kvm虚拟机迁移的详细步骤，kvm虚拟机迁移原理

***：本文主要涉及KVM虚拟机迁移相关内容。首先探讨KVM虚拟机迁移原理，这是实现迁移的理论基础。其原理涵盖内存、存储、设备状态等信息的转移与恢复等多方面内容。同时详细阐述KVM虚拟机迁移的步骤，包括迁移前的准备工作，如检查源和目的主机的资源、网络连接等；迁移过程中的数据传输、状态同步；以及迁移后的验证等操作步骤。

本文目录导读：

1. KVM虚拟机迁移原理
2. KVM虚拟机迁移的详细步骤

《KVM虚拟机迁移原理及详细步骤解析》

KVM虚拟机迁移原理

KVM（Kernel - based Virtual Machine）虚拟机迁移是将正在运行的虚拟机从一个物理主机迁移到另一个物理主机的过程，其核心原理基于内存和存储的有效管理与传输。

1、内存迁移原理

- 预拷贝阶段：在这个阶段，源主机开始将虚拟机的内存数据发送到目标主机，首先会发送内存的初始状态，然后持续监测内存的变化，因为虚拟机在迁移过程中仍然在运行，其内存状态会不断改变，源主机只发送那些自上次发送后发生变化的内存页面，这个过程会多次迭代，每次迭代发送的都是脏页（自上次发送后被修改过的页面），随着迭代次数的增加，脏页的数量会逐渐减少。

- 停止 - 拷贝阶段：当预拷贝阶段达到一定的迭代次数或者满足特定的条件（如脏页的传输速率低于某个阈值）时，源主机暂停虚拟机的运行，然后将虚拟机剩余的脏页快速发送到目标主机，之后，目标主机就拥有了完整的虚拟机内存状态。

2、存储迁移原理

- 对于存储迁移，KVM主要采用块级别的数据传输，源主机将虚拟机磁盘镜像相关的数据块逐步传输到目标主机，在传输过程中，如果虚拟机对磁盘有写入操作，源主机需要记录这些写操作，并且在适当的时候将这些写操作所涉及的数据更新也传输到目标主机，以确保目标主机上的磁盘镜像与源主机在迁移完成时保持一致。

3、网络配置迁移原理

- 网络相关的配置，如虚拟机的MAC地址、IP地址（如果是静态分配）等信息也需要在迁移过程中进行妥善处理，目标主机需要根据源主机的网络配置，在目标网络环境中为虚拟机重新建立合适的网络连接，确保虚拟机在迁移后能够正常通信。

KVM虚拟机迁移的详细步骤

1、迁移前的准备工作

检查源主机和目标主机的兼容性

- 确保源主机和目标主机的KVM版本兼容，不同版本的KVM可能在虚拟机管理、内存管理等方面存在差异，如果版本不兼容可能导致迁移失败。

- 硬件兼容性也非常重要，源主机和目标主机的CPU特性应该尽可能相似，如果虚拟机使用了特定的CPU指令集（如AVX指令集），那么目标主机的CPU也需要支持该指令集，否则，虚拟机在迁移后可能无法正常运行。

网络配置准备

- 在源主机和目标主机之间建立可靠的网络连接，建议使用高速网络连接，如万兆以太网或者InfiniBand网络，以提高迁移的速度。

- 配置网络地址转换（NAT）或者虚拟局域网（VLAN）等网络环境，确保虚拟机在迁移前后的网络可达性，如果虚拟机在源主机上处于某个VLAN中，那么目标主机也需要配置相同的VLAN或者能够正确路由到该VLAN的网络环境。

存储准备

- 在目标主机上准备足够的存储空间来容纳虚拟机的磁盘镜像，可以是本地磁盘或者共享存储（如NFS、iSCSI存储等）。

- 如果使用共享存储，需要确保源主机和目标主机对共享存储具有正确的访问权限，并且存储的性能能够满足虚拟机的需求。

2、开始迁移过程

内存迁移

- 在源主机上启动虚拟机迁移命令（使用libvirt工具套件中的相关命令），源主机首先进入预拷贝阶段，开始向目标主机发送虚拟机的内存数据，如前所述，初始会发送内存的初始状态，然后持续监测内存变化并发送脏页。

- 源主机的KVM管理程序会不断地检查脏页的比例和传输速率等指标，如果脏页的传输速率下降到一定程度或者经过了预定的迭代次数（这个次数可以根据实际情况进行配置），就会进入停止 - 拷贝阶段。

- 在停止 - 拷贝阶段，源主机暂停虚拟机的运行，迅速将剩余的脏页发送到目标主机，目标主机接收到完整的内存数据后，就可以准备恢复虚拟机的运行。

存储迁移（如果不是共享存储）

- 在内存迁移的同时或者之后，源主机开始向目标主机传输虚拟机的磁盘镜像数据，对于基于文件的磁盘镜像（如QCOW2格式），源主机逐个数据块地将磁盘镜像内容发送到目标主机。

- 在传输过程中，如果虚拟机对磁盘有写入操作，源主机需要记录这些写操作，可以使用写时复制（Copy - on - Write，COW）技术，在源主机上为被修改的数据块创建副本，然后在适当的时候将这些副本传输到目标主机，以更新目标主机上的磁盘镜像。

网络配置迁移

- 源主机将虚拟机的网络相关信息（如MAC地址、IP地址等）发送到目标主机，目标主机根据这些信息，在目标网络环境中为虚拟机配置网络接口。

- 如果使用动态主机配置协议（DHCP）为虚拟机分配IP地址，目标主机需要确保在其网络环境中有相应的DHCP服务器能够为虚拟机重新分配IP地址（或者保持原IP地址不变，这取决于网络配置策略）。

3、迁移后的处理工作

虚拟机恢复运行

- 在目标主机上，一旦接收到完整的内存、存储和网络配置信息，就可以启动虚拟机的运行，目标主机的KVM管理程序会按照接收到的配置信息，为虚拟机分配资源（如CPU、内存等），并将虚拟机的状态恢复到迁移前的状态（尽可能接近）。

验证虚拟机的运行状态

- 检查虚拟机在目标主机上的运行情况，包括操作系统是否正常启动、应用程序是否能够正常运行等，可以通过登录虚拟机控制台或者使用远程管理工具来进行检查。

- 检查虚拟机的网络连接是否正常，可以使用ping命令测试虚拟机与其他网络设备（如网关、其他服务器等）的连通性，确保虚拟机能够在目标主机的网络环境中正常通信。

清理源主机上的相关资源（可选）

- 如果迁移成功并且不再需要在源主机上保留虚拟机的相关资源，可以在源主机上进行清理工作，删除虚拟机的配置文件、释放虚拟机占用的内存和磁盘空间等，不过，在进行清理之前，需要确保目标主机上的虚拟机运行稳定并且已经备份了必要的数据。

KVM虚拟机迁移是一个涉及多个组件和复杂步骤的过程，需要仔细的规划和准备，以确保虚拟机能够在迁移后正常运行。