Funkcja Live Migration systemu Windows Server 2008 R2 Hyper-V

Transkrypt

1 Funkcja Live Migration systemu Windows Server 2008 R2 Hyper-V Dokument oficjalny Opublikowano: 9 sierpnia Niniejszy dokument jest dokumentem wstępnym, który przed ostatecznym, komercyjnym udostępnieniem opisywanego w nim oprogramowania może ulec znaczącym zmianom. Informacje zawarte w tym dokumencie reprezentują pogląd firmy Microsoft Corporation na opisane w nim kwestie, aktualny w momencie publikacji. Ponieważ firma Microsoft musi reagować na zmieniające się warunki rynkowe, niniejszego dokumentu nie należy interpretować jako zobowiązania ze strony firmy Microsoft, zaś firma Microsoft nie może zagwarantować dokładności jakichkolwiek informacji prezentowanych po dacie publikacji niniejszego dokumentu. Niniejszy dokument służy jedynie do celów informacyjnych. FIRMA MICROSOFT NIE UDZIELA W NINIEJSZYM DOKUMENCIE ŻADNYCH GWARANCJI, WYRAŻONYCH WPROST LUB DOMNIEMANYCH. Za przestrzeganie wszelkich mających zastosowanie praw autorskich odpowiedzialny jest użytkownik. Nie ograniczając żadnych praw wynikających z praw autorskich, żadna część niniejszego dokumentu nie może być powielana, przechowywana lub wprowadzana do jakiegokolwiek systemu gromadzenia danych, ani przesyłana w jakiejkolwiek postaci ani przy użyciu jakichkolwiek środków (elektronicznych, mechanicznych, fotokopiowania, nagrań i innych), ani w jakimkolwiek celu, bez wyraźnej, pisemnej zgody firmy Microsoft Corporation. Firma Microsoft może być właścicielem patentów, wniosków o przyznanie patentu, znaków towarowych, praw autorskich bądź innych praw własności intelektualnej obejmujących temat niniejszego dokumentu. Z wyjątkiem wyraźnej zgody wyrażonej w pisemnej umowie licencyjnej z firmą Microsoft, nabycie niniejszego dokumentu nie stanowi nabycia przez użytkownika jakiejkolwiek licencji na te patenty, znaki towarowe, prawa autorskie bądź inną własność intelektualną Microsoft Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone. Przykładowe firmy, organizacje, produkty, nazwy domen, adresy , logotypy, ludzie, miejsca i wydarzenia przedstawione w niniejszym dokumencie są fikcyjne. Jakiekolwiek nawiązanie do istniejących firm, organizacji, produktów, nazw domen, adresów , logotypów, osób, miejsc bądź wydarzeń nie jest zamierzone i nie należy się go doszukiwać. Microsoft, SharePoint, Windows Server oraz logo systemu Windows to zastrzeżone znaki towarowe lub znaki towarowe będące własnością firmy Microsoft w Stanach Zjednoczonych lub innych krajach. Wszystkie pozostałe znaki towarowe należą do ich prawnych właścicieli.

2 Spis treści Wartość biznesowa systemu Windows Server 2008 R2 Hyper-V i funkcji Live Migration... 3 Omówienie możliwości systemu Windows Server 2008 R2 Hyper-V...4 Dynamiczna pamięć masowa maszyny wirtualnej...5 Rozszerzona obsługa procesora...5 Rozszerzona obsługa sieci...5 Udostępnione woluminy klastra (CSV)...6 Live Migration... 6 Omówienie funkcji Live Migration...6 Funkcja Live Migration w porównaniu do Quick Migration...6 Architektura funkcji Live Migration...7 Wymagania... 7 Scenariusze użycia funkcji Live Migration...13 Konserwacja komputera fizycznego...14 Dynamiczne centrum danych...16 Ekologiczna informatyka...17 Wdrażanie funkcji Live Migration...18 Zarządzanie funkcją Live Migration...19 Podsumowanie...20 Funkcja Live Migration systemu Windows Server 2008 R2 Hyper-V Strona 2

3 Wartość biznesowa systemu Windows Server 2008 R2 Hyper-V i funkcji Live Migration Na działy informatyczne jest obecnie wywierana coraz większa presja, aby zarządzaniu rosnącymi zasobami komputerów i zapewnianiu pomocy technicznej dla nich towarzyszyła jednoczesna obniżka kosztów. Wirtualizacja serwerów, dzięki której wiele systemów operacyjnych może działać jednocześnie na tym samym serwerze fizycznym, stała się powszechnie przyjętą metodą sprostania tym wymaganiom. Konwersja niewykorzystanych serwerów fizycznych na maszyny wirtualne działające na jednym serwerze fizycznym pozwala organizacjom obniżyć koszty związane z miejscem, zasilaniem i sprzętem w centrum danych. Ze względu na fakt, że przywrócenie maszyny wirtualnej po awarii przebiega znacznie szybciej, niż w przypadku komputera fizycznego, wirtualizacja może też wydłużyć czas pracy serwera i zwiększyć jego niezawodność. Aby umożliwić klientom łatwe przyjęcie wirtualizacji, firma Microsoft opracowała nowej generacji rozwiązanie wirtualizacji serwerów, które zostało dołączone jako funkcja do systemu Microsoft Windows Server 2008 R2. Funkcja Hyper-V TM to platforma wirtualizacji, która bez dodatkowej konfiguracji zapewnia szereg niezawodnych i skalowalnych możliwości, a jednocześnie oferuje zestaw zintegrowanych narzędzi zarządzania zasobami fizycznymi i wirtualnymi. Przy użyciu funkcji Hyper-V zamierzamy skonsolidować dodatkowe 75 serwerów, co pozwoli nam osiągnąć roczną oszczędność kosztów w wysokości ponad USD. Uruchomienie piątej maszyny wirtualnej zazwyczaj wymagało opłacenia hosta. W dłuższym okresie czasu będziemy w stanie zredukować zawartość centrum danych o 75% z prawie 400 serwerów do niecałych 100 Robert McShinsky, Senior Systems Administrator w centrum medycznym Dartmouth-Hitchcock W systemie Windows Server 2008 R2 funkcja Hyper-V zyskuje szereg zaawansowanych rozszerzeń, w tym zwiększoną dostępność, poprawione zarządzanie i prostsze wdrażanie. W nowej wersji funkcji Hyper-V znalazła się także bardzo ciekawa funkcja o nazwie Live Migration. Pozwala ona przenosić serwery wirtualne między fizycznymi hostami w centrum danych w sposób niepowodujący przestoju odczuwalnego dla użytkowników. Dzięki temu informatycy mogą zmieniać strukturę centrum danych w sposób odpowiadający potrzebom biznesowym bez wstrzymywania ważnych strumieni pracy. Funkcja Live Migration zapewnia maszynom wirtualnym najdłuższy czas pracy i pozwala uzyskać dynamiczną infrastrukturę informatyczną. Ułatwia ona konserwację i uaktualnianie sprzętu, ręczne przełączanie awaryjne i konsolidację obciążeń na mniejszej liczbie serwerów. Tak duży poziom automatyzacji zadań w centrum danych pozwala firmom zaoszczędzić na kosztach IT związanych z pracą, zasilaniem, chłodzeniem i konserwacją. Funkcja Live Migration systemu Windows Server 2008 R2 Hyper-V Strona 3

