Windows Server 2008 R2 Hyper-V - Live Migration

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1 Windows Server 2008 R2 Hyper-V - Live Migration White paper Pubblicato: agosto 09 Il presente documento può essere soggetto a modifiche prima del rilascio del prodotto software descritto. Le informazioni contenute nel presente documento rappresentano le conoscenze attuali di Microsoft Corporation sugli argomenti trattati, alla data della pubblicazione. Poiché Microsoft deve far fronte alle mutevoli condizioni del mercato, il documento non è impegnativo per Microsoft e Microsoft non garantisce l'accuratezza delle informazioni qui contenute, dopo la data della pubblicazione. Questo documento è stato realizzato esclusivamente per scopi informativi. MICROSOFT ESCLUDE OGNI GARANZIA ESPRESSA O IMPLICITA IN QUESTO DOCUMENTO. Il rispetto di tutte le applicabili leggi in materia di copyright è esclusivamente a carico dell'utente. Fermi restando tutti i diritti coperti da copyright, nessuna parte di questo documento potrà comunque essere riprodotta o inserita in un sistema di riproduzione o trasmessa in qualsiasi forma e con qualsiasi mezzo (in formato elettronico, meccanico, su fotocopia, come registrazione o altro) per qualsiasi scopo, senza il permesso scritto di Microsoft Corporation. Microsoft può essere titolare di brevetti, domande di brevetto, marchi, copyright o altri diritti di proprietà intellettuale relativi all'oggetto del presente documento. Salvo quanto espressamente previsto in un contratto scritto di licenza Microsoft, la consegna del presente documento non implica la concessione di alcuna licenza su tali brevetti, marchi, copyright o altra proprietà intellettuale Microsoft Corporation. Tutti i diritti riservati. Ogni riferimento a società, organizzazioni, prodotti, nomi di dominio, indirizzi di posta elettronica, loghi, persone, luoghi ed eventi utilizzati negli esempi è puramente casuale. Pertanto, non può essere desunta alcuna associazione con società, organizzazioni, prodotti, nomi di dominio, indirizzi di posta elettronica, loghi, persone, luoghi o eventi reali. Microsoft, SharePoint, Windows Server e il logo Windows sono marchi o marchi registrati di Microsoft Corporation negli Stati Uniti e/o in altri paesi. Tutti gli altri marchi appartengono ai rispettivi proprietari.

2 Sommario Valore aziendale di Windows Server 2008 R2 Hyper V e di Live Migration...3 Panoramica delle funzioni di Windows Server 2008 R2 Hyper V...4 Archiviazione della VM dinamica...4 Supporto per i processori migliorato...5 Supporto per la connettività di rete migliorato...5 CSV (Cluster Shared Volumes)...5 Live Migration...5 Panoramica di Live Migration...6 Confronto tra la migrazione in tempo reale e la migrazione rapida...6 Architettura di Live Migration...7 Requisiti...7 Scenari di Live Migration...13 Manutenzione di computer fisici...13 Data center dinamico...15 IT ecocompatibile...16 Implementazione di Live Migration...17 Gestione di Live Migration...18 Riepilogo...19 Windows Server 2008 R2 Hyper V Live Migration Pagina 2

3 Valore aziendale di Windows Server 2008 R2 Hyper V e di Live Migration Oggi, i reparti IT sono costantemente sotto pressione perché devono riuscire a gestire e supportare le risorse informatiche in crescente aumento, riducendo, al contempo, i costi. La virtualizzazione dei server, che consente di eseguire sullo stesso server fisico più sistemi operativi alla volta, è diventata un metodo ampiamente accettato in grado di soddisfare queste esigenze. Trasformando i server fisici sottoutilizzati in macchine virtuali in esecuzione su un singolo server fisico, le organizzazioni possono ridurre lo spazio e i costi di alimentazione e hardware dei data center. Poiché le macchine virtuali sono, in genere, più rapide da ripristinare in caso di emergenza rispetto ai computer fisici, la virtualizzazione aumenta anche i tempi di attività e l'affidabilità dei server. Per aiutare i clienti ad adottare la virtualizzazione con facilità, Microsoft ha sviluppato una soluzione di virtualizzazione dei server di nuova generazione, inclusa come funzionalità in Microsoft Windows Server 2008 R2. Hyper V TM è una piattaforma di virtualizzazione che garantisce affidabilità e scalabilità immediate, oltre a un unico set di strumenti integrati per la gestione delle risorse fisiche e virtuali. Windows Server 2008 R2 aggiunge alla piattaforma Hyper V potenti miglioramenti, tra cui una maggiore disponibilità, una gestione migliorata e un'implementazione semplificata. La nuova versione di Hyper V include anche un'interessante funzione denominata Live Migration, che consente lo spostamento di server virtuali su host fisici del data center "Prevediamo di aggiungere altri 75 server dotati di Hyper V, il che ci porterà a un risparmio annuale di oltre $ Nel periodo in cui abbiamo acquistato la nostra quinta macchina virtuale, pagavamo in genere l'host. A lungo termine, saremo in grado di ridurre il numero di server del data center del 75%, passando da circa 400 a meno di 100." Robert McShinsky, amministratore di sistemi senior, Dartmouth Hitchcock Medical Center senza tempi di inattività percepiti dagli utenti, in modo da consentire ai reparti IT di ristrutturare il data center in base alle esigenze aziendali senza dover interrompere importanti flussi di lavoro. Live Migration assicura tempi di attività elevatissimi per le macchine virtuali e offre un'infrastruttura IT dinamica. Questa funzione facilita la gestione e gli aggiornamenti hardware, il failover manuale e il consolidamento dei carichi di lavoro su un numero inferiore di server. Con un tale livello di automazione dei data center, le aziende possono risparmiare sui costi IT relativi alla manodopera, all'alimentazione, al raffreddamento e alla manutenzione. Il presente white paper analizza l'architettura, gli scenari, l'implementazione e la gestione di Live Migration. Evidenzia, inoltre, altre nuove e interessanti funzioni disponibili in Windows Server 2008 R2 Hyper V, che possono aiutare le aziende a ottimizzare le risorse e ridurre i costi. Tra queste funzioni, figurano: archiviazione della VM dinamica, supporto per i processori migliorato, supporto per la connettività di rete migliorato e CSV (Cluster Shared Volumes). Windows Server 2008 R2 Hyper V Live Migration Pagina 3

