Hyper-V Live Migration – Giải pháp nâng cao khả năng đáp ứng của hệ thống

Thay đổi lớn nhất của Hyper-V trong Windows Server 2008 R2 là gia tăng sự linh hoạt của việc quản lý lưu trữ, và khả năng sẵn sàng cao. Mà tất cả những cải tiến này có thể xem như nằm trong công nghệ Live Migration và Cluster Shared Volumes.

I. Cluster Shared Volumes

Cluster Shared Volume có sẵn trong các phiên bản Windows Server 2008 R2, nó được thiết kế nhằm gia tăng cho tính năng sẵn sàng cao trong Failover Clustering. CSV là 1 khối lượng lưu trữ cho phép tất cả các node trong Microsoft® Failover Cluster có thể đồng thời đọc ghi lên nó.Do đó mỗi node khác nhau có thể lưu trữ các máy ảo khác nhau nhưng tất cả đều có các tập tin trên cùng khối lượng lưu trữ này.

Khuyến cáo từ Microsoft là bạn nên triển khai Cluster Shared Volume khi thiết lập lưu trữ cho Live Migration. CSV giúp chúng ta đạt những hiệu quả sau:

• Tất cả các node trong cluster có khả năng đồng thời truy cập vào khối lưu trữ chia sẽ.
• Nhiều đĩa cứng ảo (VHDs) có thể lưu trữ trên một khối lượng chia sẽ duy nhất.
• Không bị ảnh hưởng bởi kí tự ổ đĩa.
• Nâng cao khả năng failover.

Như sơ đồ bên trên thì cả 2 node đồng thời truy cập vào cùng các VHDs chia sẽ đang chạy của các node này.Trong trường hợp có 1 node lỗi thì cũng không có sự thay đổi về quyền truy xuất của node còn lại lên các VHDs được lưu trữ trên Cluster Shared Volume.

II. Live Migration:

Công nghệ này cho phép di chuyển các server ảo hóa từ server vật lý này sang server vật lý khác, nhưng vẫn đảm bảo không có bất kì sự gián đoạn nào hay cảm nhận thời gian downtime trong những phiên kết nối truy cập.

     Quick Migration và Live Migration:

Windows Server 2008 R2 cung cấp 2 cách thức di chuyển tự động là: Quick Migration và Live Migration. Mặc dù cả 2 cách thức này đều nhằm mục đích là chuyển dời server ảo hóa giữa các server Hyper-V(vật lý) nhưng phương pháp và cách thức hoàn thành công việc là khác nhau. Cách thực hiện của Quick Migration là sẽ lưu lại, di dời VMs đến vị trí khác sau đó khôi phục sự hoạt động VMs này, có nghĩa theo cách này chúng ta cần một chút thời gian downtime của hệ thống cho việc di dời server ảo hóa. Trong khi đó Live Migration thì sử dụng cơ chế khác và cách thức Live Migration xử lý như sau: Giả sử ta có 2 node trên cùng 1 cluster sẽ dùng thực hiện Live Migration. Node1 chứa VMs sẽ dời đi, node2 là mục tiêu mà VMs sẽ dời đến và người dùng đang truy cập kết nối với node1.

1. Bước đầu tiên của quá trình live migration 1 ảnh chụp ban đầu của VMs trên node1 được chuyển sang node2.
2. Trong trường hợp người dùng đang truy cập tại node1 thì những sự thay đổi và hoạt động trên node1 vẫn diễn ra bình thường, tuy nhiên những thay đổi này sẽ được ghi nhận.
3. Những thay đổi trên node1 được đồng bộ liên tục đến node2.
4. Khi đã đồng bộ xong thì node1 sẽ offline và các phiên truy cập trên node1 được chuyển sang node2.

Quá trình Live Migration diễn ra rất nhanh nên các phiên làm việc kết nối hầu như không cảm nhận được sự gián đoạn nào, điểm này cải tiến cho Quick Migration. Thêm vào đó Live Migration phục vụ việc gia tăng khả năng sẵn sàng cho hệ thống, hạn chế tối đa thời gian downtime đã dự kiến hoặc ngoài dự kiến.

