Arquitectura de migración sin agente

En este artículo se describen los conceptos de replicación al migrar máquinas virtuales (VM) de VMware mediante el método de migración sin agente en Azure Migrate.

Proceso de replicación

La opción de replicación sin agente funciona mediante las instantáneas de VMware y la tecnología de seguimiento de bloques modificados (CBT) de VMware para replicar datos de discos de máquina virtual. En el diagrama de bloques siguiente se muestran los pasos necesarios al migrar las máquinas virtuales mediante Azure Migrate.

Al configurar la replicación para una máquina virtual, pasa por una fase de replicación inicial. Durante esta fase, Azure Migrate toma una instantánea de la máquina virtual. A continuación, el servicio replica una copia completa de los datos de los discos de instantáneas en discos administrados de la suscripción de destino.

Una vez completada la replicación inicial de la máquina virtual, el proceso de replicación cambia a una fase de replicación incremental (replicación diferencial). En esta fase, los cambios de datos que se produjeron desde el principio del último ciclo de replicación completado se replican y escriben en los discos administrados de réplica. Esta parte del proceso mantiene la replicación sincronizada con los cambios en la máquina virtual.

Azure Migrate usa la tecnología de VMware CBT para realizar un seguimiento de los cambios entre ciclos de replicación. Al principio de un ciclo de replicación, Azure Migrate toma una instantánea de máquina virtual. El servicio usa CBT para obtener los cambios entre la instantánea actual y la última instantánea replicada correctamente. Solo se replican los datos que han cambiado desde el ciclo de replicación completado anterior para mantener la replicación de la máquina virtual sincronizada. Al final de cada ciclo de replicación, se libera la instantánea y Azure Migrate realiza la consolidación de instantáneas para la máquina virtual.

Al realizar la operación de migración en una máquina virtual de replicación, un ciclo de replicación diferencial a petición replica los cambios restantes desde el último ciclo de replicación. Una vez finalizado el ciclo a petición, Azure Migrate crea la máquina virtual en Azure mediante los discos administrados de réplica que corresponden a la máquina virtual.

Antes de desencadenar la migración, debe apagar la máquina virtual local. Apagar la máquina virtual evita la pérdida de datos durante la migración.

Después de que la migración se realice correctamente y la máquina virtual se reinicie en Azure, asegúrese de detener la replicación de la máquina virtual. Al detener la replicación, se eliminan los discos intermedios (discos de inicialización) que se crearon durante la replicación de datos. A continuación, evite incurrir en cargos adicionales asociados a las transacciones de almacenamiento en estos discos.

Ciclos de replicación

Un ciclo de replicación es el proceso periódico de transferir datos de un entorno local a discos administrados de Azure. Un ciclo de replicación completo consta de los pasos siguientes:

1. Cree una instantánea de VMware para cada disco asociado a la máquina virtual.
2. Cargue datos en una cuenta de almacenamiento de registros en Azure.
3. Libere la instantánea.
4. Consolide discos de VMware.

Un ciclo se completa una vez consolidados los discos.

Componentes para la replicación

Un dispositivo de Azure Migrate tiene los siguientes componentes locales responsables de la replicación:

• Agente de replicación de datos
• Agente de puerta de enlace

En la tabla siguiente se resumen los componentes de Azure que se crean al usar el método sin agente de la migración de máquinas virtuales de VMware.

Permisos necesarios

Al iniciar la replicación por primera vez, el usuario que ha iniciado sesión debe tener los siguientes roles:

• Propietario o colaborador y administrador de acceso de usuario en el grupo de recursos del proyecto de Azure Migrate y el grupo de recursos de destino

Para las replicaciones posteriores, el usuario que ha iniciado sesión debe tener los siguientes roles:

• Propietario o colaborador en el grupo de recursos del proyecto de Azure Migrate y el grupo de recursos de destino

Además de los roles anteriores, el usuario que ha iniciado sesión necesita el siguiente permiso en un nivel de suscripción: Microsoft.Resources/subscriptions/resourceGroups/read.

