Architektura migracji bez agenta

W tym artykule opisano pojęcia dotyczące replikacji podczas migrowania maszyn wirtualnych VMware przy użyciu metody migracji bez agenta w usłudze Azure Migrate.

Proces replikacji

Opcja replikacji bez agenta działa przy użyciu migawek VMware i technologii VMware change block tracking (CBT) w celu replikowania danych z dysków maszyn wirtualnych. Na poniższym diagramie blokowym przedstawiono kroki związane z migracją maszyn wirtualnych przy użyciu usługi Azure Migrate.

Podczas konfigurowania replikacji dla maszyny wirtualnej przechodzi ona przez fazę replikacji początkowej. W tej fazie usługa Azure Migrate tworzy migawkę maszyny wirtualnej. Następnie usługa replikuje pełną kopię danych z dysków migawek do dysków zarządzanych w ramach subskrypcji docelowej.

Po zakończeniu replikacji początkowej maszyny wirtualnej proces replikacji przechodzi do fazy replikacji przyrostowej (replikacji różnicowej). W tej fazie zmiany danych, które wystąpiły od początku ostatniego ukończonego cyklu replikacji, są replikowane i zapisywane na dyskach zarządzanych repliki. Ta część procesu synchronizuje replikację ze zmianami na maszynie wirtualnej.

Usługa Azure Migrate używa technologii VMware CBT do śledzenia zmian między cyklami replikacji. Na początku cyklu replikacji usługa Azure Migrate tworzy migawkę maszyny wirtualnej. Usługa używa narzędzia CBT do pobierania zmian między bieżącą migawką a ostatnią pomyślnie zreplikowanymi migawkami. Tylko dane, które uległy zmianie od poprzedniego ukończonego cyklu replikacji, są replikowane, aby zachować synchronizację maszyny wirtualnej. Na końcu każdego cyklu replikacji jest zwalniana migawka, a usługa Azure Migrate przeprowadza konsolidację migawek dla maszyny wirtualnej.

Podczas wykonywania operacji migracji na replikowanej maszynie wirtualnej cykl replikacji różnicowej na żądanie replikuje pozostałe zmiany od ostatniego cyklu replikacji. Po zakończeniu cyklu na żądanie usługa Azure Migrate tworzy maszynę wirtualną na platformie Azure przy użyciu dysków zarządzanych repliki odpowiadających maszynie wirtualnej.

Przed wyzwoleniem migracji należy zamknąć lokalną maszynę wirtualną. Zamknięcie maszyny wirtualnej uniemożliwia utratę danych podczas migracji.

Po pomyślnym zakończeniu migracji i ponownym uruchomieniu maszyny wirtualnej na platformie Azure upewnij się, że zatrzymasz replikację maszyny wirtualnej. Zatrzymanie replikacji powoduje usunięcie dysków pośrednich (dysków inicjujących), które zostały utworzone podczas replikacji danych. Następnie należy unikać naliczania dodatkowych opłat związanych z transakcjami magazynu na tych dyskach.

Cykle replikacji

Cykl replikacji to okresowy proces przesyłania danych ze środowiska lokalnego do dysków zarządzanych platformy Azure. Pełny cykl replikacji składa się z następujących kroków:

1. Utwórz migawkę programu VMware dla każdego dysku skojarzonego z maszyną wirtualną.
2. Przekazywanie danych na konto magazynu dzienników na platformie Azure.
3. Zwolnij migawkę.
4. Konsolidowanie dysków VMware.

Cykl zostanie ukończony po skonsolidowanym dysku.

Składniki replikacji

Urządzenie usługi Azure Migrate ma następujące składniki lokalne , które są odpowiedzialne za replikację:

• Agent replikacji danych
• Agent bramy

Poniższa tabela zawiera podsumowanie składników platformy Azure tworzonych podczas korzystania z metody bez agenta migracji maszyn wirtualnych VMware.

Wymagane uprawnienia

Po pierwszym uruchomieniu replikacji zalogowany użytkownik musi mieć następujące role:

• Właściciel lub współautor i administrator dostępu użytkowników w grupie zasobów projektu usługi Azure Migrate i docelowej grupie zasobów

W przypadku kolejnych replikacji zalogowany użytkownik musi mieć następujące role:

• Właściciel lub współautor w grupie zasobów projektu usługi Azure Migrate i docelowej grupie zasobów

Oprócz powyższych ról zalogowany użytkownik musi mieć następujące uprawnienia na poziomie subskrypcji: Microsoft.Resources/subscriptions/resourceGroups/read.

