VMware 虚拟机向国产虚拟化平台迁移？一文了解 SMTX 迁移工具原理与实践
随着近些年国产虚拟化和信创转型逐步提上日程，不少客户正在积极寻求 VMware vSphere 虚拟化产品的迁移和替换方案。
作为业内领先的超融合基础设施产品与解决方案提供商，SmartX 为用户提供了跨平台虚拟机迁移⼯具—— SMTX 迁移工具。该工具支持将运行在主流虚拟化平台的虚拟机迁移至基于 SmartX 原生虚拟化 ELF 的超融合集群，帮助用户简单、高效地实现虚拟化平台国产化替代。
为了便于用户更好地理解 SMTX 迁移工具的功能特性，本文将以从 VMware vSphere 虚拟化平台迁移至 ELF 平台为例，浅析迁移原理并展示实践过程。
SMTX 迁移工具
作为一款跨平台虚拟机迁移工具，SMTX 迁移工具具有以下优势：
SMTX 迁移工具支持灵活部署，可选择部署在源端或者目标端虚拟化平台。
待迁移的虚拟机无需安装任何代理插件，支持的虚拟机类型覆盖 Windows、Linux 等主流的操作系统。
使⽤ SMTX 迁移⼯具进⾏迁移时，虚拟机可以保持在线，且⽀持断点续传。
帮助客户在有限的业务变更窗口内迁移现有的工作负载，加速业务交付速度。
当前发布的 SMTX 迁移工具 1.2.0 版本支持以下 VMware vSphere 和 SMTX OS（ELF）版本：
迁移技术原理
使用 SMTX 迁移工具迁移虚机的整体流程如下图所示。该工具通过自动创建快照的方式完成数据传输，可让企业在尽量减少业务中断的情况下进行虚拟机迁移。在迁移过程中，每一个虚拟机迁移任务都对应一个 task 任务。task 从创建到结束，会经过任务创建、全量迁移、增量迁移、驱动注入、安装 vmtools、配置网络等多个阶段。
图 1：迁移整体流程
迁移开始时，首先获取源端待迁移虚机的信息，并在目标端创建目标虚拟磁盘。然后自动创建第一个 snapshot，调用 VMware 的 API 去获取这个快照中有效的磁盘数据区域，执行全量数据迁移至目标虚拟机磁盘。
图 2：全量迁移
全量迁移是首次全量迁移虚拟机快照的磁盘数据的阶段。完成全量迁移后，提示关闭源端虚拟机，创建第二个快照。增量迁移是继全量迁移之后，迁移两次快照的磁盘之间的差异数据的阶段，也叫 Cutover 阶段。当一个 task 的全量迁移阶段结束，此时会判断当前虚拟机的状态，来决定是否现在开启 Cutover 阶段。如果当前虚拟机已经关闭，那么 Cutover 阶段就会立即启动，否则，需要等待用户手动关闭虚拟机之后，再主动发起 http 请求，执行 Cutover 相关逻辑。
图 3：增量迁移
关于迁移过程中的数据传输，v2v 工具每次读取 256k 大小的数据，每次读取的数据不会被 v2v 工具缓存，而是立刻被处理。在全量迁移阶段，源端至 v2v 工具需要传输整个有效数据区域，而 v2v 到目标磁盘端只需传输有效数据区域中的非 0 数据块，提升了数据迁移的效率。
图 4：数据传输
完成增量数据传输后，判断是否需要注入驱动。VMware 平台上的虚拟机采用的是专属的驱动来支持 Guest OS，ELF 平台的虚拟机采用主流的 Virtio 驱动。迁移工具会自动完成 Virtio 驱动注入。数据迁移完成后，前往目标端站点对虚拟机进行必要的配置和检查，确认迁移后的虚拟机运行正常后，迁移完成。
迁移实践
网络环境与要求
SMTX 迁移⼯具必须连通源端和⽬标端集群的管理⽹络。若要加速数据迁移，可以配置 SMTX 迁移⼯具与源端或⽬标端的 SMTX OS（ELF）集群的存储⽹络连通，以通过存储⽹络传输数据。若 SMTX 迁移⼯具与源端或者⽬标端集群之间存在防⽕墙，则需要先确保防⽕墙已开通相应的 TCP 端⼝（见下表）。
迁移操作
打开 v2v 迁移工具界面，添加源端和目标端站点：选择一个 vCenter Server 站点作为源端，再选择一个 SMTX 虚拟机服务集群，作为目标端；
选择源端站点上待迁移的虚拟机。可以选择按集群或是按主机来检索，已选择的虚拟机会在右侧列出。
迁移工具会自动计算出目标端需要预留的计算和存储资源。
为迁移后的虚拟机网卡指定关联的目标端网络，确保网络的连通性。
迁移工具可以灵活设置目标存储策略、是否保持源端网卡 MAC 地址、迁移完成后是否进行数据校验和自动开机。
迁移任务创建后会进入任务队列。在等待期间，迁移工具会为虚拟机创建全量快照；等待完毕就会开始数据迁移。这个阶段虚拟机全量快照会被传输至目标端站点。
当全量快照传输完成后，可以看到关闭源端虚拟机的提示。当确认关闭源端虚拟机后，迁移工具会将上次创建快照后发生的数据变化，以增量快照的形式传输至目标端站点，来完成数据迁移；数据迁移完成后，可前往目标端站点对虚拟机进行必要的配置和检查。
小结
在国产化趋势下，SMTX 迁移工具通过简单高效的迁移方式，帮助客户快速推进国产虚拟化替代 VMware vSphere 的进程。我们将在后续推出更多 SmartX 产品功能展示，敬请期待！
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