Migrar a un entorno virtual Linux con Clonezilla

Cómo convertir un servidor físico en uno virtual utilizando la herramienta de código abierto Clonezilla Live

Aprenda a utilizar el sistema de clonación de código abierto Clonezilla Live para convertir a su servidor físico en uno virtual. En particular, observe cómo se realiza una migración de sistema físico a virtual utilizando un método basado en imágenes.

Ting Li, Ingeniero de software, IBM

foto del autorTing Li está trabajando actualmente en el equipo de Ingeniería del Producto IBM Director en el Laboratorio de Sistemas y Tecnología de IBM China ubicado en Shanghai. Anteriormente, durante un año y medio, adquirió experiencia en el área de programas de gestión de almacenamiento y desarrollo de CIM.



21-04-2009

Gracias a dos conceptos que impulsan el centro de datos en la actualidad—economía e informática ecológica—La virtualización de servidores es un tema candente en el mundo de la informática, con numerosas soluciones ofrecidas por los proveedores de hardware y software. Las soluciones de virtualización cuentan con numerosos beneficios: permiten migrar con facilidad una máquina virtual de un servidor a otro y permiten la provisión de una imagen virtual como clon reproducible para, por ejemplo, el desarrollo y el testeo de programas.

El proceso para lograr la consolidación de un servidor virtualizado depende de su punto de inicio:

  • Si usted se encuentra diseñando un sistema desde cero, es probable que implemente la virtualización desde la base.
  • Si su sistema ya existe en estado físico, es posible que deba migrarlo desde el entorno físico al virtual.

Me referiré al segundo proceso como migración de físico a virtual, o P2V, y este constituirá el tema del presente artículo. En general se dispone de numerosos métodos, manuales y automáticos, para facilitar la migración P2V. Me referiré a estos métodos y le mostraré cómo convertir a un servidor físico en uno virtual utilizando la solución basada en la clonación Clonezilla Live.

Con Clonezilla Live, en primer lugar usted crea una imagen del sistema a partir del servidor físico, y luego utiliza el CD de arranque para restaurar la imagen en el disco rígido de la máquina. Es un procedimiento simple y rápido, que será útil para los desarrolladores de software, administradores de sistemas e ingenieros de soporte que deseen analizar una copia del sistema al tiempo que mantienen sin cambios el sistema original (evitando así posibles inconvenientes por incompatibilidad de hardware).

Nota: El hardware y el software de los sistemas físico y virtual abarcan un amplio espectro, por lo cual se deberán tomar los procedimientos del presente artículo como una guía de referencia. Es posible que usted deba modificar algunas cosas para que funcionen en su proprio proyecto de migración.

Presentación de Clonezilla Live

Clonezilla es una solución de clonación y duplicación de código abierto (GPL) similar a Norton Ghost que usted puede utilizar para clonar una partición particular o todo un disco. Existen dos versiones: Clonezilla SE (edición para servidores) y Clonezilla Live. Clonezilla SE se adapta mejor a la realización de copias de seguridad y la restauración de múltiples servidores de manera simultánea en toda la red. Es más ligero y se adapta a la clonación de máquinas individuales.

Clonezilla Live es una combinación de Debian Live y Clonezilla; y cuenta con las siguientes características y beneficios:

  • Clona solamente los bloques utilizados del disco duro.
  • Provee soporte a sistemas de archivos múltiples y a LVM, incluyendo ext2, ext3, xfs, jfs, y LVM2 de GNU/Linux; FAT, NTFS de Microsoft Windows; y HFS+ de Mac OS.
  • No se necesita un servidor de arranque remoto sin disco (Diskless Remote Boot de Linux, DRBL) para instalarlo en Linux, como sucede con Clonezilla SE.
  • Provee soporte a CD/DVD, memoria USB/disco duro, y PXE.
  • Cuenta con capacidad a medida para los procedimientos de arranque y recuperación.

