前言

Rainbow是华为开发的业界领先的业务迁移工具，包括服务器信息采集、虚拟化评估和容量规划工具Rainbow hSizing，业务迁移工具Rainbow hConvertor。
华为提供端到端的FusionSphere业务迁移服务，场景涵盖P2V、V2V和华为云平台内部虚拟机业务迁移。

迁移工具Rainbow介绍

Rainbow工具定位

支持P2V和V2V两种迁移。
P2V：将物理服务器上的操作系统，迁移到华为的虚拟化平台。
V2V：将其他虚拟化平台的系统，迁移到华为的虚拟化平台。

Rainbow工具简介

Rainbow hConvertor将运行于X86物理服务器或者其他平台的虚拟机在线（操作系统必须在线，必须正常运行）迁移到FusionSphere虚拟化平台。

Rainbow hConvertor提供将运行于X86物理服务器或者虚拟化平台的系统及数据迁移到FusionSphere平台的功能。

Rainbow迁移方式

  • 在线

    • 业务离线时间短
    • 支持分区大小调整（文件级）
    • 可追加同步，保证数据一致
  • 文件级
    • 支持分区大小调整
    • 可按目录排除不需要迁移的文件
    • 只迁移有效数据
  • 块级
    • 速度相对较快
    • 分区结构和源端保持一致

Rainbow特性

兼容性列表

虚拟化平台



操作系统（FusionCompute）

迁移风险

Rainbow在线迁移组网要求

组网架构

迁移环境要求

Windows：
TCP开启8899号端口，Rainbow默认端口，可以修改。

迁移环境网络端口矩阵

Windows

防火墙规则（Windows文件级、块迁移）

Linux

防火墙规则（Linux文件级、块迁移）

Rainbow在线迁移原理

文件级迁移方式

文件级迁移适用场景

  • 规划的目的VM磁盘空间大小相对于源端进行扩容或者减容
  • 只迁移部分数据文件，排除部分不迁移文件

块级迁移方式

迁移工具直接读取磁盘扇区，将扇区里的数据完整的拷贝至目标端。
块级迁移适用场景

  • 包含大量小文件的主机
  • 磁盘使用率高的主机
  • 需要保持分区结构与源端完全一致

Windows文件级迁移原理

Windows块级迁移原理

Linux文件级迁移原理

Linux块级迁移原理

同步

  • 业务切换前最后一次同步需要停止业务，避免同步时间内再次产生增量数据
  • RTO业务停机时间=最后一次同步时间+业务验证时间

迁移效率影响因素

Rainbow在线迁移界面

Windows在线迁移

推送Agent到源主机并收集操作系统和硬件信息

  • 通过源主机共享，将安装包从迁移服务器复制到源主机的C盘
  • 远程通过RPC调用源主机WMI组件来安装Agent安装包
  • 安装agent过程需要依赖源主机.net组件，如果源主机.net组件不完整或者损坏，安装会失败。通过重新安装.net组件修复
  • 安装完agent之后，注册成一个系统服务“HConvertorAgentService”并绑定端口监听8899端口

    第一步推送代理成功后，获取源主机基于信息并在目的端创建跟源端同规格的虚拟机

主：图中目的虚拟机分配的IP必须是对应端口组可用IP。此IP必须被迁移服务器和源主机访问。用于后面挂载WinPE操作系统简历三方通讯。
系统盘C盘和100M启动盘必须放在DISK0上面。
可调整CPU/内存/磁盘（分区）


配置目的虚拟机并等待接收数据

  • 目的虚拟创建完成，从迁移服务器挂载WinPE.iso，目的虚拟机启动到WinPE环境并配置第二步分配的IP，IP配置完成后，此时目的虚拟机能够跟外界通讯。
  • 迁移服务器发送命令格式化目的虚拟机磁盘，为每个分区分配跟源主机分区一样的盘符。

