葉宇容

摘要：云業(yè)務(wù)遷移方案的合理制定和遷移工具的合理使用對一個系統(tǒng)或者一個應(yīng)用上云起到重要作用。在系統(tǒng)遷移的階段性保障、遷移準(zhǔn)備中的測試驗證、遷移過程中的自動化對后續(xù)運維也產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。本文就云遷移實施做一番探討，希望以縝密的論證，規(guī)范的操作和回退路徑下在規(guī)定的日期內(nèi)完成系統(tǒng)的遷移工作，將業(yè)務(wù)停頓時間、影響范圍控制在最小。

關(guān)鍵詞：云平臺;系統(tǒng)遷移;服務(wù)器;數(shù)據(jù)

一、業(yè)務(wù)遷移規(guī)范及原則

為了獲得云計算帶來的便利和效益，很多部署在傳統(tǒng)物理設(shè)備上的應(yīng)用選擇遷移到云平臺上，專業(yè)的業(yè)務(wù)遷移保證了業(yè)務(wù)的連續(xù)性和數(shù)據(jù)安全性。通過一系列的流程和方法，借助專業(yè)工具和手段把多個應(yīng)用程序關(guān)聯(lián)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)從原來的物理機(jī)或虛擬機(jī)設(shè)備順利遷移到云平臺上，以實現(xiàn)最短的停頓時間和最小的范圍影響，根據(jù)遷移范圍不同一般包含主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、存儲三個層面;根據(jù)遷移應(yīng)用架構(gòu)不同可能會發(fā)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)變更，例如WEB單機(jī)到集群模式;根據(jù)遷移實現(xiàn)功能不同對主機(jī)運行環(huán)境的改變，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫版本升級、OS的升級、中間件的升級。

業(yè)務(wù)遷移上云的優(yōu)點是顯而易見的，相互關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)落一子滿盤活，牽一發(fā)而動全身，只有經(jīng)過縝密的規(guī)劃，科學(xué)實施才能達(dá)到成功遷移。其中可能涉及不同的廠商配合，平臺開發(fā)商、數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)以及日后平臺運維廠商等需要各個方面的通力合作;在數(shù)據(jù)遷移方案設(shè)計時需要考慮遷移數(shù)據(jù)的完整性、及時性和一致性;要避免遷移過程中的“單點效應(yīng)”，將遷移納入整個IT系統(tǒng)框架中加以考慮。因此對軟硬件資源緊耦合的應(yīng)用采用整體遷移;將用于具有不支持虛擬化的松散耦合硬件資源的應(yīng)用程序遷移至物理資源;支持虛擬化的應(yīng)用程序仍采用上云虛擬資源化遷移;與云平臺兼容的技術(shù)架構(gòu)的應(yīng)用程序使用改造遷移方法。

用戶業(yè)務(wù)系統(tǒng)需要平滑穩(wěn)定遷移到云服務(wù)平臺，由于用戶應(yīng)用系統(tǒng)及設(shè)備數(shù)量眾多，且各應(yīng)用系統(tǒng)的重要程度、服務(wù)時段、依賴的設(shè)備情況等各不相同。按照“總體規(guī)劃，由易至難逐步實施”的原則，科學(xué)平穩(wěn)地進(jìn)行業(yè)務(wù)遷移和云化的過程。先對各用戶的信息系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)調(diào)研，實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)云化整合，先普通業(yè)務(wù)系統(tǒng)后核心業(yè)務(wù)系統(tǒng);優(yōu)先考慮遷移對象安全性;數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)遷移RAID等多種因素;盡量在不改變現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)前提下進(jìn)行;選擇業(yè)務(wù)流量相對較小的晚上、周末、節(jié)假日時間進(jìn)行遷移，避免對日常業(yè)務(wù)工作造成影響。