Integridad de datos

Hay dos fases en cada ciclo de replicación para ayudar a garantizar la integridad de los datos entre el disco local (disco de origen) y el disco de réplica en Azure (disco de destino).

Validación de la replicación

La primera fase valida que todos los sectores que han cambiado en el disco de origen se replican en el disco de destino. La validación se realiza mediante mapas de bits.

El disco de origen se divide en sectores de 512 bytes. Cada sector del disco de origen se asigna a un bit del mapa de bits. Cuando se inicia la replicación de datos, Azure Migrate crea un mapa de bits para todos los bloques modificados (en ciclo delta) en el disco de origen que se debe replicar. De forma similar, cuando los datos se transfieren al disco de Azure de destino, Azure Migrate crea un mapa de bits.

Una vez finalizada correctamente la transferencia de datos, el servicio en la nube compara los dos mapas de bits para asegurarse de que no se ha perdido ningún bloque modificado. Si hay algún error de coincidencia entre los mapas de bits, el ciclo se considera erróneo. Dado que cada ciclo es resincronización, la falta de coincidencia se fija en el siguiente ciclo.

Comprobación de los datos replicados

La segunda fase garantiza que los datos que se transfieren a los discos de Azure son los mismos que los datos que se replicaron desde los discos de origen.

Todos los bloques modificados que se cargan se comprimen y cifran antes de que se escriban como un blob en la cuenta de almacenamiento de registros. Azure Migrate calcula la suma de comprobación de este bloque antes de la compresión. Esta suma de comprobación se almacena como metadatos junto con los datos comprimidos.

Tras la descompresión, Azure Migrate calcula la suma de comprobación de los datos y la compara con la suma de comprobación calculada en el entorno de origen. Si hay un error de coincidencia, los datos no se escriben en los discos de Azure y el ciclo no se considera satisfactorio. Dado que cada ciclo es resincronización, la falta de coincidencia se fija en el siguiente ciclo.

Seguridad

El dispositivo de Azure Migrate comprime los datos y los cifra antes de cargarlos. Los datos se transmiten a través de un canal de comunicación seguro que usa HTTPS y TLS 1.2 o posterior. Además, Azure Storage cifra automáticamente los datos cuando se conservan en la nube (cifrado en reposo).

Estado de replicación

Cuando una máquina virtual se somete a la replicación (copia de datos), hay varios estados posibles:

• Replicación inicial en cola: la máquina virtual está en cola para la replicación o la migración, ya que es posible que otras máquinas virtuales consuman los recursos locales durante la replicación o la migración. Después de liberar los recursos, esta máquina virtual se procesa.
• Replicación inicial en curso: la máquina virtual está programada para la replicación inicial.
• Replicación inicial: la máquina virtual está experimentando la replicación inicial. Cuando la máquina virtual está realizando la replicación inicial, no puede continuar con la migración de prueba y la migración de producción. Solo puede detener la replicación en esta fase.
• Replicación inicial (x%): la replicación inicial está activa y ha progresado por el porcentaje mostrado.
• Sincronización diferencial: la máquina virtual puede estar experimentando un ciclo de replicación diferencial que replica la renovación de datos restante desde el último ciclo de replicación.
• Pausa en curso: la máquina virtual está experimentando un ciclo de replicación diferencial activo y está en pausa.
• Pausado: los ciclos de replicación se pausan. Puede reanudar los ciclos de replicación realizando la operación para reanudar la replicación.
• Reanudación en cola: la máquina virtual está en cola para reanudar la replicación porque otras máquinas virtuales consumen actualmente los recursos locales.
• Reanudación en curso (x%): el ciclo de replicación se reanuda para la máquina virtual y ha progresado por el porcentaje mostrado.
• Detener replicación en curso: la limpieza de la replicación está en curso. Al detener la replicación, se eliminan los discos administrados intermedios (discos de inicialización) creados durante la replicación. Puede obtener más información sobre cómo detener la replicación más adelante en este artículo.
• Completar la migración en curso: la limpieza de la migración está en curso. Cuando se completa la migración, se eliminan los discos administrados intermedios (discos de inicialización) creados durante la replicación. Puede obtener más información sobre cómo completar la replicación más adelante en este artículo.
• – : cuando la máquina virtual se migra correctamente o cuando se detiene la replicación, el estado cambia a un guión. Después de completar la migración o detener la replicación y la operación finaliza correctamente, la máquina virtual se quita de la lista de máquinas de replicación. Puede encontrar la máquina virtual en la pestaña de las máquinas virtuales en el Asistente para replicación.

