使用克隆功能為虛擬化應(yīng)用程序排查故障
譯文【51CTO精選譯文】在虛擬化環(huán)境中，克隆（cloning）這個術(shù)語是指為現(xiàn)有的虛擬機創(chuàng)建一個精確副本即克隆的過程?？寺√摂M機并不破壞原始虛擬機，而是僅僅為虛擬機的虛擬硬盤和配置文件創(chuàng)建一個副本。如果克隆時，虛擬機正好在運行或處于保存狀態(tài)，那么因而創(chuàng)建的克隆同樣含有原始虛擬機的存儲狀態(tài)。
克隆虛擬機是原始虛擬機的精確副本，這意味著它有一樣的安全標識符（SID）和計算機名稱。它可能還有一樣的IP地址及/或MAC地址，這取決于克隆操作是如何進行的。如果是這種情況，原始虛擬機和克隆虛擬機又都在同一個網(wǎng)絡(luò)上運行，那么會因為重復(fù)的網(wǎng)絡(luò)地址而出現(xiàn)問題。如果網(wǎng)絡(luò)是活動目錄森林的一部分，原始虛擬機和克隆虛擬機將使用活動目錄中一樣的計算機帳戶，這同樣會帶來問題。由于諸如此類的考量因素，克隆虛擬機通常不應(yīng)該在生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)上使用。
由于如果你不小心將克隆虛擬機引入到原始虛擬機所在的同一個網(wǎng)絡(luò)上，克隆虛擬機會帶來問題，"克隆"這個術(shù)語有時用來指分兩個步驟的這一過程：在虛擬機上運行Sysprep程序，然后通過運行Sysprep程序所得的映像，生成新的虛擬機。一旦虛擬機以這種方式克隆而成，它可以用作創(chuàng)建新虛擬機的模板，這些新虛擬機在大多數(shù)方面與原始虛擬機一模一樣，但每個虛擬機都有各自的獨特SID和計算機名稱，那樣它們可以在同一個網(wǎng)絡(luò)上共存。不過，除非另有指定，否則就本文而言，我會使用"克隆機"這個術(shù)語指現(xiàn)有虛擬機的準確副本。
克隆的若干優(yōu)點
能夠克隆虛擬機的***優(yōu)點之一是，可以排查與在虛擬機的訪客操作系統(tǒng)中運行的應(yīng)用程序和服務(wù)有關(guān)的問題。為此，你需要能夠在虛擬機運行時克隆虛擬機。
比如說，假設(shè)你有一個虛擬機在你的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)上運行，客戶們在使用該虛擬機中的一個應(yīng)用程序。隨后一些客戶開始抱怨：他們在使用該應(yīng)用程序時，時常出現(xiàn)應(yīng)用程序超時、掛起或崩潰的問題。你如何排查這個問題？客戶在使用該應(yīng)用程序時試圖對應(yīng)用程序環(huán)境進行改動有風(fēng)險，所以你可能會等到深夜，那時沒有客戶訪問該應(yīng)用程序，然后再試圖排查這個問題。這就意味著原本已經(jīng)疲憊不堪的管理員（你）又要忙一個晚上了。
不過，如果你可以在問題出現(xiàn)時創(chuàng)建虛擬機的精確副本（克隆機），就可以將克隆虛擬機復(fù)制到測試網(wǎng)絡(luò)上，那樣你就可以安全地對它進行操作，設(shè)法查明應(yīng)用程序出了什么岔子。當(dāng)然，如果應(yīng)用程序是多層體系，那么情況變得比較復(fù)雜，因為你需要克隆包括虛擬機、虛擬網(wǎng)絡(luò)和存儲系統(tǒng)的整個應(yīng)用程序環(huán)境。但從理論上來說，你可以使用諸如此類的實時克隆功能，安全地排查與虛擬機里面運行的應(yīng)用程序和服務(wù)有關(guān)的問題。
借助VMware進行克隆
使用VMware虛擬化平臺的管理員們已經(jīng)很熟悉如何克隆實時（運行中）的虛擬機，因為這項功能出現(xiàn)在VMware vCenter Server中已有一段時日了，它提供了一種集中式平臺，便于管理VMware vSphere環(huán)境。
克隆在VMware ESXi主機上運行的虛擬機的步驟很簡單，在一篇題為《在vCenter Server中克隆虛擬機（1027865）》的文章中的VMware知識庫部分已有概述，詳見http://kb.vmware.com/selfservice/microsites/search.do?language=en_US&cmd=displayKC&externalId=1027865。由于克隆不是一種瞬時操作，又由于未提交事務(wù)可能在虛擬機的磁盤存儲系統(tǒng)中等待處理，所以克隆過程可能并不盡善盡美。想更詳細地了解使用VMware vSphere Client克隆虛擬機有關(guān)的步驟，請參閱vSpher 5文檔中心中一篇題為《在vSphere Client中克隆虛擬機》的文章，詳見http://pubs.vmware.com/vsphere-50/index.jsp?topic=%2Fcom.vmware.vsphere.vm_admin.doc_50%2FGUID-5C504B67-CDB3-42FC-8B3B-737201A725DD.html。
借助Hyper-V進行克隆
