07 - 虚拟机迁移

掌握 QEMU 虚拟机的在线迁移、离线迁移、跨主机迁移，以及共享存储和压缩传输方案。

7.1 迁移概念

虚拟机迁移（Migration）是将运行中的虚拟机从一台宿主机移动到另一台宿主机的过程。

迁移类型

类型	说明	停机时间	使用场景
离线迁移	关机后移动磁盘和配置文件	长（分钟级）	维护、硬件更换
在线迁移（冷迁移）	运行中迁移，有短暂停顿	短（秒级）	负载均衡
实时迁移（Live Migration）	运行中迁移，几乎无感知	极短（毫秒级）	高可用、维护
存储迁移	仅迁移磁盘数据	无/短	存储维护

迁移前提条件

在线迁移的前提:
  ├── 源主机和目标主机运行相同版本的 QEMU
  ├── CPU 兼容（同代或兼容模式）
  ├── 网络可达（QEMU monitor 端口）
  ├── 共享存储（NFS/iSCSI/Ceph）或存储迁移
  └── 足够的带宽（建议 10Gbps+）

7.2 离线迁移

最简单的迁移方式，先关机再移动文件：

# 在源主机上导出虚拟机配置和磁盘
# 1. 关闭虚拟机
# 2. 复制配置和磁盘到目标主机

# 使用 rsync 增量同步磁盘文件
rsync -avz --progress \
  /var/lib/qemu/vm1/disk.qcow2 \
  target-host:/var/lib/qemu/vm1/disk.qcow2

# 使用 scp 直接复制
scp /var/lib/qemu/vm1/disk.qcow2 target-host:/var/lib/qemu/vm1/

# 在目标主机上启动
ssh target-host 'qemu-system-x86_64 -enable-kvm -cpu host -m 4G \
  -drive file=/var/lib/qemu/vm1/disk.qcow2,format=qcow2 \
  -nographic -daemonize'

离线迁移脚本

#!/bin/bash
# offline-migrate.sh - 离线迁移脚本

VM_NAME="$1"
SRC_HOST="$2"
DST_HOST="$3"
VM_DIR="/var/lib/qemu/${VM_NAME}"

echo "开始离线迁移: ${VM_NAME}"
echo "  源主机: ${SRC_HOST}"
echo "  目标主机: ${DST_HOST}"

# 1. 在源主机上关闭虚拟机
echo "关闭虚拟机..."
ssh ${SRC_HOST} "virsh shutdown ${VM_NAME}"
sleep 30

# 2. 同步磁盘文件
echo "同步磁盘文件..."
rsync -avz --progress \
  ${SRC_HOST}:${VM_DIR}/ \
  ${DST_HOST}:${VM_DIR}/

# 3. 在目标主机上启动
echo "在目标主机上启动..."
ssh ${DST_HOST} "cd ${VM_DIR} && qemu-system-x86_64 \
  -enable-kvm -cpu host -m 4G \
  -drive file=disk.qcow2,format=qcow2 \
  -nographic -daemonize"

echo "迁移完成"

7.3 在线迁移（Live Migration）

使用 QEMU Monitor 迁移

在源主机的 QEMU Monitor 中执行：

# 启动 QEMU 并开启迁移端口
qemu-system-x86_64 \
  -enable-kvm -cpu host -m 4G \
  -drive file=disk.qcow2,format=qcow2 \
  -incoming tcp:0:4444 \
  -monitor stdio \
  -daemonize