二、業(yè)務(wù)遷移類型

應(yīng)用級遷移使用專門的應(yīng)用層遷移工具，在保證可用性前提下，從應(yīng)用程序?qū)用鎸?shù)據(jù)從舊系統(tǒng)遷移到新系統(tǒng)，滿足客戶遷移同時完成對操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫軟件的升級。文件級遷移根據(jù)客戶的需要使用遷移工具對業(yè)務(wù)系統(tǒng)的系統(tǒng)文件或數(shù)據(jù)文件打包從源主機(jī)遷移到目標(biāo)主機(jī)，可以滿足客戶對磁盤規(guī)格的重規(guī)劃、操作系統(tǒng)的升級更新等需求。系統(tǒng)級遷移在客戶的一臺主機(jī)上運行了大量應(yīng)用，可以通過遷移工具將主機(jī)硬件以上的系統(tǒng)遷移到目標(biāo)虛擬機(jī)上，包括操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和配置數(shù)據(jù)，主要用于系統(tǒng)盤的遷移，數(shù)據(jù)盤則通過打包方式完成遷移。數(shù)據(jù)庫遷移待平臺建立起來后，首先將現(xiàn)有的業(yè)務(wù)系統(tǒng)平滑的遷移至云平臺上，包括了數(shù)據(jù)庫遷移到更性能配置更高級的主機(jī)OS上。再通過數(shù)據(jù)導(dǎo)入的方式實時或離線進(jìn)行數(shù)據(jù)庫遷移。

三、業(yè)務(wù)遷移方式

在線遷移是指將線上提供服務(wù)的系統(tǒng)從一個地方遷移到另一個地方，遷移過程不停機(jī)，服務(wù)不受影響，對于用戶而言是透明無感。操作過程類似于把虛擬機(jī)封裝在一個文件中，通過網(wǎng)絡(luò)把業(yè)務(wù)環(huán)境下的配置和內(nèi)存運行狀態(tài)運行在另外一臺物理機(jī)上，一直保持原始運行狀態(tài)，最終實現(xiàn)源宿主物理主機(jī)遷移至云上目的主機(jī)[1]。

離線遷移目前使用較為普遍通常被稱為常規(guī)遷移，遷移之前必須關(guān)閉主機(jī)，通過存儲或網(wǎng)絡(luò)將系統(tǒng)狀態(tài)復(fù)制到目標(biāo)主機(jī)，再在云上目標(biāo)主機(jī)上重構(gòu)主機(jī)狀態(tài)，開機(jī)恢復(fù)系統(tǒng)運行。此類遷移方法簡單明了，但必須明確有停止虛擬機(jī)運行的操作步驟，對用戶而言可以接受一個的時間段無法提供業(yè)務(wù)服務(wù)，因此適用于對業(yè)務(wù)要求不高的場合。

四、業(yè)務(wù)遷移場景

業(yè)務(wù)遷移場景主要由P2V、V2V、P2P、V2P這四種組成。

（一）P2V遷移

是指物理服務(wù)器上的操作系統(tǒng)及其上的應(yīng)用程序軟件和數(shù)據(jù)向云虛擬服務(wù)器的遷移過程[2]。

1. 通過制作鏡像運用各種工具和軟件將物理服務(wù)器上的系統(tǒng)狀態(tài)和數(shù)據(jù)“鏡像”到虛擬機(jī)中。

2. 安裝相應(yīng)的驅(qū)動程序，最后安裝配置與云網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的IP地址等參數(shù)后，啟動虛擬服務(wù)器就可以替換物理服務(wù)器完成工作。

為滿足企業(yè)信息化建設(shè)虛擬化改造，通過遷移工具可以很好地進(jìn)行P2V遷移;或老舊設(shè)備改造實現(xiàn)X2X方式的異機(jī)轉(zhuǎn)換、異機(jī)遷移。

（二）V2V遷移

是在虛擬機(jī)之間遷移操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)，以打包的方式將源虛擬機(jī)環(huán)境遷移到云平臺環(huán)境中，可以實現(xiàn)任意方向自由一體化業(yè)務(wù)系統(tǒng)遷移，無論是異構(gòu)的服務(wù)器之間還是異構(gòu)的虛擬化平臺之間，抑或是物理服務(wù)器與虛擬化平臺之間，遷進(jìn)遷出隨心所欲。

（三）P2P遷移

指物理服務(wù)器上的操作系統(tǒng)及其上的應(yīng)用軟件和數(shù)據(jù)出于某種原因內(nèi)存大，CPU高等只能遷移至云環(huán)境下裸物理服務(wù)器中。實際操作中運用工具軟件把物理服務(wù)器上的系統(tǒng)狀態(tài)和數(shù)據(jù)生成“鏡像”到云環(huán)境下的物理機(jī)中。根據(jù)業(yè)務(wù)實際情況P2V滿足大多數(shù)情況，而P2P對某些特殊場景的補(bǔ)充。

