Migrar para um Ambiente Linux Virtual com Clonezilla

Como converter um servidor físico para um virtual usando a ferramenta de software livre Clonezilla Live

Aprenda como usar o software de clonagem de software livre Clonezilla Live para converter seu servidor físico em um virtual. Especificamente, veja como executar a migração de um sistema físico para virtual usando um método baseado em imagem.

Ting Li, Software Engineer, IBM

author photoTing Li está atualmente trabalhando na equipe do IBM Director Product Engineer no Laboratório de Sistemas e Tecnologia da IBM China em Xangai. Antes disso, ela teve um ano e meio de experiência em desenvolvimento de software de gerenciamento de armazenamento e CIM.



21/Abr/2009

Graças a dois conceitos que direcionam o centro de dados hoje em dia—economia e computação ecologicamente correta —a virtualização de servidor é um tópico quente no mundo de TI e muitos fornecedores de hardware e software estão oferecendo soluções. As soluções de virtualização podem ter diversos benefícios: podem permitir a migração fácil de uma máquina virtual de um servidor para outro e permitir provisionar um virtual como uma imagem de clone reproduzível para, digamos, desenvolvimento e teste de software.

O processo de alcançar a consolidação do servidor virtualizado depende de seu ponto de partida:

  • Caso esteja projetando seu sistema desde o início, provavelmente, irá implementar a virtualização a partir do desenvolvimento.
  • Caso seu sistema já exista no estado físico, provavelmente, migrará do ambiente físico para o virtual.

Refiro-me ao segundo processo como migração do físico para o virtual ou P2V e é o assunto deste artigo. Diversos métodos, manuais e automáticos, estão geralmente disponíveis para facilitar a migração P2V. Falarei sobre esses métodos e mostrarei como converter um servidor físico em uma máquina virtual usando o Clonezilla Live, uma solução baseada em clonagem.

Com o Clonezilla Live, primeiro crie uma imagem do sistema a partir do servidor físico, em seguida, use o CD de inicialização para restaurar a imagem no disco rígido da máquina virtual. É simples e rápido e deve ser útil para desenvolvedores de software, administradores do sistema e engenheiros de suporte que desejam analisar uma cópia do sistema enquanto mantêm o original inalterado (e evitam possíveis desafios de incompatibilidade de hardware).

Nota: Hardware e software de sistemas virtuais e físicos se estendem por uma ampla gama, de forma que os procedimentos deste artigo são um guia de referência. Pode ser necessário fazer algumas coisas diferentes para que funcionem para seu projeto de migração.

Introduzindo o Clonezilla Live

Clonezilla é uma solução de duplicação e clone de software livre (GPL) semelhante ao Norton Ghost que pode ser usada para clonar uma partição específica ou o disco inteiro. Há dois releases: Clonezilla SE (server edition) e Clonezilla Live. Clonezilla SE é mais adequado para fazer backup e restauração de diversos servidores simultaneamente na rede. Clonezilla Live é uma compilação mais leve para clonagem de uma única máquina.

Clonezilla Live é uma combinação do Debian Live e do Clonezilla; possui os seguintes recursos e benefícios:

  • Clona somente blocos usados no disco rígido.
  • Fornece diversos sistemas de arquivos e até mesmo suporte a LVM, incluindo ext2, ext3, xfs, jfs e LVM2 sob GNU/Linux; FAT, NTFS sob Microsoft Windows; e HFS+ sob Mac OS.
  • Não é necessário ter um servidor de inicialização remoto sem disco (Diskless Remote Boot in Linux, DRBL) no Linux para configurá-lo, como faz com o Clonezilla SE.
  • CD/DVD, unidades de disco rígido/USB flash e inicializações PXE são suportados.
  • Possui um recurso customizado para inicialização e procedimento de recuperação.

Clonezilla Live usa ferramentas existentes, como Partition Image, ntfsclone, partclone e dd para clonar a partição ou o disco. Para sistemas de arquivos não listados, Clonezilla usa dd para copiar todos os blocos usados e não-usados.


Ferramentas de Virtualização e Migração do Sistema

Ao migrar um servidor físico para uma máquina virtual, pode ser que enfrente as mesmas limitações de migrar um servidor físico para outro. Por exemplo, não é possível mover uma imagem do sistema de 64 bits para uma plataforma de 32 bits. Mais provavelmente, também encontrará problemas de Hardware Abstract Layer (HAL) ao restaurar uma imagem do Windows na máquina virtual.