Clonezilla Live utiliza herramientas existentes tales como Partition Image, ntfsclone, partclone, y dd para clonar particiones o discos. En el caso de sistemas de archivos sin registrar, Clonezilla utiliza dd para copiar todos los bloques utilizados y no utilizados.


Herramientas de virtualización y migración de sistemas

Cuando migra un servidor físico a una máquina virtual, es posible que se encuentre con las mismas limitaciones que cuando migra un servidor físico a otro. Por ejemplo, usted no puede trasladar una imagen de sistema de 64 bits a una plataforma de 32 bits. Además, es muy posible que se enfrente a problemas con la Capa de Abstracción de Hardware (HAL) al restaurar una imagen de Windows en una máquina virtual.

Existen numerosas herramientas gratuitas y comerciales diseñadas para ayudarlo con la migración de sistemas entre los mundos físico y virtual (PlateSpin PowerConvert, VMware Convert, Microsoft®Virtual Server Migration Toolkit y su correspondiente software de clonación); estas herramientas de migración, además, sirven para solucionar los potenciales problemas que surgen a partir de la no correspondencia de hardware entre el servidor físico y la máquina virtual. Una de sus funciones es la de pasar los drivers necesarios al núcleo del sistema operativo para inicializar correctamente los drivers durante la fase de arranque del sistema. Por supuesto, la mayoría de estas herramientas P2V ofrecen más de lo que usted necesita para migrar una única máquina.

VMware Server es una plataforma de marca registrada gratuita que provee soporte a múltiples tipos de sistemas operativos invitados (de Windows, Linux, Solaris, etc.) en hosts Linux y Windows. Como solución completa de virtualización, los monitores de máquinas virtuales (VMMs) que funcionan en Hypervisor proporcionan a las máquinas virtuales todos los tipos disponibles de recursos de hardware, incluyendo BIOS virtual, memoria virtual, controlador SCSI virtual, tarjeta de red virtual, etc. Debido a que los sistemas operativos invitados están totalmente separados del hardware subyacente, los mismos pueden funcionar sin modificaciones.

Ahora veamos la migración P2V utilizando Clonezilla Live para clonar una imagen del sistema Windows en una máquina virtual de VMware Server.


Paso 1. Clonación de una partición del sistema

Consejos de Clonezilla

Para lograr una migración exitosa, tenga en mente los siguientes consejos a medida que sigue los pasos del artículo, y vuelva a consultarlos al concluir.

  1. Asegúrese de que el repositorio de imágenes cuente con suficiente espacio libre para almacenar los datos incluidos en la partición.
  2. Usted puede dividir las imagines en archivos de multi-volumen para no superar los límites máximos de tamaño de los archivos.
  3. Clonezilla no permitirá la restauración de una imagen de un disco duro o partición en otro más pequeño.
  4. Si Clonezilla Live no brinda soporte al disco SCSI para ninguna de las versiones de VMware, para crear VM deberá utilizar una interfaz del tipo IDE.
  5. Para restaurar la imagen en la shell de Clonezilla Live, usted deberá estar conectado como un superusuario.
  6. Para restaurar la imagen clonada de la partición, el disco virtual de destino debe estar formateado para funcionar con Clonezilla.
  7. Para lograr migraciones de Windows®exitosas, usted deberá tener un sólido conocimiento de HAL y de herramientas tales como sysprep.

En primer lugar, realice el arranque del servidor físico utilizando el CD de Clonezilla Live.

Clonezilla provee numerosas opciones de arranque. Por ejemplo, usted puede seleccionar la opción Para RAM para cargar Debian Live con Clonezilla en la memoria, dejando el CD-ROM disponible para otros usos. Seleccione la opción predeterminada para obtener las configuraciones de lenguaje y disposición de teclado. Deje la opción predeterminada como está.