4 Per ulteriori informazioni, visitare il sito Web all'indirizzo: R2.aspx Panoramica delle funzioni di Windows Server 2008 R2 Hyper V Windows Server 2008 R2 Hyper V si basa sull'architettura e sul set di funzioni di Windows Server 2008 Hyper aggiungendo nuove funzioni che migliorano in modo significativo la flessibilità del prodotto. L'adozione della virtualizzazione da parte delle aziende ha portato a una maggiore flessibilità nell'implementazione e nella gestione del ciclo di vita delle applicazioni. I professionisti IT hanno implementato e utilizzato la virtualizzazione per aumentare i flussi di lavoro riducendo l'espansione dei server. Inoltre, la virtualizzazione è stata implementata insieme alle tecnologie di clustering in modo da offrire una solida infrastruttura IT con elevati livelli di disponibilità e ripristino di emergenza. Tuttavia, i clienti desiderano ancora maggiore flessibilità. Windows Server 2008 R2 Hyper V garantisce una flessibilità più elevata grazie alla funzione di migrazione in tempo reale, integrata in Windows Server 2008 R2 Hyper V e Microsoft Hyper V Server 2008 R2. Con la migrazione in tempo reale di Hyper V, è possibile spostare VM in esecuzione da un host fisico Hyper V all'altro, senza incorrere in interruzioni di attività o perdita di servizi. I professionisti IT stanno tentando costantemente di utilizzare la migrazione in tempo reale per creare un ambiente IT dinamico e flessibile in grado di rispondere alle mutevoli esigenze aziendali. La migrazione in tempo reale assicura la tecnologia necessaria per il bilanciamento dinamico dei carichi, il posizionamento delle macchine virtuali (VM), l'elevata disponibilità dei carichi di lavoro virtualizzati durante la manutenzione dei computer fisici e un consumo energetico ridotto per i data center. Windows Server 2008 R2 Hyper V aggiunge nuove e interessanti funzioni a quelle fornite dalla prima versione di Hyper V. Ad esempio, tramite la migrazione in tempo reale in Windows Server 2008 R2 Hyper V, è possibile spostare le VM in esecuzione da un computer fisico all'altro. Lo spazio di archiviazione può essere aggiunto o rimosso da una VM in esecuzione. Inoltre, Windows Server 2008 R2 Hyper V sfrutta appieno l'hardware dei computer fisici grazie al supporto per i processori migliorato e a un maggiore supporto hardware. Questo white paper offre una panoramica delle nuove funzionalità di Windows Server 2008 R2 Hyper V, nonché informazioni dettagliate sulla migrazione in tempo reale. Archiviazione della VM dinamica Windows Server 2008 R2 Hyper V supporta il plug in e la rimozione dello spazio di archiviazione "a caldo". Supportando l'aggiunta o la rimozione di file VHD (Virtual Hard Drive) e di dischi pass through durante l'esecuzione di una VM, Windows Server 2008 R2 Hyper V rende possibile la riconfigurazione rapida delle VM per soddisfare le mutevoli esigenze. Questa funzione consente l'aggiunta e la rimozione dei file VHD e dei dischi pass through sui controller SCSI esistenti delle VM. Nota: l'aggiunta e la rimozione dello spazio di archiviazione a caldo richiede l'installazione, sul sistema operativo ospite, dei servizi di integrazione Hyper V forniti con Windows Server 2008 R2. Windows Server 2008 R2 Hyper V Live Migration Pagina 4