Otros estados

• Error de replicación inicial: no se han podido copiar los datos iniciales para la máquina virtual. Siga las instrucciones de corrección para la resolución.

• Reparación pendiente: hubo un problema en el ciclo de replicación. Puede seleccionar el vínculo para comprender las posibles causas y acciones que se deben corregir (según corresponda). Si optó por la Replicación de reparación automática seleccionando Sí cuando desencadenó la replicación de la máquina virtual, la herramienta intenta repararla automáticamente. De lo contrario, seleccione la máquina virtual y, a continuación, seleccione Reparar replicación.

  Si no optó por la Replicación de reparación automática o si el paso de reparación no funcionó en su caso, detenga la replicación de la máquina virtual. Restablezca el CBT en la máquina virtual y vuelva a configurar la replicación.

• Replicación de reparación en cola: la máquina virtual está en cola para la reparación de replicación porque otras máquinas virtuales consumen los recursos locales. Después de liberar los recursos, la máquina virtual se procesa para reparar la replicación.

• Resincronización (x%): la máquina virtual está experimentando una resincronización de datos. Esta resincronización puede producirse si se produjo un problema o una falta de coincidencia durante la replicación de datos.

• Error al detener la replicación o completar la migración: seleccione el vínculo para comprender las posibles causas de errores y acciones que se deben corregir (según corresponda).

Estado de la migración de prueba o la migración de producción

• Prueba de la migración pendiente: la máquina virtual está en la fase de replicación diferencial. Ahora puede realizar la migración de prueba (o la migración de producción).
• Prueba de la limpieza de la migración pendiente: una vez completada la migración de prueba, realice una limpieza de la migración de prueba para evitar cargos en Azure.
• Lista para migrar: la máquina virtual está lista para la migración a Azure.
• Migración en curso en cola: la máquina virtual se pone en cola para la migración porque otras máquinas virtuales consumen los recursos locales durante la replicación (o la migración). Después de liberar los recursos, se procesa la máquina virtual.
• Prueba de migración o migración en curso: la máquina virtual está realizando una migración de prueba o una migración de producción. Puede seleccionar el vínculo para comprobar el trabajo de migración en curso.
• Fecha, marca de tiempo: la migración de prueba o la migración de producción se produjo en esta fecha y hora.
• –: la replicación inicial está en curso. Puede realizar una migración de prueba o una migración de producción después de que el proceso de replicación pase a una fase de sincronización diferencial (replicación incremental).

Otros estados

• Completado con información: el trabajo de migración de prueba o de migración de producción finalizó con información. Puede seleccionar el vínculo para comprobar el último trabajo de migración en busca de las posibles causas y acciones que se deben corregir (según corresponda).
• Error: error en el trabajo de migración de prueba o de migración de producción. Puede seleccionar el vínculo para comprobar el último trabajo de migración en busca de las posibles causas y acciones que se deben corregir.

Lógica de programación

La replicación inicial se programa al configurar la replicación para una máquina virtual. Las replicaciones incrementales (replicaciones diferenciales) se siguen.

Los ciclos de replicación diferencial se programan de la siguiente manera:

• El primer ciclo de replicación diferencial se programa inmediatamente después de que finalice el ciclo de replicación inicial.

• Los siguientes ciclos de replicación diferencial se programan según la lógica siguiente: min[max[1 hour, (<Previous delta replication cycle time>/2)], 12 hours].