A continuación, elija si desea utilizar una copia de seguridad basada en GUI y el Asistente de restauración o un armazón Debian para obtener un acceso y una operación avanzados. Utilice la opción Iniciar_Clonezilla al menos que usted sea un usuario experimentado. Usted podrá observar cómo se utiliza el shell en Restauración de la imagen en la máquina virtual.

En este momento, existen dos opciones en cuanto a los tipos de clonación:

  • dispositivo-dispositivo se utiliza para clonar directamente de dispositivo a dispositivo.
  • dispositivo-imagen se utiliza para obtener una copia de seguridad de dispositivo a imagen.

Debido a que usted está convirtiendo un sistema físico en una máquina virtual, la mejor opción será dispositivo-imagen.

A continuación, usted debe seleccionar el directorio de imágenes en el cual la imagen de copia de seguridad se grabará o se restaurará, como se muestra en la Figura 1. Las opciones ssh-servidor, samba-servidor, y nfs-servidor resultarán útiles cuando usted tenga una red conectada y espacio libre en el disco o cuando no disponga de la imagen de copia de seguridad. En este caso, clonaremos la partición del sistema y la guardaremos en otra partición dentro del mismo disco duro. Si usted selecciona local_dev, tendrá la oportunidad de elegir el dispositivo USB como repositorio de imágenes de Clonezilla.

Figura 1. Elección de repositorio de imágenes
Opción de repositorio de imágenes

Según los discos insertados internos y externos (USB), se le pedirá ahora que seleccione el lugar que quedará vinculado al repositorio de imágenes, /home/partimag. En realidad, una imagen es un directorio dentro de /home/partimag que incluye toda la información y los archivos de datos relacionados con la imagen. En este ejemplo, la partición del sistema /dev/sda1 quedará guardada como la imagen colocada en /dev/sda5. En consecuencia, se selecciona sda5 para instalarse como /home/partimag/ como se muestra en la Figura 2.

Figura 2. Partición de imágenes
Partición de imagen

La Figura 2 muestra además información adicional de comandos para instalar el dispositivo de imágenes y la configuración actual del sistema de archivos con el informe de utilización de espacio libre en /home/partimag. Asegúrese de que el repositorio de imágenes cuente con suficiente espacio libre para almacenar los datos dentro de la partición del sistema.

Como se muestra en la Figura 3, usted puede confirmar el directorio principal para la imagen de Clonezilla dentro del dispositivo de imágenes.

Figura 3. Modo Clonezilla
Modo Clonezilla

Luego de este paso, elija el modo que usted planea utilizar en Clonezilla Live. Puede elegir guardar o restaurar la totalidad del disco local o una partición individual. Seleccione el tercer ítem: saveparts para obtener la copia de seguridad de la partición.

Luego de seleccionar el modo, se le pedirá que ingrese el nombre de la imagen (Sys01-2009-02-23-img) y el dispositivo fuente (/dev/sda1) para la copia de seguridad. Las siguientes figuras muestran opciones avanzadas para el proceso de creación de imágenes. Debido a que Clonezilla provee soporte a numerosos formatos de sistemas de archivos y se encuentra integrado con herramientas de clonación de particiones tales como ntfsclone, partclone, partimage y dd, se podrá establecer el orden de prioridad de las herramientas a utilizar para el sistema actual de archivos. Deje las configuraciones predeterminadas si usted no está familiarizado con el sistema de archivos a clonar. La configuración predeterminada de -q (ntfsclone > partimage > dd) es la más adecuada para nuestra copia de seguridad basada en NTFS.

La Figura 4 muestra otros parámetros que se pueden utilizar para optimizar la clonación.

Figura 4. Parámetros avanzados extra de Clonezilla: clonar
Parámetros adicionales avanzados de Clonezilla: clonar

Para una imagen de sistema Windows, la opción-rm-win-swap-hib guarda la copia de seguridad y restaura el tiempo al excluir los archivos de intercambio y de hibernación. Se recomiendan las opciones-gm o -gs si desea transferir la imagen guardada a otro lugar y debe verificar la integridad de la imagen cuando la restaura.

