vCenter之vMotion故障迁移

Posted 2020-12-06

vCenter之vMotion故障迁移
实验目标：实现vMotion自动故障迁移。
实验用具：两台ESXI主机，一台server 2008r2主机
先搭建两台ESXI主机，此次用的是ESXI6.0版本，两台主机之间网络必须保证至少各一块网卡互相通信（vMotion推荐单独使用另外网卡）。

两台ESXI主机应保持在同一网段内，如图不在同一网段，故障以前后需要对虚拟机进行IP设置（静态IP）或重新获取IP（DHCP）。
2008R2作为vCenter控制平台的载体，亦作为两台ESXI主机之间的共享iSCSI存储，没有共享的存储是无法实现自动故障迁移的（存储数据都丢了如何迁移）。企业应用当然是使用专业的存储设备，如EMC或IBM等等，有强大的数据物理保护机制，而2008R2建立的iSCSI存储为纯软件实现，可靠度相对较低。
2008R2搭建iSCSI存储需要将windows server升级至windows storage server，并且安装iSCSI Target。
【WSS系统包链接：https://pan.baidu.com/s/1HJpQh9rNREBTHMX91oqO-g 提取码：gsz3】
【vCenter6.5程序包链接：https://pan.baidu.com/s/1YKXbZzJVE3MTe60zW980Tg 提取码：cdi5】
有疑问或交流yanguozhen2012Aqq.com。
首先在Server 2008R2上安装Windows6.1-KB982050-x64-EnterpriseBranding，在Windows Server Storage Server 2008 R2文件夹内，安装该补丁后server 2008R2变更为Storage Server 2008R2。再安装iSCSI_Software_Target_33文件夹中对应版本的iscsitarget程序，安装完后在开始菜单打开iSCSI Target快捷方式，创建iSCSI目标并为iSCSI目标创建虚拟磁盘，此处创建的磁盘空间以Mb为单位。

另外注意处为，创建的iSCSI目标属性“iSCSI发起程序”选项卡中，需要添加标识符，直白理解就是需要用到iSCSI存储的机器的标识符，可以是IP、MAC、IQN，一般填写客户机的IP即可，IQN则在ESXI主机尝试连接该iSCSI存储失败后会在添加编辑菜单中“浏览”项中列出来，如下图。只有在被添加了标识符的主机才能访问该iSCSI存储。iSCSI存储服务器防火墙关闭或开放3260端口。

创建完iSCSI存储后，需要在ESXI主机上添加该iSCSI网络存储，两种添加途径，通过ESXI主机或通过vSphere控制台，下图分别为在ESXI主机的操作及在vSphere控制台操作的相关界面。
简单理解就是配置下使用iSCSI存储的客户端，使需要使用iSCSI存储的客户端能够识别到iSCSI存储服务器。


通过以上操作，ESXI主机已经可以识别到Windows Storage Server上的iSCSI存储了。既然识别到了，那么再添加或说加载这块iSCSI存储空间就可以了。同样以ESXI主机和vSphere控制台两个操作界面展示。


完成以上操作后，在数据存储菜单即可看到添加的iSCSI存储的磁盘了。

以上工作完成后，就可以开始安装虚拟服务器了。可以在ESXI主机上新建，也可以在vSphere控制台上新建。vSphere控制台可以安装在Storage Server上，直接安装VMware-VIM-all-6.5.0.iso镜像中程序即可。相关配置不再赘述。
新建虚拟机的时候，计算资源可以任意选择，但是选择磁盘时应该选择iSCSI网络存储，如果选择的是ESXI本地存储，那么故障自动迁移是无法实现的。

当然，你也可以随便选择安装位置，因为后面对虚拟机的操作是可以迁移的，即使现在安装位置错误也是没有关系的。
我们先来分析下此次试验的拓扑架构，如下图。两台ESXI主机和一台server主机通过网络互连。Server上安装vSphere控制台管理ESXI主机组成集群，另外还提供iSCSI网络存储供ESXI主机使用。为达到ESXI主机任一故障，ESXI主机上的虚拟机能够自动迁移，数据须存放在非ESXI主机的第三方上面存储上。而专业的存储相当不便宜，所以实验性测试还是拿虚拟的存储来用较划算。

搭建好虚拟机后，需要启用vSphere的一些高级功能才能实现自动迁移。首先是新建一个专用的vMotion网络，直白讲就是虚拟机迁移专用的虚拟网卡。可以在如下操作界面实现。点击“添加主机网络”，类型选择“VMkernel网络适配器”，选择默认的虚拟交换机，端口属性将“TCP/IP堆栈”置为“vMotion”，并设置好IP地址后完成，此处IP地址可视为迁移虚拟机的专用网络IP，与管理IP不同。

此处之前遇到一个奇怪的现象，在设置VMkernel网络适配器的IP地址的时候，默认网关并没有显示，只有IP和掩码输入项，没有网关的情况下只有同网段的才能互通，不同网段PING不通，这导致后来迁移虚拟机时报错。用192.168.37.0网段ping不通192.168.1.0网段。当时的解决办法是进入ESXI主机操作，在ESXI主机上添加VMkernel网卡，有一个主机OK了，但是另外一个主机还是不行，最后是启用了该网段的DHCP，将VMkernel网卡置为自动获取IP，才能实现两个网段互通。好奇的是后来网关又自动出现了，待研究。

