虚拟机迁移原理详解

1、虚假机到虚假机的迁移（Virtual-to-Virtual）V2V迁移是在虚假机之间搬动操作系统和数据，照顾主机级其余差异和处理不相同的虚假硬件。虚假机从一个物理机上的VMM迁移到另一个物理机的VMM，这两个VMM的种类可以相同，也可以不相同。如VMware迁移到KVM，KVM迁移到KVM。可以经过多种方式将虚假机从一个VMHost系统搬动到另一个VMHost系统。V2V离线迁移离线迁移（offlinemigration）：也叫做老例迁移、静态迁移。在迁移从前将虚假机暂停，若是共享储藏，则只拷贝系统状态至目的主机，最后在目的主机重建虚假机状态，恢复执行。若是使用当地储藏，则需要同时拷贝虚假机镜

2、像和状态到目的主机。到这种方式的迁移过程需要显示的停止虚假机的运转。从用户角度看，有明确的一段服务不可以用的时间。这种迁移方式简单易行，适用于对服务可用性要求不严格的场合。V2V在线迁移在线迁移（onlinemigration)：又称为实时迁移(livemigration)。是指在保证虚假机上服务正常运转的同时，虚假机在不相同的物理主机之间进行迁移，其逻辑步骤与离线迁移几乎完好一致。不相同的是，为了保证迁移过程中虚假机服务的可用，迁移过程仅有特别短暂的停机时间。迁移的前面阶段，服务在源主机运转，当迁移进行到必然阶段，目的主机已经具备了运转系统的必定资源，经过一个特别短暂的切换，源主机将控制权转

3、移到目的主机，服务在目的主机上连续运转。对于服务自己而言，由于切换的时间特别短暂，用户感觉不到服务的中止，所以迁移过程对用户是透明的。在线迁移适用于对服务可用性要求很高的场景。目前主流的在线迁移工具，都要求物理机之间采用SAN（storageareanetwork），NAS（network-attachedstorage）之类的集中式共享外存设备，所以在迁移时只需要考虑操作系统内存执行状态的迁移，从而获得较好的迁移性能。别的，在某些没有使用共享储藏的场合，可以使用储藏块在线迁移技术来实现V2V的虚假机在线迁移。对照较基于共享储藏的在线迁移，数据块在线迁移的需要同时迁移虚假机磁盘镜像和系统内存状

4、态，迁移性能上打了折扣。但是他使得在采用分别式当地储藏的环境下，依旧可以利用迁移技术转移计算机环境，并且保证迁移过程中操作系统服务的可用性，扩展了虚假机在线迁移的应用范围。V2V在线迁移技术除掉了软硬件相关性，是进行软硬件系统升级，保护等管理操作的有力工具。V2V内存迁移技术对于VM的内存状态的迁移，XEN和KVM都采用了主流的的预拷贝（pre-copy）的策略。迁移开始此后，源主机VM仍在运转，目的主机VM还没有启动。迁移经过一个循环，将源主机VM的内存数据发送至目的主机VM。循环第一轮发送全部内存页数据，接下来的每一轮循环发送上一轮预拷贝过程中被VM写过的脏页内存dirtypages。直到

5、机会成熟，预拷贝循环结束，进入停机拷贝阶段，源主机被挂起，不再有内存更新。最后一轮循环中的脏页被传输至目的主机VM。预拷贝体系极大的减少了停机拷贝阶段需要传输的内存数据量，从而将停机时间大大减小。但是，对于更新速度特别快的内存部分，每次循环过程都会变脏，需要重复pre-copy，同时也以致循环次数特别多，迁移的时间变长。针对这种情况，KVM虚假机建立了三个原则：集中原则，一个循环内的dirtypages小于等于50；不扩散原则，一个循环内传输的dirtypages少于新产生的；有限循环原则，循环次数必定少于30。在实现上，就是采用了以下措施：有限循环：循环次数和收效碰到控制，对每轮pre-co

6、py的收效进行计算，若pre-copy对于减少不一致内存数量的收效不明显，也许循环次数高出了上限，循环将中止，进入停机拷贝阶段。在被迁移VM的内核设置一个内存接见的监控模块。在内存pre-copy过程中，VM的一个进度在一个被调换运转的时期，被限制最多执行40次内存写操作。这个措施直接限制了pre-copy过程中内存变脏的速度，其代价是对VM上的进度运转进行了必然的限制。KVM的预拷贝在线迁移过程详解开始系统考据目标服务器的储藏器和网络设置在目标服务器保留所迁移虚假机的资源将虚假机的全部内存镜像复制到目标服务器检查上一个循环中内存可否发生了变化复制所耗费的时间变短到内存在时期发生变化量达到必然

7、标准将节余的内存变化和源系统设备的工作状态复制到目标服务器内存复制操作结束，暂停源系统将储藏从源系统上解锁，并锁定在目标系统上，启动目标服务器，并与储藏资源和网络资源相连接结束将发生变化的内存页重新复制到目标服务器中覆盖掉先前的内存页图KVM的预拷贝在线迁移过程流程图系统考据目标服务器的储藏器和网络设置可否正确，并预保留目标服务器虚假机的资源。当虚假机还在源服务器上运转时，第一个循环内将全部内存镜像复制到目标服务器上。在这个过程中，KVM依旧会监察内存的任何变化。3.今后的循环中，检查上一个循环中内存可否发生了变化。若是发生了变化，那么VMM会将发生变化的内存页即dirtypages重新复制到

8、目标服务器中，并覆盖掉先前的内存页。在这个阶段，VMM依旧会连续监视内存的变化情况。VMM会连续这样的内存复制循环。随着循环次数的增加，所需要复制的dirtypages就会明显减少，而复制所耗费的时间就会逐渐变短，那么内存就有可能没有足够的时间发生变化。最后，当源服务器与目标服务器之间的差异达到必然标准时，内存复制操作才会结束，同时暂停源虚假机。在源虚假机和目标虚假机都停机的情况下，将最后一个循环的dirtys和源虚假机设备的工作状态复制到目标服务器。尔后，将储藏从源虚假机上解锁，并锁定在目标虚假机上。启动目标服务器，并与储藏资源和网络资源相连接。源服务器目标服务器源服务器目标服务器源虚假机内存目标虚假机内存源虚假机内存目标虚假机内存共享储藏、网络共享储藏、网络系统考据目标服务器，预保留虚假机的资源内存镜像复制，复制过程中源机器内存发生变化源服务器目标服务器源服务器目标服务器源虚假机内存目标虚假机内存源虚假机内存目标虚假机内存共享储藏、网络共享储藏、网络所需复制的数据在减少，复制时间变短进行有变化的内存复制源服务器目标服务器源服务器目标服务器源