    复制数据到目的虚拟机

文件级迁移

  • 迁移服务器发命令到源主机，依次制作每个分区的快照并将快照共享
  • 迁移服务器发命令到目的虚拟机，通过net use命令将源主机快照共享映射到目的虚拟机
  • 在目的虚拟机通过fastcopy复制网络映射盘数据到目的虚拟机的磁盘分区中

块级迁移

  • 迁移服务器发送命令到源主机，启动一个进程，此进程用于追踪变化的扇区并生成一个变化扇区表
  • 通知源主机连接到目的虚拟机的8900端口，依次复制每个分区的扇区块到目的虚拟机对应分区中
  • 复制完成后，迁移服务器发送命令到源主机，对每个分区制作快照
  • 依据变化扇区表，从快照中复制变化的扇区到目的虚拟机


数据复制完成后，对目的VM进行重新配置，设置VM从硬盘启动
重新配置

  • 建立引导记录并激活活动分区
  • 修复启动配置文件
  • 注入磁盘驱动

    目的虚拟机运行一段时间后，用户需要做业务切割，在同步之前，务必停止源主机业务。
  • 迁移服务器自动关闭目的虚拟机，从迁移服务器挂载WinPE.iso并启动到WinPE环境，配置先前的IP地址
  • 迁移服务器发送命令到源主机，对各分区制作快照。文件级迁移同步采用对比所有的文件，当文件的修改日期或者文件大小不一致时，从源主机复制文件到目的虚拟机。同步之后的结果是目的虚拟机文件和目录跟源主机一样。
  • 块迁移同步时，依据变化扇区块的位置，从快照中读取变化的扇区，复制变化的扇区到目的虚拟机。同步之后的结果是目的虚拟机文件和目录跟源主机一样
  • 同步完成之后，重新配置目的虚拟机，并配置目的虚拟机从硬盘启动

Linux在线迁移

通过SSH连接到源主机，从源主机收集操作系统和硬件信息

  • 需要开通root远程SSH登陆到源主机
  • 源主机sftp必须正常工作。收集主机信息时，会通过sftp将迁移服务器的一些脚本复制到源主机运行。

/etc/ssh/sshd_config
# override default of no subsytems
Subsystem sftp /usr/libexec/openssh/sftp-server


获取源主机基本信息并在目的端创建跟源端同规格的虚拟机。
注：图中目的虚拟机分配的IP必须是对应端口组可用IP。此IP必须被迁移服务器和源主机访问。用于后面挂载LiveCD建立三方通讯。
/boot分区和根分区，必须放在/dev/xdva上面。
可调整CPU/内存/磁盘（挂载点）

配置目的虚拟机并等待接受数据

  • 目的虚拟机创建完成，从迁移服务器挂载LiveCD.iso，目的虚拟机启动到LiveCD环境并配置第二步分配的IP，此时目的虚拟机能够跟外界通讯。
  • 迁移服务器发送命令格式化目的虚拟机磁盘挂载各分区在LiveCD环境/mnt目录中。


复制数据到目的虚拟机
文件级迁移：

  • 迁移服务器发送命令到源主机，对挂载点是LVM的分区分别制作快照，普通分区不制作
  • 迁移服务器发命令到源主机，通过"tar-cvf 挂载点|ssh 目的虚拟机’tar-xvf’ "命令将源主机数据复制到目的虚拟机

    目的VM重新配置，设置VM从硬盘启动。
    重新配置：
  • 建立引导记录并激活活动分区
  • 修复启动配置文件
  • 注入磁盘驱动
  • 修复图形界面

    目的虚拟机运行一段时间后，用户需要做业务切割，在同步之前，务必停止源主机业务。
  • 迁移服务器自动关闭目的虚拟机，从迁移服务器挂载LiveCD.iso并启动到LiveCD环境，配置先前的IP地址。
  • 迁移服务器发送命令到源主机，对挂载点是LVM的分区分别制作快照，普通分区不制作。文件级迁移采用rsync组件对比所有的文件，当文件的修改日期或者文件大小不一致时，从源主机复制文件到目的虚拟机。同步之后的结果是目的虚拟机文件和目录跟源主机一样。
  • 同步完成后，重新配置目的虚拟机，并设置目的虚拟机从硬盘启动。