4 W niniejszym dokumencie oficjalnym znajdują się szczegółowe informacje na temat architektury funkcji Live Migration, scenariuszy, wdrażania i zarządzania. Wyszczególniono w nim także inne nowe, wartościowe możliwości dostępne dzięki funkcji Hyper-V systemu Windows Server 2008 R2, które pozwalają firmom zmaksymalizować zasoby i obniżyć koszty. Są to między innymi funkcje dynamicznej pamięci masowej maszyny wirtualnej, rozszerzonej obsługi procesora, rozszerzonej obsługi sieci oraz udostępnionych woluminów klastra (CSV). Więcej informacji: Omówienie możliwości systemu Windows Server 2008 R2 Hyper-V System Windows Server 2008 R2 Hyper-V bazuje na architekturze i możliwościach systemu Windows Server 2008 Hyper-V, dodając do niej liczne nowe cechy, które znacznie zwiększają elastyczność produktu. Przyjęcie wirtualizacji w przedsiębiorstwie doprowadziło do zwiększenia elastyczności wdrażania i zarządzania cyklem życia aplikacji. Informatycy wdrażali i stosowali rozwiązania wirtualizacji do konsolidowania obciążeń, co pozwalało zredukować wielkość środowiska serwerów. Ponadto istnieje możliwość wdrożenia wirtualizacji wraz z technologiami klastrowymi w celu dostarczenia solidnej infrastruktury informatycznej o dużej dostępności i pozwalającej na odzyskiwanie po awarii. Pomimo tego klienci poszukują większej elastyczności. Funkcja Hyper-V systemu Windows Server 2008 R2 zapewnia tę elastyczność dzięki możliwości migracji w czasie rzeczywistym. Funkcja migracji w czasie rzeczywistym jest elementem oprogramowania Windows Server 2008 R2 Hyper-V i Microsoft Hyper- V Server 2008 R2. Dzięki migracji w czasie rzeczywistym funkcji Hyper-V można przenosić działające maszyny wirtualne z jednego fizycznego hosta Hyper-V na inny bez przerywania pracy lub zauważalnej przerwy w świadczeniu usług. Informatycy coraz częściej poszukują funkcji migracji w czasie rzeczywistym, aby użyć jej do tworzenia dynamicznego i elastycznego środowiska IT, które będzie reagować na pojawiające się potrzeby biznesowe. Funkcja migracji w czasie rzeczywistym zapewnia podstawy technologiczne potrzebne do dynamicznego równoważenia obciążenia, umieszczenie maszyny wirtualnej, wysoką dostępność zwirtualizowanych obciążeń w trakcie konserwacji komputera fizycznego oraz zmniejszenie zużycie energii przez centrum danych. Funkcja Hyper-V systemu Windows Server 2008 R2 uzupełnia zestaw funkcji pierwszej wersji Hyper- V o nowe, wartościowe elementy. Przykładowo, funkcja migracji w czasie rzeczywistym dostępna dzięki Windows Server 2008 R2 Hyper-V pozwala migrować działające maszyny wirtualne z jednego komputera fizycznego na inny. Można dodawać i odejmować pamięć masową maszyny wirtualnej w trakcie jej pracy. Ponadto funkcja Windows Server 2008 R2 Hyper-V lepiej wykorzystuje sprzęt komputera fizycznego, zapewniając lepszą obsługę procesora oraz sprzętu tego komputera. W niniejszym dokumencie zawarto omówienie nowych właściwości funkcji Hyper-V systemu Windows Server 2008 R2 i podano szczegółowe informacje na temat migracji w czasie rzeczywistym. Funkcja Live Migration systemu Windows Server 2008 R2 Hyper-V Strona 4

