Guida Completa per la Migrazione dei Dati delle Macchine Virtuali VMware senza interruzioni - Parte 1

Parte 1: Tecnologia e innovazione digitale per ridurre al minimo i tempi di inattività durante le migrazioni

Nel panorama digitale odierno, sostituire una piattaforma di virtualizzazione VMware non significa solo aggiornare la tecnologia, ma proteggere ciò che costituisce il cuore pulsante del tuo business: i dati. Un singolo errore durante la migrazione potrebbe comportare tempi di inattività, perdita di dati o disordini operativi. Tuttavia, se eseguita correttamente, questa operazione diventa il ponte invisibile tra i sistemi legacy e un'infrastruttura pronta per il futuro.

In questo blog, approfondiremo le tecnologie, le strategie, i processi e le best practice per la migrazione online dei dati delle macchine virtuali VMware. Consideralo il tuo manuale per trasformare una transizione complessa in un processo fluido e senza interruzioni per il business. Esploreremo come una migrazione ben orchestrata non solo protegge il presente, ma apre la strada all’innovazione del futuro.

1. Panoramica della tecnologia di migrazione delle macchine virtuali

Attualmente, la maggior parte delle piattaforme di virtualizzazione più diffuse è sviluppata basandosi su KVM. A differenza di VMware ESXi, che utilizza il formato VMDK, KVM utilizza QCOW2 come formato per le immagini dei dischi virtuali. Poiché QCOW2 non può leggere direttamente i file VMDK per avviare le macchine virtuali, l'essenza della migrazione di una macchina virtuale consiste nella conversione dei dati VMDK in un formato riconosciuto da KVM. La principale preoccupazione in questo processo è l'integrità dei dati: è fondamentale garantire che i dati migrati siano accurati, stabili e sicuri, permettendo alla macchina virtuale di funzionare correttamente dopo la migrazione e riducendo al minimo qualsiasi impatto sulle operazioni aziendali durante il processo.

Negli ambienti utente reali, le piattaforme di virtualizzazione VMware vengono solitamente implementate in due modalità:

• vSphere con storage FC o iSCSI (deploy disaggregato)
• vSphere con storage vSAN (deploy integrato)

Per entrambe le modalità di deployment, il percorso di migrazione dei dati rimane invariato. Poiché la nuova piattaforma di virtualizzazione non può leggere e utilizzare direttamente i file VMDK, è necessaria una rete di migrazione per trasferire le macchine virtuali dall’ambiente vSphere al nuovo supporto di archiviazione per la conversione del formato. Ciò richiede un collegamento di trasferimento dati stabile ed efficiente, oltre a uno spazio di archiviazione sufficiente sulla piattaforma di destinazione.

VMware offre l'opzione di esportare e importare le macchine virtuali nel formato OVA. Tuttavia, questo metodo richiede che la macchina virtuale venga spenta per tutta la durata del processo, rendendolo sempre meno praticabile con l'aumentare delle esigenze di continuità aziendale. Per questo motivo, questo approccio è stato gradualmente sostituito da soluzioni di migrazione online che utilizzano un trasferimento iniziale completo seguito da aggiornamenti incrementali continui.

L'approccio di migrazione principale oggi impiega un modello di trasferimento iniziale completo + trasmissione incrementale continua, che consente una migrazione online senza influire sullo stato operativo della macchina virtuale. Aumentando la frequenza del trasferimento, il volume dei dati differenziali viene ridotto, garantendo la coerenza dei dati sincronizzando l'ultimo dato differenziale prima del passaggio.

Metodi di Migrazione e Tecnologie

Migrazione Senza Agent Basata sull'Interfaccia VDDK

• Migrazione Gestita tramite la Sangfor Cloud/Virtualization Platform
  Utilizza la piattaforma di virtualizzazione Sangfor per gestire vCenter ed eseguire la migrazione dei dati.
• Migrazione SCMT Senza Agent Point-to-Point
  Utilizza lo strumento di migrazione Sangfor (SCMT) per interfacciarsi con vCenter per la migrazione dei dati.

Migrazione Basata su Agent e Copia del File System OS

• Migrazione SCMT Point-to-Point Basata su Agente
  Utilizza uno strumento di migrazione con plugin agente per la migrazione basata sul file system.
• Migrazione SCMT Hot Backup Basata su Agente
  Utilizza uno strumento di migrazione con plugin agent, sfruttando la tecnologia CDP (Continuous Data Protection).

2. Migrazione Basata su Snapshot Utilizzando l'Interfaccia VDDK (Senza Agent)

La tecnologia di migrazione senza agent sfrutta piattaforme di virtualizzazione o strumenti di migrazione che si interfacciano con l'API VDDK di vCenter. Vengono emessi comandi di snapshot e trasmissione dati verso ESXi. Durante la migrazione completa, gli snapshot catturano e trasmettono tutti i dati, mentre la migrazione incrementale utilizza gli snapshot per trasferire solo i dati modificati.

