摘要：上述流程中需提前創(chuàng)建物理云服務(wù)器，通過移動(dòng)盤柜進(jìn)行系統(tǒng)盤和數(shù)據(jù)盤鏡像的傳輸，將存儲(chǔ)好數(shù)據(jù)的移動(dòng)盤柜掛載到物理云服務(wù)器，同時(shí)在物理云主機(jī)內(nèi)完成系統(tǒng)盤鏡像的格式轉(zhuǎn)換和驅(qū)動(dòng)的注入過程。

本文總結(jié)了團(tuán)隊(duì)幫助一餐飲客戶遷移上云的始末，方案為其節(jié)省了運(yùn)維人力和成本，并獲得了業(yè)務(wù)新增時(shí)擴(kuò)容的彈性。

背景

客戶要將業(yè)務(wù)從自建的虛擬化數(shù)據(jù)中心遷移至UCloud，希望能夠?qū)⒍嗄昵暗腣Mware體系換到公有云體系。其訴求如下：

• 希望上云過程不影響到現(xiàn)有業(yè)務(wù)；
• 去除機(jī)房托管的過保設(shè)備，減少不必要的支出；
• 減少資源的維護(hù)人力和運(yùn)維壓力；
• 另外，希望遷移過程不要太長，不要影響市場推廣等工作及業(yè)務(wù)創(chuàng)新。

遷移評(píng)估

經(jīng)過可行性分析，至少存在以下挑戰(zhàn)：

• 客戶的操作系統(tǒng)類型較多且版本老舊，其中大多是Windows Server版本。
• 業(yè)務(wù)系統(tǒng)無法重建，原因是軟件沒有部署指導(dǎo)文檔及源碼，或找不到可以重新部署的人員。
• 數(shù)據(jù)遷移量較大，其中數(shù)據(jù)庫及備份數(shù)據(jù)較大。

基于以上原因，無法使用現(xiàn)成的工具，因?yàn)檫w移工具對主流操作系統(tǒng)（CentOS、Ubuntu）支持較好，但是比較老的系統(tǒng)，由于新的硬件驅(qū)動(dòng)缺乏廠商支持原因，導(dǎo)致無法使用。因此，只能通過鏡像方式遷移。

遷移方案

基于上述背景及遷移評(píng)估，整體遷移思路基本是2個(gè)方向：

2.1 公網(wǎng)傳輸

前置條件是：

• 公網(wǎng)帶寬足夠大，且不影響現(xiàn)有生產(chǎn)業(yè)務(wù)。
• 數(shù)據(jù)敏感性不高，允許公網(wǎng)傳輸。
• 數(shù)據(jù)量不太大，最好不超過10T級(jí)。

2.2 線下磁盤拷貝

對于數(shù)據(jù)量太大、公網(wǎng)帶寬不夠大、安全因素考量等，是方案1做不到的，可以體現(xiàn)線下磁盤拷貝的優(yōu)勢。這里使用移動(dòng)盤柜來做鏡像的傳輸。主要有以下優(yōu)勢：

• 數(shù)據(jù)安全性高、空間大：做了raid5的大容量空間，對于數(shù)據(jù)的安全性有保障。
• 傳輸速度快：接口支持USB3.0，速度最大支持500MB/s，存儲(chǔ)介質(zhì)讀寫速度在150MB/s左右。
• 可掛載物理服務(wù)器：托管區(qū)物理機(jī)與公有云區(qū)內(nèi)網(wǎng)互通，且與公有云US3服務(wù)內(nèi)網(wǎng)連通，如需將大量機(jī)房外的數(shù)據(jù)拷貝到機(jī)房內(nèi)，可通過這種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

在此例中，由于數(shù)據(jù)太大，為加快遷移速度，因此選擇了方案2，即線下磁盤遷移方式。

遷移詳情

遷移流程圖如下：

首先需要：

• 關(guān)閉Guest系統(tǒng)的Windows組策略；
• 卸載Guest系統(tǒng)的VMWARE-Tool工具；
• 關(guān)閉防病毒軟件；
• 關(guān)閉虛擬機(jī)。

上述流程中需提前創(chuàng)建物理云服務(wù)器，通過移動(dòng)盤柜進(jìn)行系統(tǒng)盤和數(shù)據(jù)盤鏡像的傳輸，將存儲(chǔ)好數(shù)據(jù)的移動(dòng)盤柜掛載到物理云服務(wù)器，同時(shí)在物理云主機(jī)內(nèi)完成系統(tǒng)盤鏡像的格式轉(zhuǎn)換和驅(qū)動(dòng)的注入過程。