（四）V2P遷移

只在虛擬機(jī)之間移動操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)，需要考慮主機(jī)級別的差異和處理不同的虛擬環(huán)境因素[3]。虛擬機(jī)從一個物理機(jī)上的虛擬環(huán)境遷移到另一個物理機(jī)上的虛擬環(huán)境，兩個云平臺虛擬環(huán)境的類型可以相同或不同。前提在不影響正常業(yè)務(wù)的情況下從一個云虛擬平臺遷移到另一個云虛擬平臺。

五、業(yè)務(wù)遷移工具

hConvertor遷移工具聚焦在文件級和系統(tǒng)級數(shù)據(jù)遷移，針對客戶整合與遷移的不同需求，提供不同的遷移服務(wù)，確保滿足客戶需求。遷移場景主要涵蓋跨數(shù)據(jù)中心的P2V/V2V的遷移，hConvertor靈活支持上述場景遷移，確保業(yè)務(wù)連續(xù)性和規(guī)范管理需求。云平臺內(nèi)部遷移場景，hConvertor利用內(nèi)部機(jī)制，遷移過程更高效。工具支持多任務(wù)遷移管理、調(diào)度和集中監(jiān)控;數(shù)據(jù)同步支持?jǐn)帱c續(xù)傳和帶寬限制，進(jìn)程優(yōu)先級設(shè)置，確保遷移過程對業(yè)務(wù)影響可控。工具同時也支持單個任務(wù)遷移管理，對于每項子任務(wù)可設(shè)置啟動時間。圖形化界面直觀監(jiān)控進(jìn)度可配置多次同步，盡量減少業(yè)務(wù)中斷同步時間。

Plate Spin Migrate是Novell公司開發(fā)的一款功能強(qiáng)大的工作負(fù)載可移植性遷移工具，它提供了安全、可靠的遷移功能，該工具能滿足用戶把舊服務(wù)器系統(tǒng)（包含操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)）整體遷移到不同廠家各種型號服務(wù)器的應(yīng)用需求。在系統(tǒng)遷移同類產(chǎn)品中是功能最全性能最優(yōu)的[4]。一個功能強(qiáng)大的遷移工具，協(xié)助用戶完成工作流的遷移，簡化P2V的過程。Plate Spin Migrate可以支持物理機(jī)到虛擬機(jī)，虛擬機(jī)到鏡像、鏡像到物理機(jī)等多種遷移方式。同時Plate Spin Migrate可以把物理機(jī)輕松遷移到您正在使用的任意虛擬機(jī)環(huán)境中。

Ct-SMT是為用戶定制的零停機(jī)無縫P2V/V2V在線遷移工具。通過實時復(fù)制技術(shù)，X86物理或虛擬機(jī)可以遷移到云上。

六、遷移實施方案制定

業(yè)務(wù)遷移方案的制定包括遷移方式確定、遷移工具選型及具體每一個業(yè)務(wù)的遷移方法。針對不同場景和業(yè)務(wù)模型，遷移方案也不盡相同，需要根據(jù)實際情況進(jìn)行方案的撰寫。大致分為客戶調(diào)研、遷移評估、風(fēng)險評估及應(yīng)對、計劃制定、實施方案制定、遷移工具和遷移方案測試這些步驟。

（一）制定遷移策略與標(biāo)準(zhǔn)

譬如總體的遷移策略與流程、遷移的批次規(guī)劃原則、遷移方式的選擇（邏輯遷移，物理遷移）、數(shù)據(jù)遷移技術(shù)的選擇（離線遷移，在線遷移和遷移）風(fēng)險、客戶最關(guān)心的業(yè)務(wù)模塊、關(guān)鍵業(yè)務(wù)的KPI、主要業(yè)務(wù)模塊特點等都是需要考慮的問題，通過調(diào)研評估制定針對性的遷移方案。

（二）制定遷移計劃

主要是劃分批次和時間、制定遷移流程、遷移團(tuán)隊和職責(zé)的定義以及遷移數(shù)據(jù)備份恢復(fù)、遷移風(fēng)險評估和風(fēng)險預(yù)警控制。

