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re2212 发表于 2015-2-9 08:31:50

Xen虚拟化进阶篇-Xen平台下虚拟机的实时迁移

Xen的虚拟机的实时迁移简介
Xen为我们提供了一种强大的功能，它就是动态迁移法。它能让Domain在运行期间，以最小的服务中断为代价，将Domain迁移到另外的Xen 服务器上。

使用Xen动态迁移的主要优点列举如下：
1.Xen的动态迁移随同诸如heartbeat之类的高可用性解决方案一起使用，能给我们带来一个“永不抛锚”的系统。最新版本的Enterprise SUSE Linux Server 和Red Hat EnterpriseLinux 也是利用Xen来提供各种高可用性解决方案的。您可以轻而易举的满足各种服务的苛刻要求，同时还能保证所有关键商业服务不会出现中断。
2.它使我们能够以“治未病”方式来维护寄放虚拟机的物理服务器。您可以监视服务器，然后通过转移系统来即时解决潜在的和可疑的问题。
3.它使得在多个服务器之间实现负载均衡成为可能，使我们能够更好地利用企业中的所有计算资源，使其利用情况达到最佳状态。需要注意的是，Xen的开源版本目前还不支持在dom0上感应到故障时自动进行动态迁移的功能。
4.它使得在需要时向系统配置添加计算能力变得更加轻松。
5.您可以根据需要更换硬件，而无需中断运行在该硬件上的服务。

只知道动态迁移的好处还不够，现在就实现Xen的动态实时迁移。

实验介绍：
1.存在一台iSCSI共享存储，iSCSI存储被两台Xen虚拟化平台使用；
2.实验环境存在两台Xen的虚拟化平台，其中一个虚拟化平台上存在一个简单的busybox虚拟机，其映像文件存放在iSCSI共享存储上；这里我在两个虚拟化平台都做了简单的busybox虚拟机；
3.在Xen虚拟化平台间实现实时迁移其中一台busybox虚拟机实例；

实验架构图：



实验实现：
一.构建iSCSI共享存储
1.iSCSI服务器构建

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格式化磁盘：
# echo -n -e"n\np\n3\n\n+5G\nt\n3\n8e\nw\n" |fdisk /dev/sda
# partx -a /dev/sda
# fdisk -l /dev/sda3

Disk /dev/sda3: 5378 MB, 5378310144 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 653 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes /512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512bytes
Disk identifier: 0x00000000





安装iSCSI服务器端软件：
# yum install -y scsi-target-utils

编辑iSCSI服务器的配置文件：

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# vim /etc/tgt/targets.conf
#添加如下内容；
<target iqn.2015-02.com.stu31:t1>
       backing-store /dev/sda3
       initiator-address 172.16.31.0/24
</target>





配置完成后即可启动iscsi服务器：
# service tgtd start

查看共享设备：

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# tgtadm --lld iscsi -m target -o show
Target 1: iqn.2015-02.com.stu31:t1
   System information:
       Driver: iscsi
       State: ready
   I_T nexus information:
   LUN information:
       LUN: 0
         Type: controller
         SCSI ID: IET   00010000
         SCSI SN: beaf10
         Size: 0 MB, Block size: 1
         Online: Yes
         Removable media: No
         Prevent removal: No
         Readonly: No
         Backing store type: null
         Backing store path: None
         Backing store flags:
       LUN: 1
         Type: disk
         SCSI ID: IET   00010001
         SCSI SN: beaf11
         Size: 5378 MB, Block size: 512
         Online: Yes
         Removable media: No
         Prevent removal: No
         Readonly: No
         Backing store type: rdwr
         Backing store path: /dev/sda3
         Backing store flags:
   Account information:
   ACL information:
       172.16.31.0/24





2.iSCSI客户端的安装和配置
两个Xen虚拟化平台节点安装iSCSI客户端软件：
#yum install -y iscsi-initiator-utils

启动iSCSI客户端：
# service iscsi start
# service iscsid start

让客户端发现iSCSI服务器共享的存储：
# iscsiadm -m discovery -t st -p172.16.31.3
172.16.31.3:3260,1 iqn.2015-02.com.stu31:t1

注册iscsi共享设备，节点登录,

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# iscsiadm -m node -Tiqn.2015-02.com.stu31:t1 -p 172.16.31.3 -l
Logging in to (multiple)
Login to successful.