其他功能：
vSphere DRS：分布式资源调度，用于动态调整Cluster中ESX主机负载，自动把负载较重的主机上的虚拟机通过vMotion迁移到负载较轻的主机上，最终达到整个Cluster中的主机资源消耗平衡。

vSphere HA（可用性）：高可用性，用于意外故障切换，当监控到Cluster中有主机意外故障时，会自动在其他主机上启动故障主机上之前承载的虚拟机。

VMware EVC：可以使用增强型vMotion兼容性功能帮助确保群集内主机的 vMotion兼容性。EVC 可以确保群集内的所有主机向虚拟机提供相同的 CPU 功能集，即使这些主机上的实际 CPU 不同也是如此。使用 EVC 可避免因 CPU 不兼容而导致通过 vMotion 迁移失败。

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演示1：动态迁移:
该虚拟机目前安装位置在iSCSI共享存储空间上，占用容量见图。

该虚拟机计算资源为ESXI主机1922.168.37.254，本机IP为192.168.37.50。

首先将虚拟机计算资源迁移至ESXI主机192.168.1.30上。右击虚拟机选择“迁移”，类型选择“仅更改计算资源”，计算资源选择目标主机192.168.1.30，见下图。兼容性提示为该虚拟机加载了镜像，可忽视或编辑虚拟机配置，取消镜像。

网络选择默认虚拟交换机即可，其他默认即可，点击完成开始迁移。

迁移过程中虚拟机几乎没有中断业务。但当虚拟机迁移完成后ping不通了，因为在本次实验中虚拟机被迁移至了另外一个网段192.168.1.0。在实际操作过程中ESXI主机、虚拟机等肯定是在同一网段中的，不会发生中断。

当虚拟机迁移完成后可以看到同一虚拟机摘要信息已经变化，IP已重新获取了(可登陆虚拟机禁止再开启网卡以快速重新获取DHCP分配的IP)且所在ESXI主机也发生了变化，代表此虚拟机已经从ESXI主机192.168.37.254迁移到了ESXI主机192.168.1.30上，且一直为开机状态。

Ping虚拟机新的IP也是通的。此处，如果虚拟机迁移在不同网段之间，且想迁移后不需要人为干预，可以设置虚拟机为多个IP或多个网卡。

再看虚拟机所在的iSCSI网络存储，没有任何变化，说明虚拟机的实体数据没有发生变化，只是计算资源从ESXI主机192.168.37.254转移到了ESXI主机192.168.1.30上。

测试后发生了一件奇怪的事情，虚拟机在手动迁移至ESXI主机192.168.1.30后，又自动迁移回ESXI主机192.168.37.254了，且IP地址还未重新获取。

猜想的原因可能是开启了vSphere DRS，而原主机配置要高，虚拟机受vCenter自动调配又自动迁移回去了。此未经查证。

演示2：ESXI主机宕机后的自动迁移
准备两台虚拟机，计算资源都在ESXI主机192.168.1.30上，但一台虚拟机的数据在WSS的iSCSI网络存储上，一台虚拟机的数据在ESXI主机192.168.1.30磁盘上。将ESXI主机断开后，观察两台虚拟机的情况。

将ESXI主机192.168.1.30断开后，可见ESXI主机192.168.1.30已经显示无应答，在ESXI主机192.168.1.30上的虚拟机2008-share已显示失去连接，而虚拟机VM-vmotion-37.50显示失去连接却有一个迁移虚拟机的任务被触发。

在登录ESXI主机192.168.37.254后可以看到，虚拟机VM-vmotion-37.50已经被迁移到该ESXI主机上，并且可以正常访问，仅显示出非正常关闭提醒。

Ping网络亦正常。

以上可以佐证虚拟机故障迁移的必要前提是系统数据须存储在非ESXI主机的第三方存储上，ESXI主机仅提供计算，所谓虚拟机的漂移仅仅是虚拟机计算资源的一个自动调度。
最后，在整个配置过程中都是非生产环境中，如生产环境务必做足准备和实验，或寻求专业技术人员协助。
由于是非生产环境，不少配置都是简化了，譬如ESXI主机作为计算主体，CPU和内存都需要足够高性能，为达到尽量快的动态迁移，ESXI主机也尽量配备SSD硬盘。存储当然最好置备专业存储。三者之间应具有足够的冗余线路，并且配备高性能HBA卡，业务用网卡和vMtion等系统用网卡区分卡，如果所有数据都只通过一块网卡进行vSphere控制台会有醒目提醒，提醒亦也手动消除，见图。如果只是用普通网卡将会大大降低集群的性能，且网络环境中网关设备亦建议为万兆端口。

由于实验仓促，记录粗略，如有错误或偏颇处还请谅解，一切是实装为准。