5 Dynamiczna pamięć masowa maszyny wirtualnej Funkcja Windows Server 2008 R2 Hyper-V umożliwia korzystanie z pamięci masowej podłączanej i odłączanej na gorąco. Dzięki obsłudze dodawania i usuwania plików wirtualnych dysków twardych (VHD) oraz dysków przekazujących bez wyłączania maszyny wirtualnej funkcja Windows Server 2008 R2 Hyper-V pozwala szybko zmieniać konfigurację maszyn wirtualnych w celu dopasowania jej do zmiennych wymagań. Funkcja ta pozwala na dodawania usuwanie plików wirtualnych dysków twardych (VHD) oraz dysków przekazujących do istniejących kontrolerów SCSI maszyn wirtualnych. Uwaga: Dodawanie i usuwanie pamięci masowej na gorąco wymaga, aby w systemie operacyjnym gościa zainstalowane były usługi Hyper-V Integration Services, które dostarczane są wraz z systemem Windows Server 2008 R2. Rozszerzona obsługa procesora Funkcja Windows Server 2008 R2 Hyper-V obsługuje do 32 rdzeni procesorów logicznych. Rozszerzona obsługa procesorów pozwala uruchomić na jednym komputerze fizycznym jeszcze bardziej wymagające zadania lub skonsolidować na jednym komputerze fizycznym większą liczbę obciążeń pracą. Funkcja Hyper-V systemu Windows Server 2008 R2 oferuje również obsługę technologii SLAT (Second-Level Address Translation) oraz CPU Core Parking. Technologia SLAT wykorzystuje specjalne możliwości procesorów Intel obsługujących tablice Extended Page oraz procesorów AMD obsługujących funkcję Rapid Virtualization Indexing do wykonywania pewnych czynności związanych z zarządzaniem pamięcią maszyny wirtualnej, które pozwalają zmniejszyć nakłady na tłumaczenie fizycznego adresu gościa na realny adres fizyczny. Pozwala to znacznie obniżyć wykorzystanie procesora obsługującego funkcję hypervisor i zaoszczędzić pamięć na każdej z maszyn wirtualnych, co z kolei umożliwia komputerowi fizycznemu wykonywanie większej ilości pracy przy mniejszym zużyciu zasobów systemowych. Funkcja CPU Core Parking pozwala uzyskać oszczędność energii poprzez planowanie uruchamiania maszyn wirtualnych tylko na niektórych spośród rdzeni procesora i przełączenie pozostałych w stan uśpienia. Rozszerzona obsługa sieci W systemie Windows Server 2008 R2 dostępne są trzy nowe funkcje sieciowe zwiększające wydajność pracy w sieci w środowisku z wirtualizacją. Dostępna dotąd tylko w środowiskach niewirtualnych obsługa ramek Jumbo jest teraz dostępna także w maszynach wirtualnych. Dzięki temu maszyny wirtualne mogą korzystać z ramek Jumbo o rozmiarze do 9014 bajtów, jeśli tylko są one obsługiwane przez podstawową sieć fizyczną. Obsługa ramek Jumbo pozwala zmniejszyć obciążenie stosu sieciowego na bajt i podnieść przepustowość. Dodatkowo ma też miejsce znaczne zmniejszenie wykorzystania CPU wynikające z mniejszej liczby wywołań ze stosu sieciowego do sterownika sieci. Także technologia TCP Chimney, która pozwala przenieść przetwarzanie TCP/IP na sprzęt sieciowy, została rozszerzona o możliwość działania w wirtualnym świecie. Technologia TCP Chimney poprawia wydajność maszyny wirtualnej VM umożliwiając jej przeniesienie przetwarzania związanego z siecią na sprzęt, zwłaszcza w sieciach powyżej 1 gigabita. Funkcja ta daje szczególnie duże korzyści w rolach, które wymagają przesyłania dużych ilości danych, takich jak rola serwera plików. Funkcja Live Migration systemu Windows Server 2008 R2 Hyper-V Strona 5

6 Funkcja Virtual Machine Queue (VMQ) pozwala kartom sieciowym komputera fizycznego na użycie DMA do umieszczania zawartości pakietów bezpośrednio w pamięci maszyny wirtualnej VM, co poprawia wydajność operacji wejścia/wyjścia. Udostępnione woluminy klastra (CSV) W systemie Windows Server 2008 R2 funkcja Hyper-V może korzystać z pamięci masowej CSV w celu uproszczenia i rozszerzenia wykorzystania współdzielonej pamięci masowej. Funkcja CSV umożliwia dostęp do pamięci SAN wielu serwerom Windows przy użyciu jednego spójnego obszaru nazw w odniesieniu do wszystkich wolumenów na wszystkich hostach. Wiele hostów może uzyskać dostęp do tego samego numeru LUN w pamięci SAN. Dzięki funkcji CSV użytej w konfiguracji klastra możliwe są szybsze migracje w czasie rzeczywistym, a zarządzanie pamięcią masową na potrzeby funkcji Hyper-V staje się prostsze. Funkcja udostępnionych woluminów klastra jest dostępna jako element funkcji klastrów pracy awaryjnej systemu Windows w systemie Windows Server 2008 R2. Live Migration Jedną z najbardziej oczekiwanych nowych cech funkcji Windows Server 2008 R2 Hyper-V jest możliwość migracji w czasie rzeczywistym. W pozostałej części tego dokumentu szczegółowo opisano funkcję Live Migration, która jest częścią funkcji Hyper-V systemu Windows Server 2008 R2. Znajdują się tam między innymi informacje o sposobie przenoszenia działających maszyn wirtualnych, opis rożnych okoliczności, w których funkcja ta wykazuje szczególną przydatność oraz opis wymagań dla implementacji funkcji migracji w czasie rzeczywistym. Omówienie funkcji Live Migration Jak wspomniano wcześniej, funkcja migracji w czasie rzeczywistym jest elementem oprogramowania Windows Server 2008 R2 Hyper-V i Microsoft Hyper-V Server 2008 R2. Dzięki migracji w czasie rzeczywistym funkcji Hyper-V można przenosić działające maszyny wirtualne z jednego fizycznego hosta Hyper-V na inny bez przerywania świadczenia usług lub zauważalnego przestoju. Możliwość migracji w czasie rzeczywistym funkcji Hyper-V zapewni większą elastyczność i wzrost wartości, ponieważ pozwala przenosić działające maszyny wirtualne bez przestojów: Zwiększa sprawność: Centra danych posiadające wiele fizycznych hostów Hyper-V będą mogły w nieodczuwalny dla użytkowników sposób przenosić działające maszyny wirtualne na najlepszy komputer fizyczny w celu uzyskania wydajności, skalowania lub optymalnej konsolidacji. Obniża koszty i podnosi produktywność: Centra danych posiadające wiele fizycznych hostów Hyper-V będą mogły serwisować je w bardziej kontrolowany sposób, planując konserwację w godzinach pracy. Funkcja Live Migration pozwala utrzymać maszyny wirtualne w trybie online nawet w trakcie konserwacji, co zwiększa produktywność zarówno dla użytkowników, jak i dla administratorów serwerów. Centra danych będą również w stanie obniżyć zużycie energii poprzez dynamiczne zwiększanie stopnia konsolidacji i wyłączanie zasilania nieużywanych hostów fizycznych w godzinach niższego zapotrzebowania. Funkcja Live Migration w porównaniu do Quick Migration Quick Migration to funkcja dostępna zarówno w oprogramowaniu Windows Server 2008 Hyper-V, jak i Windows Server 2008 R2 Hyper-V. Funkcje Live Migration i Quick Migration przenoszą działające maszyny wirtualne z jednego fizycznego komputera Hyper-V na drugi, a podstawowa różnica między nimi polega na tym, że funkcja Quick Migration zapisuje, przenosi i przywraca maszynę wirtualną, co Funkcja Live Migration systemu Windows Server 2008 R2 Hyper-V Strona 6