# 在 Monitor 中执行迁移
(qemu) migrate tcp://target-host:4444

# 查看迁移进度
(qemu) info migrate

# 使用压缩传输
(qemu) migrate_set_capability compress on
(qemu) migrate tcp://target-host:4444

# 使用多线程压缩
(qemu) migrate_set_capability compress-threads on
(qemu) migrate_set_parameter compress-threads 4

使用 libvirt 迁移

# 在线迁移（最简单的方式）
virsh migrate --live ubuntu-vm qemu+ssh://target-host/system

# 带压缩的迁移
virsh migrate --live --compressed ubuntu-vm qemu+ssh://target-host/system

# 指定迁移带宽限制
virsh migrate --live --bandwidth 1000 ubuntu-vm qemu+ssh://target-host/system

# 迁移后在目标主机自动启动
virsh migrate --live --persistent ubuntu-vm qemu+ssh://target-host/system

# 预复制迁移（默认）
virsh migrate --live --copy-storage-all ubuntu-vm qemu+ssh://target-host/system

在线迁移流程

实时迁移流程:
  源主机                           目标主机
    │                                │
    │  1. 连接目标主机               │
    │  ────────────────────────────> │
    │                                │
    │  2. 传输内存页（预复制）        │
    │  ────────────────────────────> │
    │                                │
    │  3. 脏页跟踪，传输剩余页        │
    │  ────────────────────────────> │
    │                                │
    │  4. 暂停源虚拟机               │
    │  ────────────────────────────> │
    │                                │
    │  5. 传输最后状态（CPU+设备）     │
    │  ────────────────────────────> │
    │                                │
    │  6. 激活目标虚拟机             │
    │  ────────────────────────────> │
    │                                │
    │  7. 源虚拟机停止               │
    │                                │
    完成迁移

7.4 存储迁移

当源主机和目标主机没有共享存储时，需要同时迁移磁盘数据：

# 使用 libvirt 迁移存储
virsh migrate --live --copy-storage-all ubuntu-vm qemu+ssh://target-host/system

# 使用块迁移（Block Migration）
virsh migrate --live --copy-storage-inc ubuntu-vm qemu+ssh://target-host/system
# --copy-storage-inc: 增量复制（仅复制变化的部分）

使用 NBD 进行存储迁移

# 在目标主机上启动 NBD 服务器
qemu-nbd --listen --port=10809 disk.qcow2 &

# 在源主机上通过 NBD 访问目标磁盘
qemu-system-x86_64 \
  -drive file=nbd:target-host:10809:exportname=drive0,format=raw

# 使用 QMP 执行块设备迁移
# (qemu) drive-mirror drive0 nbd:target-host:10809:exportname=drive0

7.5 共享存储配置

NFS 共享存储

# 在 NFS 服务器上配置
cat >> /etc/exports << 'EOF'
/var/lib/qemu  192.168.1.0/24(rw,sync,no_subtree_check,no_root_squash)
EOF

sudo exportfs -ra

# 在源主机和目标主机上挂载
sudo apt install nfs-common
sudo mkdir -p /var/lib/qemu
sudo mount nfs-server:/var/lib/qemu /var/lib/qemu

# 验证
df -h /var/lib/qemu

iSCSI 共享存储

# 安装 iSCSI 工具
sudo apt install open-iscsi

# 发现 iSCSI 目标
sudo iscsiadm -m discovery -t sendtargets -p iscsi-server

# 登录到目标
sudo iscsiadm -m node -T iqn.2026-01.com.example:storage.vm -p iscsi-server -l

# 查看 iSCSI 块设备
lsblk

# 使用 iSCSI 设备启动虚拟机
qemu-system-x86_64 \
  -enable-kvm -cpu host -m 4G \
  -drive file=/dev/sdb,format=raw,if=virtio \
  -nographic

Ceph RBD 共享存储

# 安装 Ceph 工具
sudo apt install ceph-common

# 创建 Ceph 存储池
ceph osd pool create vms 64

# 创建 RBD 镜像
rbd create vms/vm1-disk --size 40G

# 使用 RBD 镜像启动虚拟机
qemu-system-x86_64 \
  -enable-kvm -cpu host -m 4G \
  -drive file=rbd:vms/vm1-disk:conf=/etc/ceph/ceph.conf,format=raw,if=virtio \
  -nographic

# 共享存储配置（在 libvirt 中）
cat > ceph-pool.xml << 'EOF'
<pool type='rbd'>
  <name>ceph-vms</name>
  <source>
    <name>vms</name>
    <host name='ceph-mon1'/>
    <host name='ceph-mon2'/>
    <host name='ceph-mon3'/>
  </source>
</pool>
EOF

virsh pool-define ceph-pool.xml
virsh pool-start ceph-vms
virsh pool-autostart ceph-vms

7.6 迁移性能优化

压缩传输

# 在 Monitor 中启用压缩
(qemu) migrate_set_capability compress on

# 使用 zlib 压缩
(qemu) migrate_set_parameter compress-level 1

# 使用多线程
(qemu) migrate_set_capability compress-threads on
(qemu) migrate_set_parameter compress-threads 4

# 使用 xbzrle 压缩（增量压缩，适合内存变化小的场景）
(qemu) migrate_set_capability xbzrle on
(qemu) migrate_set_parameter xbzrle-cache-size 64M