Muitas ferramentas gratuitas e comerciais podem ajudar na migração do sistema entre os mundos físico e virtual (PlateSpin PowerConvert, VMware Convert, Microsoft® Virtual Server Migration Tookit e o software de clonagem); essas ferramentas de migração também podem solucionar problemas em potencial trazidos pela incompatibilidade de hardware entre o servidor físico e a máquina virtual. Uma de suas funções é passar os drivers necessários ao kernel do sistema operacional e inicializar os drivers corretamente durante a fase de inicialização do sistema. É claro que a maioria dessas ferramentas P2V são mais do que você precisa para migração de uma única máquina.

O VMware Server é uma plataforma proprietária gratuita que fornece suporte para diversos tipos de sistemas operacionais guest (do Windows, Linux, Solaris, etc.) em hosts Linux e Windows. Como uma solução de virtualização integral, os virtual machine monitors (VMMs) em execução no hypervisor fornecem às máquinas virtuais todos os tipos disponíveis de recursos de hardware, inclusive o BIOS virtual, a memória virtual, o controlador SCSI virtual, a placa de rede virtual, etc. Como os sistema operacionais guest são completamente separados do hardware subjacente, são executados sem modificação.

Agora, vamos dar uma olhada na migração P2V usando o Clonezilla Live para clonar a imagem do sistema Windows na máquina virtual hospedada pelo VMware Server.


Etapa 1. Clonando uma Partição do Sistema

Dicas do Clonezilla

Para uma migração bem-sucedida, lembre-se dessas dicas à medida que seguir as etapas deste artigo e consulte-a como um resumo.

  1. Certifique-se e que o repositório da imagem tenha espaço livre suficiente para armazenar os dados na partição.
  2. É possível dividir imagens em diversos arquivos de volume para evitar os limites máximos de tamanho do arquivo.
  3. Clonezilla não irá suportar a restauração de uma imagem a partir de um disco rígido ou partição grande para um menor.
  4. Se o Clonezilla Live não suportar o disco SCSI para todas as versões do VMware, use o tipo IDE para criação da VM.
  5. Para restaurar a imagem sob o shell do Clonezilla Live, é necessário efetuar login como raiz.
  6. Para restaurar a imagem de partição clonada, o disco virtual de destino precisa ser apresentado ao Clonezilla como formatado.
  7. Para migrações bem-sucedidas do Windows® , é necessário ter conhecimento sólido de HAL e de ferramentas como sysprep.

Primeiro, inicialize o servidor físico a partir do CD do Clonezilla Live.

O Clonezilla fornece diversas opções de inicialização. Por exemplo, é possível selecionar a opção Para RAM para carregar o Debian Live com o Clonezilla na memória e deixar o CD-ROM disponível para outros usos. Selecione o padrão e obterá as configurações de idioma e de layout do teclado. Deixe o padrão no estado em que se encontra.

Em seguida, escolha se deseja usar um assistente de backup e restauração baseado na GUI ou um shell Debian para acesso e operação avançados. Use a opção Start_Clonezilla , a menos que seja um usuário experiente. Verá como usar o shell sob Restaurando a Imagem na Máquina Virtual.

Agora, há duas opções listadas referentes aos tipos de clonagem:

  • device-device é para clonagem direta de dispositivo para dispositivo.
  • device-image é para backup de dispositivo para imagem.

Como você está convertendo um sistema físico em uma máquina virtual, o tipo device-image é a melhor opção.

Em seguida, é necessário selecionar o diretório image onde a imagem de backup é gravada ou a partir de onde é restaurada, conforme mostrado na Figura 1. As opções ssh-server, samba-server e nfs-server são úteis quando há uma rede conectada e espaço livre no disco local ou uma imagem de backup não está disponível. Em nosso caso, clonaremos a partição do sistema e salvaremos em outra partição no mesmo disco rígido. Caso selecione local_dev, terá a oportunidade de escolher o dispositivo USB como o repositório de imagem do Clonezilla.