Dopo la trasmissione alla piattaforma di destinazione, il formato dei dati VMDK viene convertito in QCOW2, garantendo la compatibilità con il sistema di destinazione. Durante la conversione, vengono iniettati driver, installati VMtools e ottimizzate le configurazioni di sistema, assicurando che i dati di origine possano essere utilizzati senza problemi dalla macchina virtuale.

In Figura: Logica di Implementazione della Tecnologia di Migrazione Senza Agent

Vantaggi:

• Operazione semplice: gli utenti non hanno bisogno di una configurazione complessa di migrazione e possono fare affidamento sull'integrazione API standard.

Svantaggi:

• Poiché questo metodo si basa sulle snapshot, ogni trasmissione richiede la creazione e l'eliminazione di snapshot, compromettendo significativamente le prestazioni di lettura/scrittura dei file VMDK. Questo potrebbe influire sulle operazioni aziendali in corso.
• L'interfaccia VDDK è fornita da vCenter, non da ESXi, richiedendo una distribuzione di vCenter nel pool di risorse VMware.
• Le versioni di vCenter presentano comportamenti API variabili, quindi è essenziale verificare la compatibilità tra vCenter ed ESXi prima della migrazione.

In Figura: Migrazione Agentless Sangfor e Compatibilità con le Versioni VMware

2.1 Gestione della Migrazione Senza Agent di Sangfor

La Sangfor Cloud/Virtualization Platform supporta nativamente la gestione di VMware, consentendo la migrazione tramite vCenter attraverso le porte 443 e 902. Questo permette migrazioni di sistemi in batch, mantenendo le macchine virtuali accese durante il processo, e spegnendole solo nella fase finale per completare la migrazione, in modo simile a vMotion, garantendo un processo di migrazione semplice ed efficiente.

In Figura: Interfaccia dell'Implementazione del Prodotto di Migrazione Gestita

L'approccio di migrazione senza agent è integrato con la piattaforma di gestione delle operazioni quotidiane, senza necessitare di strumenti o configurazioni di rete complesse. Tuttavia, non consente modifiche di configurazione durante la migrazione e richiede lo spegnimento manuale o automatico della VM sorgente. Per un controllo più dettagliato, come modifiche di configurazione o limitazioni di larghezza di banda, si consiglia l'uso dello strumento SCMT.

2.2 Tool di Migrazione Senza Agent di Sangfor

Sangfor offre lo strumento SCMT, che sfrutta la tecnologia VDDK per interagire con vCenter ed eseguire attività di migrazione. Rispetto alla migrazione gestita, SCMT offre funzionalità aggiuntive come la regolazione della configurazione della migrazione, switch programmati e verifica della macchina virtuale.

In Figura: Logica di Migrazione Senza Agent del tool di Migrazione

Il tool di migrazione SCMT supporta il deployment sulla Sangfor Cloud/Virtualization Platform, permettendo di completare le attività di migrazione senza bisogno di risorse hardware fisiche aggiuntive. Inoltre, SCMT integra una progettazione funzionale abbastanza completa nel processo di migrazione, offrendo un'interfaccia visibile per l'intera procedura e integrando avvisi più approfonditi sui rischi di migrazione. Quando si crea un nuovo piano di migrazione, consente l'ottimizzazione delle risorse di sistema, degli indirizzi IP/MAC e delle configurazioni applicative, eliminando la necessità di riavviare più volte il sistema durante le modifiche della configurazione di migrazione.

Il passaggio post-migrazione non richiede lo spegnimento del sistema operativo di origine, rendendo il processo di migrazione più sicuro e i rischi più gestibili. Supporta passaggi manuali, programmati e in batch, rendendolo più adatto per scenari di migrazione non sorvegliati e per cluster non-database.

3. Copia dei Dati Basata sul File System OS (Basata su Agent)

La migrazione basata su agent installa un plugin Agent nel sistema operativo di origine per leggere direttamente i blocchi del disco del file system per il trasferimento dei dati. Durante la migrazione completa, l'agent legge tutti i blocchi del disco e monitora continuamente i cambiamenti per la migrazione incrementale. I dati trasmessi vengono salvati direttamente nel formato QCOW2, eliminando la necessità di conversione del formato del disco.

In Figura: Logica di Implementazione della Tecnologia di Migrazione Basata su Agent

Vantaggi:

• La lettura diretta dei blocchi del disco evita conversioni complesse del formato delle immagini e problemi di compatibilità dei driver, riducendo i rischi di fallimento della migrazione.
• Non dipende dalle snapshot, evitando il degrado delle prestazioni.
• Trasferimenti di dati a frequenza più alta riducono i tempi di inattività.

Svantaggi:

• Richiede l'installazione dell'agent su ogni sistema migrante, aumentando il carico operativo.
• Consuma risorse CPU e memoria del sistema operativo di origine durante il trasferimento dei dati.