Integralność danych

Istnieją dwa etapy w każdym cyklu replikacji, aby zapewnić integralność danych między dyskiem lokalnym (dyskiem źródłowym) i dyskiem repliki na platformie Azure (dysk docelowy).

Weryfikowanie replikacji

Pierwszy etap sprawdza, czy każdy sektor, który zmienił się na dysku źródłowym, jest replikowany na dysk docelowy. Walidacja jest wykonywana przy użyciu map bitowych.

Dysk źródłowy jest podzielony na sektory 512 bajtów. Każdy sektor na dysku źródłowym jest mapowany na bit w mapie bitowej. Po rozpoczęciu replikacji danych usługa Azure Migrate tworzy mapę bitową dla wszystkich zmienionych bloków (w cyklu różnicowym) na dysku źródłowym, który należy replikować. Podobnie, gdy dane są przesyłane na docelowy dysk platformy Azure, usługa Azure Migrate tworzy mapę bitową.

Po pomyślnym zakończeniu transferu danych usługa w chmurze porównuje dwie mapy bitowe, aby upewnić się, że nie przegapiła żadnego zmienionego bloku. Jeśli między mapami bitowymi występuje niezgodność, cykl zostanie uznany za nieudany. Ponieważ każdy cykl jest ponownie synchronizowany, niezgodność jest stała w następnym cyklu.

Sprawdzanie replikowanych danych

Drugi etap zapewnia, że dane przesyłane do dysków platformy Azure są takie same jak dane replikowane z dysków źródłowych.

Każdy przekazany blok jest skompresowany i zaszyfrowany przed zapisaniem go jako obiekt blob na koncie magazynu dzienników. Usługa Azure Migrate oblicza sumę kontrolną tego bloku przed kompresją. Ta suma kontrolna jest przechowywana jako metadane wraz z skompresowanymi danymi.

Po dekompresji usługa Azure Migrate oblicza sumę kontrolną danych i porównuje ją z sumą kontrolną obliczoną w środowisku źródłowym. Jeśli występuje niezgodność, dane nie są zapisywane na dyskach platformy Azure, a cykl jest uznawany za niepowodzenie. Ponieważ każdy cykl jest ponownie synchronizowany, niezgodność jest stała w następnym cyklu.

Zabezpieczenia

Urządzenie usługi Azure Migrate kompresuje dane i szyfruje je przed przekazaniem. Dane są przesyłane za pośrednictwem bezpiecznego kanału komunikacyjnego korzystającego z protokołów HTTPS i TLS 1.2 lub nowszych. Ponadto usługa Azure Storage automatycznie szyfruje dane, gdy są utrwalane w chmurze (szyfrowanie magazynowane).

Stan replikacji

Gdy maszyna wirtualna przechodzi replikację (kopiowanie danych), istnieje kilka możliwych stanów:

• Replikacja początkowa w kolejce: maszyna wirtualna jest kolejkowana do replikacji lub migracji, ponieważ inne maszyny wirtualne mogą zużywać zasoby lokalne podczas replikacji lub migracji. Po uwolnieniu zasobów ta maszyna wirtualna jest przetwarzana.
• Replikacja początkowa w toku: maszyna wirtualna jest zaplanowana na potrzeby replikacji początkowej.
• Replikacja początkowa: maszyna wirtualna przechodzi replikację początkową. Gdy maszyna wirtualna przechodzi replikację początkową, nie można kontynuować migracji testowej ani migracji produkcyjnej. Replikację można zatrzymać tylko na tym etapie.
• Replikacja początkowa (x%): replikacja początkowa jest aktywna i postępuje zgodnie z pokazaną wartością procentową.
• Synchronizacja różnicowa: maszyna wirtualna może przechodzić cykl replikacji różnicowej, który replikuje pozostały współczynnik zmian danych od ostatniego cyklu replikacji.
• Wstrzymywanie w toku: maszyna wirtualna przechodzi aktywny cykl replikacji różnicowej i jest wstrzymana.
• Wstrzymano: cykle replikacji są wstrzymane. Cykle replikacji można wznowić, wykonując operację w celu wznowienia replikacji.
• Wznawianie w kolejce: maszyna wirtualna jest w kolejce do wznowienia replikacji, ponieważ inne maszyny wirtualne obecnie zużywają zasoby lokalne.
• Wznawianie w toku (x%): cykl replikacji jest wznawiany dla maszyny wirtualnej i postępuje zgodnie z pokazaną wartością procentową.
• Zatrzymaj replikację w toku: Trwa oczyszczanie replikacji. Po zatrzymaniu replikacji zostaną usunięte pośrednie dyski zarządzane (dyski inicjujne) utworzone podczas replikacji. Więcej informacji na temat zatrzymywania replikacji można dowiedzieć się w dalszej części tego artykułu.
• Zakończono migrację w toku: Czyszczenie migracji jest w toku. Po zakończeniu migracji zostaną usunięte pośrednie dyski zarządzane (dyski inicjowane) utworzone podczas replikacji. Więcej informacji na temat kończenia replikacji można dowiedzieć się w dalszej części tego artykułu.
• — jeśli maszyna wirtualna zostanie pomyślnie zmigrowana lub zatrzymana replikacja, stan zmieni się na kreskę. Po zakończeniu migracji lub zatrzymaniu replikacji i pomyślnym zakończeniu operacji maszyna wirtualna zostanie usunięta z listy replikowanych maszyn. Maszynę wirtualną można znaleźć na karcie maszyn wirtualnych w kreatorze replikacji.