Processor Compatibility Mode.

      Nếu các server trong cluster bạn dự tính thực hiện việc chuyển đổi có cùng cấu hình phần cứng thì việc thực hiện không cần quan tâm nhiều nữa. Nhưng nếu giữa các node trong cluster khác nhau về phần cứng, vd như bộ vi xử lý (CPU) thì chúng ta có thể thắc mắc là liệu có sự cố nào diễn ra trong quá trình di chuyển hay không? Vì suốt quá trình này các VMs vẫn hoạt động mà đương nhiên VMs đang được xử lý trên Hyper-V server vật lý có cấu hình phần cứng khác nhau.

      Các ứng dụng sử dụng bộ vi xử lý chỉ lệnh x86 CPUID để xác định loại bộ vi xử lý và tính năng xử lý. Khi được kích hoạt tính năng Prosessor Compatibility Mode, Hyper-V ẩn các tính năng đặc trưng của bộ vi xử lý bằng cách chặn những chỉ lệnh của CPUID và sau đó thanh toán bù trừ trở lại các bit tương ứng với các đặc trưng tương ứng,sau khi quá trình chuyển đổi hoàn tất.

     Sử dụng Prosessor Compatibility Mode chỉ trong trường hợp bộ vi xử lý của các Hyper-V server tiến hành quá trình Live Migration là cùng nhà sản xuất và tương tự nhau. Có nghĩa là bạn không thể thực hiện quá trình Live Migration để di chuyển một máy ảo chạy trên nền Intel VT (Intel® Virtualization Technology) đến nền AMD-V (AMD®Virtualization).

III. Cấu hình server ảo hóa cho quá trình Live Migration:

Để tiến hành Live Migration server ảo hóa chúng ta cần đáp ứng những yếu tố cơ bản sau:

• Server Hyper-V R2 phải được cài đặt trên các máy chủ thực hiện Live Migration. Phiên bản đầu tiên của Hyper-V không hỗ trợ.
• Giữa các server Hyper-V phải cùng cluster và co1 thể truy xuất vào hệ thống lưu trữ chia sẽ.
• Bộ vi xử lý của các server Hyper-V cùng nhà sản xuất.
• Server ảo hóa được lưu trên Cluster Shared Volume.

1. Mô hình và chuẩn bị:

Chuẩn bị:

* Mô hình bài lab gồm 4 PC:

– 1 PC Windows server 2008 R2 Domain Controller – Cấu hình lưu trữ chia sẽ.

– 2 PC Windows server 2008 R2 cấu hìnhLive Migration. Đã Join Domain.

– 1 PC Windows 7 dùng kiểm tra.

– Download StarWind SAN:  http://www.starwindsoftware.com/download-trial/1/starwind.exe

* Cấu hình địa chỉ IP như sau:

Server001:

Server002:
Interface Internal chỉ dùng liên lạc giữa server001 và server002 ngoài ra không dùng cấu hình gì thêm.

Interface External dùng liên lạc với DC và Client.

 Domain Controller và Client.

Kiểm tra đường truyền giữa các PC đảm bảo liên lạc tốt.

2. Các bước thực hiện:

– Cấu hình StarWind trên DC tạo nơi lưu trữ chia sẽ.

– Cấu hình kết nối đến khối lưu trữ chia sẽ cho sever001 và server002.

– Cài đặt Failover Cluster – Tạo Cluster.

– Bật Cluster Shared Volume.

– Cài đặt Hyper-V trên 2 server dùng cấu hình Live Migration.

– Thực hiện Live Migration.

3. Thực hiện:

a. Cấu hình StarWind trên DC tạo nơi lưu trữ chia sẽ.

Thực hiện trên DC : chọn Start, chọn Run . Nhập vào services.msc. Chọn OK.