（三）為遷移應(yīng)用制定遷移詳細(xì)計劃

比如制定完整的遷移操作步驟、驗證方法和測試手段并再特別情況下有應(yīng)急方案和回退計劃恢復(fù)業(yè)務(wù)。

（四）按遷移規(guī)模機(jī)重要性先后制定遷移演練計劃

包括預(yù)遷移演練和數(shù)據(jù)復(fù)制/切換演練，編寫業(yè)務(wù)遷移演練報告。

七、遷移測試、實施及驗證

有了明確的遷移方案和遷移工具之后，接下來需要在云平臺環(huán)境下部署業(yè)務(wù)環(huán)境和遷移工具進(jìn)行遷移測試、實施、驗證。測試業(yè)務(wù)遷移服務(wù)器，測試業(yè)務(wù)遷移工具;實施操作完成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)完全同步，一致性檢查和數(shù)據(jù)切換;驗收對遷移后的系統(tǒng)進(jìn)行評估，對遷移目標(biāo)是否達(dá)成進(jìn)行評估;優(yōu)化業(yè)務(wù)監(jiān)控并提供現(xiàn)場支持服務(wù)，對遷移結(jié)果和監(jiān)控中發(fā)現(xiàn)問題，提出優(yōu)化方案及實施，最終以客戶簽署業(yè)務(wù)遷移驗收報告結(jié)尾[5]。

（一）遷移測試

根據(jù)遷移方案運用合適的測試環(huán)境對方案進(jìn)行測試，在技術(shù)上和流程上遵循正確性、一致性、可用性，對遷移方案進(jìn)行驗證加以細(xì)化完善，形成最終的遷移方案。盡可能模擬客戶的真實情況，在各種場景下測試解決方案和工具的可行性，輸出測試報告，審核后與客戶溝通，對遷移過程中的停機(jī)時間、風(fēng)險點等再次溝通[6]，特別是在后向兼容性驗證和回滾測試中，哪些變化需要測試，如何逐步變化，并在遷移過程必要腳本執(zhí)行。通過這種方式，測試用例和測試場景可以覆蓋整個遷移過程，最終與客戶一起細(xì)化和輸出遷移方案中需要修改的部分形成的遷移測試報告。

（二）遷移實施和驗證

包括業(yè)務(wù)遷移實現(xiàn)、數(shù)據(jù)同步和一致性檢查;在業(yè)務(wù)的可用運營周期內(nèi)選擇流量切換的相對空閑時間段[7]。系統(tǒng)流量切換前，確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)實時更新，源系統(tǒng)與目標(biāo)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)差分時間窗在可接受范圍內(nèi);選擇暫停源系統(tǒng)的業(yè)務(wù)，用差分?jǐn)?shù)據(jù)切換目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，由業(yè)務(wù)人員對業(yè)務(wù)系統(tǒng)的功能和數(shù)據(jù)一致性進(jìn)行測試和驗證，優(yōu)化結(jié)果及監(jiān)控過程問題，簽署業(yè)驗收報告，至此目標(biāo)系統(tǒng)滿足系統(tǒng)遷移部署業(yè)務(wù)的要求。特別在Linux系統(tǒng)遷移時需要考慮磁盤分區(qū)名被硬編碼、網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備的改變、內(nèi)核不支持某些虛擬設(shè)備、window需要重新配置、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的變化和CPU的擴(kuò)展指令集發(fā)生變化等諸多因素均會影響遷移的實施和驗證的可靠性[8]。

八、結(jié)語

通過以上分析了云遷移通常情況下過程，說明云遷移絕不僅僅是一個簡單的搬運過程，也不是某個單一遷移工具的實施，而是一項服務(wù)。云遷移不僅僅是將數(shù)據(jù)從生產(chǎn)物理環(huán)境拷貝到云端的過程，是一個系統(tǒng)遷移與架構(gòu)優(yōu)化的過程，過程受多種因素影響不斷調(diào)整優(yōu)化的系統(tǒng)工程。云遷移的整個過程對業(yè)務(wù)層透明化，程序化才能將對業(yè)務(wù)的影響降至最低。

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[4]華為FusionSphere 5.1售前技術(shù)FAQ（服務(wù)器虛擬化），學(xué)習(xí)資料共享網(wǎng).

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[8]虛擬機(jī)遷移技術(shù)漫談-mq24705-ChinaUnix 網(wǎng)頁.