Inne stany

• Replikacja początkowa nie powiodła się: nie można skopiować danych początkowych dla maszyny wirtualnej. Postępuj zgodnie ze wskazówkami dotyczącymi korygowania, aby rozwiązać ten problem.

• Oczekiwanie na naprawę: wystąpił problem w cyklu replikacji. Możesz wybrać link, aby zrozumieć możliwe przyczyny i akcje do skorygowania (zgodnie z obowiązującymi). Jeśli wybrano opcję Automatyczna naprawa replikacji , wybierając pozycję Tak po wyzwoleniu replikacji maszyny wirtualnej, narzędzie spróbuje go naprawić. W przeciwnym razie wybierz maszynę wirtualną, a następnie wybierz pozycję Napraw replikację.

  Jeśli nie wybrano opcji Automatyczna naprawa replikacji lub jeśli krok naprawy nie zadziałał, zatrzymaj replikację maszyny wirtualnej. Zresetuj usługę CBT na maszynie wirtualnej, a następnie ponownie skonfiguruj replikację.

• Naprawiono replikację w kolejce: maszyna wirtualna jest kolejkowana do naprawy replikacji, ponieważ inne maszyny wirtualne zużywają zasoby lokalne. Po uwolnieniu zasobów maszyna wirtualna jest przetwarzana do naprawy replikacji.

• Ponowna synchronizacja (x%): maszyna wirtualna przechodzi ponowną synchronizację danych. Ta ponowna synchronizacja może wystąpić, jeśli wystąpił problem lub niezgodność podczas replikacji danych.

• Zatrzymaj replikację/ukończenie migracji nie powiodło się: wybierz link, aby zrozumieć możliwe przyczyny niepowodzenia i akcji korygowania (zgodnie z obowiązującymi).

Stan migracji testowej lub migracji produkcyjnej

• Oczekiwanie na migrację testową: maszyna wirtualna znajduje się w fazie replikacji różnicowej. Teraz możesz przeprowadzić migrację testowa (lub migrację produkcyjną).
• Oczekiwanie na wyczyszczenie migracji testowej: po zakończeniu migracji testowej wykonaj czyszczenie migracji testowej, aby uniknąć opłat na platformie Azure.
• Gotowa do migracji: maszyna wirtualna jest gotowa do migracji na platformę Azure.
• Migracja w toku w kolejce: maszyna wirtualna jest kolejkowana do migracji, ponieważ inne maszyny wirtualne zużywają zasoby lokalne podczas replikacji (lub migracji). Po uwolnieniu zasobów maszyna wirtualna jest przetwarzana.
• Trwa testowanie migracji/migracji: maszyna wirtualna przechodzi migrację testową lub migrację produkcyjną. Możesz wybrać link, aby sprawdzić bieżące zadanie migracji.
• Data, sygnatura czasowa: migracja testowa lub migracja produkcyjna miała miejsce w tej dacie i godzinie.
• –: Replikacja początkowa jest w toku. Migrację testową lub migrację produkcyjną można wykonać po przejściu procesu replikacji do fazy synchronizacji różnicowej (replikacji przyrostowej).

Inne stany

• Ukończono z informacjami: Zadanie migracji testowej lub migracji produkcyjnej zostało zakończone z informacjami. Możesz wybrać link, aby sprawdzić ostatnie zadanie migracji pod kątem możliwych przyczyn i akcji korygowania (zgodnie z obowiązującymi).
• Niepowodzenie: zadanie migracji testowej lub migracji produkcyjnej nie powiodło się. Możesz wybrać link, aby sprawdzić ostatnie zadanie migracji pod kątem możliwych przyczyn i akcji do skorygowania.

Logika planowania

Replikacja początkowa jest zaplanowana podczas konfigurowania replikacji dla maszyny wirtualnej. Następnie następują replikacje przyrostowe (replikacje różnicowe).