Rainbow迁移场景

FusionCloud-KVM场景

FusionCloud-KVM场景

  • 迁移源端约束
  • 迁移平台网络架构
  • 迁移网络约束

KVM场景迁移源端约束


Rainbow（OpenStack+KVM）组织架构

FS6.0迁移步骤：

  • 部署源代理（在客户系统上部署迁移源代理，抓取数据）
  • 调用OpenStack接口创建空虚拟机
  • 获取自动分配的IP地址
  • 迁移数据
  • 迁移目的代理执行VRM适配（改注册表和更新驱动）
  • 设置从磁盘启动（从客户a磁盘迁移过来）重启
  • SC将VM纳管

备注：迁移时，源VM系统卷对系统卷，数据卷对数据卷的数据拷贝。

KVM场景迁移网络约束

  • 仅支持局域网迁移，不支持广域网、NAT网络迁移
  • 仅支持私有云迁移，不支持公有云迁移、桌面云迁移
  • 迁移实施要求网络无丢包、无抖动、延迟<2ms、带宽<100Mbps，如不满足此QOS要求，则迁移失败风险较高

FusionCloud-Xen场景

FusionCloud-Xen场景

  • 迁移源端约束
  • 迁移平台网络架构
  • 迁移网络约束

Xen场景迁移源端约束


Rainbow（OpenStack+Xen）组织架构

FS 6.0迁移步骤：

  • 部署源代理（在客户系统上部署迁移源代理，抓取数据）
  • 调用OpenStack接口创建空虚拟机
  • 调用VRM接口挂载光驱，部署迁移目的代理，并配置IP
  • 迁移数据
  • 迁移目的代理执行VM适配（改注册表和更新驱动）
  • 卸载光驱，VM切换至系统卷（从客户磁盘迁移过来）重启
  • SC将VM纳管

备注：迁移时，源VM系统卷对系统卷，数据卷对数据卷的数据拷贝。

XEN场景迁移网络约束

  • 仅支持局域网迁移，不支持广域网、NAT网络迁移
  • 仅支持私有云迁移，不支持公有云迁移、桌面云迁移
  • 迁移实施要求网络无丢包、无抖动、延迟<2ms、宽带>100Mbps，如不满足此QOS要求，则迁移风险较高

FusionCompute场景

FusionCompute场景

  • 迁移源端约束
  • 迁移平台网络架构
  • 迁移网络约束

FusionCompute场景迁移源端约束


Rainbow（VRM）组织架构

FS 6.0迁移步骤：

  • 部署源代理（在客户系统上部署迁移源代理，抓取数据）
  • 调用VRM接口创建空虚拟机
  • 调用VRM接口挂载光驱，部署迁移目的代理，并配置IP
  • 迁移数据
  • 迁移目的代理执行VM适配（改注册表和更新驱动）
  • 卸载光驱，设置从硬盘重启

备注：迁移时，源VM系统卷对系统卷，数据卷对数据卷的数据拷贝。

FusionCompute场景迁移网络约束

  • 仅支持局域网迁移，不支持广域网、NAT网络迁移
  • 仅支持私有云迁移，不支持公有云迁移、桌面云迁移
  • 迁移实施要求网络无丢包、无抖动、延迟<2ms、宽带>100Mbps，如不满足此QOS要求，则迁移风险较高

迁移问题分类及常规解决办法

迁移问题分类

环境检测不通过

Windows

  • net Framework组件修复

    • 直接重新安装.net Framwork组件
  • 8899端口被占用或者8899端口不能正常绑定
    • 修改配置文件重新制定agent监听端口，C:\HConvertorAgent\conf.ini “listening port=8899”
    • iperf -s x.x.x.x 8899 绑定端口失败，联系系统管理员
  • 关键驱动文件缺失
    • Windows2003系统关键文件缺失intelide.sys;pciidex.sys，从其他同版本主机中复制文件到%SystemRoot%\System32\Drivers
  • PATH路径不正确
    • 确保PATH路径包含C:\Windows\system32目录

