten. Als Teil des Prozesses verwaltet VMware vMotion die virtuelle MAC-Adresse. Zur Information: MAC steht für „Media Access Control“ (Medienzugriffskontrolle). Die VMware-Software stellt sicher, dass jeder VM in einem bestimmten Hostsystem eine eindeutige MAC-Adresse zugewiesen wird. Nach der Aktivierung des Zielhosts sendet vMotion einen Ping an den Netzwerkrouter, um sicherzustellen, dass der Router den neuen physischen Standort der virtuellen MAC-Adresse kennt.
Zusammenfassung
Mit VMware vMotion kann die Migration einer VM ohne Ausfallzeiten durchgeführt werden, da die Technologie den genauen Zustand der VM, ihre Netzwerkidentität und ihre Netzwerkverbindungen beibehält. Dadurch können Sie Unterbrechungen geschäftskritischer Vorgänge vermeiden. VMware vMotion kann jedoch keine Lösung für die Datensicherheit ersetzen und keinen Datenverlust während der Migration gewährleisten.
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