Cykle replikacji różnicowej są zaplanowane w następujący sposób:

• Pierwszy cykl replikacji różnicowej jest zaplanowany natychmiast po zakończeniu cyklu replikacji początkowej.

• Następne cykle replikacji różnicowej są zaplanowane zgodnie z następującą logiką: min[max[1 hour, (<Previous delta replication cycle time>/2)], 12 hours].

  Oznacza to, że kolejna replikacja różnicowa jest zaplanowana nie wcześniej niż 1 godzinę i nie później niż 12 godzin. Jeśli na przykład maszyna wirtualna trwa 4 godziny dla cyklu replikacji różnicowej, następny cykl replikacji różnicowej jest zaplanowany w ciągu 2 godzin, a nie w ciągu następnej godziny.

  Uwaga

  Logika planowania jest inna po zakończeniu replikacji początkowej. Pierwszy cykl różnicowy jest zaplanowany natychmiast po zakończeniu replikacji początkowej. Kolejne cykle są zgodne z logiką planowania.

• Po wyzwoleniu migracji następuje cykl replikacji różnicowej na żądanie (przed przejściem w tryb failover) dla maszyny wirtualnej przed migracją.

Priorytetyzacja

Poniżej przedstawiono priorytetyzację maszyn wirtualnych na różnych etapach replikacji:

• Bieżące replikacje maszyn wirtualnych są priorytetowe w przypadku zaplanowanych replikacji (nowe replikacje).
• Cykl replikacji różnicowej na żądanie (przed przejściem w tryb failover) ma najwyższy priorytet, a następnie cykl replikacji początkowej. Cykl replikacji różnicowej ma najniższy priorytet.

Za każdym razem, gdy wyzwalasz operację migracji, zaplanowano cykl replikacji na żądanie dla maszyny wirtualnej. Inne trwające replikacje muszą czekać, jeśli rywalizują o zasoby.

Ograniczenia

Następujące ograniczenia pomagają zagwarantować, że nie przekroczysz limitów liczby operacji we/wy na sekundę w sieciach magazynowania:

• Każde urządzenie usługi Azure Migrate obsługuje replikację 52 dysków równolegle.
• Każdy host ESXi obsługuje osiem dysków. Każdy host ESXi ma bufor NFC 32 MB. W związku z tym można zaplanować 8 dysków na hoście. (Każdy dysk zajmuje 4 MB buforu na potrzeby reagowania na zdarzenia i odzyskiwania po awarii).
• Każdy magazyn danych może mieć maksymalnie 15 migawek dysków. Jedynym wyjątkiem jest to, że do maszyny wirtualnej jest dołączonych więcej niż 15 dysków.

Replikacja skalowana w poziomie

Usługa Azure Migrate obsługuje współbieżną replikację 500 maszyn wirtualnych. Jeśli planujesz replikować więcej niż 300 maszyn wirtualnych, należy wdrożyć urządzenie skalowane w poziomie. Urządzenie skalowane w poziomie jest podobne do podstawowego urządzenia usługi Azure Migrate, ale składa się tylko z agenta bramy w celu ułatwienia transferu danych na platformę Azure.

Na poniższym diagramie przedstawiono zalecany sposób korzystania z urządzenia skalowalnego w poziomie.

Urządzenie skalowane w poziomie można wdrożyć w dowolnym momencie po skonfigurowaniu urządzenia podstawowego, ale nie jest wymagane, dopóki 300 maszyn wirtualnych nie będzie replikowane współbieżnie. Gdy 300 maszyn wirtualnych replikuje się współbieżnie, należy wdrożyć urządzenie skalowane w poziomie, aby kontynuować.

Zatrzymywanie replikacji lub kończenie migracji

Po zatrzymaniu replikacji zostaną usunięte pośrednie dyski zarządzane (dyski inicjujne) utworzone podczas replikacji. Replikację można zatrzymać tylko podczas aktywnej replikacji. Możesz wybrać opcję Zakończ migrację , aby zatrzymać replikację po przeprowadzeniu migracji maszyny wirtualnej.

Maszynę wirtualną, dla której replikacja została zatrzymana, można ponownie włączyć replikację. Jeśli maszyna wirtualna została zmigrowana, możesz wznowić replikację i migrację ponownie.

Najlepszym rozwiązaniem jest zawsze ukończenie migracji po pomyślnym przeprowadzeniu migracji maszyny wirtualnej na platformę Azure. Dzięki temu nie są naliczane dodatkowe opłaty za transakcje magazynu na pośrednich dyskach zarządzanych (dyskach inicjujących).