微軟系統(tǒng)中心虛擬機管理器（VMM）自2008年發(fā)布的平臺以來就支持虛擬機克隆功能。VMM文檔特別指出，你應(yīng)該先使用sysprep處理虛擬機，然后對它進行克隆，那樣你就能利用克隆后的虛擬機創(chuàng)建新的虛擬機。圖1顯示了使用VMM 2012 R2的SCVMM管理員控制臺，克隆運行中（實時）的虛擬機，并配置給Windows Server 2012 R2 Hyper-V主機。
圖1：使用系統(tǒng)中心虛擬機管理器2012 R2，實時克隆虛擬機
VMM 2012 R2中的實時克隆創(chuàng)建了原始虛擬機的精確副本，有著一樣的計算機名稱、SID、MAC地址和IP地址。在該例中，我將克隆機部署到有別于原始虛擬機的另一個邏輯網(wǎng)絡(luò)上，以便不會有任何沖突。
要是你的環(huán)境中沒有部署System Center 2012 R2，該怎么辦？有沒有什么辦法單單使用Hyper-V，克隆實時虛擬機？如果你的Hyper-V主機運行***版本的Windows Server 2012 R2，答案是肯定的，因為該版本中引入的一項新功能就是能夠在虛擬機運行時導(dǎo)出虛擬機。尤其吸引人的地方是，你還可以導(dǎo)出虛擬機的檢查點（快照）。
下面簡要介紹了你如何實時導(dǎo)出在Windows Server 2012 R2 Hyper-V上運行的虛擬機，然后將它導(dǎo)入到另一個主機上，創(chuàng)建原始虛擬機的克隆機。圖2顯示了Hyper-V管理器控制臺被用來導(dǎo)出名為DC150（150）的運行中虛擬機：
圖2：使用Windows Server 2012 R2 Hyper-V實時克隆虛擬機的第1步
提示：
你還可以在Hyper-V管理器中選擇多個虛擬機，右擊鼠標，選擇Export（導(dǎo)出），即可實時導(dǎo)出同時在Windows Server 2012 R2中運行的多個虛擬機。
我們將把運行中的虛擬機導(dǎo)出到目標主機上的共享區(qū)：
圖3：使用Windows Server 2012 R2 Hyper-V實時克隆虛擬機的第2步
注意：你可能需要配置共享區(qū)上的NTFS許可權(quán)限，以便允許進行導(dǎo)出操作。想了解更多信息，參閱該鏈接：http://technet.microsoft.com/en-us/library/ee407532(v=WS.10).aspx。
導(dǎo)出過程的開始階段是臨時合并檢查點：
圖4：使用Windows Server 2012 R2 Hyper-V實時克隆虛擬機的第3步
隨后，打開目標主機上的File Explorer（文件資源管理器），虛擬機文件被導(dǎo)出到目標主機上的共享區(qū)，如圖所示：
圖5：使用Windows Server 2012 R2 Hyper-V實時克隆虛擬機的第4步。
現(xiàn)在我們可以使用目標主機上的Hyper-V管理器，導(dǎo)入被導(dǎo)出的虛擬機文件：
圖6：使用Windows Server 2012 R2 Hyper-V實時克隆虛擬機的第5步
按Import Virtual Machine向?qū)е鸩讲僮?，我們決定使用現(xiàn)有的獨特ID，恢復(fù)虛擬機，那樣它是原始虛擬機的精確副本：
圖7：使用Windows Server 2012 R2 Hyper-V實時克隆虛擬機的第6步。
我們遇到的唯一問題是由這個事實引起的：我們測試服務(wù)器HOST40上的虛擬網(wǎng)絡(luò)其名稱不同于原始虛擬機所在的生產(chǎn)服務(wù)器HOST30上的虛擬網(wǎng)絡(luò)：
圖8：使用Windows Server 2012 R2 Hyper-V實時克隆虛擬機的第7步。
不過，要解決這個問題，我們只要為虛擬機選擇HOST40上的虛擬網(wǎng)絡(luò)及每個檢查點：
圖9：使用Windows Server 2012 R2 Hyper-V實時克隆虛擬機的第8步
一旦我們完成了向?qū)В摂M機文件就復(fù)制到目標存儲文件夾，導(dǎo)入過程完畢?？寺『蟮奶摍C最初處于"保存"狀態(tài)，如圖所示：
圖10：使用Windows Server 2012 R2 Hyper-V實時克隆虛擬機的第9步
然后，你可以啟動克隆機，它的行為和運行與用來創(chuàng)建克隆機的原始虛擬機一模一樣。一旦你完成了這一步，現(xiàn)在一旦在原始虛擬機中運行的應(yīng)用程序和服務(wù)出了什么問題，就可以使用克隆機開始排查問題。
你還可以使用Windows PowerShell，實時導(dǎo)出和導(dǎo)入虛擬機，但可能要棘手一點，尤其是導(dǎo)入過程。我們會在以后的文章中對此作一番介紹。
結(jié)束語
實時功能是一種功能強大的工具，可用來排查在虛擬機中運行的應(yīng)用程序和服務(wù)出現(xiàn)的問題，不需要斷開虛擬機。VMware和微軟的虛擬化平臺現(xiàn)在都支持這項功能，所以學(xué)習(xí)如何使用該功能是個好主意。