  Es decir, la siguiente replicación diferencial se programa antes de 1 hora y no más tarde de 12 horas. Por ejemplo, si una máquina virtual tarda 4 horas en un ciclo de replicación diferencial, el siguiente ciclo de replicación diferencial se programa en 2 horas y no en la próxima hora.

  Nota:

  La lógica de programación es diferente después de que finalice la replicación inicial. El primer ciclo delta se programa inmediatamente después de que finalice la replicación inicial. Los ciclos posteriores siguen la lógica de programación.

• Al desencadenar la migración, se produce un ciclo de replicación diferencial a petición (conmutación por error previa) para la máquina virtual antes de la migración.

Establecimiento de prioridades

Esta es la priorización de máquinas virtuales para varias fases de replicación:

• Las replicaciones de máquinas virtuales en curso tienen prioridad sobre las replicaciones programadas (nuevas replicaciones).
• El ciclo de replicación diferencial a petición (conmutación por error previa) tiene la prioridad más alta, seguido del ciclo de replicación inicial. El ciclo de replicación diferencial tiene la prioridad más baja.

Cada vez que se desencadena una operación de migración, se programa el ciclo de replicación a petición de la máquina virtual. Otras replicaciones en curso tienen que esperar para ver si compiten por recursos.

Restricciones

Las restricciones siguientes ayudan a garantizar que no supere los límites de IOPS en las redes de área de almacenamiento:

• Cada dispositivo de Azure Migrate admite la replicación de 52 discos en paralelo.
• Cada host ESXi admite 8 discos. Cada host ESXi tiene un búfer NFC de 32 MB. Por lo tanto, puede programar 8 discos en el host. (Cada disco ocupa 4 MB de búfer para la respuesta a incidentes y la recuperación ante desastres).
• Cada almacén de datos puede tener un máximo de 15 instantáneas de disco. La única excepción es cuando hay más de 15 discos conectados a una máquina virtual.

Replicación de escalabilidad horizontal

Azure Migrate admite la replicación simultánea de 500 máquinas virtuales. Cuando planee replicar más de 300 máquinas virtuales, debe implementar un dispositivo de escalabilidad horizontal. El dispositivo de escalabilidad horizontal es similar a un dispositivo principal de Azure Migrate, pero solo consta de un agente de puerta de enlace para facilitar la transferencia de datos a Azure.

En el diagrama siguiente se muestra la manera recomendada de usar el dispositivo de escalabilidad horizontal.

Puede implementar el dispositivo de escalabilidad horizontal en cualquier momento después de configurar el dispositivo principal, pero no es necesario hasta que 300 máquinas virtuales se replican simultáneamente. Cuando se replican 300 máquinas virtuales simultáneamente, debe implementar el dispositivo de escalabilidad horizontal para continuar.

Detener la replicación o completar una migración

Al detener la replicación, se eliminan los discos administrados intermedios (discos de inicialización) creados durante la replicación. Solo puede detener la replicación durante una replicación activa. Puede seleccionar Completar migración para detener la replicación una vez migrada la máquina virtual.

Puede replicar la máquina virtual para la que se detiene la replicación habilitando de nuevo la replicación. Si se ha migrado la máquina virtual, puede reanudar la replicación y la migración de nuevo.

Como procedimiento recomendado, siempre debe completar la migración después de que la máquina virtual se migre correctamente a Azure. Esta práctica garantiza que no incurra en cargos adicionales por transacciones de almacenamiento en los discos administrados intermedios (discos de inicialización).

En algunos casos, la detención de la replicación tarda tiempo. El motivo es que cada vez que se detiene la replicación, el ciclo de replicación en curso se completa (solo cuando la máquina virtual está sincronizada diferencialmente) antes de eliminar los artefactos.