查看iSCSI存储：

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# fdisk -l /dev/sdb

Disk /dev/sdb: 5378 MB, 5378310144 bytes
166 heads, 62 sectors/track, 1020 cylinders
Units = cylinders of 10292 * 512 = 5269504bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes /512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512bytes
Disk identifier: 0x00000000





登录后就可以格式化磁盘和分区了：

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# echo -e "n\np\n1\n\n+2G\nw\n"|fdisk /dev/sdb
# partx -a /dev/sdb
查看格式化后的磁盘：
# fdisk -l /dev/sdb

Disk /dev/sdb: 5378 MB, 5378310144 bytes
166 heads, 62 sectors/track, 1020 cylinders
Units = cylinders of 10292 * 512 = 5269504bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes /512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512bytes
Disk identifier: 0x8e1d9dd0

Device Boot      Start         End      BlocksIdSystem
/dev/sdb1               1         409    2104683   83Linux






二.客户端节点Xen虚拟化环境构建
由于是两个Xen虚拟化节点，我这里已经有一个现成的ok的Xen虚拟化节点，我们再添加一个虚拟化节点，当作事例提供；
1.配置xen的yum源

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# vim /etc/yum.repos.d/xen4.repo

name=Xen4 For CentOS6
baseurl=ftp://172.16.0.1/pub/Sources/6.x86_64/xen4centos/x86_64/
gpgcheck=0
清空现有yum库缓存：
# yum clean all





2.安装xen-4.2.5版本的软件，更新内核版本到3.7.10
# yum install -y xen-4.2.5 xen-libs-4.2.5xen-runtime-4.2.5 kernel-xen

3.配置grub.conf配置文件

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# vim /etc/grub.conf
default=0
timeout=5
splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz
hiddenmenu
title CentOS (3.7.10-1.el6xen.x86_64)
       root (hd0,0)
       kernel /xen.gz dom0_mem=1024M,max:1024M dom0_max_vcpus=1 dom0_vcpus_pin
cpufreq=xen
       module /vmlinuz-3.7.10-1.el6xen.x86_64 ro root=/dev/mapper/vg0-rootrd_NO_LUKS rd_NO_DM.UTF-8 rd_LVM_LV=vg0/swap rd_NO_MDSYSFONT=latarcyrheb-sun16 crashkernel=auto rd_LVM_LV=vg0/rootKEYBOARDTYPE=pc KEYTABLE=us rhgbcrashkernel=auto quiet rhgb quiet
       module /initramfs-3.7.10-1.el6xen.x86_64.img
title CentOS 6 (2.6.32-504.el6.x86_64)
       root (hd0,0)
       kernel /vmlinuz-2.6.32-504.el6.x86_64 ro root=/dev/mapper/vg0-rootrd_NO_LUKS rd_NO_DM.UTF-8 rd_LVM_LV=vg0/swap rd_NO_MDSYSFONT=latarcyrheb-sun16 crashkernel=auto rd_LVM_LV=vg0/rootKEYBOARDTYPE=pc KEYTABLE=us rhgbcrashkernel=auto quiet rhgb quiet
       initrd /initramfs-2.6.32-504.el6.x86_64.img





配置完成后重新启动Linux系统，启动完成后自动进入了Xen的Dom0环境：
查看内核版本，已经升级到3.7.10：
# uname -r
3.7.10-1.el6xen.x86_64

查看xen的xend服务开机启动项：
# chkconfig --list xend
xend            0:off   1:off2:off   3:on    4:on   5:on    6:off

4.启动xend服务
# service xend start

可以查看一下现在运行的虚拟机：

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# xm list
Name                                        ID   Mem VCPUs      StateTime(s)
Domain-0                                     01024    1   r-----   23.7





