xen虚拟机动态迁移过程中测量宕机时间

主要有这样几类：
21、虚拟硬件模式
虚拟硬件模型将计算机、存储和网络硬件间建立了一个抽象的虚拟化平台，使得所有的硬件被统一到一个虚拟化层中。目前，此类虚拟机的典型产品有Vmware 的Workstation、GSX Server、ESX Server和Microsoft的Virtual PC、Virtual Server以及Parallels Workstation等。
虚拟硬件模式特点：虚拟了Intel x86平台，可以同时运行多个 *** 作系统和应用程序。通过使用虚拟化层，提供了硬件级的虚拟，即虚拟机为运行于虚拟机的 *** 作系统映像提供了一整套虚拟的Intel x86兼容硬件。这套虚拟硬件虚拟了真正服务器所拥有的全部设备：主板芯片、CPU、内存、SCSI和IDE磁盘设备、各种接口、显示和其他输入输出设备。并且，每个虚拟机都可以被独立的封装到一个文件中，可以实现虚拟机的灵活迁移。
22、虚拟 *** 作系统模式
虚拟 *** 作系统模型是基于虚拟机运行的主机 *** 作系统创建了一个虚拟层，用来虚拟机主机的 *** 作系统。在这个虚拟层之上，可以创建多个相互隔离的虚拟专用服务器(Virtual Private Server, VPS)。这些VPS可以最大化的效率共享硬件、软件许可证以及管理资源。对其用户和应用程序来讲，每一个VPS平台的运行和管理都与一台独立主机完全相同，因为每一个VPS均可独立进行重启并拥有自己的root访问权限、用户、IP地址、内存、过程、文件、应用程序、系统函数库以及配置文件。对于运行着多个应用程序和拥有实际数据的产品服务器来说，虚拟 *** 作系统的虚拟机可以降低成本消耗和提高系统效率。目前，swsoft的virtuozzo是这一领域的成熟产品。
23、Xen(半虚拟化技术)
在不断增加的虚拟化技术列表中，Xen是近来最引人注目的技术之一。Xen 是在剑桥大学作为一个研究项目被开发出来的，它已经在开源社区中得到了极大的推动。Xen 是一款半虚拟化(paravirtualizing)VMM(虚拟机监视器，Virtual Machine Monitor)，这表示，为了调用系统管理程序，要有选择地修改 *** 作系统，然而却不需要修改 *** 作系统上运行的应用程序。Xen是一种特殊的虚拟硬件虚拟机，具有虚拟硬件虚拟机的大部分特性，其最大的不同点在于，Xen需要修改 *** 作系统内核。
目前，Xen只支持在Linux系统之上实现的Linux虚拟机。不过，其新的版本将支持Intel公司的硬件虚拟技术Intel-VT，这一个关键技术将可以用以解决Xen在虚拟化Windows系统方面的困难。
VMware仍然是虚拟技术领域的领袖，在产品的成熟度方面它比XenSource公司还是有着很明显的优势。但是很多的业内人士认为，由于开源的原因，Xen的实力将会越来越强。目前，开源领域的巨头Red Hat公司以及Novell公司都已经开始将该技术整合进入它们于Red Hat Enterprise Linux 5系统以及Novell、SuSE Linux Enterprise Server 10系统。
3 使用虚拟技术的好处
31、传统方式部署服务器的弊端
1 成本高
——硬件成本较高。
——运营和维护成本高，包括数据中心空间、机柜、网线，耗电量，冷气空调和人力成本等。
2 可用性
——可用性低， 因为每个服务器都是单机， 如果都配置为双机模式成本更高。
——系统维护和升级或者扩容时候需要停机进行，造成应用中断。
3 缺乏可管理性
——数量太多难以管理，新服务器和应用的部署时间长，大大降低服务器重建和应用加载时间。
——硬件维护需要数天/周的变更管理准备和数小时的维护窗口。
4 兼容性差
——系统和应用迁移到新的硬件需要和旧系统兼容的系统。
32、虚拟架构的优势
在虚拟架构中，用户可以把资源看成是专属于他们的，而管理员则可在企业范围内管理和优化整个资源。VMware的虚拟架构可以通过增加效率、灵活性和响应能力来降低企业的IT花费。管理一个虚拟架构可以让IT部门更快的连接和管理资源，以满足商业所需。其优势主要包括以下几个方面：
1)35%-75% TCO 节省
通过将整合多个物理服务器到一个物理服务器降低40%软件硬件成本;
整合比：生产环境10-15 : 1 ，开发测试环境15-20 : 1;
每个服务器的平均利用率从5%-15%提高到60%-80%;
降低70-80%运营成本， 包括数据中心空间、机柜、网线，耗电量，冷气空调和人力成本。
2)提高运营效率
部署时间从小时级到分钟级， 服务器重建和应用加载时间从 20-40 hrs =>15-30 min， 每年节省10,000 人/小时(300台服务器);
以前硬件维护需要之前的数天/周的变更管理准备和1 - 3小时维护窗口，现在可以进行零宕机硬件维护和升级。
3) 提高服务水平
帮助您的企业建立业务和IT资源之间的关系，使IT和业务优先级对应;
将所有服务器作为大的资源统一进行管理，并按需自动进行动态资源调配;
无中断的按需扩容。