带宽限制

# 限制迁移带宽（避免影响业务网络）
(qemu) migrate_set_parameter max-bandwidth 500M

# 使用 libvirt 限制
virsh migrate --live --bandwidth 500 ubuntu-vm qemu+ssh://target-host/system

迁移优化参数

参数	说明	推荐值
max-bandwidth	迁移带宽上限	500M-1G
max-postcopy-bandwidth	后复制带宽	100M
downtime-limit	最大停机时间	100ms
compress-level	压缩级别	1-3
compress-threads	压缩线程数	4-8
xbzrle-cache-size	XBZRLE 缓存大小	64M-256M
max-cpu-throttle	CPU 降速上限	99

后复制迁移（Postcopy Migration）

# 启用后复制迁移
(qemu) migrate_set_capability postcopy-ram on

# 开始迁移
(qemu) migrate tcp://target-host:4444

# 在传输一定量内存后切换到后复制模式
(qemu) migrate_start_postcopy

后复制迁移的优势：减少总迁移时间和停机时间。代价是如果目标主机故障，虚拟机将不可恢复。

7.7 迁移故障排查

常见问题

问题	原因	解决方案
迁移超时	带宽不足或内存脏页过多	增加带宽、启用压缩
CPU 不兼容	源/目标 CPU 差异大	使用 -cpu host,-vmx 模式
磁盘不可达	存储路径不同	使用共享存储或存储迁移
迁移后网络断	MAC/IP 变化	使用桥接网络和固定 IP
权限拒绝	SSH 或文件权限问题	检查 SSH 密钥和文件权限

迁移诊断

# 查看迁移状态
(qemu) info migrate

# 输出示例：
# Migration status: active
# total time: 12345 ms
# downtime: 50 ms
# setup: 123 ms
# ram: 2048 MB
# transferred: 1800 MB
# remaining: 248 MB
# speed: 150 MB/s
# dirty pages rate: 10 MB/s

# 查看内存迁移详情
(qemu) info migrate_parameters

回滚迁移

# 如果迁移失败，可以在源主机上取消
(qemu) migrate_cancel

# 在 libvirt 中取消
virsh migrate-cancel ubuntu-vm

7.8 跨集群迁移

使用 Proxmox VE 迁移

# Proxmox VE 提供 GUI 和 CLI 迁移工具
qmigrate <vmid> <target-node>

# 或通过 API
curl -X POST https://pve-host:8006/api2/json/nodes/local/qemu/100/migrate \
  -d target=target-node \
  -d online=1

使用 OpenStack 迁移

# OpenStack 热迁移
openstack server migrate --live-migration --os-compute-api-version 2.25 \
  <server-id> <target-host>

# 冷迁移
openstack server migrate <server-id>

要点回顾

要点	核心内容
离线迁移	关机 → 复制文件 → 启动，最简单
在线迁移	运行中迁移，短暂停机，使用 QMP/libvirt
存储迁移	NFS/iSCSI/Ceph 共享存储，或块迁移
压缩传输	compress + xbzrle 减少网络带宽需求
后复制	减少停机时间，但风险更高

注意事项

CPU 兼容性: 迁移的源和目标主机 CPU 必须兼容。建议使用 -cpu host,-vmx 或 -cpu qemu64 等通用 CPU 模型。

网络带宽: 在线迁移需要足够的带宽。1Gbps 网络迁移 4GB 内存的虚拟机大约需要 30-60 秒。

存储一致性: 使用共享存储时，确保存储挂载点在源和目标主机上一致。

测试迁移: 在生产环境中执行迁移前，务必在测试环境验证迁移流程。

扩展阅读

下一步

→ 08 - libvirt 集成：学习使用 libvirt/virsh/virt-manager 管理 QEMU 虚拟机。

强曰为道

07 - 虚拟机迁移

07 - 虚拟机迁移

7.1 迁移概念

迁移类型

迁移前提条件

7.2 离线迁移

离线迁移脚本

7.3 在线迁移（Live Migration）

使用 QEMU Monitor 迁移

使用 libvirt 迁移

在线迁移流程

7.4 存储迁移

使用 NBD 进行存储迁移

7.5 共享存储配置

NFS 共享存储

iSCSI 共享存储

Ceph RBD 共享存储

7.6 迁移性能优化

压缩传输

带宽限制

迁移优化参数

后复制迁移（Postcopy Migration）

7.7 迁移故障排查

常见问题

迁移诊断

回滚迁移

7.8 跨集群迁移

使用 Proxmox VE 迁移

使用 OpenStack 迁移

要点回顾

注意事项

扩展阅读

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