Umzugshelfer

von Jan Kappen

Kommen im Unternehmen Überlegungen auf, die Virtualisierung wegen der gestiegenen Lizenzkosten nicht mehr unter VMware vSphere zu betreiben, steht Microsofts Hyper-V insbesondere für KMU als Alternative bereit. Ist ein solcher Schritt beschlossene Sache, gilt es, die virtuellen Maschinen von der alten Plattform auf die neue zu migrieren. Als guter Helfer präsentiert sich dabei die Sicherungssoftware aus dem Hause Veeam. Unser Workshop führt durch die Umzugsarbeiten.

Grundsätzlich sollten Sie Hyper-V vor dem Produktiveinsatz ausführlich evaluieren, denn VMware bietet viele Funktionen und Merkmale, die Sie nicht in anderen Produkten vorfinden. Sind diese Features für Sie essenziell, kommen Sie möglicherweise nicht um einen weiteren vSphere-Betrieb herum. Stellen Sie aber fest, dass Hyper-V Ihre Infrastrukturanforderungen abdeckt, steht einer kostenreduzierenden Migration nichts mehr im Weg.

Hochverfügbar auch im KMU-Umfeld

Insbesondere für KMU, die eine begrenzte Anzahl an (Windows-)Server-VMs betreiben, kann Hyper-V eine gute und kostengünstige Alternative sein. Kommen dabei Windows-Server als VMs zum Einsatz, sind die Lizenzen in nahezu allen Fällen sowieso schon vorhanden und ohne weitere Kosten nutzbar. Bei einer geringen Anzahl an VMs kann dies die Standard-Edition sein, bei einem Dutzend VMs oder mehr bietet sich die Lizenzierung per Datacenter-Edition an.

Reicht ein Server nicht mehr aus und es besteht Bedarf an einer hochverfügbaren Infrastruktur, ist auch dies mit Hyper-V kein Problem. Zwei Server oder mehr lassen sich zu einem Failover-Cluster verbinden und externer Storage lässt sich via Fibre Channel, iSCSI, SMB3 oder SAS anbinden. Eine Alternative zu externem Storage ist eine konvergente oder hyperkonvergente Umgebung, die interne Datenträger im Cluster-Knoten zusammenschaltet. Sie haben hier die Wahl zwischen separaten Failover-Clustern für Storage und Virtualisierung und dem hyperkonvergenten Ansatz mit einem einzelnen Cluster. Dies funktioniert entweder mit Windows Server und Storage Spaces Direct oder Azure Local (ehemals Azure Stack HCI ) – je nach Bedarf und Ausprägung der Infrastruktur.

Migration mit Backupsoftware

Beim Wechsel von VMware hin zu Hyper-V steht zunächst die Frage nach der Übernahme der bestehenden Systeme an. Es gibt hier unterschiedliche Möglichkeiten und Programme, die Ihnen bei dieser Migration behilflich sind. Eine davon betrachten wir in diesem Workshop – die Migration mittels Veeam Backup & Replication. Mithilfe der Software führen Sie eine Sicherung der bestehenden VMs unter VMware durch und nehmen diese dann unkompliziert unter Hyper-V wieder in Betrieb.

Hierzu ist allerdings eine Lizenz von Veeam Backup & Replication erforderlich, wir nutzen für diesen Workshop keine der kostenlosen Versionen des Produkts. Diese Voraussetzung ist natürlich eine Einschränkung für diesen Migrationsweg, doch auf der anderen Seite ist die Software in sehr vielen Umgebungen bereits im Einsatz. Ist dies nicht der Fall, ist es durchaus eine Überlegung wert, im Zuge des Migrationsprojekts auch die Backupsoftware umzustellen. Wir wollen hier auch keine Werbung für dieses Produkt machen, doch es unterstützt Hyper-V seit der Version 6.x sehr gut und zu bedenken ist auch die Möglichkeit, die Software für zwölf Monate zu lizenzieren und danach nicht zu verlängern. Dies sorgt natürlich für einmalige Kosten, ist aber gegebenenfalls immer noch günstiger als andere Werkzeuge.