5 Supporto per i processori migliorato Windows Server 2008 R2 Hyper V supporta fino a 32 processori logici. L'incremento al supporto dei processori consente di eseguire carichi di lavoro ancora più elevati su un singolo computer fisico o di aggiungere ulteriori carichi di lavoro su un singolo computer fisico. Windows Server 2008 R2 Hyper V supporta, inoltre, le funzioni SLAT (Second Level Address Translation) e Core Parking della CPU. SLAT utilizza una speciale funzionalità della CPU disponibile nei processori Intel, che supportano le tabelle di paging estese, e nei processori AMD, che supportano la funzione Rapid Virtualization Indexing per eseguire alcune funzioni di gestione della memoria della VM in grado di ridurre i costi legati alla trasformazione degli indirizzi fisici del computer ospite in indirizzi fisici reali. In tal modo, si riducono drasticamente i tempi della CPU di Hypervisor e si risparmia memoria in ogni VM, consentendo al computer fisico di eseguire un maggior carico di lavoro con un minor numero di risorse del sistema. La funzione Core Parking della CPU consente il risparmio energetico tramite l'esecuzione pianificata della VM solo su alcune CPU del server, mettendo le altre CPU in modalità di stand by. Supporto per la connettività di rete migliorato Windows Server 2008 R2 presenta tre nuove funzioni che migliorano le prestazioni della connettività di rete nell'ambiente di virtualizzazione. Il supporto per i frame Jumbo, in precedenza disponibile solo in ambienti non virtuali, è stato esteso alle VM. Questa funzione consente alle macchine virtuali di utilizzare i frame Jumbo fino a 9014 byte di dimensioni, se supportati dalla rete fisica su cui si basa. Il supporto dei frame Jumbo riduce i costi relativi agli stack di rete per byte e aumenta la velocità di throughput. Inoltre, si verifica una riduzione significativa dell'utilizzo della CPU a causa del minor numero di chiamate dagli stack di rete al driver di rete. TCP Chimney, che consente di affidare l'elaborazione TCP/IP all'hardware di rete, è stato esteso anche al mondo virtuale. TCP Chimney migliora le prestazioni della VM consentendo di affidare l'elaborazione di rete all'hardware, soprattutto con reti di oltre 1 Gigabit. Questa funzione è utile soprattutto per i ruoli che coinvolgono grandi quantità di dati trasferiti, ad esempio quello del file server. La funzione VMQ (Virtual Machine Queue) consente alle schede NIC (Network Interface Card) dei computer fisici di utilizzare il DMA per sostituire il contenuto dei pacchetti direttamente nella memoria della VM, aumentando le prestazioni I/O. CSV (Cluster Shared Volumes) Con Windows Server 2008 R2, Hyper V è in grado di utilizzare la funzione CSV per semplificare e ottimizzare l'uso dello spazio di archiviazione condiviso. La funzione CSV consente a più server Windows di accedere allo spazio di archiviazione SAN con un unico spazio dei nomi coerente per tutti i volumi presenti sui sistemi host. Più host possono accedere alla stessa LUN (Logical Unit Number) nello spazio di archiviazione SAN. La funzione CSV consente una migrazione in tempo reale più rapida e una gestione dell'archiviazione più semplice per Hyper V durante l'uso in una configurazione cluster. Cluster Shared Volumes è disponibile come parte della funzione Windows Failover Clustering di Windows Server 2008 R2. Live Migration Una delle nuove funzioni ampiamente anticipate in Windows Server 2008 R2 Hyper V è la migrazione in tempo reale. La parte restante di questo documento descrive in dettaglio la funzione di migrazione in tempo reale di Windows Server 2008 R2 Hyper V, incluse le informazioni sulla modalità di migrazione in tempo reale delle VM in esecuzione; inoltre, descrive vari scenari in cui la migrazione in tempo reale risulta particolarmente utile e i requisiti per la sua implementazione. Windows Server 2008 R2 Hyper V Live Migration Pagina 5