一、介绍（是什么）
迁移是指将虚拟机从一个计算节点迁移到另外一个节点上。
主要根据是否在进行迁移时对虚拟机关机（poweroff）,分为冷迁移cold_migration（是）和热迁移live_migration（否）,热迁移也被称为在线迁移，即在不关闭虚拟机的情况下进行迁移，共享内存，效率较高，因而被大多数公司企业所采纳，但因其复杂的管理，也有其性能问题的弊端，如何减少弊端也是衡量迁移效率的重要指标；
热迁移特点如下：
1、动态调整每个计算节点的负载，使资源得到最大限度地使用
2、在线升级以及节点维护
影响因素：
1要求虚拟机业务不中断，所以大都在共享存储的条件下：
1）虚拟机内存脏页的速度，迭代复制是易页为单位；
2）网络带宽
2其他因素：
1）CPU兼容性
2）是否有PCI,网卡直通的情况
性能指标：
1整体迁移时间
从源主机开始迁移到迁移结束的时间
2停机时间
在迁移过程中，源主机和目的主机同时不可用的时间
3对应用程序的性能影响
迁移对于被迁移主机上运行服务性能的影响程度，数据复制会冲高主机CPU和网络流量
而根据是否在进行迁移时传入主机类型参数，分为冷迁移cold_migration（否）和resize（是），其工作流程相同，resize需要保证新的flavor配置大于旧的配置，而冷迁移要求二者相同

进行虚拟机动态资源调度，使主机负载均衡，提高性能，达到系统的负载均衡，保证系统良好的用户体验。动态资源调度，在不同的主机间迁移虚拟机，动态分配和平衡资源，采用智能调度算法，周期性检查集群内主机的负载情况，根据系统的负载情况，对资源进行智能调度。

主要是一些数据中心需要。主要原因：
1、虚拟化技术对数据中心提出的挑战。虚拟化从根本上改变了数据中心网络架构的需求。最重要的一点就是，虚拟化引入了虚拟机动态迁移技术。从而要求网络支持大范围的二层域。从根本上改变了传统三层网络统治数据中心网络的局面。
2、虚拟机迁移与数据中心二层网络的变化。虚拟化技术的一项伴生技术—虚拟机动态迁移(如VMware的VMotion)在数据中心得到了广泛的应用。简单来说，虚拟机迁移技术可以使数据中心的计算资源得到灵活的调配，进一步提高虚拟机资源的利用率。但是虚拟机迁移要求虚拟机迁移前后的IP和MAC地址不变，这就需要虚拟机迁移前后的网络处于同一个二层域内部。由于客户要求虚拟机迁移的范围越来越大，甚至是跨越不同地域、不同机房之间的迁移，所以使得数据中心二层网络的范围越来越大，甚至出现了专业的大二层网络这一新领域专题。
3、大二层也是为了流通的要求。着数据大集中的发展和虚拟化技术的应用，数据中心的规模与日俱增，不仅对二层网络的区域范围要求也越来越大，在需求和管理水平上也提出了新的挑战。

数据中心为什么需要大二层网络？

在开始之前，首先要明确一点，大二层网络基本上都是针对数据中心场景的，因为它实际上就是为了解决数据中心的服务器虚拟化之后的虚拟机动态迁移这一特定需求而出现的。对于普通的园区网之类网络而言，大二层网络并没有特殊的价值和意义（除了某些特殊场景，例如WIFI漫游等等）。

所以，我们现在所说的大二层网络，一般都是指数据中心的大二层网络。

1 传统数据中心网络架构

我们看到，这种网络架构其实和园区网等网络的架构是一样的，这种架构相当于零售行业的“加盟店”形式，而与之相对应的“三层到边缘”架构，以及我们下面要谈到的“大二层”架构，就相当于“直营店”了。

之所以采用这种网络架构，是因为这种架构非常成熟，相关的二三层网络技术（二层VLAN+xSTP、三层路由）都是成熟的技术，可以很容易的进行部署，也符合数据中心分区分模块的业务特点。