Quando si utilizza la migrazione basata su agenti, assicurati che il file system del sistema operativo di origine sia compatibile con l'agente per evitare problemi di lettura dei dati. Inoltre, riserva sufficienti risorse CPU e memoria per evitare conflitti di prestazioni con le applicazioni aziendali durante il processo di migrazione.

In Figura: Migrazione Basata su Agent Sangfor con Compatibilità delle Versioni VMware

3.1 Migrazione Point-to-Point Basata sugli Agent di Sangfor

Lo strumento di migrazione di Sangfor, SCMT, supporta la copia e la migrazione dei file system tramite il plugin agent. Dopo aver installato l'agent sul sistema operativo di origine, questo si connette al server SCMT per ricevere i compiti di migrazione e i comandi di trasferimento dei dati tramite l'interfaccia SCMT.

Facilita anche il trasferimento di dati completi e incrementali leggendo i blocchi del disco all'interno del sistema operativo. L'uso del plugin agent può ridurre l'impatto sul sistema di origine e migliorare l'efficienza della migrazione.

In Figura: Logica di Migrazione Basata su Agent del tool di Migrazione

Il plugin dell'agent dello strumento di migrazione occupa meno del 3% della CPU e meno di 260 MB di memoria del sistema operativo di origine durante il trasferimento dei dati, riducendo al minimo l'impatto sulle prestazioni. L'uso dell'agent per il trasferimento dei dati a livello di minuti aumenta la frequenza dei trasferimenti incrementali, riduce i tempi di inattività per il passaggio tra i sistemi aziendali e consente di completare il cambio di sistema e l'avvio in 5-10 minuti, adatto a applicazioni con alte esigenze di continuità aziendale. Rispetto al backup senza agent, il metodo basato su agent evita l'impatto sulle prestazioni causato dalla creazione di snapshot del sistema operativo di origine, risultando più adatto per sistemi di database su singola macchina sensibili alle prestazioni. Inoltre, l'agente legge i dati a livello di file system, il che significa che può migrare dati da dischi raw o volumi pass-through riconosciuti dal sistema di origine, cosa che non è possibile con i metodi senza agent.

3.2 Migrazione di Backup Hot Basata su Agent di Sangfor

Il tool di migrazione di Sangfor (SCMT) offre migrazione di backup hot basata sulla tecnologia Continuous Data Protection (CDP). Utilizzando il plugin agent, esegue il backup dei dati completi e delle modifiche dati per secondo sul server SCMT. Successivamente, tramite il piano di backup hot, i dati di backup del server vengono inviati alla piattaforma di virtualizzazione di destinazione. Dopo aver ricevuto i dati completi, la destinazione genera una nuova macchina virtuale aziendale, completa l'iniezione dei driver e le modifiche di configurazione, ed entra in uno stato di semi-avvio, sincronizzando i cambiamenti differenziali dei dati al secondo con la sorgente di migrazione. Durante il passaggio di inattività aziendale, la macchina virtuale dello stato di semi-avvio della destinazione può completare rapidamente il drift IP e il takeover aziendale, riducendo ulteriormente il tempo di inattività.

In Figura: Logica di Migrazione con Backup Hot Basata su Agent dello Strumento di Migrazione

La modalità di migrazione SCMT con backup hot utilizza CDP per sincronizzare i dati differenziali al target in tempo reale, riducendo il tempo di trasferimento dei dati durante il processo di switching a pochi secondi. Il sistema di destinazione può completare la transizione dallo stato semi-avviato a una normale operazione e prendere in carico il business entro 30 secondi. La deriva automatica dell'IP evita il processo di commutazione della rete e il riavvio della configurazione, raggiungendo la commutazione per il downtime aziendale in circa 1 minuto, adatta per scenari di migrazione di sistemi con alte esigenze di continuità aziendale.

Tuttavia, rispetto alla migrazione punto a punto, il processo di implementazione e operazione è più complesso. Richiede l'installazione di plugin per il sistema operativo di origine, la progettazione di strategie di backup CDP e piani di migrazione con backup hot, la riserva di spazio di backup sufficiente per il server SCMT e l'installazione manuale dell'ambiente di connessione PE per la macchina virtuale di destinazione. Pertanto, la migrazione punto a punto è generalmente raccomandata per scenari tipici, mentre la migrazione con backup hot è considerata per scenari speciali.

4. Confronto dei Metodi di Migrazione

Se stai considerando di migrare da VMware, Sangfor HCI è la scelta migliore per un'infrastruttura iper-convergente agile, economica e pronta per il futuro. Progettata per semplificare le migrazioni complesse, Sangfor HCI offre transizioni di carico di lavoro senza interruzioni, scalabilità incomparabile e disaster recovery integrato, il tutto riducendo i costi operativi.

Sei pronto a trasformare la tua strategia di virtualizzazione? Rimani sintonizzato per il nostro prossimo approfondimento, dove esploreremo le tecnologie di migrazione da VMware.

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