Clonezilla Live también le permite elegir el método de compresión tomando en cuenta la eficiencia y la duración de los mismos. Algunos sistemas de archivos no soportan archivos de más de 2GB, por lo cual existe una opción para fijar el tamaño máximo del archivo dividiendo la imagen en archivos multi-volumen.

Finalmente, usted puede designar una acción con el parámetro-p para indicar qué se deberá hacer luego de la finalización del proceso de clonación.

Ahora que se han elegido las configuraciones, es el momento de revisar la operación y confirmar sus elecciones. Los procesos de copia de seguridad y restauración utilizan la herramienta ocs-sr; Luego de completar las configuraciones utilizando el Asistente de GUI de Clonezilla, la herramienta le mostrará el comando ocs-sr con los parámetros necesarios para obtener el mismo resultado de la línea de comandos. Además, crea un archive temporal que contiene el comando, guardado en el directorio /tmp.

Ahora, tome asiento y espere a que se complete la copia de seguridad. Una vez finalizado, el servidor arranca y transfiere el directorio de imágenes del servidor físico al lugar que usted utilizará como fuente de restauración de la máquina virtual.


Paso 2. Preparación de la máquina virtual

A partir de ahora, crearemos una máquina virtual dentro del Servidor VMware, la cual será el destino de la migración del sistema. Asegúrese de que el entorno del host cumpla con los requerimientos y las limitaciones del Servidor VMware y del sistema operativo invitado. Debido a que la máquina virtual utilizará el mismo procesador que el host como línea de base, será necesario que el entorno del host y el servidor físico clonado cuenten con tipos de procesadores compatibles.

En primer lugar, utilice el Asistente de la New Virtual Machine de VMware para crear la máquina virtual. Durante el proceso, seleccione la versión de sistema operativo que corresponda al clon del servidor físico. Además, deberá crear un disco virtual de igual o mayor tamaño que la partición en la cual reside el sistema clonado original; Clonezilla no permite restaurar una imagen desde una partición o disco rígido más grande a uno más pequeño. Durante el proceso de restauración de Clonezilla Live, sin embargo, usted podrá restaurar la imagen a un disco rígido más grande según el esquema del disco original.

Figura 5. Especificación de la capacidad del disco de la máquina virtual
Especificación de la capacidad del disco de la máquina virtual

Nota: Es posible que el núcleo de Clonezilla Live no permita un disco SCSI para las versiones anteriores del Servidor VMware. En ese caso, cuando usted cree la máquina virtual, utilice el tipo IDE para los discos virtuales.

En segundo lugar, modifique el dispositivo de CD-ROM virtual para utilizar la imagen ISO de Clonezilla Live en la máquina virtual, como se muestra en la Figura 6.

Figurae 6. Uso de imagen ISO de Clonezilla Live en VM
Utilización de la imagen ISO de Clonezilla Live en VM

En tercer lugar, coloque los archivos de imágenes del sistema de la sección anterior en el segundo disco del servidor host, Partición 0 del PhysicalDrive 1. Debido a que el Servidor VMware permite el acceso a la unidad de disco a través de la SCSI en el sistema host, agregue otro disco rígido para la máquina virtual conectando directamente la Partición 0 del PhysicalDrive 1 en VMware. En la fase de restauración, este dispositivo se presentará a /home/partimag.

Figura 7. Conexión de la partición y la imagen del sistema
Adjunción de la partición con la imagen del sistema

Ahora que usted ha creado una máquina virtual compacta, es momento de proceder al arranque de la máquina virtual desde Clonezilla Live.


Paso 3. Restauración de la imagen en la máquina virtual

Después de que la máquina virtual arranca desde la imagen de Clonezilla Live, Clonezilla Live tendrá la misma interfaz de asistente basado en GUI para la restauración y para la copia de seguridad hasta que usted elija el modo, como se muestra en la Figura 8. Es este ejemplo, ingresaremos directamente el shell basado en Debian de Clonezilla Live para seleccionar una restauración manual.