6 Panoramica di Live Migration Come affermato in precedenza, la migrazione in tempo reale è una funzione integrata in Windows Server 2008 R2 Hyper V e Microsoft Hyper V Server 2008 R2. Con la migrazione in tempo reale di Hyper V, è possibile spostare le VM in esecuzione da un host fisico Hyper V all'altro, senza incorrere in interruzioni di attività o perdita di servizi. Consentendo di spostare le macchine virtuali in esecuzione senza tempi di inattività, la migrazione in tempo reale di Hyper V garantisce migliori livelli di flessibilità e valore: Fornisce una migliore agilità: i data center con più host fisici Hyper V possono spostare le VM in esecuzione sul computer fisico migliore in termini di prestazioni, scalabilità o consolidamento ottimale, senza alcun impatto sugli utenti. Riduce i costi e incrementa la produttività: i data center con più host fisici Hyper V possono provvedere alla manutenzione di questi sistemi in maniera più controllata, pianificando i dovuti interventi durante il normale orario di lavoro. La migrazione in tempo reale consente di mantenere online le VM, anche durante la manutenzione, incrementando la produttività sia per gli utenti che per gli amministratori di server. I data center sono anche in grado di ridurre il consumo dell'alimentazione aumentando drasticamente i tassi di consolidamento e spegnendo gli host fisici non utilizzati nelle ore in cui la domanda è più bassa. Confronto tra la migrazione in tempo reale e la migrazione rapida Quick Migration è una funzione di Windows Server 2008 Hyper V e Windows Server 2008 R2 Hyper V. Live Migration e Quick Migration spostano entrambi le VM in esecuzione da un host fisico Hyper V all'altro con la differenza sostanziale che Quick Migration salva, sposta e ripristina una VM, determinando un breve periodo di inattività. Il processo di migrazione in tempo reale utilizza un meccanismo diverso per lo spostamento delle VM in esecuzione su un nuovo computer fisico. Questo processo verrà spiegato in dettaglio nella sezione Architettura di Live Migration del presente documento. Di seguito, viene riportato un riepilogo del processo di migrazione in tempo reale: 1. Tutte le pagine che contengono la memoria della VM vengono trasferite dall'host fisico Hyper V sorgente all'host fisico Hyper V di destinazione. Durante questa operazione, tutte le modifiche apportate alle pagine di memoria della VM vengono registrate. 2. Le pagine modificate durante la fase 1 vengono trasferite al computer fisico di destinazione. 3. L'handler di archiviazione per i file VHD delle VM viene spostato al computer fisico di destinazione. 4. La VM di destinazione viene messa online sul server Hyper V di destinazione. La migrazione in tempo reale produce tempi di inattività decisamente inferiori per la VM sottoposta a migrazione. Ciò rende la migrazione in tempo reale la soluzione migliore per gli utenti che desiderano un accesso ininterrotto alla VM sottoposta a migrazione. Poiché la migrazione in tempo reale viene completata in minor tempo rispetto al timeout del TCP richiesto per la VM sottoposta a migrazione, gli utenti non avvertono alcuna interruzione di attività per la VM in questione durante i passaggi 3 e 4 della migrazione. Nota: Windows Server 2008 Hyper V supporta Quick Migration. Windows Server 2008 R2 Hyper V supporta sia Quick Migration che Live Migration. Windows Server 2008 R2 Hyper V Live Migration Pagina 6

7 Architettura di Live Migration La migrazione in tempo reale di Hyper V è stata progettata per spostare più VM in esecuzione senza alcun impatto sulla disponibilità delle VM da parte degli utenti. Copiando preliminarmente la memoria della VM sottoposta a migrazione sull'host fisico di destinazione, la migrazione in tempo reale riduce il periodo di trasferimento della VM. Una migrazione in tempo reale è deterministica, vale a dire l'amministratore, o lo script, che avvia la migrazione può decidere il computer di destinazione. Il sistema operativo ospite della VM sottoposta a migrazione non è consapevole della migrazione in corso, pertanto non è richiesta alcuna configurazione speciale. Requisiti La migrazione in tempo reale di Hyper V presenta requisiti molto simili a quelli di Hyper V Quick Migration. Per le organizzazioni che già utilizzano la migrazione rapida, il passaggio alla migrazione in tempo reale è molto semplice. Gli host fisici che partecipano alla migrazione in tempo reale devono essere configurati con Microsoft Failover Clustering Services come Failover Cluster e devono utilizzare lo spazio di archiviazione condiviso e lo stesso tipo di processore. Ad esempio, per utilizzare la migrazione in tempo reale per spostare una VM da un host fisico Hyper V all'altro, entrambi gli host fisici devono utilizzare i processori dello stesso produttore. Va notato che non esistono differenze nei requisiti di archiviazione tra la migrazione rapida e quella in tempo reale. Di seguito, viene riportato l'elenco completo dei requisiti della migrazione in tempo reale di Hyper V : La migrazione in tempo reale di Hyper V è supportata dalle seguenti edizioni di Windows Server 2008 R2: o Windows Server 2008 R2 x64 Enterprise Edition o Windows Server 2008 R2 x64 Datacenter Edition La migrazione in tempo reale è supportata anche da Microsoft Hyper V Server 2008 R2. Microsoft Failover Clustering deve essere configurato su tutti gli host fisici che utilizzeranno la migrazione in tempo reale Failover Clustering supporta fino a 16 nodi per cluster Il cluster deve essere configurato con una rete dedicata per il traffico della migrazione in tempo reale I server host fisici devono utilizzare un processore o processori dello stesso produttore Gli host fisici devono essere configurati sulla stessa sottorete TCP/IP Gli host fisici devono disporre di accesso allo spazio di archiviazione condiviso Consigli e note Per l'archiviazione della VM, si consiglia un volume condiviso in un cluster in cui verrà utilizzata la migrazione in tempo reale. Una migrazione in tempo reale può essere attivata tra due nodi cluster in qualsiasi momento. Ciò significa che un cluster supporterà numero_di_nodi/2 migrazioni simultanee in tempo reale. Ad esempio, un cluster da 16 nodi supporterà 8 migrazioni simultanee in tempo reale con una sola sessione di migrazione attiva da ogni nodo del cluster. Si consiglia una connessione Ethernet dedicata da 1 Gigabit per la migrazione in tempo reale tra i nodi del cluster per trasferire l'elevato numero di pagine di memoria tipico per una macchina virtuale. Le configurazioni del cluster convalidate dai fornitori si trovano negli elenchi del programma FCCP sotto l'intestazione di Microsoft Support Policy per Windows Server 2008 Failover Clusters all'indirizzo US; Windows Server 2008 R2 Hyper V Live Migration Pagina 7