在中轉(zhuǎn)云主機(jī)內(nèi)通過內(nèi)部API，創(chuàng)建臨時(shí)中轉(zhuǎn)機(jī)器，并創(chuàng)建具有系統(tǒng)盤屬性的云盤，把掛載的移動(dòng)盤柜當(dāng)作本地盤，通過qemu-nbd，將移動(dòng)盤柜的系統(tǒng)盤和數(shù)據(jù)盤分別遠(yuǎn)程掛載到中轉(zhuǎn)機(jī)的兩塊云盤上（系統(tǒng)盤與數(shù)據(jù)盤）。

將臨時(shí)創(chuàng)建的中轉(zhuǎn)機(jī)綁定的兩塊云盤卸載下來，通過系統(tǒng)盤創(chuàng)建云主機(jī)（該過程需要內(nèi)部API來實(shí)現(xiàn)），將另一塊磁盤當(dāng)作數(shù)據(jù)盤掛載，完成對云主機(jī)系統(tǒng)盤數(shù)據(jù)盤的遷移。

3.1 原IDC中VMware環(huán)境準(zhǔn)備

（1）vSphere客戶端連接vCenter服務(wù)器

安裝vsphere客戶端，遠(yuǎn)程連接到IDC中VMware的管理節(jié)點(diǎn)vCenter，其將對應(yīng)克隆出的鏡像傳輸?shù)揭苿?dòng)盤柜中保存。

（2）導(dǎo)出鏡像

對于關(guān)機(jī)離線的系統(tǒng)，可以直接導(dǎo)出OVF或者VMDK格式的鏡像；對于未能離線導(dǎo)出的系統(tǒng)，可進(jìn)行鏡像克隆，克隆后的格式為VMDK。

3.2 中轉(zhuǎn)服務(wù)器環(huán)境準(zhǔn)備

（1）安裝KVM虛擬化環(huán)境

安裝CentOS7操作系統(tǒng)，并確保支持開啟硬件虛擬化功能；確保磁盤空間不少于遷移數(shù)據(jù)量。

（2）安裝virt-v2v

考慮到兼容云服務(wù)商的兼容性問題（例如IO及網(wǎng)絡(luò)的加速，系統(tǒng)的高內(nèi)核版本），針對老舊的系統(tǒng)，如：Windows2000，WindowsServer 2003/2008等，需要用virt-v2v轉(zhuǎn)換。

（3）宿主機(jī)上安裝VirtIO驅(qū)動(dòng)

Virtio驅(qū)動(dòng)程序是KVM虛擬機(jī)的半虛擬化設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，半虛擬化驅(qū)動(dòng)程序可提高機(jī)器性能，減少I / O延遲并將吞吐量提高到接近裸機(jī)水平。

（4）安裝ntfs-3g，用于掛載移動(dòng)盤柜

NTFS-3G支持在Linux, FreeBSD, Mac OS X, NetBSD, Haiku等操作系統(tǒng)下讀寫NTFS格式的分區(qū)。除了完全的文件屬主和訪問權(quán)限，它支持所有符合POSIX標(biāo)準(zhǔn)的磁盤操作。目的是為那些用戶需要與NTFS可靠互通的硬件平臺(tái)和操作系統(tǒng)提供可信任的、功能豐富的高性能方案。

（5）編譯安裝NBD

安裝NBD可被用來進(jìn)行遠(yuǎn)程存儲(chǔ)和備份，NBD的驅(qū)動(dòng)程序在本地客戶端模擬了一個(gè)塊設(shè)備，比如一個(gè)磁盤或者是一塊磁盤分區(qū)，但實(shí)際提供物理支持的卻是通過網(wǎng)絡(luò)連接的遠(yuǎn)程服務(wù)器。具體編譯安裝可參考官方文檔。

3.3 鏡像格式轉(zhuǎn)換與VirtIO驅(qū)動(dòng)注入

轉(zhuǎn)換磁盤文件并注入VirtIO驅(qū)動(dòng)程序，執(zhí)行命令如下：

# export LIBGUESTFS_BACKEND=direct
# virt-v2v -i vmx server2003.vmx -of qcow2 -o qemu -os ./
// 注：執(zhí)行命令virt-v2v-i vmx “vmx文件名” –ofqcow2 –o qemu –os “轉(zhuǎn)換后磁盤文件存放路徑”，默認(rèn)是把系統(tǒng)盤與數(shù)據(jù)盤都進(jìn)行轉(zhuǎn)換，為了節(jié)省轉(zhuǎn)換時(shí)間，可以修改vmx文件只進(jìn)行系統(tǒng)盤的轉(zhuǎn)換。