7 powoduje pewien przestój. W procesie migracji w czasie rzeczywistym zastosowano odmienny mechanizm przenoszenia działającej maszyny wirtualnej na nowy komputer fizyczny. Szczegółowe objaśnienie tego procesu znajduje się w sekcji niniejszego dokumentu poświęconej architekturze funkcji Live Migration. Poniżej znajduje się podsumowanie procesu migracji w czasie rzeczywistym: 1. Wszystkie strony pamięci maszyny wirtualnej są przesyłane ze źródłowego hosta fizycznego Hyper-V do docelowego hosta fizycznego Hyper-V. W tym czasie śledzone są wszelkie modyfikacje dokonywane przez maszynę wirtualną w jej stronach pamięci. 2. Strony zmodyfikowane w trakcie realizacji kroku 1 są przesyłane do fizycznego komputera docelowego. 3. Uchwyty plików pamięci masowej VHD maszyny wirtualnej są przenoszone do fizycznego komputera docelowego. 4. Docelowa maszyna wirtualna jest przełączana w tryb online na docelowym serwerze Hyper-V. Migracja maszyn wirtualnych w czasie rzeczywistym powoduje znacznie krótsze przestoje. Dzięki temu migracja w czasie rzeczywistym jest preferowanym typem migracji w sytuacjach, gdy użytkownik musi mieć zapewniony nieprzerwany dostęp do migrowanej maszyny wirtualnej. Migracja w czasie rzeczywistym trwa krócej, niż wynosi limit czasu TCP dla migrowanej maszyny wirtualnej, tak więc podczas wykonywania kroków 3 i 4 użytkownicy nie doświadczą przerwy w działaniu migrowanej maszyny wirtualnej. Uwaga: Funkcja Windows Server 2008 Hyper-V obsługuje funkcję Quick Migration. Funkcja Windows Server 2008 R2 Hyper-V obsługuje zarówno funkcję Quick Migration, jak i możliwość migracji w czasie rzeczywistym. Architektura funkcji Live Migration Migracja w czasie rzeczywistym funkcji Hyper-V przeznaczona jest do przenoszenia działających maszyn wirtualnych bez wpływu na ich dostępność dla użytkowników. Dzięki wstępnemu skopiowaniu pamięci migrowanej maszyny wirtualnej do docelowego hosta fizycznego funkcja migracji w czasie rzeczywistym pozwala skrócić do minimum czas przesyłania maszyny wirtualnej. Migracja w czasie rzeczywistym jest procesem deterministycznym, co oznacza, że administrator lub skrypt rozpoczynający proces migracji może decydować o tym, który komputer będzie punktem docelowym migracji. System operacyjny gościa w migrowanej maszynie wirtualnej nie wie o przeprowadzanej migracji, tak więc nie wymaga specjalnej konfiguracji. Wymagania Wymagania migracji w czasie rzeczywistym funkcji Hyper-V są bardzo zbliżone do wymagań funkcji Hyper-V Quick Migration. W organizacjach korzystających już z funkcji Quick Migration przejście na migrację w czasie rzeczywistym powinno być proste. Hosty fizyczne biorące udział w procesie migracji w czasie rzeczywistym muszą być skonfigurowane jako klaster pracy awaryjnej przy użyciu usług Microsoft Failover Clustering Services i muszą korzystać z udostępnionej pamięci masowej. Ponadto hosty te muszą używać tego samego typu procesora. Przykładowo, aby można było użyć funkcji migracji w czasie rzeczywistym do przeniesienia maszyny wirtualnej z jednego fizycznego hosta Hyper-V na inny, oba fizyczne hosty muszą korzystać z procesorów tego samego producenta. Należy pamiętać, że miedzy Funkcja Live Migration systemu Windows Server 2008 R2 Hyper-V Strona 7