Figura 8. Shell de Clonezilla Live
Shell de Clonezilla Live

Para restaurar la imagen en el shell de Clonezilla Live, usted debe conectarse como un superusuario, como figura en el Listado 1; esto le permitirá un acceso total a Clonezilla.

Listado 1. Cómo convertirse en un superusuario
user@debian:~$ sudo su - debian:~#

Ahora, usted deberá determinar el disco de destino para la restauración y el disco en el cual se ubicará la imagen de la fuente. El Listado 2 muestra dos discos rígidos locales.

Listado 2. Vista de la información del disco
debian:~# fdisk -l Disk /dev/sda: 42.9 GB, 42949672960 bytes
255 cabezales, 63 sectores/pista, 5221 cilindros
Unidades = cilindros de 16065 * 512 = 8225280 bytes 
Identificador de disco: 0x00000000  

Disk /dev/sda no contiene una tabla de partición válida 
 
Disk /dev/sdb: 160.0 GB, 160039272960 bytes 
255 cabezales, 63 sectores/pista, 19457 cilindros 
Unidades = cilindros de 16065 * 512 = 8225280 bytes 
Identificador de disco: 0xa0bea0be

Dispositivo Arranque Inicio Fin Bloques Id System 
/dev/sdb1 1 19457 156288321 7 HPFS/NTFS

/dev/sda es el disco virtual que creamos como destino de la restauración; no está formateado. /dev/sdb es el PhysicalDrive 1 del servidor host que anexamos a la máquina virtual directamente en forma de dispositivo de paso SCSI; tenemos en él la imagen del sistema clonado.

Para restaurar la imagen clonada de la partición, el disco virtual de destino debe presentarse formateado a Clonezilla. Usted puede utilizar la herramientafdiskpara escribir la etiqueta en el disco virtual. Este procedimiento se muestra en el Listado 3.

Listado 3. Formateo del disco de destino
El Dispositivo # fdisk /dev/sda no contiene ni una tabla de partición 
DOS válida ni etiqueta de disco Sun, SGI u OSF
Construcción de una nueva etiqueta de disco DOS con identificador de disco 0xee2955bc.
Los cambios permanecerán solamente en la memoria hasta que usted decida grabarlos.
Luego, por supuesto, no se podrá recuperar el contenido previo.

La cantidad de cilindros para este disco se fija en 5221.
No hay nada malo en ello, pero este número es mayor que 1024,
por lo que en ciertas configuraciones podría causar inconvenientes con:
1) software que funcione en tiempo de arranque (Por ejemplo, versiones antiguas de  LILO)
2) software de arranque y partición de otros OSs
	(Por ejemplo: DOS FDISK, OS/2 FDISK)
Advertencia: la bandera de inválido 0x0000 de la 
tabla de partición 4 será corregida con el Comando  w(rite)

(m para ayuda):
Acción del comando
	e   extendido
	p   partición primaria (1-4)
p 
Número de particiones (1-4): 1
Primer cilindro (1-5221, predeterminado 1):
Uso de valor predeterminado 1
Último cilindro o +size o +sizeM o +sizeK (1-5221, predeterminado 5221):
Uso de valor predeterminado 5221

Comando (m para ayuda):
Comando (m para ayuda): w
La tabla de particiones ha sido alterada!