Chọn vào services tên Microsoft iSCSI Intiator Service. Chuột phải chọn Properties.
Phần Startup type chỉnh lại Automatic.

Phần Services status chọn vào Start.

Kiểm tra lại trạng thái services là Automatic và đã Start. Chọn OK.

Chạy File cài đặt starwind.

Màn hình Welcome to the StarWind iSCSI Server Setup Wizard chọn Next.

Màn hình License Agreement. Chọn I accept the agreement. Chọn Next.

Màn hình Information. Chọn Next.

Màn hình Select Destination Location. Chọn đường dẫn cài đặt. Chọn Next.

Màn hình Select Components. Chọn các thành phần của Starwind bạn sẽ cài đặt. Chọn Next.

Màn hình Select Start Menu Folder. Chọn vị trí đường dẫn trên start menu cho starwind. Chọn Next.

Màn hình Select Additional Task. Chọn Next.

Màn hình Ready to Install. Chọn Install.

Màn hình Installing. Quá trình cài đặt diễn ra.

Màn hình Windows Security chọn Install.

Màn hình Windows Security chọn Install.

Màn hình Completing the StarWind iSCSI Server Setup Wizard. Chọn Finish.

Mở StarWind Management Console, chuột phải vào StarWind Server. Chọn Add Host.

Hộp thoại Add New Host chọn OK.

Chọn vào DC.MSOPENLAB.LOCAL, chuột phải chọn Connect.
Nhập vào 2 khung

Login         : root

Password    : starwind (mật khẩu mặc định mới cài đặt).

Kiểm tra đã kết nối với DC.

Chọn vào Target, chuột phải chọn Add Target.

Hộp thoại Common target parameters. Khung Target Alias nhập vào Disk01. Chọn Next.

Hộp thoại Storage type, chọn Hard Disk. Chọn Next.

Hộp thoại Device type, chọn Basic Virtual. Chọn Next.

Hộp thoại Device type, chọn Image File device. Chọn Next.

Hộp thoại Device creation method, chọn Create new virtual disk. Chọn Next.

Hộp thoại Virtual disk parameters. Khung New vitual disk location and name, chọn đường dẫn lưu trữ file đĩa cứng ảo và tên của đĩa cứng ảo. Bạn có thể nhập vào đường dẫn trực tiếp hoặc nhấp vào nút […] (tên file phải ghi rõ .img)

Khung size in MBs, nhập vào dung lượng cho đĩa cứng ảo. Chọn Next.

Hộp thoại Image File device parameter. Check vào ô Allow multiple concurrent iSCSI connections (clustering). Chọn Next.

Hộp thoại Image File device cache parameter. Chọn Next.

Hộp thoại Add Target Wizard. Chọn Next.

Chọn Finish để hoàn tất quá trình tạo đĩa cứng ảo và những thông số kết nối liên quan.

Kiểm tra bên ngoài đã có Disk01 với thông số như vừa cấu hình.
Tương tự ta tạo thêm Disk01 dung lượng 7.000MB, Disk3 dung lượng 15.000MB.

Trong thực tế không cần phải có nhiều đĩa như vậy, mục đích tạo nhiều để bạn có thể biết được mình có thể tạo nhiều đĩa cứng chạy trong cùng cluster. Tối thiểu chỉ cần tạo 2 đĩa.

b. Tạo kết nối đến khối lưu trữ chia sẽ từ DC cho server001 và server002:

Thực hiện trên server001 và server002

Chọn Start, chọn Administrative Tools. Chọn vào iSCSI Initialtor.

Hộp thoại iSCSI Initiator Properties, Tab Discovery chọn vào Discover Portal…

 Discover Target Portal.

Khung IP address or DNS name           : nhập vào IP server starwind

Khung Port                                                : để mặc định

Chọn OK.

 Kiểm tra đã kết nới với server starwind.

 Chọn Tab Target, có 3 đường dẫn ổ đĩa có trong Discovered targets.

Chọn vào đường dẫn đầu tiên chọn Connect.