8 Funzionamento di Live Migration Il processo di migrazione in tempo reale è stato progettato per spostare una VM in esecuzione dall'host fisico sorgente a quello di destinazione nel più breve tempo possibile. Una migrazione in tempo reale viene avviata da un amministratore tramite uno dei metodi elencati di seguito. La velocità alla quale viene completato il processo dipende in parte dall'hardware utilizzato per i computer fisici sorgente e di destinazione, in parte dalla capacità della rete. Sono tre i metodi con cui è possibile avviare una migrazione in tempo reale: Un amministratore può avviare una migrazione in tempo reale tramite la console di Failover Cluster Management. Se Virtual Machine Manager gestisce host fisici configurati per supportare la migrazione in tempo reale, è possibile utilizzare la sua console di amministrazione per avviare la migrazione. Una migrazione in tempo reale può essere avviata con uno script WMI o PowerShell. Qualsiasi sistema operativo ospite supportato da Hyper V è compatibile con il processo di migrazione in tempo reale Dopo l'avvio della migrazione in tempo reale, si verifica il seguente processo: 1. Configurazione della migrazione in tempo reale Durante la prima fase della migrazione in tempo reale (Figura 1 in basso), l'host fisico sorgente crea una connessione TCP con l'host fisico di destinazione. Questa connessione viene utilizzata per trasferire i dati di configurazione della VM sull'host fisico di destinazione. Viene configurata una VM strutturale sull'host fisico di destinazione e la memoria viene allocata nella VM di destinazione. Figura 1 Configurazione della migrazione in tempo reale Windows Server 2008 R2 Hyper V Live Migration Pagina 8

9 2. Le pagine di memoria vengono trasferite dal nodo sorgente al nodo di destinazione Nella seconda fase della migrazione in tempo reale (Figura 2 in basso), la memoria assegnata alla VM sottoposta a migrazione viene copiata sulla rete nell'host fisico di destinazione. Questa memoria rappresenta la memoria di lavoro della VM sottoposta a migrazione. Una pagina di memoria presenta una dimensione di 4 KB. Ad esempio, se una VM denominata NYC SVR2 e configurata con 1024 MB di RAM viene sottoposta a una migrazione verso un altro host fisico Hyper V, tutti i 1024 MB di RAM assegnati a questa VM comprenderanno la memoria di lavoro della NYC SVR2. Le pagine utilizzate all'interno della memoria di lavoro della NYC SVR2 vengono copiate nel computer fisico Hyper V di destinazione. Oltre a copiare la memoria di lavoro della NYC SVR2 nell'host fisico di destinazione, Hyper V controlla, dall'host fisico sorgente, le pagine della memoria di lavoro della NYC SVR2. Durante la modifica da parte della NYC SVR2, le pagine di memoria vengono registrate e contrassegnate come modificate. L'elenco delle pagine modificate è semplicemente l'elenco delle pagine di memoria che la NYC SVR2 ha modificato dopo l'inizio della copia della propria memoria di lavoro. Durante questa fase della migrazione, la VM in questione continua a rimanere in esecuzione. Hyper V ripete il processo di copia della memoria varie volte; ogni volta, un numero sempre minore di pagine modificate dovrà essere copiato nel computer fisico di destinazione. Una volta copiata la memoria di lavoro nell'host fisico di destinazione, inizia la fase seguente della migrazione in tempo reale. Figura 2 Pagine di memoria trasferite Windows Server 2008 R2 Hyper V Live Migration Pagina 9

