本期焦點

VMware虛擬化平臺的替換變得日益迫切，數據遷移更是整個替換過程中的重中之重。要將現有虛擬環境中的數據、應用和配置，無縫遷移到新的平臺，并確保業務的平穩過渡和最小化停機時間，這一過程的成功不僅依賴于先進的技術和周密的計劃，還需要對業務流程和數據架構有深刻理解。

本文將深入探討針對VMware虛擬機數據的在線遷移技術、策略、流程和最佳實踐，為用戶提供一份全面的數據遷移指南，助力用戶順利完成這一關鍵任務。

虛擬機遷移技術背景

目前國內主流的虛擬化平臺都是基于KVM進行開發的，與VMware ESXi所使用的VMDK不同，KVM采用QCOW2作為虛擬磁盤鏡像格式，無法直接讀取VMDK來啟動虛擬機，所以虛擬機遷移的本質是對VMDK的數據進行處理成為KVM可識別的QCOW2文件。在這個過程中，最重要的是保證數據的完整性，即如何正確地、穩定地、安全地處理虛擬機數據使其在遷移完成后可以正常支撐業務運行，同時在遷移的過程中應盡可能降低對業務運行的影響。

在實際的用戶環境中，VMware的虛擬化平臺有兩種部署方式，一種是vSphere掛載FC或iSCSI存儲的分離部署，另一種是vSphere配合vSAN存儲的融合部署。這兩種部署方式對于虛擬機遷移來說數據路徑是相同的，由于新建虛擬化平臺無法直接讀取VMDK使用，所以需要通過一條遷移網絡將vSphere環境上的虛擬機從原來的存儲介質移動到新的存儲介質進行格式轉換。因此在網絡上需要為遷移打通一條能夠穩定高效傳輸數據的遷移鏈路，在存儲上需要為遷移目標平臺準備相同大小的容量空間。

在遷移方式的選擇上，VMware提供了一種支持導入導出的OVA文件，允許用戶將虛擬機導出為OVA格式以導入到其他虛擬化平臺使用。但這種方式在操作時需要虛擬機全程關機，隨著業務連續性要求越來越高，這種導出/導入的方式已逐步被遷移方案所淘汰。

目前主流的遷移方式是以首次全量+持續增量的傳輸模式實現虛擬機的在線遷移，在不影響虛擬機運行狀態的情況下，通過多次的數據傳輸將源端數據遷移至目標端，通過提高傳輸頻率來減少差異數據量，通過停機切換來同步最后的差異數據保證遷移前后的數據一致性。

基于首次全量+持續增量的在線遷移模式存在兩種遷移技術，以及四種遷移方案：

基于 VDDK 接口的快照遷移（無代理）

• VMware納管遷移：使用深信服云/虛擬化平臺納管vCenter進行數據遷移

• SCMT無代理點對點遷移：使用深信服遷移工具對接vCenter進行數據遷移

基于 OS 文件系統的數據拷貝（有代理）

• SCMT有代理點對點遷移：使用遷移工具對接代理插件，基于數據復制進行遷移

• SCMT有代理熱備遷移：使用遷移工具對接代理插件，基于CDP技術進行遷移

基于 VDDK 接口的快照遷移（無代理）

無代理遷移技術使用虛擬化平臺或遷移工具對接 vCenter的VDDK接口，對ESXi下達相應的數據快照和傳輸指令，全量遷移時通過快照來記錄全量數據進行傳輸，增量遷移時通過快照進行數據對比傳輸增量數據。

所有的數據在傳輸到目標端之后，由目標端虛擬化平臺進行文件格式轉換，將VMDK的數據格式轉換為目標端平臺可以識別的QCOW2格式，在格式轉換的過程中來完成相關的驅動注入、VMtools安裝、系統優化配置等工作，這一切完成之后源數據才能正常給虛擬機使用。

無代理遷移技術實現邏輯

優點：無代理遷移技術相對來說操作簡單，用戶不需要準備復雜的遷移環境，只需要對接標準的接口即可實現遷移。

缺點：此方法通過快照實現，在每次數據傳輸之前需要對虛擬機進行創建快照以及刪除快照的操作，而頻繁地對VMDK文件打快照將會大幅降低其讀寫性能，對于正在運行的業務來說可能會影響正常工作。

無代理遷移技術依賴的VDDK接口由vCenter提供，而非ESXi本身，所以在VMware資源池必須部署 vCenter才能對接完成遷移。而不同版本的vCenter接口表現不同，在進行遷移設計時注意確認vCenter與 ESXi 的版本號。

深信服無代理遷移與VMware版本兼容性 注：8.0版本將在24年下半年支持

深信服無代理納管遷移

深信服云/虛擬化平臺內置納管VMware的能力，支持通過443和902端口納管vCenter調用VDDK接口的方式將VMware虛擬機遷移到深信服平臺上運行，允許在開機狀態下進行批量系統遷移，在遷移的最后階段自動關閉源虛擬機完成遷移。

整體過程采用類似于vMotion的做法，簡單高效完成遷移動作。

納管遷移產品實現界面

無代理納管遷移的方式與日常的運維管理平臺相結合，遷移時不需要部署專用的遷移工具和復雜的網絡環境，也不需要安裝代理插件，適用于對單機類應用系統的批量遷移需求。

納管遷移在遷移流程上并未進行復雜的工程化處理，比如在遷移過程中不能對配置進行修改、在數據傳輸完成后自動進行切換、在切換時自動關閉源端虛擬機，因此其適用于那些不關注遷移過程的應用系統，如需實現遷移配置變更、定時切換、無人值守等能力，請使用SCMT遷移工具進行。