Llamada a ioctl() para releer la tabla de particiones.
[866.679048] sd 0:0:0:0: [sda] 83886080 sectores de hardware de 512-byte (42950 MB)
[866.682658] sd 0:0:0:0: [sda] Escribir Protección cancelada
[866.683795] sd 0:0:0:0: [sda] Datos de cache no disponibles
[866.683822] sd 0:0:0:0: [sda] Suponiendo la existencia de 
un cache de unidad de disco: escribir
[866.686443]  sda: sda1
[866.695530] sd 0:0:0:0: [sda] 83886080 sectoes de hardware de 512 bytes (42950 MB)
[866.698278] sd 0:0:0:0: [sda] Escribir Protección cancelada
[866.699422] sd 0:0:0:0: [sda] Datos de cache no disponibles
[866.699495] sd 0:0:0:0: [sda] Suponiendo la existencia de 
un cache de unidad de disco: escribir
[868.702058]  sda: sda1
Syncing disks.

Podemos aceptar los valores predeterminados del Listado 3. En este momento no nos preocupa el tipo de partición porque será recreado por Clonezilla durante la restauración de la imagen.

Al igual que con el procedimiento de copia de seguridad, usted deberá anexar un dispositivo o espacio grabable como /home/partimag, y luego Clonezilla buscará en el directorio de imágenes clonadas en /home/partimag. Para preparar la restauración desde la imagen en la partición /dev/sdb1 a la partición recientemente creada /dev/sda1, primero deberá anexar /dev/sdb1 a /home/partimag con el privilegio de la capacidad de grabar. Observe que aquí, /dev/sdb1 es un sistema de archivos NTFS en el servidor host, y que puede estar abierto, de manera que puede ser necesaria una opción FORCE para anexarlo con éxito. Ver Listado 4.

Listado 4. Cómo anexar el dispositivo de imágenes a /home/partimag
	debian:~# mount -t ntfs-3g /dev/sdb1 /home/partimag -o force
	debian:~# ls /home/partimag
	Sys01-2009-02-23-img

Cuando estén listos /home/partimag y la partición de destino, usted deberá elegir el mejor modo de restaurar la imagen para su entorno. Al igual que para la copia de seguridad, Clonezilla provee una variedad de opciones avanzadas y flexibles para la restauración de imágenes. Ver Figura 9 que incluye los parámetros de restauración y sus significados.

Figura 9. Parámetros avanzados extra de Clonezilla: restaurar
Parámetros adicionales avanzados de Clonezilla: restaurar

Para la restauración de imágenes en el sistema Windows, debe escribirse el título del arranque en el disco de destino. Para lograrlo, utilice-j0 (usado para crear la tabla de particiones) y-t1(el cliente restaura el MBR prefabricado a partir de syslinux). La opción hnX PC(Xes 0 ó 1) resulta buena para asegurar que su entorno tiene un único nombre de máquina Windows . Si usted no desea mantener su esquema actual de particiones de destino, puede probar con-k1 u otro parámetro partición-relación para crear otra tabla de particiones.

El Listado 5 restaura la imagen Sys01-2009-02-23-img desde /home/partimag (/dev/sdb1) al dispositivo de destino, /dev/sda1.

Listado 5. Uso de la línea de comandos para restaurar la imagen
debian:~# /opt/drbl/sbin/ocs-sr -e1 auto -c -t1 -r -j3 -cm -j0 -p reboot restoreparts
            "Sys01-2009-02-23-img" "sda1"

La Figura 10 muestra el resumen y las actualizaciones de avance que usted recibirá luego de confirmar su elección. Entonces, usted tendrá su sistema clonado en una máquina virtual.

Figura 10. Resumen y avance de la restauración de Clonezilla
Resumen y progreso de la restauración de Clonezilla

Una vez realizada la restauración, usted observará cómo su sistema arranca desde la máquina virtual. Para obtener un mejor rendimiento, instale las Herramientas VMware para el sistema operativo virtual.


Conclusión

El presente artículo le ha mostrado cómo completar una migración de sistema físico a virtual utilizando un método basado en imágenes y herramientas de código abierto. Recuerde seguir los pasos aquí mencionados a modo de referencia; debido a las diferencias existentes en los entornos, su experiencia del sistema y la migración puede resultar diferente de lo que aquí se presenta.

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