虚拟机迁移：基于共享存储动态迁移

虚拟机迁移

• 静态迁移是指在虚拟机关闭或暂停的情况下，将源宿主机上虚拟机的磁盘文件和配置文件拷贝到目标宿主机上。这种方式需要显式的停止虚拟机运行，对服务可用性要求高的需求不合适。
• 动态迁移无需拷贝虚拟机配置文件和磁盘文件，但是需要迁移的主机之间有相同的目录结构放置虚拟机磁盘文件，可以通过多种方式实现。
• 本例采用基于共享存储动态迁移，通过NFS（Network File System网络文件系统）来实现。
  源宿主机：Ubuntu16.04操作系统，下文中以“节点1”表示，NFS挂载目录/home/kvm。
  目标宿主机：Ubuntu16.04操作系统，下文中以“节点2”表示，NFS挂载目录/home/kvm。
  基于QEMU的动态迁移虚拟机镜像文件为ubuntu14.04.img。
  NFS服务器：Ubuntu16.04操作系统，服务目录为/mnt/nfs/。

1、VMWare宿主机克隆

(1) 在VMware中将宿主机克隆，“管理”----“克隆”。源宿主机为节点1，克隆的机器作为目标宿主机，为节点2。克隆步骤如下：

(2) 如果节点1是NAT模式，不用修改网络。如果节点1是网桥模式，需要修改节点2中的IP地址，修改为和节点1同一网段的IP。只需修改IP即可，其他不用改动；修改完毕后，重启网络和虚拟机。


互相ping对方ip地址，保证两节点网络的连通。

2、NFS服务器配置

(1) KVM虚拟机动态迁移无需拷贝虚拟机配置文件和磁盘文件，但是需要迁移的主机之间有相同的目录结构放置虚拟机磁盘文件（本例为“/home/kvm”目录），这里的动态迁移是基于共享存储动态迁移，通过NFS来实现，需要QEMU 0.12.2以上版本支持。可以使用“qemu-img --help|grep version”来查看安装的QEMU的版本号。

(2) 在节点2上安装NFS服务器。使用命令“apt-get install nfs-kernel-server nfs-common”下载安装NFS，kernel-server相当于server端，common是client端。

(3) 在节点2上配置NFS服务器，将NFS服务器上的“/mnt/nfs”目录设为服务目录。首先使用命令“mkdir /mnt/nfs”创建该目录，然后使用命令“chmod 777 /mnt/nfs”修改该目录权限，修改后在“/mnt”目录使用“ls -l”命令查看。

(4) 在节点2上，使用vim打开修改“/etc/exports”文件添加共享目录，在该文件最后添加“/mnt/nfs *(rw,sync,no_subtree_check,no_root_squash)”一行即可，修改完毕后保存退出。

/mnt/nfs表示要设置的共享目录；
*表示允许所有的网段访问，也可以使用具体的IP；
rw表示挂载此目录的客户端对该共享目录具有读写权限；
sync表示资料同步写入内存和硬盘；
no_root_squash：root用户具有对根目录的完全管理访问权限；
no_subtree_check：不检查父目录的权限；

(5) 在节点2上，“/etc/exports”文件修改后，使用命令“exportfs –r”刷新，然后使用命令“/etc/init.d/rpcbind restart”和“/etc/init.d/nfs-kernel-server restart”启动NFS服务。

(6) 在节点2上，NFS服务启动后，使用命令“showmount –e 192.168.3.121”查看NFS的共享目录。

“192.168.3.121”为节点2的IP地址；
showmount命令用于查询NFS服务器的相关信息；
“-e” 显示输出目录列表；

(7) 在节点2上，将虚拟机的虚拟磁盘文件ubuntu14.04.img拷贝到NFS服务器（还在节点2）的共享目录“/mnt/nfs”下。

(8) 在节点1上使用命令“apt-get install nfs-common”下载安装NFS client端。

(9) 分别在节点1和节点2上执行以下操作：

1、使用“mkdir /home/kvm”创建“kvm”目录。
2、使用命令“mount –t nfs 192.168.3.121:/mnt/nfs /home/kvm –o rw”进行挂载。
   “192.168.3.121”为节点2的IP地址，也是NFS服务器的IP地址。
3、挂载完毕后使用“df -h”命令，可以看到挂载位置为“/home/kvm”。
   df命令用于显示目前在Linux系统上的文件系统的磁盘使用情况统计。
4、进入到“cd /home/kvm”目录，可以看到ubuntu14.04.img镜像文件。

(10) 挂载完成后两节点的“/home/kvm”都有相同的虚拟机磁盘文件ubuntu14.04.img。

3、基于QEMU的虚拟机动态迁移

(1) 在节点1上，使用命令“qemu-system-x86_64 -hda /home/kvm/ubuntu14.04.img -m 512 -smp 1 -vnc :1 -monitor stdio”启动虚拟机。ubuntu14.04为前面实验制作的镜像文件，-monitor stdio表示可以进入QEMU监控器，以便接下来执行迁移命令。

qemu-system-x86_64 -hda /home/kvm/ubuntu14.04.img -m 512 -smp 1 -vnc :1 -monitor stdio

(2) 打开vncviewer，连接节点1上的QEMU虚拟机，虚拟机启动界面如图所示：

(3) 在该虚拟机中运行“top”命令，top命令可以实时动态地查看系统的整体运行情况，是一个综合了多方信息监测系统性能和运行信息的实用工具。使用top命令以便在动态迁移的时候检查它是否仍然在继续进行。

(4) 在节点2上，使用命令“qemu-system-x86_64 -hda /home/kvm/ubuntu14.04.img -m 512 -smp 1 -vnc :1 -incoming tcp:0:6666”启动一个虚拟机，该虚拟机并没有真实启动，只是用于等待接收动态迁移过来的内存内容。注意：在节点2上，NFS挂载目录必须与源主机上保持一致；启动客户机命令也需一致，但是需要增加-incoming 选项。“-incoming tcp:0:6666” 这个参数表示在6666 端口建立一个tcp socket 连接用于接收来自于源宿主机的动态迁移的内容，其中“0”表示允许来自任何主机的连接。“-incoming”表示使QEMU进程进入到迁移监听（migration-listen）模式，而不是真正以命令行中的镜像文件运行客户机。

qemu-system-x86_64 -hda /home/kvm/ubuntu14.04.img -m 512 -smp 1 -vnc :1 -incoming tcp:0:6666

(5) 在节点1上，在源宿主机的qemu monitor 命令行中输入“migrate tcp:192.168.3.121:6666”迁移虚拟机，进入动态迁移的流程。“192.168.3.121”是目标宿主机IP，TCP协议和6666端口与目标宿主机上命令行的-incoming 参数保持一致。

(6) “migrate”命令从开始到执行完成，大约十秒钟，在执行完成后迁移成功。迁移后在节点2上，也就是目标宿主机上，之前处于迁移监听状态的虚拟机开始运行，在该虚拟机中可以查看到，原来在节点1上运行的虚拟机上执行的top命令在迁移后仍在继续运行。使用vncviewer查看节点2上的虚拟机，在节点2上迁移后的虚拟机“top”命令仍在执行。

(7) 节点1上的虚拟机“top”命令执行已停止，动态迁移虚拟机成功。