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数据中心虚拟机迁移带来的网络技术问题

时间:2023-03-19 15:07:41 科技观察

虚拟机是指通过软件模拟出具有完整硬件系统功能,运行在完全隔离的环境中的完整计算机系统。通过虚拟化软件,用户可以在一台物理服务器上模拟一台或多台虚拟服务器。通过虚拟化技术将服务器硬件资源转化为可拆分的资源。拆分后的资源是虚拟机具备原有硬件所能提供的完整服务能力。虚拟机有个杀手锏,就是虚拟机在线迁移技术。所谓在线迁移,就是可以在不停机的情况下,将虚拟机从一台物理服务器迁移到另一台物理服务器。船上业务。虚拟机迁移在数据中心流行的原因有二:一是物理服务器故障。在许多情况下,物理服务器停机或故障是先兆。例如硬盘访问错误,从收到错误到设备宕机这段时间,可以通过在线迁移的方式将虚拟机迁移到另一台正常状态的物理服务器上,避免物理机的影响,保证用户服务的正常运行;二是RaidCard故障。如果物理服务器的Raid卡出现故障,虚拟机的访问IO会急剧下降,也就是说虚拟机不能再使用了。也可以通过在线迁移的方式将虚拟机迁移出去,保证虚拟机的IO性能。三是物理机超载。.当物理服务器的复杂度达到瓶颈时,上述虚拟机的性能也会受到影响。当出现过载问题时,可以将上述部分虚拟机进行在线迁移,减轻物理机的负载,达到资源利用率和虚拟机性能的平衡。显然,虚拟机迁移技术给数据中心带来了巨大的好处,降低了数据中心发生故障的概率,提高了物理服务器的利用率,节约了能源消耗。因此,虚拟机技术成为了数据中心必备的技术之一,在数据中心非常流行。然而,虚拟机迁移技术虽然好,但也给数据中心带来了一些麻烦。为了满足虚拟机的在线迁移,这给数据中心带来了网络实施的困难。首先,虚拟机的迁移只能在二层环境中完成,二层环境比二层环境大。数据中心网络按照三层架构搭建,没有虚拟机迁移环境。特别是跨数据中心的转发必须通过路由器来完成,显然无法实现虚拟机迁移功能。聪明的人类很快找到了解决方案,就是在物理网络之上叠加一个虚拟网络,一个虚拟的大二层网络,从而实现虚拟机在网络上的自由迁移。数据中心要实现虚拟二层网络,需要对网络进行翻天覆地的改变,这几乎等同于重建网络。原有的网络设备必须更换为支持虚拟化技术的设备,部署难度大大增加。为了实现虚拟机在数据中心内部甚至外部的自由迁移,需要构建新一代数据中心网络,引入许多新的虚拟技术,这给数据中心带来了挑战,尤其是由此产生的运营和维修问题。其次,虚拟机迁移也带来了MAC迁移。虚拟机迁移相当于改变同一个MAC在网络中的位置。对于网络设备,它会感知到这种变化,并及时刷新转发表项。流量转发不受影响。数据中心虚拟机的频繁迁移会导致网络设备的转发表项不稳定,会不断刷新。当刷新不及时或刷新错误时,都会影响业务流量。此时虚拟机迁移失败。.正常的虚拟机迁移是在不影响业务的情况下完成的。频繁的MAC迁移也给网络设备带来了计算负担。表项的频繁更新会增加设备的CPU和内存,影响网络设备运行的稳定性。另外,在静态IP地址和静态DNS解析环境下,虚拟机迁移是一件比较麻烦的事情。此时VPN配置系统自动从DHCP服务器获取所有网络配置信息。三是虚拟机迁移的带宽问题。虚拟机迁移也会消耗网络带宽,尤其是频繁迁移时。虚拟主机需要一个更快的网络端口来在主机之间迁移虚拟机。例如,在线迁移一个16GB数据大小的虚拟机,通常会导致千兆端口饱和几分钟。当参与迁移的虚拟机内容较多时,网络带宽问题就会凸显,出现拥塞。如果RAM已被完全使用,迁移配置有128GBRAM的VM可能需要半小时或更长时间。如果由于即将发生的物理故障而迁移虚拟机,您会感觉迁移时间更长,因此您必须为服务器预留一定的带宽。如果将千兆端口改为10G如果是虚拟机的话,只需要五分钟左右,大大降低了虚拟主机故障导致虚拟机关机的风险,所以带宽是虚拟机能否成功迁移的关键.一定要保证服务器网卡不工作在全带宽模式下,留出一定的余量,这样在迁移虚拟机的时候,才不会影响迁移效果或者虚拟机迁移失败。