关于数据库:VMware业务系统迁移上云方案

背景

客户要将业务从自建的虚拟化数据中心迁徙至 UCloud，心愿可能将多年前的 VMware 体系换到私有云体系。其中：

• 客户心愿上云过程不影响到现有业务；
• 去除机房托管的过保设施，缩小不必要的收入；
• 缩小资源的保护人力和运维压力；

另外，心愿迁徙过程不要太长，不要影响市场推广等工作及业务翻新。

一、迁徙评估

通过可行性剖析，至多存在以下挑战：

1. 客户的操作系统类型较多且版本老旧，其中大多是 windows Server 版本。
2. 业务零碎无奈重建，起因是软件没有部署领导文档及源码，或找不到能够重新部署的人员。
3. 数据迁徙量较大，其中数据库及备份数据较大。
4. 客户应用的商业软件版本过老、未购买受权等起因，导致客户无奈或不想重建业务零碎，例如购买的第三方商业版全套系统软件，如 SAP、ERP 等。

基于以上起因，无奈应用现成的工具，因为迁徙工具对支流操作系统（CentOS、Ubuntu）反对较好，然而比拟老的零碎，因为新的硬件驱动不足厂商反对起因，导致无奈应用。

因而，只能通过镜像形式迁徙。

二、迁徙计划

基于上述背景及迁徙评估，整体迁徙思路根本是 2 个方向：

1. 公网传输

前置条件是：

1. 公网带宽足够大，且不影响现有生产业务；
2. 数据敏感性不高，容许公网传输；
3. 数据量不太大，最好不超过 10T 级；

2、线下磁盘拷贝

对于数据量太大、公网带宽不够大、因平安因素不不便公网传输等，是公网在线传输做不到的，能够体现线下磁盘拷贝的劣势。

这里应用 U 闪盘（能够了解为 AWS 的 snowball、阿里的闪电立方）来做镜像的传输。次要有以下劣势：

1. 数据安全性高、空间大： 做了 raid5 的大容量空间，对于数据的安全性有保障。
2. 传输速度快： 接口反对 USB3.0，速度最大反对 500MB/s，存储介质读写速度在 150MB/ s 左右。
3. 可挂载物理服务器： 托管区物理机与私有云区内网互通，且与私有云 US3 服务内网连通，如需将大量机房外的数据拷贝到机房内，可通过这种形式进行数据传输。

为了简化步骤，缩小两头态等待时间，且为了缩短单个迁徙过程工夫，采纳异步操作，缩小同步操作带来的等待时间。

在此例中，因为数据太大，为放慢迁徙速度，因而抉择了计划 2，线下磁盘迁徙形式。

三、迁徙详情

迁徙流程图如下：

首先须要：

• 敞开 Guest 零碎的 Windows 组策略；
• 卸载 Guest 零碎的 VMware-Tool 工具；
• 敞开防病毒软件；
• 敞开虚拟机。

上述流程中需提前创立物理云服务器，通过 U 闪盘进行系统盘和数据盘镜像的传输，将存储好数据的 U 闪盘挂载到物理云服务器，同时在物理云主机内实现系统盘镜像的格局转换和驱动的注入过程。

在物理云主机内通过外部 API，创立长期直达机器，并创立具备系统盘属性的云盘，把挂载的 U 闪盘当作本地盘，通过 qemu-nbd，将 U 闪盘的系统盘和数据盘别离近程挂载到创立的中转折的两块云盘上（系统盘与数据盘）。

将长期创立的中转折绑定的两块云盘卸载下来，通过系统盘创立云主机（该过程须要外部 API 来实现），将另一块磁盘当作数据盘挂载，实现对云主机系统盘数据盘的迁徙。

3.1IDC 中 VMware 环境筹备

1.vSphere 客户端连贯 vCenter 服务器

装置 vsphere 客户端，近程连贯到 IDC 中 VMware 的治理节点 vCenter，其将对应克隆出的镜像传输到 U 闪盘中保留。

2. 导出镜像

对于关机离线的零碎，能够间接导出 OVF 或者 VMDK 格局的镜像；对于未能离线导出的零碎，可进行镜像克隆，克隆后的格局为 VMDK。

3.2 直达服务器环境筹备

①装置 KVM 虚拟化环境

装置 CentOS 7 操作系统，并确保反对开启硬件虚拟化性能；确保磁盘空间不少于迁徙数据量。装置 KVM 虚拟化，执行命令如下：

# yum install qemu-kvm qemu-key-tools libvirt  qemu-img
# yum install virt-*
# modprobe kvm
# modprobe kvm_intel
# systemctl start libvirtd
# systemctl enable libvirtd.service

②装置 virt-v2v

思考到兼容云服务商的兼容性问题（例如 IO 及网络的减速，零碎的高内核版本），针对老旧的零碎，如：Windows 2000，Windows Server 2003，Windows Server 2008 等，须要用 virt-v2v 转换。