10 3. Pagine di memoria trasferite Un processo finale di copia della memoria copia le restanti pagine modificate della NYC SVR2 nell'host fisico di destinazione. L'host fisico sorgente trasferisce il registro e lo stato del dispositivo della VM nell'host fisico di destinazione. Durante questa fase della migrazione in tempo reale, la larghezza di banda della rete disponibile tra gli host fisici sorgente e di destinazione risulta di primaria importanza per la velocità della migrazione stessa. Per tale ragione, si consiglia una connessione Ethernet da 1 Gigabit. Più rapidamente l'host fisico sorgente è in grado di trasferire le pagine modificate dalla memoria di lavoro della VM sottoposta a migrazione, più rapidamente verrà completata la migrazione. È importante notare che il numero di pagine da trasferire in questa fase è determinato dalla modalità con cui la VM accede e modifica le pagine di memoria. Maggiore è il numero di pagine modificate, più lungo sarà il processo di migrazione per consentire il trasferimento di tutte le pagine nell'host fisico di destinazione. Una volta copiate completamente le pagine di memoria modificate nell'host fisico di destinazione, quest'ultimo disporrà della memoria di lavoro aggiornata della NYC SVR2. Ciò significa che la memoria di lavoro della NYC SVR2 sarà presente nell'host fisico di destinazione esattamente nello stato in cui si trovava quando la NYC SVR2 ha iniziato il processo di migrazione. Nota: il processo di migrazione in tempo reale può essere annullato in qualsiasi momento prima di questa fase della migrazione. Figura 3 Pagine modificate trasferite Windows Server 2008 R2 Hyper V Live Migration Pagina 10

11 4. Spostamento dell'handler di archiviazione dalla sorgente alla destinazione Nella quarta fase della migrazione (Figura 4 in basso), il controllo dello spazio di archiviazione associato alla NYC SVR2, ad esempio tutti i file VHD o i dischi pass through, viene trasferito all'host fisico di destinazione. Figura 4 Handler di archiviazione spostato 5. La VM viene messa online nel server di destinazione Nella quinta fase della migrazione (Figura 5 in basso), il server di destinazione dispone della memoria di lavoro aggiornata della NYC SVR2, nonché dell'accesso a qualsiasi spazio di archiviazione utilizzato dalla NYC SVR2. A questo punto, viene ripresa la NYC SVR2. Windows Server 2008 R2 Hyper V Live Migration Pagina 11

12 Figura 5 VM ripresa 6. Pulizia di rete Nella fase finale della migrazione in tempo reale, la VM sottoposta a migrazione viene eseguita nel server di destinazione. A questo punto, viene inviato un messaggio al commutatore della rete fisica con cui quest'ultimo deve riapprendere gli indirizzi MAC della VM sottoposta a migrazione in modo che il traffico di rete verso e dalla NYC SVR2 possa utilizzare la porta di commutazione corretta. Il processo di migrazione in tempo reale verrà completato più rapidamente rispetto all'intervallo di timeout del TCP per la VM sottoposta a migrazione. Gli intervalli di timeout del TCP possono variare in base alla topologia di rete e ad altri fattori. Le seguenti variabili possono influenzare la velocità della migrazione in tempo reale: Il numero di pagine modificate nella VM sottoposta a migrazione: maggiore è il numero di pagine modificate, più a lungo la VM resterà in fase di migrazione La larghezza di banda della rete disponibile tra i computer fisici sorgente e di destinazione Configurazione hardware dei computer fisici sorgente e di destinazione Il carico sugli host fisici sorgente e di destinazione La larghezza di banda disponibile (rete o Fiber Channel) tra gli host fisici Hyper V e lo spazio di archiviazione condiviso Windows Server 2008 R2 Hyper V Live Migration Pagina 12

13 Scenari di Live Migration La migrazione in tempo reale di Hyper V aumenta la flessibilità di molte applicazioni e utilizzi di Hyper V, ma i seguenti scenari di utilizzo rappresentano esempi interessanti di come la migrazione in tempo reale possa offrire vantaggi realistici. Manutenzione di computer fisici Gli aggiornamenti della protezione dei computer fisici, l'assistenza per i software e la manutenzione dell'hardware sono considerazioni molto importanti in qualsiasi scenario di virtualizzazione dei server. Poiché un singolo host fisico che esegue Hyper V può ospitare più VM, qualsiasi tempo di inattività richiesto per aggiornare il computer fisico può influenzare tutte le VM in esecuzione su quel computer. Poiché la protezione delle VM in esecuzione sull'host fisico dipende in parte dalla protezione del sistema operativo dell'host, è decisamente importante mantenere aggiornati e sicuri gli host fisici. La migrazione in tempo reale di Hyper V apporta due importanti vantaggi principali allo scenario di manutenzione dei server. La possibilità di migrare una VM in esecuzione da un host fisico Hyper V all'altro senza richiedere tempi di inattività significa che è possibile migrare tale VM da un host fisico Hyper V prima dell'intervento di assistenza. Una volta effettuato l'intervento di assistenza e riavviato l'host fisico, è possibile migrare nuovamente le VM sul computer fisico. Tutto ciò avviene senza alcun impatto sulla disponibilità della VM. Inoltre, non influendo minimamente sulla disponibilità delle VM, la manutenzione dell'host fisico può essere eseguita durante il normale orario di lavoro. Infine, poiché è possibile eseguire lo script delle operazioni di Hyper V, compresa la migrazione in tempo reale, tramite l'interfaccia WMI di Hyper V, molte operazioni di manutenzione degli host fisici possono essere automatizzate. È possibile configurare gli strumenti di gestione dei sistemi in grado di creare script o chiamate WMI, come Microsoft System Center Configuration Manager, in modo da poter lavorare durante la migrazione in tempo reale. Windows Server 2008 R2 Hyper V Live Migration Pagina 13