Figura 1. Opção do Repositório de Imagem
Opção do Repositório de Imagem

Dependendo dos discos internos e externos (USB) inseridos, agora será solicitado que seja selecionado o local que será vinculado ao repositório de imagens /home/partimag. Uma imagem é na verdade um diretório sob /home/partimag com todas as informações relacionadas à imagem e arquivos de dados. Neste exemplo, a partição do sistema /dev/sda1 será salva como a imagem colocada em /dev/sda5. Assim, sda5 é selecionado para ser montado como /home/partimag/, conforme mostrado na Figura 2.

Figura 2. Partição da Imagem
Partição da Imagem

A Figura 2 também mostra informações de comando adicionais para montar o dispositivo de imagem e o layout do sistema de arquivos atual com o relatórios de uso de espaço livre em /home/partimag. Certifique-se de que o repositório de imagem tenha espaço livre suficiente na partição do sistema.

Conforma mostrado na Figura 3, é possível confirmar o diretório inicial para a imagem do Clonezilla no dispositivo de imagem.

Figura 3. Modo do Clonezilla
Modo do Clonezilla

Após essa etapa, escolha o modo que está planejando usar no Clonezilla Live. É possível optar por salvar ou restaurar o disco local integral ou uma partição individual. Selecione o terceiro item, saveparts, para o backup da partição.

Após a seleção do modo, será solicitado inserir o nome da imagem (Sys01-2009-02-23-img) e o dispositivo de origem (/dev/sda1) para fazer backup. As próximas diversas figuras mostram as opções avançadas para o processo de criação de imagem. Como o Clonezilla suporta diversos formatos do sistema de arquivos e está integrado às ferramentas de clonagem da partição, como ntfsclone, partclone, partimage e dd, a ordem de prioridade das ferramentas a serem usadas pode ser configurada para o sistema de arquivos atual. Deixe as configurações padrão caso não esteja familiarizado com o sistema de arquivos a ser clonado. A configuração padrão de -q (ntfsclone > partimage > dd) é mais adequada a nosso backup baseado em NTFS.

A Figura 4 mostra outros parâmetros que podem ser configurados para otimizar a clonagem.

Figura 4. Parâmetros Extras Avançados do Clonezilla: clone
Parâmetros Extras Avançados do Clonezilla: clone

Para uma imagem do sistema Windows, a opção -rm-win-swap-hib economiza tempo de backup e restauração excluindo os arquivos de troca e hibernação. As opções -gm ou -gs são recomendadas se desejar transferir a imagem salva para outro local e precisar verificar a integridade da imagem ao restaurara a imagem.

O Clonezilla Live também permite escolher o método de compactação com considerações sobre eficiência e duração. Alguns sistemas de arquivos não suportam arquivos maiores que 2 GB, portanto, há uma opção para configurar o tamanho máximo do arquivo, dividindo a imagem em diversos arquivos de volume.

Por fim, é possível designar uma ação com o parâmetro -p para indicar o que fazer após a conclusão do processo de clonagem.

Com suas configurações escolhidas, agora chegou a hora de revisar a operação e confirmar suas opções. Os processos de backup e restauração usam a ferramenta ocs-sr; após concluir as configurações através do assistente da GUI do Clonezilla, a ferramenta mostra o comando ocs-sr com os parâmetros necessários para obter o mesmo resultado a partir da linha de comando. Também cria um arquivo temporário que contém o comando, salvo sob o diretório /tmp.

Agora, sente-se e aguarde a conclusão do backup. Após a conclusão e a inicialização do servidor, transfira o diretório image do servidor físico para o local que será usado como a origem da restauração para a máquina virtual.


Etapa 2. Preparando a Máquina Virtual

A partir de agora, vamos criar uma máquina virtual no VMware Server como o destino para a migração do sistema. Certifique-se de que o ambiente host esteja em conformidade com os requisitos e limitações do VMware Server e do sistema operacional guest. Como a máquina virtual usará o mesmo processador que o host como linha de base, requer que o ambiente host e o servidor físico clonado tenham tipos de processadores compatíveis.

Primeiro, use o Assistente Nova Máquina Virtual do VMware para criar a máquina virtual. Durante o processo, selecione a versão do sistema operacional que corresponde à versão clonada do servidor físico. Além disso, é necessário criar um disco virtual igual ou maior em tamanho do que a partição onde o sistema clonado original reside; o Clonezilla não suporta restaurar uma imagem de um disco rígido ou partição maior em um menor. Durante o processo de restauração do Clonezilla Live, no entanto, é possível restaurar a imagem em um disco rígido maior, de acordo com o layout do disco original.