对于 IO 减速，通过 virt-v2v 主动注入 VirtIO 驱动来解决，能够把虚拟机从一个虚构平台导入到另外一个虚构平台，应用 virt-v2v 命令将其它虚拟机监控程序（hypervisor）上运行的虚拟机进行转换，从而能够在 Red Hat Enterprise Virtualization 或由 libvirt 治理的 KVM 上运行。以后，virt-v2v 能够转换在 Xen、KVM 和 VMWare ESX / ESX(i) 上运行的 Red Hat Enterprise Linux 虚拟机和 Windows 虚拟机。在须要的状况下，virt-v2v 会在被转换的虚拟机上启用准虚拟化（VirtIO）驱动。

virt-v2v 将内部的虚拟化平台上的虚拟机转化到能够运行的 KVM 平台上。它能够读取运行在 VMware、Xen、Hyper- V 和其余虚拟机管理程序上的 Windows 和 Linux 的虚拟机，并将其转换为 KVM 的 libvirt，OpenStack，oVirt，红帽虚拟化（RHV）等几种形式。

# yum install virt-v2v

③宿主机上安装 VirtIO 驱动

Virtio 驱动程序是 KVM 虚拟机的半虚拟化设施驱动程序，半虚拟化驱动程序可进步机器性能，缩小 I / O 提早并将吞吐量进步到靠近裸机程度。装置 Windows 的 VirtIO 驱动如下：

# yum install libguestfs-winsupport libguestfs-tools
# wget https://fedorapeople.org/groups/virt/VirtIO-win/VirtIO-win.repo
-O /etc/yum.repos.d/VirtIO-win.repo
# yum install VirtIO-win

④装置 ntfs-3g，用于挂载 U 闪盘

NTFS-3G 反对在 Linux, FreeBSD, Mac OS X, NetBSD, Haiku 等操作系统下读写 NTFS 格局的分区。除了齐全的文件属主和拜访权限，它反对所有合乎 POSIX 规范的磁盘操作。目标是为那些用户须要与 NTFS 牢靠互通的硬件平台和操作系统提供可信赖的、功能丰富的高性能计划。

# yum install epel-release
# yum install ntfs*

⑤编译装置 NDB

装置 NBD 可被用来进行近程存储和备份，NBD 的驱动程序在本地客户端模仿了一个块设施，比方一个磁盘或者是一块磁盘分区，但理论提供物理反对的却是通过网络连接的近程服务器。

3.3 镜像格局转换与 VirtIO 驱动注入

转换磁盘文件并注入 VirtIO 驱动程序，执行命令如下：

# export LIBGUESTFS_BACKEND=direct
# virt-v2v -i vmx server2003.vmx -of qcow2 -o qemu -os ./
// 注：执行命令 virt-v2v -i vmx“vmx 文件名”–of qcow2 –o qemu –os“转换后磁盘文件寄存门路”，默认是把系统盘与数据盘都进行转换，为了节俭转换工夫，能够批改 vmx 文件只进行系统盘的转换。

3.4 通过 API 创立直达系统盘及数据盘

通过 API 创立新的云盘，作为用来开启云主机的系统盘，以及用来导入数据的数据盘（_其中零碎属性的磁盘为外部 API_）。新创建的两块云盘均为长期中转盘，用来存储导入镜像的零碎以及数据。

具体的 API 可参考：https://github.com/ucloud

3.5 近程挂载云盘与磁盘拷贝

为缩小迁徙耗时的流程，将 U 闪盘的系统盘和数据盘以网络的模式间接挂载到新创建的 VM 上，而后将 U 闪盘内的数据与长期中转折创立的云盘实现内网的磁盘数据拷贝。鉴于磁盘 IO 和网络带宽的限度，上述计划可省去公网传输和对象存储 US3 存储镜像的直达过程。

具体过程如下：应用 qemu-nbd 的近程磁盘挂载，将 U 闪盘的数据盘，间接挂载到云盘上。而后将云盘卸载，挂载到对应的客户机器下来。

①在物理云服务器上将 U 闪盘的磁盘镜像挂载到 nbd 的特定端口

# qemu-nbd -r -t -v -f qcow2 -p 5000 web-sdc.qcow2
// 注：5000 为端口号，web-sdc 为数据盘镜像。

②在直达机上安装 qemu-img，将近程的数据盘镜像挂载到新创建的云硬盘。

# qemu-img convert nbd://10.23.xx.xx:5000 /dev/vdc
// 注：10.23.xx.xx 为物理服务器内网 IP 地址，/dev/vdc 为新创建的云盘。

3.6 创立云主机并挂载数据盘

对于曾经同步过数据的系统盘与数据盘，通过 API 对系统盘进行云主机的创立；对于云数据盘，须要先将中转折上的云盘进行卸载，而后挂载到须要开启的指标云主机上，从而达到云主机的创立与数据盘的挂载性能。UCloud 有自动化的脚本及程序来实现以上过程。

四、教训

通过本次迁徙，确认能够反对和限度因素如下，供参考。

4.1 反对

对于 VMware，此迁徙反对以下环境：

1. 反对 vSphere、ESXI。
2. 支持系统盘和数据盘迁徙。
3. 反对操作系统 RHEL 3-7，Centos 3-7，Ubuntu 10.04，12.04，14.04，16.04 以上，Windows XP-Windows 10/ Windows Server2016。

4.2 限度

1. VMware Workstation 创立的主机迁徙存在失败危险。
2. Windows 7 和 Windows Server 2008 R2 须要开启反对 SHA- 2 证书。
3. 须要敞开操作系统迁徙，不反对在线热迁。
4. 须要卸载防病毒软件。
5. 须要卸载虚拟化平台工具。

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