8 funkcjami Quick Migration i Live Migration nie ma różnicy co do wymagań w zakresie pamięci masowej. Poniżej znajduje się pełny spis wymagań dla funkcji migracji w czasie rzeczywistym Hyper-V : Migracja w czasie rzeczywistym Hyper-V w następujących wersjach systemu Windows Server 2008 R2: o Windows Server 2008 R2 x64 Enterprise Edition o Windows Server 2008 R2 x64 Datacenter Edition Jest ona także obsługiwana w wersji Microsoft Hyper-V Server 2008 R2. Kastry pracy awaryjnej muszą być skonfigurowane na wszystkich hostach fizycznych, które będą korzystać z migracji w czasie rzeczywistym. Klastry pracy awaryjnej obsługują do 16 węzłów na klaster Dla klastra należy skonfigurować dedykowaną sieć dla ruchu związanego z migracją w czasie rzeczywistym Serwery fizyczne muszą używać procesorów od tego samego producenta Hosty fizyczne muszą być skonfigurowane w tej samej podsieci TCP/IP Hosty fizyczne muszą mieć dostęp do udostępnionej pamięci masowej Zalecenia i uwagi: Jako pamięć masową dla maszyny wirtualnej w klastrze, w którym stosowana będzie migracja w czasie rzeczywistym, zaleca się udostępniony wolumin klastra. W danym momencie między dwoma węzłami klastra może być aktywny jeden proces migracji w czasie rzeczywistym. To oznacza, że klaster obsłuży liczbę jednoczesnych migracji w czasie rzeczywistym równą liczbie węzłów podzielonej przez 2. Przykładowo klaster o 16 węzłach obsłuży 8 jednoczesnych migracji w czasie rzeczywistym, przy czym na pojedynczym węźle może być aktywna tylko jedna sesja migracji. Jako połączenie między węzłami klastra na potrzeby migracji w czasie rzeczywistym zaleca się zastosowanie dedykowanej sieci Ethernet 1 Gigabit, która pozwoli przesyłać typową dla maszyn wirtualnych dużą ilość stron pamięci. Konfiguracje klastrów zatwierdzone przez producentów można znaleźć w spisach programu FCCP program pod nagłówkiem The Microsoft Support Policy for Windows Server 2008 Failover Clusters, pod adresem URL: Jak działa funkcja Live Migration Zadaniem procesu migracji w czasie rzeczywistym jest jak najszybsze przeniesienie działającej maszyny wirtualnej ze źródłowego hosta fizycznego do docelowego hosta fizycznego. Migrację taką inicjuje administrator, korzystając z jednej z wymienionych poniżej metod. Szybkość ukończenia procesu zależy częściowo od sprzętu zastosowanego na źródłowym i docelowym komputerze fizycznym oraz od pojemności sieci. Istnieją trzy sposoby zainicjowania migracji w czasie rzeczywistym: Administrator może ją zainicjować przy użyciu konsoli zarządzania klastra pracy awaryjnej. Jeśli Menedżer maszyny wirtualnej zarządza hostami fizycznymi, które zostały skonfigurowane do obsługi migracji w czasie rzeczywistym, to migrację w czasie rzeczywistym można rozpocząć przy użyciu konsoli administracyjnej tego programu. Migrację w czasie rzeczywistym można rozpocząć przy użyciu skryptu WMI lub PowerShell. Funkcja Live Migration systemu Windows Server 2008 R2 Hyper-V Strona 8

9 Każdy system operacyjny gościa obsługiwany przez funkcję Hyper-V będzie współpracować z procesem migracji w czasie rzeczywistym Po zainicjowaniu migracji w czasie rzeczywistym ma miejsce następujący proces: 1. Konfiguracja migracji w czasie rzeczywistym Podczas pierwszego etapu migracji w czasie rzeczywistym (rys. 1 poniżej) źródłowy host fizyczny tworzy połączenie TCP z docelowym hostem fizycznym. Połączenie to służy do przesłania danych konfiguracyjnych maszyny wirtualnej do docelowego hosta fizycznego. Na docelowym hoście fizycznym jest tworzony szkielet maszyny wirtualnej i przydzielana jest pamięć dla docelowej maszyny wirtualnej. Rys. 1 Konfiguracja migracji w czasie rzeczywistym 2. Następuje przesłanie stron pamięci z węzła źródłowego do węzła docelowego Podczas drugiego etapu migracji w czasie rzeczywistym (rys. 2 poniżej) pamięć przypisana do migrowanej maszyny wirtualnej jest kopiowana poprzez sieć do docelowego hosta fizycznego. Tę pamięć określa się mianem zestawu roboczego migrowanej maszyny wirtualnej. Strona pamięci ma rozmiar 4 kilobajtów. Przykładowo można założyć, że maszyna wirtualna o nazwie NYC-SVR2, dla której skonfigurowano 1024 MB pamięci RAM, jest migrowana do innego hosta fizycznego Hyper-V. Całe przypisane do niej 1024 MB pamięci RAM stanowi zestaw roboczy maszyny wirtualnej NYC-SVR2. Wykorzystane strony zestawu roboczego maszyny NYC-SVR2 są kopiowane na docelowy komputer fizyczny Hyper-V. Oprócz skopiowania zestawu roboczego maszyny wirtualnej NYC-SVR2 na docelowy komputer fizyczny, funkcja Hyper-V na źródłowym hoście fizycznym monitoruje strony w tym zestawie roboczym. Zmiany stron pamięci wprowadzane przez maszynę NYC-SVR2 są śledzone, a strony Funkcja Live Migration systemu Windows Server 2008 R2 Hyper-V Strona 9

10 pamięci są odpowiednio oznaczane. Lista zmodyfikowanych stron to po prostu lista stron pamięci zmodyfikowanych przez maszynę NYC-SVR2 po rozpoczęciu kopiowania jej zestawu roboczego. W tej fazie migracji maszyna wirtualna nadal działa. Funkcja Hyper-V powtarza kilkakrotnie proces kopiowania pamięci, przy czym za każdym razem zmniejsza się liczba zmodyfikowanych stron, które trzeba skopiować na docelowy komputer fizyczny. Po skopiowaniu zestawu roboczego na docelowy host fizyczny rozpoczyna się następny etap migracji w czasie rzeczywistym. Rys. 2 Przesyłanie stron pamięci 3. C Przesyłane są strony pamięci W procesie końcowego kopiowania pamięci na docelowy host fizyczny kopiowane są pozostałe zmodyfikowane strony pamięci maszyny NYC-SVR2. Źródłowy host fizyczny przesyła do docelowego hosta fizycznego rejestr i informacje o stanie urządzeń maszyny wirtualnej. Na tym etapie migracji w czasie rzeczywistym krytyczne znaczenie dla szybkości przebiegu procesu ma dostępna przepustowość sieci pomiędzy źródłowym i docelowym hostem fizycznym. Z tego powodu zalecana jest 1-gigabitowa sieć Ethernet. Im szybciej źródłowy host fizyczny może przesłać zmodyfikowane strony z zestawu roboczego migrowanej maszyny wirtualnej, tym szybciej zostanie ukończony proces migracji w czasie rzeczywistym. Należy pamiętać, że liczba stron, które trzeba przesłać, zależy od aktywności maszyny wirtualnej w zakresie dostępu do stron pamięci i ich modyfikacji. Im większa liczba zmodyfikowanych stron, tym dłużej potrwa migracja, co wynika z konieczności przesłania wszystkich stron do docelowego hosta fizycznego. Funkcja Live Migration systemu Windows Server 2008 R2 Hyper-V Strona 10