Linux

检查Linux源主机

  • SSH不允许root登陆

    • /etc/ssh/sshd_config 添加PermitRootLogin yes
  • SSH组件不正常工作
    • 检查/etc/ssh/sshd_config 配置文件和SSH服务开机启动
  • SSH Client不正常工作
    • 检查/etc/ssh/ssh_config 文件存在并内容正确
  • SSH SFTP不正常工作
    • 检查/etc/ssh/ssh_config 配置文件
    • 使用vi编辑器
    • 添加Subsystem sftp /usr/libexec/openssh/sftp-server
    • 并保证/usr/libexec/openssh/sftp-server 文件存在并为可执行文件
  • Rsync组件没有安装
    • 挂载对应的操作系统版本的ISO文件并安装rsync组件
  • PATH路径不正确
    • 确保path路径 包含下面内容
      /usr/local/sbin:/local/bin:/sbin:/bin:/use/sbin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin

网络问题

  • 先检查端口是否处于监听状态 netstat -an |findstr “:port” ; netstat -an |grep -i “:port” 如果没有监听，开启对应的服务。
  • 检测端口连通性 telnet x.x.x.x port, 强烈建议在同网段先做端口连通性测试，再跨网段测试。如果检测不通过，需要检查操作系统自身的防火墙设置和测试端目的端之间的防火墙。
  • 不要使用ping命令来检测网络延迟，推荐使用iperf来测试丢包和延迟。
  • 通过端到端之间复制大文件来测试网络速率，切记不要在实施迁移时再调整网络。

迁移过程失败

迁移的过程本质上是一个复制数据的过程，影响数据复制过程的因素包括网络，权限，被复制数据不可操作等。

  • 网络不稳定，包括网络中断，网络延迟大，数据丢包率高。迁移前可通过iperf来测试丢包和延迟。根据推荐网络延迟不得大于1ms，丢包率不得大于0.1%的环境中进行迁移。
  • 块迁移时，遇到块时，工具一场退出。推荐使用磁盘修复工具进行修复。
    • Windows：chkdsk
    • Linux：e2fsck
  • 文件级迁移时，遇到有些目录或者文件不被文件系统管理，即被孤立的文件和目录。推荐使用磁盘修复工具进行修复。
  • Linux文件级迁移，复制到特殊目录或者文件，工具异常退出。导出日志，分析定位到具体的文件或者目录。
    • 例如，tar在处理正在读写的稀疏文件时会异常退出，可停止相应调用稀疏文件的程序或者排除此文件。Tar在处理~/.gvfs目录时，报root账号没有权限读取。查看占用/root/.gvfs的进程PID，lsof/root/.gvfs或者fuser/root/.gvfs，然后kill -9 PID，umount/root/.gvfs; rm -rf/root/.gvfs
  • 没有按照要求使用root或者administrator账号用于迁移，没有权限读取文件或者目录。迁移Windows可以使用administrators组的成员账号进行迁移，但必须进行相关的权限设置才能顺利完成迁移。
  • 手动迁移过程，WinPE/LiveCD挂载丢失。建议手动挂载WinPE/LiveCD时使用远程共挂载，不要使用本地挂载。
  • Windows文件级迁移，fastcopy在处理百万级以上的小文件时，可能会出现卡死或者复制效率低下。默认推荐使用块迁移。