Impacto del abandono

Puede minimizar la cantidad de transferencia de datos en cada ciclo de replicación al permitir que los datos se doble tanto como sea posible antes de programar el siguiente ciclo. Dado que la replicación sin agente incorpora datos, el patrón de modificación es más importante que la tasa de modificación. Cuando un archivo se escribe una y otra vez, la tasa no tiene un gran efecto. Sin embargo, un patrón en el que se escriben todos los demás sectores produce una gran renovación en el ciclo siguiente.

Si el ciclo de replicación diferencial actual experimenta retrasos debido a una elevada renovación de datos, es posible que se retrase el inicio del ciclo posterior. Un mayor volumen de datos que se va a replicar para un disco específico amplía la duración necesaria para crear un punto de recuperación. Como resultado, el ciclo de migración final tarda más tiempo. Esta situación conduce a una ventana de apagado extendida para la máquina virtual de origen.

Si el tamaño de la instantánea aumenta (debido al patrón de renovación) en una medida en que cruza la capacidad disponible del almacén de datos, existe el riesgo de que el almacén de datos se esté quedando sin espacio. Esta situación puede afectar negativamente a las cargas de trabajo de producción y podría hacer que la máquina virtual de origen no responda.

Para mitigar este riesgo, se recomienda aumentar el tamaño del almacén de datos de forma proactiva. Si varias máquinas virtuales que va a replicar simultáneamente tienen discos en un almacén de datos con poca capacidad disponible, le recomendamos que realice migraciones de una máquina virtual a la vez para evitar la contención de recursos.

Administración de la replicación

Limitaciones

Puede aumentar o disminuir el ancho de banda de replicación mediante NetQosPolicy. El valor AppNamePrefix que se va a usar en NetQosPolicy es GatewayWindowsService.exe.

Para limitar el tráfico de replicación desde el dispositivo de Azure Migrate, puede crear una directiva como en el ejemplo siguiente en el dispositivo. Esta directiva se aplica a todas las máquinas virtuales de replicación desde el dispositivo de Azure Migrate simultáneamente.

New-NetQosPolicy -Name "ThrottleReplication" -AppPathNameMatchCondition "GatewayWindowsService.exe" -ThrottleRateActionBitsPerSecond 1MB

También puede aumentar y reducir el ancho de banda de replicación según una programación mediante el script de ejemplo.

Ventana sin disponibilidad

Azure Migrate proporciona un mecanismo basado en la configuración que puede usar para especificar el intervalo de tiempo durante el que no desea que continúe ninguna replicación. Este intervalo se denomina ventana sin disponibilidad. La necesidad de una ventana sin disponibilidad puede surgir en varios escenarios, como cuando el entorno de origen está restringido a los recursos o cuando desea que la replicación se produzca solo fuera del horario comercial.

Puede especificar una ventana sin disponibilidad para el dispositivo mediante la creación o actualización del archivo GatewayDataWorker.json en C:\ProgramData\Microsoft Azure\Config. Un archivo típico tiene este formato:

{
    
    "BlackoutWindows": "List of blackout windows"
    
}

La lista de ventanas sin disponibilidad es una cadena delimitada por canalización (|) con el formato <DayOfWeek>;<StartTime>;<Duration>. Puede especificar la duración en días, horas y minutos. Por ejemplo, puede especificar las ventanas sin disponibilidad como:

{
    
    "BlackoutWindows": "Monday;7:00;7h | Tuesday;8:00;1d7h | Wednesday;16:00;1d | Thursday;18:00;5h | Friday;13:00;8m"
    
}

El primer valor del ejemplo anterior indica una ventana sin disponibilidad que se inicia cada lunes a las 7:00 a. m. hora local (hora en el dispositivo) y dura 7 horas.

Después de crear o actualizar GatewayDataWorker.json con este contenido, debe reiniciar el servicio de puerta de enlace en el dispositivo para que estos cambios surtan efecto.

En el escenario de escalado horizontal, el dispositivo principal y el dispositivo de escalabilidad horizontal respetan las ventanas sin disponibilidad de forma independiente. Como procedimiento recomendado, se recomienda mantener las ventanas coherentes entre dispositivos.

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