查看一下Xen虚拟机的信息：

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# xm info
host                   : test2.stu31.com
release                : 3.7.10-1.el6xen.x86_64
version                : #1 SMP Thu Feb 5 12:56:19 CST2015
machine                : x86_64
nr_cpus                : 1
nr_nodes               : 1
cores_per_socket       : 1
threads_per_core       :1
cpu_mhz                : 2272
hw_caps                :078bfbff:28100800:00000000:00000140:00000209:00000000:00000001:00000000
virt_caps            :
total_memory         : 2047
free_memory            : 998
free_cpus            : 0
xen_major            : 4
xen_minor            : 2
xen_extra            : .5-38.el6
xen_caps               : xen-3.0-x86_64 xen-3.0-x86_32p
xen_scheduler          : credit
xen_pagesize         : 4096
platform_params      : virt_start=0xffff800000000000
xen_changeset          : unavailable
xen_commandline      : dom0_mem=1024M,max:1024Mdom0_max_vcpus=1 dom0_vcpus_pin cpufreq=xen
cc_compiler            : gcc (GCC) 4.4.7 20120313 (Red Hat4.4.7-11)
cc_compile_by          : mockbuild
cc_compile_domain      :centos.org
cc_compile_date      : Tue Jan6 12:04:11 CST 2015
xend_config_format   : 4






iSCSI客户端配置发现iSCSI服务器的共享存储依据上面的配置即可（配置略）；


三.在Xen虚拟化环境上构建虚拟机busybox
只需要在其中一个节点构建即可；
1.将iSCSI共享存储作为虚拟机的磁盘存放路径

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格式化共享存储：
# mke2fs -t ext4 /dev/sdb1
创建目录，将存储挂载上：
# mkdir /scsistore
# mount /dev/sdb1 /scsistore/

进入目录创建虚拟机磁盘设备：
# cd /scsistore
# dd if=/dev/zero of=./busybox.img bs=1Moflag=direct seek=1023 count=1
查看设备大小，可以发现实际大小才1MB：
# ll -h
total 1.1M
-rw-r--r-- 1 root root 1.0G Feb6 20:17 busybox.img
drwx------ 2 root root16K Feb 6 20:05 lost+found
格式化虚拟磁盘设备：
# mke2fs -t ext4 /scsistore/busybox.img
mke2fs 1.41.12 (17-May-2010)
/scsistore/busybox.img is not a blockspecial device.
Proceed anyway? (y,n) y
信息略...

挂载虚拟磁盘设备，等待后续操作：
# mount -o loop /scsistore/busybox.img /mnt





2.编译安装busybox

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编译环境需要的开发包组安装：
# yum groupinstall -y Developmenttools
# yum install -y ncurses-devel glibc-static

获取busybox软件：
busybox-1.22.1.tar.bz2

编译安装busybox：
# tar xf busybox-1.22.1.tar.bz2
# cd busybox-1.22.1
# make menuconfig




配置如下图所示：

设置完成后进行编译和安装：
# make && make install

编译安装busybox完成后在这个目录会生成安装好的文件_install目录，我们将_install目录拷贝到挂载的虚拟磁盘中：

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# cp -a _install/* /mnt
# cd /mnt
# ls
bin linuxrclost+foundsbin usr
# rm -rf linuxrc
# mkdir dev proc sys lib/modules etc/rc.dboot mnt media opt misc -pv





至此，虚拟磁盘就构建完成了。

3.虚拟化平台节点桥设备构建
两个节点都需要配置；
1）.test1节点：

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添加网卡桥设备文件：
# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
# cp ifcfg-eth0 ifcfg-xenbr0
配置桥接设备：
# vim ifcfg-xenbr0
DEVICE="xenbr0"
BOOTPROTO="static"
NM_CONTROLLED="no"
ONBOOT="yes"
TYPE="Bridge"
IPADDR=172.16.31.1
NETMASK=255.255.0.0
GATEWAY=172.16.0.1

