虚拟机是指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离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出一台或多台虚拟的服务器，服务器硬件资源经过虚拟化技术变成一个可以拆分的资源，拆分后的资源也就是一个个虚拟机，都拥有完整的原有硬件可提供的服务能力。虚拟机拥有一个杀手级的方案，就是虚拟机的在线迁移技术。所谓在线迁移，也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外一台物理服务器上，迁移过程不影响虚拟机的正常运行，也就不会影响用户跑着虚拟机上的业务。

虚拟机迁移在数据中心里大受欢迎，原因在于：一是物理服务器故障。很多时候，物理服务器宕机或者故障是有先兆的。例如硬盘访问出错，在接收到错误直到设备宕机这段时间里，可以通过在线迁移将虚拟机迁移到其它状态正常的物理服务器上，避免受到物理机影响，保障用户业务正常运行;二是Raid卡故障。物理服务器的Raid卡若出现故障，会造成虚拟机的访问IO急剧下降，相当于虚拟机不能再用，同样可以通过在线迁移将虚拟机迁移走，保证虚拟机的IO性能;三是物理机过载。当物理服务器复杂达到瓶颈，上面的虚拟机性能也会受到影响，当出现过载问题，通过在线迁移上面的部分虚拟机，来降低物理机负载，以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极大好处，降低数据中心故障发生的概率，提升了物理服务器的利用率，节约能耗。所以，虚拟机技术已经成为数据中心必备的技术之一，在数据中心里使用非常普及。不过，虚拟机迁移技术虽好，也给数据中心带来了一些烦恼，为了满足虚拟机在线迁移，这给数据中心带来了网络实现上的难题。

首先是虚拟机要在二层环境中才能完成迁移，大二层环境。数据中心网络均是按照三层架构来搭建，不具备虚拟机迁移的环境。尤其是跨过数据中心的转发均要通过路由器才能完成，这显然是无法实现虚拟机迁移功能的。聪明的人类很快找到了解决的办法，即在物理网络上再叠加一层虚拟网络，虚拟的大二层网络，从而实现虚拟机在网络上自由迁移。要实现虚拟二层网络，需要数据中心在网络上做出翻天覆地的变化，和重建网络也差不多了。原来的网络设备均要换成支持虚拟技术的设备，部署难度相比以往更高。为了实现虚拟机在数据中心内部，甚至外部自由迁移，需要建设全新一代的数据中心网络，引入很多新的虚拟技术，这给数据中心带来了挑战，尤其是由此而带来的运维问题。

其次是虚拟机迁移随之也带来了MAC迁移，虚拟机迁移相当于同一个MAC在网络中换了一个位置，对于网络设备，会感知到这种变换，并及时刷新转发表项，这样才能不影响流量转发。当数据中心里虚拟机迁移频繁，将导致网络设备转发表项不稳定，不断进行刷新，当刷新不及时或者刷新错误时，就会对业务流量造成影响，这时的虚拟机迁移就属于失败了。正常的虚拟机迁移是在业务不受影响的情况下完成的。频繁的MAC迁移也给网络设备带来了计算负担，要频繁进行表项的更新，设备CPU和内存随之也会升高，影响网络设备运行稳定性。另外在静态IP地址和静态DNS解析环境中，虚拟机迁移是一个麻烦事情，此时最好配置系统从 DHCP服务器自动获得所有的网络配置信息。

第三是虚拟机迁移到来的带宽问题。虚拟机迁移也要占用网络带宽，尤其是在频繁迁移的时候。虚拟主机需要速度更快的网络端口，用于主机之间迁移VM，比如在线迁移数据量大小为16GB的VM，通常会导致千兆端口饱和长达数分钟，当迁移涉及的虚拟机内容很大时，网络带宽问题会变得突出，出现拥塞的情况。如果配置了128GB内存的虚拟机内存被完全使用的话，那么使用单个千兆端口迁移该VM可能会花半个小时甚至更长的时间。如果是由于即将发生的物理故障而对VM进行迁移的话，那么会感觉迁移所花费的时间更加漫长，所以要给服务器留有一定带宽，如果将千兆端口改为万兆端口，此时迁移虚拟机的话，大概只需要五分钟，这大大降低了由于虚拟主机故障而导致虚拟机停用的风险，所以带宽是虚拟机能否成功迁移的关键，我们要保证服务器网卡不要工作在满带宽模式下，留有一定余量，以便在虚拟机发生迁移时，不至于影响迁移效果，或者导致虚拟机迁移失败。

本文作者：佚名

来源：51CTO