11 Po całkowitym skopiowaniu zmodyfikowanych stron pamięci do docelowego hosta fizycznego na hoście tym znajduje się już aktualny zestaw roboczy maszyny wirtualnej NYC-SVR2. To oznacza, że na tym hoście znajduje się zestaw roboczy maszyny NYC-SVR2 o kształcie dokładnie odpowiadającym stanowi z chwili rozpoczęcia procesu migracji NYC-SVR2. Uwaga: Przed osiągnięciem tego etapu proces migracji w czasie rzeczywistym można anulować w dowolnym punkcie. Rys. 3 Zmodyfikowane strony zostały przesłane 4. Przeniesienie uchwytu pamięci masowej z hosta źródłowego do docelowego W czwartym etapie migracji w czasie rzeczywistym (rys. 4 poniżej) kontrola nad pamięcią masową powiązaną z maszyną wirtualną NYC-SVR2, czyli plikami VHD lub dyskami przekazującymi, jest przenoszona na docelowy host fizyczny. Funkcja Live Migration systemu Windows Server 2008 R2 Hyper-V Strona 11

12 Rys. 4 Przeniesiony uchwyt pamięci masowej 5. Maszyna wirtualna jest przełączana w tryb online na serwerze docelowym. W piątym etapie migracji w czasie rzeczywistym (rys. 5 poniżej) na serwerze docelowym znajduje się już aktualny zestaw roboczy maszyny wirtualnej NYC-SVR2 i ma on możliwość dostępu do wszelkiej używanej przez nią pamięci masowej. W tym momencie następuje wznowienie działania maszyny wirtualnej NYC-SVR2. Funkcja Live Migration systemu Windows Server 2008 R2 Hyper-V Strona 12

13 Rys. 5 Maszyna wirtualna wznawia działanie 6. Ma miejsce czyszczenie pamięci W końcowym etapie migracji w czasie rzeczywistym migrowana maszyna wirtualna jest uruchamiana na serwerze docelowym. W tym momencie do przełącznika sieci fizycznej wysyłany jest komunikat powodujący ponowne odczytanie przez to urządzenie adresów MAC maszyny wirtualnej poddanej migracji, tak aby ruch sieciowy do i z maszyny NYC-SVR2 mógł trafiać na właściwy port przełącznika. Proces migracji w czasie rzeczywistym trwa krócej, niż wynosi limit czasu TCP dla migrowanej maszyny wirtualnej. Limity czasu TCP zależą od topologii sieci i innych czynników. Na prędkość migracji w czasie rzeczywistym mogą wpływać następujące zmienne: Liczba zmodyfikowanych stron maszyny wirtualnej, która jest poddawana migracji: im więcej tych stron, tym dłużej maszyna wirtualna pozostanie w stanie migracji Dostępna przepustowość sieci pomiędzy źródłowym i docelowym komputerem fizycznym Konfiguracja sprzętowa źródłowego i docelowego komputera fizycznego Obciążenie źródłowego i docelowego hosta fizycznego Dostępna przepustowość (sieć lub światłowód) między fizycznymi hostami Hyper-V i udostępnioną pamięcią masową Scenariusze użycia funkcji Live Migration Migracja w czasie rzeczywistym funkcji Hyper-V pozwala zwiększyć elastyczność w przypadku wielu aplikacji i zastosowań Hyper-V, ale poniższe scenariusze użycia stanowią ciekawe przykłady realnych korzyści, które można dzięki niej uzyskać. Funkcja Live Migration systemu Windows Server 2008 R2 Hyper-V Strona 13

14 Konserwacja komputera fizycznego Aktualizacje zabezpieczeń komputera fizycznego, serwisowanie oprogramowania oraz konserwacja sprzętu to kwestie o bardzo dużym znaczeniu w przypadku każdej wirtualizacji serwera. Na pojedynczym hoście fizycznym z oprogramowaniem Hyper-V może działać wiele maszyn wirtualnych, tak więc każdy przestój wymagany do zaktualizowania komputera fizycznego może mieć wpływ na wszystkie działające na nim maszyny. Ponieważ bezpieczeństwo maszyn działających na hoście fizycznym zależy częściowo od zabezpieczeń systemu operacyjnego hosta fizycznego, zapewnienie stałej aktualności i zabezpieczenia tych hostów jest szczególnie ważne. Istnieją dwie najważniejsze korzyści, jakie migracja czasie rzeczywistym funkcji Hyper-V daje podczas konserwacji serwera. Zdolność migrowania działającej maszyny wirtualnej z jednego hosta fizycznego Hyper-V do innego bez przestojów oznacza, że przed serwisowaniem hosta fizycznego Hyper-V można przenieść z niego maszyny wirtualne. Po zakończeniu serwisowania takiego hosta, a być może także jego ponownym uruchomieniu, można przeprowadzić ponowną migrację maszyn wirtualnych z powrotem na ten komputer fizyczny. Wszystkie te działania nie będą mieć wpływu na dostępność maszyny wirtualnej. Z tego powodu konserwację można prowadzić w godzinach pracy. Działaniem operacji funkcji Hyper-V, w tym migracji w czasie rzeczywistym, można sterować za pośrednictwem skryptów przy użyciu interfejsu WMI, dlatego też wiele operacji związanych z konserwacją hosta fizycznego można zautomatyzować. Narzędzia do zarządzania systemem zdolne do wywoływania skryptów lub interfejsu WMI, takie jak program Microsoft System Center Configuration Manager, można skonfigurować tak, by współpracowały z migracją w czasie rzeczywistym. Funkcja Live Migration systemu Windows Server 2008 R2 Hyper-V Strona 14