Veeam selbst spricht keine Empfehlung aus für eine Migration von VMs auf Basis von Veeam Backup & Replication. Das liegt primär daran, dass eine Wiederherstellung von einer VM unter einem anderen Hypervisor immer das Risiko mit sich bringt, dass nach der Migration etwas nicht funktioniert oder es zu Problemen kommt. Das liegt nicht an der Software, sondern am Vorgang selbst. Falls möglich, sollten Sie eine Neuinstallation und Migration auf Applikationsebene immer bevorzugen, da dies der sauberste Weg ist und mit der höchsten Wahrscheinlichkeit zum Erfolg führt. Dies ist aber nicht immer möglich und es gibt insbesondere bei einer zeitnahen Ablösung einer bestehenden VMware-Umgebung nur ein begrenztes Zeitfenster. So besteht meist nur der Weg der Migration. Egal, welche Software Sie für die Migration benutzen, prinzipiell erfolgt eine Sicherung der Quell-VM und diese wird danach auf dem Zielsystem wiederhergestellt.

Die notwendige Infrastruktur für den Umzug

Für die Übernahme der Server von VMware zu Hyper-V benötigen Sie mehrere Systeme: Die Quellserver unter VMware, das Veeam-Backupsystem inklusive Veeam Backup & Replication und die Zielumgebung mit Hyper-V. Während der gesamten Migration sind Sie in der Lage, VM für VM zu übernehmen und zu testen. Solange Sie das System unter Hyper-V nicht mit einer Netzwerkverbindung starten, können Sie die Migration jederzeit abbrechen und das Quellsystem unter VMware wieder hochfahren. Sie müssen lediglich die Downtime der VM einplanen, ansonsten besteht kein Risiko einer Veränderung oder Manipulation der Quell-VM.

Für die Migration stellen Sie optimalerweise einen physischen Server mit installierter Veeam-Software bereit. Dieses System muss eine Verbindung zu Ihrer VMware-Umgebung aufbauen können – typischerweise über das vCenter. Zusätzlich ist Kontakt zur Hyper-V-Umgebung erforderlich sowie ausreichend Platz zum Speichern der Backups. Letzteres können lokale Datenträger im Backupserver oder extern angeschlossener Storage per SAN oder NAS sein.

Je schneller der Speicher und je höher die Bandbreite im Netzwerk, desto zügiger klappen Übernahme und Wiederherstellung der einzelnen VMs. Sie sollten nach Möglichkeit einen dedizierten, physischen Server für diese Aufgabe nutzen, denn eine VM und die gemeinsam genutzten Ressourcen auf dem Host führen in den meisten Fällen zu einer langsameren Geschwindigkeit und einer längeren Bearbeitungszeit.

Da die Backups von VMware und der Restore auf Hyper-V per Netzwerk erfolgt, sollten Sie eine ausreichende Bandbreite vorhalten. Native Geschwindigkeiten von 10 oder 25 GBit/s sind immer Teaming-Konfigurationen vorzuziehen, da diese (je nach Konfiguration) nur die Bandbreite einer Karte aktiv nutzen können. Prinzipiell sollte das Netzwerk schneller sein als der Speicher auf den Systemen, damit Sie dort keinen Flaschenhals aufbauen.

Das Hyper-V-Zielsystem kann ein einzelner Host sein, mehrere Standalone-Server oder ein Failover-Cluster – ganz nach Bedarf und Größe der Umgebung. Die Hardware muss natürlich ausreichend dimensioniert sein, die genauen Werte können Sie von Ihrer vorhandenen VMware-Umgebung ableiten. Der Wechsel auf Hyper-V erfordert nicht zwingend mehr oder bessere Hardware, sofern Sie nicht schon vor der Übernahme mit Ressourcenengpässen zu kämpfen hatten. Neue und zusätzliche Server haben den Vorteil, dass Sie die Bestandssysteme bis zum kompletten Abschluss der Migration nicht anpacken müssen, was Fehler und Probleme reduziert.