14 Figura 3 Gestione degli host fisici Windows Server 2008 R2 Hyper V Live Migration Pagina 14

15 Data center dinamico Con la migrazione in tempo reale di Hyper V, le organizzazioni possono implementare ambienti IT dinamici. Gli ambienti IT dinamici facilitano il provisioning dei server in base all'utilizzo effettivo e alla richiesta di servizi invece di basarsi su criteri meno flessibili, ad esempio la domanda prevista. La logica di manutenzione degli ambienti IT dinamici assegna macchine virtuali agli host fisici Hyper V in base all'utilizzo e alla domanda effettivi. Ad esempio, se l'ambiente IT ospita un'applicazione basata su Web e il numero di richieste simultanee al sito Web aumenta, Microsoft System Center Virtual Machine Manager (VMM) può fornire automaticamente uno o più server Web aggiuntivi. Durante il provisioning di questi server Web, Virtual Machine Manager prende in considerazione il carico di lavoro dell'hardware fisico corrente. Se il carico dell'ambiente IT continua ad aumentare, Virtual Machine Manager può passare ad host fisici aggiuntivi e avviare più macchine virtuali, in modo da soddisfare le richieste. In base alle fluttuazioni del carico, le macchine virtuali possono essere trasferite tra gli host fisici per mantenere elevati i tassi di utilizzo dell'hardware. Gli host fisici non utilizzati possono essere spenti, in modo da ridurre sia il consumo dell'alimentazione che i requisiti di raffreddamento, contribuendo a minimizzare i costi di esecuzione. Le incongruenze tra la capacità degli host fisici e le domande della VM possono essere risolte facilmente perché non sono richiesti tempi di inattività per spostare una VM su un host fisico con una maggiore capacità di elaborazione disponibile. Se le prestazioni o l'utilizzo degli host fisici cambiano una volta posizionata una VM sul server in questione, la VM può essere migrata facilmente su un server con una maggiore capacità disponibile. Virtual Machine Manager può essere utilizzato per generare facilmente rapporti sull'utilizzo corrente degli host fisici e per aiutare a selezionare i candidati ideali per la VM in questione. Windows Server 2008 R2 Hyper V Live Migration Pagina 15

16 Figura 4 Carico di lavoro spostato su un server più potente IT ecocompatibile Circa il 33% della corrente consumata da molti data center viene impiegata per il raffreddamento e per le altre esigenze delle infrastrutture di supporto. L'agile approccio per il bilanciamento del carico consentito dalla migrazione in tempo reale di Hyper V può essere esteso in modo da ridurre il consumo dell'alimentazione da parte dei data center. I data center con carichi fluttuanti possono utilizzare l'automazione degli script e la migrazione in tempo reale per incrementare il tasso di consolidamento delle macchine virtuali durante i periodi di bassa domanda. Con un minor numero di server host fisici che eseguono più VM, gli host fisici non utilizzati possono essere spenti per ridurre la domanda di elettricità e di raffreddamento. In anticipo sui periodi di maggiore domanda (ad esempio l'utilizzo di picco giornaliero, il termine del trimestre o l'elaborazione di fine anno), l'host fisico offline può essere riacceso e il carico della VM può essere ridistribuito tramite la migrazione in tempo reale. La funzione di migrazione in tempo reale di Hyper V è integrata in Windows Server 2008 R2 Hyper V e non richiede alcuna licenza separata o l'installazione di prodotti aggiuntivi. In effetti, qualsiasi configurazione compatibile con Quick Migration, che include processori dello stesso tipo, supporta la migrazione in tempo reale. Windows Server 2008 R2 Hyper V Live Migration Pagina 16