15 Funkcja Live Migration systemu Windows Server 2008 R2 Hyper-V Strona 15

16 Rys. 3 Konserwacja hosta fizycznego Dynamiczne centrum danych Migracja w czasie rzeczywistym funkcji Hyper-V pozwala organizacjom wdrażać dynamiczne środowiska IT. Dynamiczne środowiska IT ułatwiają wprowadzenie obsługi administracyjnej serwerów w oparciu o aktualne wykorzystanie i poziom zapotrzebowania na usługi, zamiast o mniej elastyczne kryteria, takie jak spodziewany popyt. Logika zarządzania w dynamicznych środowiskach IT polega na przypisaniu maszyn wirtualnych do hostów fizycznych Hyper-V zgodnie z rzeczywistym poziomem wykorzystania oraz popytem. Przykładowo, jeśli w środowisku IT obsługiwane są aplikacje sieci Web i liczba jednoczesnych wywołań witryny sieci Web zwiększy się, program Microsoft System Center Virtual Machine Manager (VMM) będzie mógł automatycznie dostarczyć jeden lub więcej dodatkowych serwerów sieci Web. Dostarczając te serwery program Virtual Machine Manager bierze pod uwagę obciążenie aktualnego sprzętu fizycznego. W przypadku dalszego wzrostu obciążenia środowiska informatycznego program Virtual Machine Manager może włączyć dodatkowe hosty fizyczne i uruchomić większą liczbę maszyn wirtualnych, aby zaspokoić potrzeby. W przypadku wahań obciążenia można przenosić maszyny wirtualne między hostami fizycznymi, aby utrzymać wysoki wskaźnik wykorzystania sprzętu. Można wówczas wyłączyć nieużywane hosty fizyczne, co zarówno zmniejsza zużycie energii jak i obniża wymagania w zakresie chłodzenia, czyli pomaga zminimalizować koszty eksploatacji. Niezgodności pojemności hosta fizycznego i żądań maszyny wirtualnej łatwo usunąć, bowiem przeniesienie maszyny wirtualnej na host fizyczny dysponujący większymi możliwościami przetwarzania nie wymaga przestojów w pracy. Jeśli po umieszczeniu maszyny Funkcja Live Migration systemu Windows Server 2008 R2 Hyper-V Strona 16

17 wirtualnej na danym serwerze wydajność hosta fizycznego lub poziom wykorzystania ulegnie zmianie, dana maszyna wirtualna może być z łatwością migrowana na serwer dysponujący większą ilością wolnych zasobów. Program Virtual Machine Manager pozwala raportować aktualny poziom wykorzystania hosta fizycznego i ułatwia wybór idealnych kandydatów dla danej maszyny wirtualnej. Rys. 4 Obciążenie przeniesione na serwer o większych możliwościach Ekologiczna informatyka W przypadku wielu centrów danych nawet 33% energii pochłania chłodzenie oraz zaspokojenie potrzeb innych elementów infrastruktury pomocniczej. Istnieje możliwość takiego rozszerzenia sprawnego równoważenia obciążenia, które jest dostępne dzięki migracji w czasie rzeczywistym funkcji Hyper-V, aby można było obniżyć zużycie energii w centrum danych. W centrach danych, w których występują wahania obciążenia, można skorzystać z automatyzacji przy użyciu skryptów i migracji w czasie rzeczywistym, aby zwiększyć stopień konsolidacji maszyn wirtualnych w czasie niskiego zapotrzebowania. W przypadku zmniejszenia liczby działających fizycznych hostów serwerów przy jednoczesnym zwiększeniu liczby maszyn wirtualnych działających na każdym z nich nieużywane hosty fizyczne można wyłączyć, aby obniżyć zapotrzebowanie na energię i chłodzenie. W razie przewidywania wystąpienia okresów zwiększonego zapotrzebowania (na przykład codzienne godziny szczytowego obciążenia, przetwarzanie na koniec kwartału bądź roku), można z powrotem włączyć wyłączone hosty fizyczne i ponownie podzielić obciążenie przy użyciu funkcji migracji w czasie rzeczywistym. Funkcja migracji w czasie rzeczywistym Hyper-V jest zintegrowana z systemem Windows Server 2008 R2 Hyper-V i nie wymaga osobnego licencjonowania ani instalacji produktów. Zasadniczo każda konfiguracja, która działała z funkcją Quick Migration i obejmuje procesory tego samego typu będzie obsługiwać migrację w czasie rzeczywistym. Funkcja Live Migration systemu Windows Server 2008 R2 Hyper-V Strona 17