Figura 5. Especificando a capacidade do Disco da Máquina Virtual
Especificando a capacidade do Disco da Máquina Virtual

Nota: O kernel do Clonezilla Live pode não suportar o disco SCSI para versões anteriores do VMware Server. Nesse caso, ao criar a máquina virtual, use o tipo IDE para os discos virtuais.

Segundo, altere o dispositivo de CD-ROM virtual para usar a imagem ISO do Clonezilla Live pata a máquina virtual, conforme mostrado na Figura 6.

Figura 6. Usando a Imagem ISO do Clonezilla Live em VM
Usando a Imagem ISO do Clonezilla Live em VM

Terceiro, coloque os arquivos de imagem do sistema da seção anterior sob o segundo disco do servidor host, Partição 0 de PhysicalDrive 1. Como o VMware Server suporta acesso à unidade SCSI de passagem no sistema host, inclua outra unidade de disco rígido para a máquina virtual com Partição 0 de PhysicalDrive 1 diretamente conectada ao VMware. Na fase de restauração, esse dispositivo será apresentado para /home/partimag.

Figura 7. Conectando a Partição à Imagem do Sistema
Conectando a Partição à Imagem do Sistema

Agora que há uma máquina virtual compacta criada, chegou a hora de inicializar a máquina virtual a partir do Clonezilla Live.


Etapa 3. Restaurando a Imagem na Máquina Virtual

Após a máquina virtual inicializar a partir da imagem do Clonezilla Live, o Clonezilla Live tem a mesma interface de assistente baseada na GUI para a restauração que para o backup até o modo ser escolhido, conforme mostrado na Figura 8. Neste exemplo, vamos entrar diretamente no shell do Clonezilla Live baseado em Debian para selecionar uma restauração manual.

Figura 8. Shell do Clonezilla Live
Shell do Clonezilla Live

Para restaurar a imagem sob o shell do Clonezilla Live, é necessário efetuar logon como root, como na Lista 1; isso fornece acesso integral ao Clonezilla.

Lista 1. Tornando-se o Usuário root
user@debian:~$ sudo su -
debian:~#

Agora é necessário determinar o disco de destino para restauração e o disco onde a imagem de origem deve ser colocada. A Lista 2 mostra dois discos rígidos locais.

Lista 2. Visualizando as Informações do Disco
debian:~# fdisk -l
Disk /dev/sda: 42.9 GB, 42949672960 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 5221 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Disk identifier: 0x00000000

Disk /dev/sda doesn't contain a valid partition table

Disk /dev/sdb: 160.0 GB, 160039272960 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 19457 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Disk identifier: 0xa0bea0be

Device Boot         Start       End      Blocks       Id    System
/dev/sdb1            1            19457   156288321   7      HPFS/NTFS

/dev/sda é o disco virtual criado como o destino de restauração; não está formatado. /dev/sdb é PhysicalDrive 1 do servidor host que conectamos à máquina virtual diretamente no formato de um dispositivo SCSI de passagem; a imagem do sistema clonado está nele.

Para restaurar a imagem de partição clonada, o disco virtual de destino precisa ser apresentado ao Clonezilla como formatado. É possível usar a ferramenta fdisk pata gravar o rótulo no disco virtual. Esse procedimento é mostrado na Lista 3.

Lista 3. Formatando o Disco de Destino
# fdisk /dev/sda
Device contains neither a valid DOS partition table, nor Sun, SGI or OSF disklabel
Building a new DOS disklabel with disk identifier 0xee2955bc.
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
After that, of course, the previous content won't be recoverable.