但是这种网络架构对于数据中心来说，其实是隐藏着一个弱点的，是什么呢？

2 服务器虚拟化趋势

由于传统的数据中心服务器利用率太低，平均只有10% 15%，浪费了大量的电力能源和机房资源。所以出现了服务器虚拟化技术。

服务器虚拟化技术是把一台物理服务器虚拟化成多台逻辑服务器，这种逻辑服务器被称为虚拟机（VM），每个VM都可以独立运行，有自己的OS、APP，当前也有自己独立的MAC地址和IP地址，它们通过服务器内部的虚拟交换机（vSwitch）与外部实体网络连接。

通过服务器虚拟化，可以有效地提高服务器的利用率，降低能源消耗，降低客户的运维成本，所以虚拟化技术目前得到了广泛的应用。（至于为啥有这些好处，我就懒得去说了，有兴趣的话可以自己问一下度娘，总之服务器虚拟化就是个好东东啦）

PS：VMware是服务器虚拟化领域的市场领先产品和创新品牌，提供一整套VM解决方案的软件。除了VMware之外，业界还有微软Hyper-V和Xen等服务器虚拟化软件。

3 虚拟机动态迁移

我们继续回到数据中心网络上来。

本来，服务器虚拟化对于数据中心网络来说，也没啥特别大的影响，无非就是接入的主机规模变大一些而已（原来一台物理服务器算一个主机，现在每个VM算一个主机），还是可以用二三层网络架构来连接的，规模变大了，多划分一些二层域就行。

但是服务器虚拟化之后，带来了一项伴生的技术，那就是虚拟机动态迁移，这就给传统的数据中心网络带来了很大的麻烦。当然在讲麻烦之前，我们先得搞清楚虚拟机动态迁移是怎么回事。

所谓虚拟机动态迁移，就是在保证虚拟机上服务正常运行的同时，将一个虚拟机系统从一个物理服务器移动到另一个物理服务器的过程。该过程对于最终用户来说是无感知的，从而使得管理员能够在不影响用户正常使用的情况下，灵活调配服务器资源，或者对物理服务器进行维修和升级。

说白了，动态迁移就是让虚拟机搬家，但是要求搬家的时候，虚拟机上运行的业务还不会中断，外面的用户察觉不到。

搞清楚虚拟机动态迁移是怎么回事之后，我们来看到底这个技术给网络带来了什么麻烦。

4 虚拟机动态迁移对网络的影响

对于数据中心来说，二三层网络架构是有一个弱点的，那是什么弱点呢？这个弱点就是服务器的位置不能随便在不同二层域之间移动。

因为一旦服务器迁移到其他二层域，就需要变更IP地址，TCP连接等运行状态也会中断，那么原来这台服务器所承载的业务就会中断，而且牵一发动全身，其他相关的服务器（比如WEB-APP-DB服务器之间都是相互关联的）也要变更相应的配置，影响巨大。

（这和园区网不一样，园区网里面接入的办公PC等，换一个办公区，换一个二层域，重新获取一下IP地址，对于业务来说，几乎没什么影响）。

幸好在传统的数据中心中，物理服务器位置的跨二层域迁移的场景是非常少见的，而且即使发生迁移，也都是物理层面的，业务肯定都已经中断了，更换IP地址所以这个隐患并不明显。

但是在服务器虚拟化之后，虚拟机的动态迁移会成为一种经常出现的场景。为了保证迁移时业务不中断，就要求在迁移时，不仅虚拟机的IP地址不变，而且虚拟机的运行状态也必须保持原状（例如TCP会话状态），所以虚拟机的动态迁移只能在同一个二层域中进行，而不能跨二层域迁移。

而传统的二三层网络架构限制了虚拟机的动态迁移只能在一个较小的局部范围内进行，应用受到了极大的限制。

所以，为了打破这种限制，实现虚拟机的大范围甚至跨地域的动态迁移，就要求把VM迁移可能涉及的所有服务器都纳入同一个二层网络域，这样才能实现VM的大范围无障碍迁移。

就好比你原来住在南京，现在迁移到苏州了，原来各城市的社保系统是独立的（小二层网络），所以你要办理社保关系迁移（IP地址变更），办过的人都知道这有多痛苦。

而据说从2015年开始整个江苏省的社保系统现在纳入统一管理了（大二层网络），那么从南京迁移到苏州，人过去就行了，社保关系不需要任何变更（IP地址不变，业务不中断）。

这就是大二层网络！一个真正意义的大二层网络至少要能容纳1万以上的主机，才能叫做大二层网络。

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