18 Rys. 5 Zwiększanie stopnia konsolidacji Wdrażanie migracji w czasie rzeczywistym Wdrożenie migracji w czasie rzeczywistym jest proste, ponieważ w systemie Windows Server 2008 uproszczono proces konfiguracji klastra awaryjnego. Najpierw należy sporządzić plany niezbędne do określenia liczby węzłów klastra, które mają być wdrożone. Następnie należy upewnić się, czy host fizyczny i udostępniona pamięć masowa spełniają wymagania firmy Microsoft dla klastrów pracy awaryjnej. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Microsoft Failover Cluster Configuration Program. Proces obejmuje następujące kroki wysokiego poziomu: 1. Konfiguracja klastra pracy awaryjnej systemu Windows Server 2008 R2. 2. Podłączenie obu hostów fizycznych do sieci i pamięci masowej. 3. Instalacja oprogramowania Hyper-V i klastra pracy awaryjnej na obu hostach fizycznych 4. Włączenie udostępnionych woluminów klastra 5. Zapewnienie wysokiej dostępności maszyn wirtualnych 6. Przetestowanie migracji w czasie rzeczywistym Szczegółowe instrukcje krok po kroku można znaleźć w dokumencie oficjalnym dotyczącym wdrażania migracji w czasie rzeczywistym po adresem Funkcja Live Migration systemu Windows Server 2008 R2 Hyper-V Strona 18

19 Zarządzanie migracją w czasie rzeczywistym Program Microsoft System Center Virtual Machine Manager 2008 R2 stanowi dużą wartość dla organizacji korzystających z migracji w czasie rzeczywistym funkcji Hyper-V. Funkcje zarządzania maszyną wirtualną oraz raportowania, jakie oferuje Virtual Machine Manager, mogą być użyte w połączeniu z migracją w czasie rzeczywistym w celu zmniejszenia ilości pracy potrzebnej do zarządzania zwirtualizowanym centrum danych. Program Virtual Machine Manager użyty w połączeniu z migracją w czasie rzeczywistym może zwiększyć zdolność organizacji do reagowania na zmieniające się poziomy wykorzystania i wymagania. Program Virtual Machine Manager jest również bardzo przydatny podczas zarządzania zupełnie rożnymi hostami fizycznymi Hyper-V w organizacji, takimi jak hosty fizyczne Hyper-V zlokalizowane w odległych miejscach. Gdy pogram Virtual Machine Manager zarządza hostem Hyper-V, który jest skonfigurowany w sposób zapewniający wysoką dostępność, działanie funkcji Quick Migration lub migracji w czasie rzeczywistym można inicjować z konsoli zarządzania tego programu. To sprawia, że przy użyciu jednego narzędzia można kierować wszystkimi zadaniami związanymi z zarządzaniem maszyną wirtualną, w tym migracjami w czasie rzeczywistym. Konsola administracyjna programu Virtual Machine Manager może potencjalnie generować skrypty PowerShell dla każdego zadania, do którego wykorzystuje ją administrator. Dzięki temu powtarzanie typowych zadań w przyszłości można w prosty sposób zautomatyzować, posiadając minimalne umiejętności programistyczne. Oczywiście obejmuje to także migrację w czasie rzeczywistym. Zainicjowanie migracji w czasie rzeczywistym przy użyciu programu Virtual Machine Manager powoduje przeniesienie działającej maszyny wirtualnej na inny host fizyczny bez powodowania przestojów. Dodatkowo powstaje skrypt PowerShell, który pozwala zainicjować to samo zadanie w przyszłości bądź po łatwej modyfikacji inicjować migrację w czasie rzeczywistym dla innej maszyny wirtualnej lub innej pary źródłowego i docelowego hosta fizycznego. Program Virtual Machine Manager umożliwia tworzenie kompleksowych raportów na temat wykorzystania hosta fizycznego wirtualizacji i umieszczenia maszyny wirtualnej. Raportów tych można użyć, podejmując decyzję dotyczącą umieszczenia nowych maszyn wirtualnych lub migracji istniejących. Dobre informacje na temat wydajności rozwiązań wirtualizacji mogą mieć duże znaczenie dla zapewnienia odpowiedniego czasu pracy i dostępności, zwłaszcza w środowiskach o bardzo dużym zagęszczeniu, jak wiele centrów danych, lub środowiskach bardzo rozproszonych, takich jak na przykład odległe oddziały. Program Virtual Machine Manager może z łatwością dostarczyć informacji potrzebnych do efektywnego zarządzania wieloma hostami fizycznymi Hyper-V lub maszynami wirtualnymi. Uzyskanie dobrych informacji na temat hostów fizycznych Hyper-V dostępnych w środowisku nabiera szczególnego znaczenia ze względu na łatwość przenoszenia maszyn wirtualnych z jednego hosta fizycznego na inny przy użyciu procesu migracji w czasie rzeczywistym. Funkcja Live Migration systemu Windows Server 2008 R2 Hyper-V Strona 19

20 Streszczenie Możliwość migracji w czasie rzeczywistym w systemie Windows Server 2008 R2 Hyper-V znacznie zwiększa elastyczność funkcji Hyper-V. Zdolność do przenoszenia działających maszyn wirtualnych między hostami fizycznymi Hyper-V bez widocznych dla użytkownika przestojów nie tylko ułatwia konserwację hosta fizycznego, lecz także dostarcza nowych możliwości dynamicznego skalowania zasobów serwera w celu wydajnego sprostania zmieniającym się potrzebom. Migracja w czasie rzeczywistym umożliwia wykonywanie prac konserwacyjnych na serwerach Hyper-V bez planowania czasu na konserwację dla działających maszyn wirtualnych. Jeśli zmieni się zapotrzebowanie na maszynę wirtualną, można bez przestojów przenieść ją na serwer o większych możliwościach. W przypadku zmiany zapotrzebowania na mniejsze maszynę wirtualną można przenieść na serwer o większym wskaźniku konsolidacji, aby zmniejszyć zużycie energii. Migracja w czasie rzeczywistym funkcji Hyper-V pozwala zmniejszyć ilość pracy związanej z korzystaniem z maszyn wirtualnych i podnieść elastyczność takich rozwiązań. Uzyskiwane w ten sposób korzyści przekładają się na oszczędność czasu i pieniędzy w przypadku niemal każdej wirtualizacji serwera przy użyciu oprogramowania Hyper-V. Funkcja Live Migration systemu Windows Server 2008 R2 Hyper-V Strona 20