W niektórych przypadkach zatrzymywanie replikacji zajmuje trochę czasu. Przyczyną jest to, że za każdym razem, gdy zatrzymasz replikację, bieżący cykl replikacji zostanie ukończony (tylko wtedy, gdy maszyna wirtualna jest w synchronizacji różnicowej) przed usunięciem artefaktów.

Wpływ zmian

Można zminimalizować ilość transferu danych w każdym cyklu replikacji, umożliwiając składanie danych tak bardzo, jak to możliwe przed zaplanowanym następnym cyklem. Ponieważ replikacja bez agenta składa się w danych, wzorzec zmian jest ważniejszy niż współczynnik zmian. Gdy plik zostanie zapisany ponownie i ponownie, szybkość nie ma dużego wpływu. Jednak wzorzec, w którym każdy inny sektor jest zapisywany, powoduje wysoki współczynnik zmian w następnym cyklu.

Jeśli bieżący cykl replikacji różnicowej wystąpi opóźnienia z powodu dużego współczynnika zmian danych, zainicjowanie kolejnego cyklu może zostać opóźnione. Większa ilość danych do replikacji dla określonego dysku wydłuża czas trwania wymagany do utworzenia punktu odzyskiwania. W związku z tym ostateczny cykl migracji trwa dłużej. Taka sytuacja prowadzi do rozszerzonego okna zamykania źródłowej maszyny wirtualnej.

Jeśli rozmiar migawki wzrośnie (ze względu na wzorzec zmian) w zakresie, który przekracza dostępną pojemność magazynu danych, istnieje ryzyko wyczerpania miejsca w magazynie danych. Taka sytuacja może niekorzystnie wpłynąć na obciążenia produkcyjne i może spowodować, że źródłowa maszyna wirtualna nie odpowiada.

Aby ograniczyć to ryzyko, zalecamy proaktywne zwiększenie rozmiaru magazynu danych. Jeśli wiele maszyn wirtualnych replikujących jednocześnie ma dyski w magazynie danych o niskiej dostępnej pojemności, zalecamy przeprowadzenie migracji jednej maszyny wirtualnej naraz, aby uniknąć rywalizacji o zasoby.

Zarządzanie replikacją

Ograniczanie przepływności

Przepustowość replikacji można zwiększyć lub zmniejszyć przy użyciu polecenia NetQosPolicy. Wartość AppNamePrefix do użycia w parametrze NetQosPolicy to GatewayWindowsService.exe.

Aby ograniczyć ruch replikacji z urządzenia usługi Azure Migrate, możesz utworzyć zasady podobne do poniższego przykładu na urządzeniu. Te zasady dotyczą wszystkich replikowanych maszyn wirtualnych z urządzenia usługi Azure Migrate jednocześnie.

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

Możesz również zwiększyć i zmniejszyć przepustowość replikacji na podstawie harmonogramu przy użyciu przykładowego skryptu.

Okno zaciemniania

Usługa Azure Migrate udostępnia mechanizm oparty na konfiguracji, którego można użyć do określenia interwału czasu, w którym nie chcesz kontynuować żadnych replikacji. Ten interwał jest nazywany oknem zaciemnienia. Potrzeba zaciemnienia okna może wystąpić w wielu scenariuszach, takich jak ograniczenie środowiska źródłowego lub gdy replikacja ma nastąpić tylko poza godzinami pracy.

Możesz określić okno zaciemnienia dla urządzenia, tworząc lub aktualizując GatewayDataWorker.json plik w pliku .C:\ProgramData\Microsoft Azure\Config Typowy plik ma następujący formularz:

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

Lista okien zaciemniania jest ciągiem rozdzielanym potokiem (|) w formacie <DayOfWeek>;<StartTime>;<Duration>. Możesz określić czas trwania w dniach, godzinach i minutach. Na przykład można określić okna zaciemnienia jako:

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

Pierwsza wartość w poprzednim przykładzie wskazuje okno zaciemnienia, które rozpoczyna się co poniedziałek o godzinie 7:00 czasu lokalnego (czasu na urządzeniu) i trwa 7 godzin.

Po utworzeniu lub zaktualizowaniu GatewayDataWorker.json tej zawartości należy ponownie uruchomić usługę bramy na urządzeniu, aby te zmiany zaczęły obowiązywać.

W scenariuszu skalowalnym w poziomie urządzenie podstawowe i urządzenie skalowane w poziomie niezależnie honoruje okna zaciemnienia. Najlepszym rozwiązaniem jest zapewnienie spójności okien między urządzeniami.

Treści powiązane

• Migrowanie maszyn wirtualnych VMware na platformę Azure (bez agentów)