3.4 通過API創(chuàng)建中轉(zhuǎn)系統(tǒng)盤及數(shù)據(jù)盤

通過API創(chuàng)建新的云盤，作為用來開啟云主機(jī)的系統(tǒng)盤，以及用來導(dǎo)入數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)盤（其中系統(tǒng)屬性的磁盤為內(nèi)部API）。新創(chuàng)建的兩塊云盤均為臨時(shí)中轉(zhuǎn)盤，用來存儲(chǔ)導(dǎo)入鏡像的系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)。具體的API可參考：https://github.com/ucloud。

3.5 遠(yuǎn)程掛載與磁盤拷貝

為減少遷移耗時(shí)，將移動(dòng)盤柜的系統(tǒng)盤和數(shù)據(jù)盤以網(wǎng)絡(luò)的形式直接掛載到新創(chuàng)建的VM上，然后將移動(dòng)盤柜內(nèi)的數(shù)據(jù)與臨時(shí)中轉(zhuǎn)機(jī)創(chuàng)建的云盤實(shí)現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)的磁盤數(shù)據(jù)拷貝。鑒于磁盤IO和網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制，上述方案可省去公網(wǎng)傳輸和對象存儲(chǔ)US3存儲(chǔ)鏡像的中轉(zhuǎn)過程。

具體過程如下：使用qemu-nbd的遠(yuǎn)程磁盤掛載，將移動(dòng)盤柜的數(shù)據(jù)盤，直接掛載到云盤上。然后將云盤卸載，掛載到對應(yīng)的客戶機(jī)器上去。

（1）在物理云服務(wù)器上將移動(dòng)盤柜的磁盤鏡像掛載到nbd的特定端口

# qemu-nbd -r -t -v -f qcow2 -p 5000 web-sdc.qcow2
// 注：5000為端口號(hào)，web-sdc為數(shù)據(jù)盤鏡像。

（2）在中轉(zhuǎn)機(jī)上安裝qemu-img，將遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)盤鏡像掛載到新創(chuàng)建的云硬盤

# qemu-img convert nbd://10.23.xx.xx:5000 /dev/vdc
// 注：10.23.xx.xx為物理服務(wù)器內(nèi)網(wǎng)IP地址，/dev/vdc為新創(chuàng)建的云盤。

3.6 創(chuàng)建云主機(jī)并掛載數(shù)據(jù)盤

對于已經(jīng)同步過數(shù)據(jù)的系統(tǒng)盤與數(shù)據(jù)盤，通過API對系統(tǒng)盤進(jìn)行云主機(jī)的創(chuàng)建；對于云數(shù)據(jù)盤，需要先將中轉(zhuǎn)機(jī)上的云盤進(jìn)行卸載，然后掛載到需要開啟的目標(biāo)云主機(jī)上，從而達(dá)到云主機(jī)的創(chuàng)建與數(shù)據(jù)盤的掛載功能。UCloud有自動(dòng)化的腳本及程序來實(shí)現(xiàn)以上過程。

經(jīng)驗(yàn)

通過本次遷移，確認(rèn)可以知道的限制因素如下，可供未來參考。

4.1 限制

• Windows 7 和WindowsServer 2008 R2需要開啟支持SHA-2證書。
• 如有一致性要求，建議關(guān)閉業(yè)務(wù)IO寫。
• 建議卸載防病毒軟件。
• 建議卸載虛擬化平臺(tái)工具。

4.2 價(jià)值

本遷移方案，最大的價(jià)值在于傳統(tǒng)行業(yè)能夠快速上云，大大節(jié)省傳統(tǒng)物理服務(wù)器的運(yùn)維人力和成本；同時(shí)，在以后有業(yè)務(wù)新增、機(jī)器擴(kuò)容、配置升級(jí)等需求時(shí)，云上可以快速、動(dòng)態(tài)、彈性的實(shí)現(xiàn)，而不用再采購新服務(wù)器和交換機(jī)等設(shè)備來做硬件的迭代更新以及舊設(shè)備的維保。對于老舊系統(tǒng)還可繼續(xù)支持使用，把核心轉(zhuǎn)移到自己業(yè)務(wù)和生產(chǎn)力中。