 Hộp thoại Connect To Target, đánh dấu chọn vào ô Enable multi-path, chọn OK.

 Làm lần lượt với những đường dẫn còn lại

  Vào Disk Management kiểm tra có thêm các đĩa cứng mới.

Chọn vào Disk 1, chuột phải chọn Online.

Chọn vào Disk 1, chuột phải chọn Initialize Disk.

Đánh dấu chọn vào ô Disk 1. Chọn OK.

Tạo phần vùng mới cho Disk1. Chuột phải vào Unallocated chọn New Simple Volume..

Hộp thoại Welcome to the New Simple Volume Wizard, chọn Next.

Hộp thoại Specify Volume Size, chọn hết dung lượng Disk1 chọn Next.

Hộp thoại Assign Drive Letter or Path, chọn Next.

Hộp thoại Fromat Patition, Khung Volume label nhập vào Disk1. Chọn Next.

Hộp thoại Completing the New Simple Volume Wizard. Chọn Next.

Làm tương tự cho Disk02 và Disk3.

c. Cài đặt Failover Cluster – Tạo Cluster.

Thực hiện trên server001 hoặc server002
Mở Server Manager, chọn vào Features. Chuột phải Add Feature.

Hộp thoại Select Feature, đánh dấu chọn vào ô Failover Clustering. Chọn Next.

Hộp thoại Confirm Installation Selections, chọn Install.

Hộp thoại Install Results, chọn Close.

Theo đường dẫn Start chọn Administrative Tools,chọn vào Failover Cluster Manager.

Chuột phải vào Failover Cluster Manager, chọn Validate a Configuration…
Bước này mục đích để kiểm tra cấu hình của hệ thống trước khi triển khai một Cluster, nó sẽ đưa ra các khuyến cáo cần thiết nếu hệ thống chưa đủ yêu cầu cho cluster.  Hoặc dùng kiểm tra Cluster đang hoạt động ổn định hay không.

Hộp thoại Before You Begin, chọn Next.

Hộp thoại Select Servers or a Cluster, ta đưa vào đây 2 server dùng triển khai Cluster. Chọn Next.

Hộp thoại Testing Options, chọn mặc định Run all test (recommended). Chọn Next.

Hộp thoại Confirmation, chọn Next.

Hộp thoại Summary chọn Finish.

– Sau khi kiểm tra xong không có lỗi thì tiến hành tạo Cluster.
– Chọn vào Failover Cluster Manager, chuột phải chọn Create a Cluster…

Hộp thoại Before You Begin chọn Next.

Hộp thoại Select Servers , nhập vào 2 Server sẽ tạo Cluster. Chọn Next.

Hộp thoại Access Point for Administering the Cluster. Nhập vào tên và địa chỉ IP cho Cluster. Chọn Next.

Hộp thoại Confirmation chọn Next.

Quá trình tạo Cluster của hệ thống diễn ra.

Hộp thoại Sumary chọn Finish.

Kiểm tra Cluster đã được tạo.

d. Tạo Cluster Shared Volume :

Chọn vào Cluster vừa tạo, chuột phải chọn Enable Cluster Shared Volume…

Hộp thoại Enable Cluster Shared Volume, đánh dấu chọn vào I have read the above notice, chọn OK.
Chọn vào Cluster Shared Volumes. Chuột phải Add storage.

Hộp thoại Add Storage, đánh dấu chọn vào ô Cluster Disk 3. Chọn OK.

Kiểm tra đã cấu hình Disk 3 làm nơi lưu trữ dùng chung cho server001 và server002. Đường dẫn là C:\ClusterStorage\Volume1.

Kiểm tra trong Windows Explore.

Kiểm tra cấu hình của Cluster đang hoạt động tốt.

e. Cài đặt Hyper-V trên cả 2 server dùng cấu hình Live Migration:

Thực hiện trên Server001 và Server002.
Mở Server Manager , chọn vào Roles, chuột phải Add Roles.

