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

本文總結(jié)了團隊幫助一餐飲客戶遷移上云的始末，方案為其節(jié)省了運維人力和成本，并獲得了業(yè)務新增時擴容的彈性。

背景

客戶要將業(yè)務從自建的虛擬化數(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；
• 去除機房托管的過保設備，減少不必要的支出；
• 減少資源的維護人力和運維壓力；
• 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)務創(chuàng)新。

遷移評估

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)務系統(tǒng)無法重建，原因是軟件沒有部署指導文檔及源碼，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，因為遷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)動缺乏廠商支持原因，導致無法使用。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估，整體遷移思路基本是2個方向：

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。
• 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。

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，存儲介質(zhì)讀寫速度在150MB/s左右。
• 可掛載物理服務器：托管區(qū)物理機與公有云區(qū)內(nèi)網(wǎng)互通，且與公有云US3服務內(nèi)網(wǎng)連通，如需將大量機房外的數(shù)據(jù)拷貝到機房內(nèi)，可通過這種方式進行數(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。

上述流程中需提前創(chuàng)建物理云服務器，通過移動盤柜進行系統(tǒng)盤和數(shù)據(jù)盤鏡像的傳輸，將存儲好數(shù)據(jù)的移動盤柜掛載到物理云服務器，同時在物理云主機內(nèi)完成系統(tǒng)盤鏡像的格式轉(zhuǎn)換和驅(qū)動的注入過程。

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

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

3.1 原IDC中VMware環(huán)境準備

（1）vSphere客戶端連接vCenter服務器

安裝vsphere客戶端，遠程連接到IDC中VMware的管理節(jié)點vCenter，其將對應克隆出的鏡像傳輸?shù)揭苿颖P柜中保存。

（2）導出鏡像

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

3.2 中轉(zhuǎn)服務器環(huán)境準備

（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

考慮到兼容云服務商的兼容性問題（例如IO及網(wǎng)絡的加速，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）宿主機上安裝VirtIO驅(qū)動

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

（4）安裝ntfs-3g，用于掛載移動盤柜

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標準的磁盤操作。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可被用來進行遠程存儲和備份，NBD的驅(qū)動程序在本地客戶端模擬了一個塊設備，比如一個磁盤或者是一塊磁盤分區(qū)，但實際提供物理支持的卻是通過網(wǎng)絡連接的遠程服務器。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)動注入

轉(zhuǎn)換磁盤文件并注入VirtIO驅(qū)動程序，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”，默認是把系統(tǒng)盤與數(shù)據(jù)盤都進行轉(zhuǎn)換，為了節(jié)省轉(zhuǎn)換時間，可以修改vmx文件只進行系統(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的系統(tǒng)盤，以及用來導入數(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中轉(zhuǎn)盤，用來存儲導入鏡像的系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)。具體的API可參考：https://github.com/ucloud。

3.5 遠程掛載與磁盤拷貝

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

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

（1）在物理云服務器上將移動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，web-sdc為數(shù)據(jù)盤鏡像。

（2）在中轉(zhuǎn)機上安裝qemu-img，將遠程的數(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)盤進行云主機的創(chuàng)建；對于云數(shù)據(jù)盤，需要先將中轉(zhuǎn)機上的云盤進行卸載，然后掛載到需要開啟的目標云主機上，從而達到云主機的創(chuàng)建與數(shù)據(jù)盤的掛載功能。UCloud有自動化的腳本及程序來實現(xiàn)以上過程。

經(jīng)驗

通過本次遷移，確認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IO寫。
• 建議卸載防病毒軟件。
• 建議卸載虛擬化平臺工具。

4.2 價值

本遷移方案，最大的價值在于傳統(tǒng)行業(yè)能夠快速上云，大大節(jié)省傳統(tǒng)物理服務器的運維人力和成本；同時，在以后有業(yè)務新增、機器擴容、配置升級等需求時，云上可以快速、動態(tài)、彈性的實現(xiàn)，而不用再采購新服務器和交換機等設備來做硬件的迭代更新以及舊設備的維保。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)務和生產(chǎn)力中。