17 Figura 5 Incremento del tasso di consolidamento Implementazione della migrazione in tempo reale Poiché Windows Server 2008 ha facilitato il processo di configurazione di Failover Clustering, l'implementazione della migrazione in tempo reale è molto semplice. Innanzitutto, si deve completare la programmazione necessaria per determinare il numero di nodi cluster da implementare. In secondo luogo, è necessario assicurarsi che l'host fisico e lo spazio di archiviazione condiviso soddisfino i requisiti per l'utilizzo in un Failover Cluster. Per ulteriori informazioni, consultare il Microsoft Failover Cluster Configuration Program. Il processo include le operazioni riportate di seguito: 1. Configurare Windows Server 2008 R2 Failover Clustering. 2. Connettere entrambi gli host fisici alle reti e allo spazio di archiviazione 3. Installare Hyper V e Failover Clustering su entrambi gli host fisici 4. Abilitare Cluster Shared Volumes 5. Rendere altamente disponibili le macchine virtuali 6. Eseguire il test di una migrazione in tempo reale Per istruzioni passo dopo passo dettagliate, consultare il white paper sull'implementazione della migrazione in tempo reale all'indirizzo Windows Server 2008 R2 Hyper V Live Migration Pagina 17

18 Gestione di Live Migration Microsoft System Center Virtual Machine Manager 2008 R2 aggiunge un valore importante alle organizzazioni che utilizzano la migrazione in tempo reale di Hyper V. La gestione delle macchine virtuali e le funzioni di reporting di Virtual Machine Manager possono essere utilizzate insieme alla migrazione in tempo reale per ridurre gli sforzi necessari per la gestione di un data center virtualizzato. Virtual Machine Manager, utilizzato insieme alla migrazione in tempo reale, può aumentare la capacità di un'organizzazione di rispondere alle mutevoli esigenze in termini di livelli di utilizzo e requisiti. Virtual Machine Manager è, inoltre, molto utile per la gestione di diversi host fisici Hyper V all'interno di un'organizzazione, ad esempio gli host fisici Hyper V allocati in siti remoti. In caso di gestione di un host Hyper V configurato per un'elevata disponibilità, Virtual Machine Manager è in grado di avviare le migrazioni rapide o quelle in tempo reale dall'interno della propria console di gestione. In tal modo, viene fornito un unico strumento di gestione per tutte le operazioni di gestione delle VM, incluse le migrazioni in tempo reale. Poiché la console di amministrazione di Virtual Machine Manager può, all'occorrenza, eseguire script PowerShell per qualsiasi operazione che richiede a un amministratore l'uso della console, è possibile automatizzare facilmente le iterazioni future delle operazioni comuni, anche senza particolari competenze di programmazione. Ovviamente, ciò si estende anche alla migrazione in tempo reale. Utilizzando Virtual Machine Manager per avviare una migrazione in tempo reale, si sposta una macchina virtuale in esecuzione su un altro host fisico senza richiedere tempi di inattività. Allo stesso tempo, si produce lo script PowerShell che avvierà la medesima operazione in futuro o che può essere modificato facilmente per avviare la migrazione in tempo reale su una VM diversa o su un'altra coppia di host fisico sorgente e di destinazione. Virtual Machine Manager offre il reporting completo sull'utilizzo degli host fisici per la virtualizzazione e sul posizionamento della VM. Questi report possono essere utilizzati durante il processo decisionale per la sostituzione di nuove VM o per la migrazione di quelle esistenti. Soprattutto in ambienti molto complessi come numerosi data center o in ambienti molto dispersivi come i siti remoti, la presenza di informazioni dettagliate sulle prestazioni della virtualizzazione può risultare di vitale importanza per soddisfare le esigenze relative a tempi di attività e disponibilità. Virtual Machine Manager offre facilmente le informazioni richieste per gestire in modo efficace più host fisici Hyper V o VM. Poiché la migrazione in tempo reale di Hyper V facilita lo spostamento di VM da un host fisico all'altro, ottenere informazioni dettagliate sugli host fisici di Hyper V presenti nell'ambiente risulta di particolare importanza. Windows Server 2008 R2 Hyper V Live Migration Pagina 18

19 Riepilogo La funzione di migrazione in tempo reale di Windows Server 2008 R2 Hyper V aumenta in modo significativo la flessibilità di Hyper V. La possibilità di spostare VM in esecuzione tra più host fisici Hyper V, senza richiedere tempi di inattività per gli utenti, non solo facilita la gestione degli host fisici, ma apre anche nuove opportunità per l'adattamento dinamico delle risorse dei server in modo da soddisfare le mutevoli domande in modo efficiente. La migrazione in tempo reale rende possibile eseguire la manutenzione dei server Hyper V senza programmare una finestra di manutenzione per le VM in esecuzione. Al variare della domanda relativa a una VM, è possibile migrare la macchina virtuale su un server più potente senza richiedere tempi di inattività oppure, se la domanda diminuisce, è possibile migrare la macchina su un server il cui tasso di consolidamento è superiore, per ridurre l'utilizzo di elettricità. La migrazione in tempo reale di Hyper V rende possibile l'utilizzo delle VM con meno sforzi e una maggiore flessibilità. Questi benefici si traducono in un consistente risparmio di tempo e denaro in quasi tutti gli utilizzi della virtualizzazione dei server Hyper V. Windows Server 2008 R2 Hyper V Live Migration Pagina 19