Hộp thoại Before You Begin, chọn Next.

Hộp thoại Select Server Roles, đánh dấu chọn vào ô Hyper-V. Chọn Next.

Hộp thoại Hyper-V , chọn Next.

Hộp thoại Create Virtual Networks, đánh dấu chọn vào ô External….. Chọn Next.

Hộp thoại Confirm Installation Selections, chọn Install.

Sau khi cài xong chọn Close.

Chọn Yes để Restart server.

Sau khi Restart xong mở Hyper-V Manager. Chọn vào SERVER002, chuột phải chọn Hyper-V Settings…
Chuyển đường dẫn lưu cấu hình của Hyper-V server vào trong Cluster Shared Volume.
Thực hiện đối với Virtual Hard Disk và Virtual Machines.

f. Cấu hình Live Migration:

Chọn vào SERVER002 , chuột phải chọn New, chọn Virtual Machine…

Hộp thoại Before You Begin, chọn Next.

Hộp thoại Specify Name and Location
Khung Name               : Nhập vào tên server ảo hóa.
Khung Location          : Đường dẫn để mặc định.
Chọn Next.

Hộp thoại Assign Memory. Nhập vào dung lương bộ nhó cho server ảo. Chọn Next.
Hộp thoại Configure Networking. Chọn card mạng cho sever ảo hóa. Chọn Next.

Hộp thoại Connect Virtual Hard Disk. Cấu hình đĩa cứng cho server ảo hóa. Trong bài lab này để tránh những vần đề lập lại trong những bài trước, tôi cài sẵn 1 đĩa cứng ảo đã có hệ điều hành Windows Server 2008 R2, bây giờ chỉ cần lấy gắn vào sử dụng.
Lưu ý : nơi lưu trữ đĩa cứng ảo phải nằm trong C:\Cluster Storage\Volume1.

Kiểm tra đĩa cứng ảo đã được đưa vào. Chọn Next.

Hộp thoại Completing the New Virtual Machine Wizard. Chọn Finish.

Sau khi tạo server ảo xong, tiếp theo là bước quan trong. Bật tính năng Prosessor Compatibility Mode.
Chọn vào server ảo, chuột phải chọn Settings…

Khung Hardware, chọn vào Processor. Bên phải đánh dấu chọn vào ô Migration to a physical computer with a different processor version. Chọn OK.

Cấu hình Cluster cho quá trình Live Migration.
Mở Failover Cluster Manager. Bung ClusterLM.msopenlab.local. Chọn vào Services and applications.

Chuột phải lên Services and application chọn Configure a Service or Application..

Hộp thoại Before You Begin, chọn Next.

Hộp thoại Select Sevice or Application. Chọn vào Virtual Machine, chọn Next.

Hộp thoại Select Virtula Manchine. Đánh dấu chọn vào LiveMigration. Chọn Next.

Hộp thoại Confirmation, chọn Next.

Hộp thoại Configure High Availability, quá trình cấu hình diễn ra.

Hộp thoại Sumary chọn Finish.

Thực hiện Live Migration.
Khung bên trái chọn vào sever ảo hóa thực hiện Live Migration, khung giữa chuột phải lên nó chọn Start.

Chọn vào Virtual Machine LiveMigration, chuột phải chọn Connect…

Đăng nhập vào server ảo. Đặt địa chỉ IP sau đó PING liên tục đến DC…

Mở lại Failover Cluster Manager. Bung Nodes, chọn vào server002 kiểm tra trang thái của sever ảo hoạt động bình thường.
Khung ở giữa chọn vào server ảo hóa. Chuột phải chọn Live migration virtual machine to another noed, chọn tiếp 1 – Live migration to node SERVER001.

Quá trình Live Migration diễn ra. Trong khi đó bạn có thể dùng Client kết nối hoặc ping liên tục đến server ảo hóa để kiểm tra.
Kiểm tra server ảo hóa đã chuyển sang SERVER001.

Kết thúc