The number of cylinders for this disk is set to 5221.
There is nothing wrong with that, but this is larger than 1024,
and could in certain setups cause problems with:
1) software that runs at boot time (e.g., old versions of LILO)
2) booting and partitioning software from other OSs
   (e.g., DOS FDISK, OS/2 FDISK)
Warning: invalid flag 0x0000 of partition table 4 will be corrected by w(rite)

Command (m for help):
Command action
   e   extended
   p   primary partition (1-4)
p
Partition number (1-4): 1
First cylinder (1-5221, default 1):
Using default value 1
Last cylinder or +size or +sizeM or +sizeK (1-5221, default 5221):
Using default value 5221

Command (m for help):
Command (m for help): w
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.
[ 866.679048] sd 0:0:0:0: [sda] 83886080 512-byte hardware sectors (42950 MB)
[ 866.682658] sd 0:0:0:0: [sda] Write Protect is off
[ 866.683795] sd 0:0:0:0: [sda] Cache data unavailable
[ 866.683822] sd 0:0:0:0: [sda] Assuming drive cache: write through
[ 866.686443]  sda: sda1
[ 866.695530] sd 0:0:0:0: [sda] 83886080 512-byte hardware sectors (42950 MB)
[ 866.698278] sd 0:0:0:0: [sda] Write Protect is off
[ 866.699422] sd 0:0:0:0: [sda] Cache data unavailable
[ 866.699495] sd 0:0:0:0: [sda] Assuming drive cache: write through
[ 868.702058]  sda: sda1
Syncing disks.

Podemos aceitar os valores da Lista 3. O tipo de partição não é uma preocupação no momento, pois será recriada pelo Clonezilla durante a restauração da imagem.

Como com o procedimento de backup, é necessário montar um dispositivo ou espaço gravável como /home/partimag, em seguida, o Clonezilla procurará o diretório da imagem clonada sob /home/partimag. Para preparar a restauração a partir da imagem na partição /dev/sdb1 para a nova partição criada /dev/sda1, primeiro monte /dev/sdb1 para /home/partimagcom o privilégio de gravação. Observe que aqui, /dev/sdb1 é um sistema de arquivos NTFS no servidor host e pode estar aberto, portanto, uma opção force pode ser necessária para montá-lo com êxito. Consulte a Lista 4.

Lista 4. Montando o Dispositivo de Imagem em /home/partimag
debian:~# mount -t ntfs-3g /dev/sdb1 /home/partimag -o force
debian:~# ls /home/partimag
Sys01-2009-02-23-img

Quando /home/partimag e a partição de destino estiverem prontos, é necessário escolher a melhor maneira de restaurar a imagem para seu ambiente. Exatamente como para o backup, o Clonezilla fornece diversas opções avançadas e flexíveis para restauração da imagem. Consulte a Figura 9 para obter os parâmetros de restauração e seus significados.

Figura 9. Parâmetros Extras Avançados do Clonezilla: restore
Parâmetros Extras Avançados do Clonezilla: restore

Para restauração da imagem do sistema Windows, o cabeçalho da inicialização precisa ser gravado no disco de destino. Para atingir isso, use -j0 (use dd para criar a tabela de partição) e -t1 (o cliente restaura o MBR pré-compilado a partir de syslinux). A opção hnX PC (X é 0 ou 1) é boa para assegurar que seu ambiente tenha um nome de máquina Windows exclusivo. Caso não deseje manter o layout atual da partição de destino, também pode tentar -k1 ou outro parâmetro de relação à partição para criar outra tabela de partição.

A Lista 5 restaura a imagem Sys01-2009-02-23-img de /home/partimag (/dev/sdb1) para o dispositivo de destino, /dev/sda1.

Lista 5. Usando a Linha de Comando para Restaurar a Imagem
debian:~# /opt/drbl/sbin/ocs-sr -e1 auto -c -t1 -r -j3 -cm -j0 -p reboot restoreparts
             "Sys01-2009-02-23-img" "sda1"

A Figura 10 mostra o resumo e as atualizações de progresso que serão recebidos após a confirmação da opção. Após isso, o sistema clonado estará em uma máquina virtual.

Figura 10. Resumo e Progresso da Restauração do Clonezilla
Resumo e Progresso da Restauração do Clonezilla

Quando a restauração for concluída, é possível ver a inicialização do sistema a partir da máquina virtual. Para obter um melhor desempenho, instale VMware Tools para o sistema operacional virtual.


Conclusão

Este artigo mostrou como concluir a migração de um sistema físico para virtual usando um método baseado em imagem e ferramentas de software livre. Lembre-se de usar as etapas daqui como referência; devido a diferentes ambientes, seu sistema e sua experiência de migração podem ser diferentes do que foi lido aqui.

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Zone=Linux, Software livre
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ArticleTitle=Migrar para um Ambiente Linux Virtual com Clonezilla
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