配置网卡设备：
# vim ifcfg-eth0
DEVICE="eth0"
BOOTPROTO="static"
HWADDR="08:00:27:16:D9:AA"
NM_CONTROLLED="no"
ONBOOT="yes"
BRIDGE="xenbr0"
TYPE="Ethernet"
USERCTL="no"





2）.test2节点的配置：

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添加网卡桥设备文件：
# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
# cp ifcfg-eth0 ifcfg-xenbr0
配置桥接设备：
# vim ifcfg-xenbr0
DEVICE="xenbr0"
BOOTPROTO="static"
NM_CONTROLLED="no"
ONBOOT="yes"
TYPE="Bridge"
IPADDR=172.16.31.2
NETMASK=255.255.0.0
GATEWAY=172.16.0.1

配置网卡设备：
# vim ifcfg-eth0
DEVICE="eth0"
BOOTPROTO="static"
HWADDR="08:00:27:6A:9D:57"
NM_CONTROLLED="no"
ONBOOT="yes"
BRIDGE="xenbr0"
TYPE="Ethernet"
USERCTL="no"






3）.配置桥接模式需要将NetworkManager服务关闭：

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两个节点都需要操作
#chkconfig NetworkManager off
#service NetworkManager stop

配置完成后重启网络服务：
#service network restart





4）.登录终端查看桥接状态：

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# ifconfig
eth0   Link encap:EthernetHWaddr08:00:27:16:D9:AA
         inet6 addr: fe80::a00:27ff:fe16:d9aa/64 Scope:Link
         UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500Metric:1
         RX packets:37217 errors:0 dropped:7 overruns:0 frame:0
         TX packets:4541 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
         collisions:0 txqueuelen:1000
         RX bytes:7641467 (7.2 MiB)TXbytes:773075 (754.9 KiB)

lo       Link encap:Local Loopback
         inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0
         inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
         UP LOOPBACK RUNNING MTU:65536Metric:1
         RX packets:12 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
         TX packets:12 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
         collisions:0 txqueuelen:0
         RX bytes:1032 (1.0 KiB)TXbytes:1032 (1.0 KiB)

xenbr0   Link encap:EthernetHWaddr08:00:27:16:D9:AA
         inet addr:172.16.31.1 Bcast:172.16.255.255Mask:255.255.0.0
         inet6 addr: fe80::a00:27ff:fe16:d9aa/64 Scope:Link
         UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500Metric:1
         RX packets:1211 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
         TX packets:90 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
         collisions:0 txqueuelen:0
         RX bytes:116868 (114.1 KiB)TXbytes:15418 (15.0 KiB)






4.构建busybox虚拟机

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创建虚拟机配置文件
# vim /etc/xen/busybox
kernel ="/boot/vmlinuz-2.6.32-504.el6.x86_64"
ramdisk ="/boot/initramfs-2.6.32-504.el6.x86_64.img"
name = "busybox"
memory = "512"
vcpus = 1
disk =['file:/scsistore/busybox.img,xvda,w',]
root = "/dev/xvda ro"
extra = "selinux=0 init=/bin/sh"
vif = ['bridge=xenbr0',]
on_crash = "destroy"
on_reboot = "destroy"
on_shutdown = "destroy"





将配置文件复制一份到节点test2上：
# scp /etc/xen/busyboxroot@172.16.31.2:/etc/xen/


如果希望busybox这个用户空间能够设置网卡，我们还需要加载xen-netfront.ko进入虚拟机磁盘的指定目录；
我们将Dom0中的xen-netfront.ko模块复制进虚拟机磁盘的lib/modules/目录中：
# cd /lib/modules/2.6.32-504.el6.x86_64/kernel/drivers/net/
需要查看模块依赖关系：

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# modinfo xen-netfront.ko
filename:       xen-netfront.ko
alias:          xennet
alias:          xen:vif
license:      GPL
description:    Xen virtual network device frontend
srcversion:   5C6FC78BC365D9AF8135201
depends:      
vermagic:       2.6.32-504.el6.x86_64 SMP mod_unloadmodversions