迁移后应用异常

  • 请确保应用在源主机上运行正常。很多情况，用用应用在源主机上运行异常，迁移后应用理所当然也不能正常运行。迁移本身不能解决应用本身问题。
  • 同步时，务必停止源主机业务。为保证数据一致性，特别是迁移数据库时，需先停业务，再同步。
  • PV Driver必须正确安装。无PV Driver时，系统只识别第一块磁盘用户业务数据如果存放在第二块磁盘。会导致应用加载或启动失败。
  • 检查和分析操作系统日志和应用程序日志。
  • 禁用或者卸载源主机中跟源硬件相关的服务或应用程序。
  • 迁移前后，务必联系用户对应应用负责人。
  • 无法进入系统步骤
    可能出现的场景：

    • 迁移的系统不在Rainbow兼容性支持的列表中，直接告知用户不支持迁移
      采取的步骤：
    • Windows挂载WinPE； Linux挂载LiveCD
    • 在WinPE/LiveCD环境下，挂载所有的分区并观察各分区的使用率，对每个分区做磁盘检测
    • 根据系统提示错误，判断具体的出现问题的模块
    • 检查具体模块，并修复具体模块
  • 可以进入操作系统步骤
    • Windows系统开机按F8，选择进入安全模式，进入安全模式后查看系统日志和禁用第三方服务
    • Linux进入单用户模式，逐级提升运行级别，init3/5/7 分别系统日志并定位某个服务启动异常

PV Driver

  • 务必先卸载其他虚拟平台的VM TOOL，再安装PV Driver。特别是从Citrix平台迁移过来的虚拟机。
  • 对于手动迁移的虚拟机，请确保FusionCompute中设置虚拟机操作系统类型跟虚拟机实际运行的操作系统一致，否则挂载的PV Driver不正确。
  • Windows PV Driver依赖于VBS运行环境，如果VBS组件损坏，在目的虚拟机中，点开始->运行"regsvr32 %windir%\system32\WSHom.Ocx"修复。
  • Windows PV Driver依赖WMI组件，如果WMI组件损坏，请先参考微软网站修复WMI组件。
  • Windows系统如果安装PV Driver过程中意外终止或者异常，切勿直接重启虚拟机，可能会导致蓝屏。需从光盘中运行“X:\UpgradeDir\Windows\XXX\uninstall.vbs”卸载脚本，然后重启，再重新安装PV Driver。
  • 确保迁移的系统是目的虚拟机平台支持的系统，否则无对应的PV Driver安装包。
  • 有少量Linux系统平台支持，但需要替换内核才能安装PV Driver。详细清单请参考FusionSphere帮助文档。
  • 安装PV Driver异常或者安装PV Driver后系统不能启动，请联系华为技术支持。

华为FusionSphere业务迁移方案案例

某公司项目背景

  • 某公司集海陆空货运、仓库码头服务、快递、船务代理以及货运代理业务为一体，是中国最大的综合物流服务提供商。
  • 某公司项目是一个ICT全业务集成项目，在传统通信业务基地上，业务将企业现有的IIT基础设备全部外包给运营商承建和运维管理。运营商提供云平台IaaS资源租用、企业UC业务和数据中心运维、业务连续性保障等ICT全业务服务。

某公司需要迁移的业务系统

某公司项目业务迁移流程

某公司业务迁移规划

某公司项目业务迁移步骤

业务迁移经验

  • 能用离线迁移尽量就用离线迁移。
  • Windows在线迁移，注重成功率用块级；注重效率使用文件级。
  • Linux推荐使用文件级。
  • 文件级迁移目的主机磁盘分区大小可变。
  • 对业务软件部署越熟悉越有可能降低RTO时间（数据同步过程中可以更多的的减少同步目录，减少文件比对时间）。
  • 硬件绑定的业务系统不要迁移。
  • 迁移前一定要做备份。
  • 迁移有风险，由于涉及操作系统底层，不是每一次迁移都能成功，做好回退准备。
  • 迁移保证数据完整性，业务验证需要业务应用厂商支撑。
  • 业务切换后不要马上拆毁原业务系统，以防迁移会退。

https://seedsecuritylabs.org/Labs_16.04/Software/Environment_Variable_and_SetUID/

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