深信服無代理遷移工具

深信服提供信服云遷移工具SCMT來實現基于無代理技術的數據遷移，同納管遷移的技術類似，由SCMT來對接vCenter的接口來獲取資源和下發傳輸指令。相比于納管遷移來說，SCMT在遷移流程上功能更為豐富，可以實現遷移配置變更、定時切換、虛擬機驗證等功能，讓整個遷移工作適用于更多場景。

遷移工具無代理遷移邏輯

SCMT遷移工具支持部署在深信服云/虛擬化平臺，無需額外的物理硬件資源即可完成遷移工作。

SCMT在遷移流程上做了相對完善的功能設計，整體遷移過程界面可視，加入了更加全面的遷移風險告警。在新建遷移計劃時允許對系統資源、IP/MAC、應用配置進行調優，在遷移變更配置時無需多次重啟系統。在遷移切換后無需關閉源端操作系統，讓遷移過程更加安全，風險可控；支持手動切換、定時切換、批量切換等能力，更加適用于無人值守和非數據庫集群遷移場景。

基于 OS 文件系統的數據拷貝（有代理）

有代理遷移技術在待遷移的操作系統內部安裝代理插件Agent來直接讀取文件系統的磁盤塊進行數據傳輸，在全量遷移時調用Agent讀取全部磁盤塊的數據，后續持續監控記錄IO和磁盤塊數據變化，用于進行增量遷移階段的數據傳輸。數據在傳輸到目標端之后會直接保存為可識別的QCOW2格式，不需要經過磁盤格式轉換即可正常開機使用。

有代理遷移技術實現邏輯

優點：有代理遷移技術直接讀取文件磁盤塊進行傳輸，避免了鏡像格式轉換的過程，無需經過復雜的驅動兼容性處理，一定程度上降低了遷移失敗的風險；插件在傳輸數據時不依賴快照，也避免了打快照引起的業務系統性能下降問題；而且基于插件可以做到更高頻率的數據傳輸，進一步壓縮業務停機切換時間。

缺點：此方法需要在待遷移的操作系統中安裝代理插件，在大批量遷移場景需逐臺安裝，增加運維負擔；代理插件在進行數據傳輸的過程中會占用一部分源操作系統的計算資源，造成額外消耗。

在使用有代理遷移技術時，需明確源端操作系統文件系統的格式，避免代理插件無法識別和讀取到文件數據。同時需在源端操作系統中預留出用于支撐代理插件運行的CPU和內存資源，避免在遷移過程中與業務進程資源發生搶占，造成不可控的影響。

深信服有代理遷移文件系統兼容性

深信服有代理點對點遷移

深信服遷移工具SCMT支持通過代理插件Agent的模式進行文件系統的數據拷貝遷移。在源端操作系統安裝Agent之后與SCMT服務端進行連接，用于接收SCMT界面下發的遷移任務和數據傳輸指令，同時通過讀取操作系統中的磁盤塊來實現全量和增量數據的傳輸。借助Agent插件可以降低對源系統的影響，提高遷移效率。

遷移工具有代理遷移邏輯

遷移工具的代理插件Agent在進行數據傳輸時對源操作系統的CPU占用小于3%，對內存占用小于260M，性能影響可忽略不計。借助Agent做到分鐘級的數據傳輸可以縮短增量數據的傳輸時間，也就是縮短停機切換的業務停機時間，實現在5~10 鐘內完成系統切換開機運行，適用于對業務連續性要求較高的應用遷移。

而相比于無代理備份來說，有代理的遷移方式避免了對源操作系統打快照產生的性能影響，更加適用于對性能表現敏感的單機數據庫系統。同時Agent在文件系統層讀取數據也意味著可以對源端系統已識別的裸盤或直通卷數據進行遷移，這也是無代理方式無法實現的。

深信服有代理熱備遷移

深信服遷移工具SCMT提供基于CDP持續數據保護技術的熱備遷移，借助代理插件Agent將全量數據和每秒的數據變化量備份至SCMT的服務端，然后通過熱備計劃將服務端備份的數據推送到目標端虛擬化平臺。

目標端在接收到全量數據之后，便生成全新的業務虛擬機，完成驅動注入和配置修改等動作后，進入半開機運行狀態與遷移源端同步每秒的差異數據變化量。在進行業務停機切換時，目標端半開機狀態的虛擬機可以快速完成 IP 漂移和業務接管，進一步縮短停機切換的時間。

遷移工具熱備遷移邏輯

SCMT熱備遷移模式通過CDP將差異數據實時同步到目標端，將切換過程的數據傳輸時間縮短到秒級，目標端系統30s便可完成從半開機狀態到正常運行接管業務，自動的IP漂移避免了網絡切換與配置重啟過程，整體實現在1分鐘左右即可完成業務的停機切換，適用于對業務連續性要求較高的系統遷移場景。

但是相比于點對點遷移來說，在方案實現和操作流程上較為復雜，不僅僅需要為源端操作系統安裝插件，更要設計CDP的備份策略和熱備遷移計劃，為SCMT服務端預留足夠的備份空間，為目標端虛擬機手動安裝PE連接環境。故而在一般場景下通常推薦使用點對點遷移，在特殊場景下考慮熱備遷移。

各類遷移方式對比

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