可以发现无依赖关系，我们可以直接使用：
# cp xen-netfront.ko /mnt/lib/modules/

复制完成后卸载虚拟机磁盘：
# umount /mnt

至此，我们的虚拟机busybox就创建完毕！


5.我将卸载scsistore，到另外的Xen虚拟化平台挂载查看测试：
在test1节点卸载：
# umount /scsistore/

在test2节点上发现iSCSI共享存储：

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# iscsiadm -m discovery -t st-p 172.16.31.3
Starting iscsid:                                          
172.16.31.3:3260,1 iqn.2015-02.com.stu31:t1





注册iscsi共享设备，节点登录,

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# iscsiadm -m node -Tiqn.2015-02.com.stu31:t1 -p 172.16.31.3 -l
# fdisk -l /dev/sdb

Disk /dev/sdb: 5378 MB, 5378310144 bytes
166 heads, 62 sectors/track, 1020 cylinders
Units = cylinders of 10292 * 512 = 5269504bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes /512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512bytes
Disk identifier: 0x8e1d9dd0

Device Boot      Start         End      BlocksIdSystem
/dev/sdb1               1         409    2104683   83Linux





挂载磁盘后查看磁盘中的内容：

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# mkdir /scsistore
# mount /dev/sdb1 /scsistore/
# ls /scsistore/
busybox.img lost+found




可以发现文件是共享的，我们的iSCSI共享存储是正常的。


四.两个虚拟化平台的虚拟机实时迁移测试

1.两个虚拟化节点挂载共享存储

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test1节点：
# mount /dev/sdb1 /scsistore/
# ls /scsistore/
busybox.img lost+found
test2节点：
# mount /dev/sdb1 /scsistore/
# ls /scsistore/
busybox.img lost+found





2.启动虚拟机busybox
test1节点启动：

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# xm create -c busybox
Using config file"/etc/xen/busybox".
Started domain busybox (id=13)
                              Initializingcgroup subsys cpuset
Initializing cgroup subsys cpu
Linux version 2.6.32-504.el6.x86_64(mockbuild@c6b9.bsys.dev.centos.org) (gcc version 4.4.7 20120313 (Red Hat4.4.7-11) (GCC) ) #1 SMP Wed Oct 15 04:27:16 UTC 2014
Command line: root=/dev/xvda ro selinux=0init=/bin/sh
#信息略...；加载网卡模块；
/ # insmod /lib/modules/xen-netfront.ko
Initialising Xen virtual ethernet driver.
#设置网卡ip地址；
/ # ifconfig eth0 172.16.31.4 up
/ # ifconfig
eth0   Link encap:EthernetHWaddr00:16:3E:49:E8:18
         inet addr:172.16.31.4 Bcast:172.16.255.255 Mask:255.255.0.0
         UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500Metric:1
         RX packets:42 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
         TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
         collisions:0 txqueuelen:1000
         RX bytes:2942 (2.8 KiB)TXbytes:0 (0.0 B)
         Interrupt:247






test2节点启动：

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# xm create -c busybox
Using config file"/etc/xen/busybox".
Started domain busybox (id=2)
                           Initializingcgroup subsys cpuset
Initializing cgroup subsys cpu
Linux version 2.6.32-504.el6.x86_64(mockbuild@c6b9.bsys.dev.centos.org) (gcc version 4.4.7 20120313 (Red Hat4.4.7-11) (GCC) ) #1 SMP Wed Oct 15 04:27:16 UTC 2014
Command line: root=/dev/xvda ro selinux=0init=/bin/sh
#信息略...
EXT4-fs (xvda): mounted filesystem withordered data mode. Opts:
dracut: Mounted root filesystem /dev/xvda
dracut: Switching root
/bin/sh: can't access tty; job controlturned off
/ # ifconfig
/ # insmod /lib/modules/xen-netfront.ko
Initialising Xen virtual ethernet driver.
/ # ifconfig eth0 172.16.31.5 up
/ # ifconfig
eth0   Link encap:EthernetHWaddr00:16:3E:41:B0:32
         inet addr:172.16.31.5Bcast:172.16.255.255Mask:255.255.0.0
         UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500Metric:1
         RX packets:57 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
         TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
         collisions:0 txqueuelen:1000
         RX bytes:3412 (3.3 KiB)TXbytes:0 (0.0 B)
         Interrupt:247





技巧：按CTRL+]退出虚拟机
这里我只是为了测试两个虚拟化平台都能运行虚拟机，所以都建立了busybox这个虚拟机，但是我们迁移的时候只需要一台busybox，我们在test1节点上将busybox迁移到test2节点。
我们先将所有的虚拟机都关闭：
#xm destory busybox

3.配置节点实时迁移
test节点的配置：

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# grep xend/etc/xen/xend-config.sxp |grep -v "#"         
(xend-http-server yes)
(xend-unix-server yes)
(xend-relocation-server yes)
(xend-relocation-port 8002)
(xend-relocation-address '172.16.31.1')
(xend-relocation-hosts-allow '')






test2节点的配置：

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# grep xend/etc/xen/xend-config.sxp |grep -v '#'
(xend-http-server yes)
(xend-unix-server yes)
(xend-relocation-server yes)
(xend-relocation-port 8002)
(xend-relocation-address '172.16.31.2')
(xend-relocation-hosts-allow '')





两个虚拟化节点重启xend服务：

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# service xend restart
Stopping xend daemon:                                    
Starting xend daemon:                                    




查看监听端口：

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# ss -tunl |grep 8002
tcp   LISTEN   0      5            172.16.31.2:8002                  *:*






启动节点test1的busybox：

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#xm create -c busybox
#信息略...
#设置IP地址，以便一会儿迁移后查看有依据；
/ # insmod /lib/modules/xen-netfront.ko
Initialising Xen virtual ethernet driver.
/ # ifconfig eth0 172.16.31.4 up
/ # ifconfig
eth0   Link encap:EthernetHWaddr00:16:3E:28:BB:F6
         inet addr:172.16.31.4 Bcast:172.16.255.255 Mask:255.255.0.0
         UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500Metric:1
         RX packets:921 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
         TX packets:2 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
         collisions:0 txqueuelen:1000
         RX bytes:78367 (76.5 KiB)TXbytes:84 (84.0 B)
         Interrupt:247





将test1节点的虚拟机迁移到test2节点：
# xm migrate -l busybox 172.16.31.2
迁移完成后查看test1节点的虚拟机列表：

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# xm list
Name                                        ID   Mem VCPUs      StateTime(s)
Domain-0                                     01023    1   r-----    710.1




迁移完成后查看test2节点的虚拟机：

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# xm list
Name                                        ID   Mem VCPUs      StateTime(s)
Domain-0                                     01023    1   r-----    142.8
# xm list
Name                                        ID   Mem VCPUs      StateTime(s)
Domain-0                                     01023    1   r-----    147.4
busybox                                    3   512    0   --p---      0.0





连接上test2的虚拟机查看：


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# xm console busybox
Using NULL legacy PIC
Changing capacity of (202, 0) to 2097152sectors
Changing capacity of (202, 0) to 2097152sectors

/ # ifconfig
eth0   Link encap:EthernetHWaddr00:16:3E:1D:38:69
         inet addr:172.16.31.4 Bcast:172.16.255.255Mask:255.255.0.0
         UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500Metric:1
         RX packets:350 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
         TX packets:2 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
         collisions:0 txqueuelen:1000
         RX bytes:27966 (27.3 KiB)TXbytes:84 (84.0 B)
         Interrupt:247




可以发现迁移到test2节点上的虚拟机的地址是test1上的；证明我们的迁移完成了。
至此，我们的Xen虚拟化平台的实时迁移实验就完成了。

查看完整版本: Xen虚拟化进阶篇-Xen平台下虚拟机的实时迁移