Wichtige Informationen für die Migration sammeln

Vor der Migration sollten Sie einige Informationen wie den Namen des Systems, die verwendeten Netzwerkeinstellungen, die genutzten MAC-Adressen sowie die Laufwerke und Laufwerkszuweisungen zusammentragen. Dies hat verschiedene wichtige Gründe:

- Bei Windows-Systemen können Sie unter Umständen direkt nach der Wiederherstellung keine Anmeldung am Active Directory durchführen, da die VM keine Verbindung im Netzwerk aufbauen kann (dazu im weiteren Verlauf des Artikels mehr). Hier müssen Sie ein lokales Konto verwenden, für das Sie das Kennwort kennen. Dies sollten Sie beim Einsatz von Programmen wie LAPS bedenken, die das Kennwort in regelmäßigen Abständen ändern.

- Beim Einsatz mehrerer Laufwerke benötigen Sie eine Übersicht, welches davon über welchen Buchstaben erreichbar ist. Nach einer Wiederherstellung kann es sein, dass das virtuelle DVD-Laufwerk fälschlicherweise den Laufwerksbuchstaben D: beansprucht, obwohl dies eigentlich für das Daten-Laufwerk der VM vorgesehen war und dieses nun unter E: zu erreichen ist.

Damit Sie diese Informationen im Zugriff haben, empfiehlt sich ein Skript auf den jeweiligen VMs. So schreiben Sie die aktuellen Informationen und Einstellungen in eine Logdatei auf der lokalen Festplatte. Bei einem Windows-System nutzen Sie dafür die Ausgabe der PowerShell-Befehle Get-NetAdapter, Get-NetIPAddress, Get-PhysicalDisk und Get-Volume und speichern die Daten auf dem C-Laufwerk. Da dieses Laufwerk essentiell für den Start von Windows ist, steht Ihnen das File nach der Wiederherstellung zur Verfügung. Durch den Aufruf dieser PowerShell-Cmdlets erhalten Sie die genutzten Netzwerkkarten inklusive MAC-Adresse, die jeweiligen IP-Adressen, die Datenträger und die verwendeten Laufwerksbuchstaben. Alle weiteren Informationen hängen von Ihrer Umgebung ab.

Auch sollten Sie vorab prüfen, ob die Anmeldung über ein lokales Konto mit Administrator-Berechtigungen funktioniert. Diese Schritte können Sie jederzeit im Vorfeld durchführen, ohne dass der eigentliche Betrieb gestört wird. Achten Sie bei der Anmeldung auch darauf, ob eine Multifaktor-Authentifizierung greift und ob eine Offline-Anmeldung möglich ist. Sind diese notwendigen Informationen zusammengetragen, kann die eigentliche Übernahme beginnen.

VM-Backups vorbereiten und durchführen

Der erste Schritt der Migration ist eine Sicherung der VMware-VMs mit Veeam Backup & Replication. Dies können Sie jederzeit und im laufenden Betrieb durchführen, denn hierbei kommt es nicht zu einer Downtime. Sie können dies also auch schon Wochen vor dem Migrationszeitpunkt in die Wege leiten. Zur konkreten Migration benötigen Sie ein konsistentes Backup der Quell-VM, das Veeam mittels "Changed Block Tracking" anlegt und nur noch die geänderten Blöcke überträgt – nicht mehr die komplette VM. Insbesondere bei sehr großen virtuellen Maschinen lässt sich so eine hohe Down-time vermeiden. Setzen Sie bereits Veeam ein, stehen gewiss schon Sicherungen der VMs zur Verfügung. In diesem Fall müssen Sie nur prüfen, von wann die letzte erfolgreiche Sicherung ist.

Eine weitere Voraussetzung für die Wiederherstellung ist ein Veeam-Agent auf mindestens einem Hyper-V Host. Sofern noch nicht geschehen, sollten Sie diesen vor der Migration ausrollen und testen, ob die Verbindung sauber läuft. Je nach Aufbau in Ihrer Infrastruktur stehen zwischen Backupserver und Hyper-V-Umgebung unter Umständen Firewalls, die vermutlich eine Anpassung benötigen.

Die im weiteren Verlauf beschriebene Migration lässt sich im Vorfeld problemlos und störungsfrei testen. Solange Sie die migrierte VM nicht online verbinden, können Sie die Wiederherstellung so oft und so lange durchführen, bis Sie alle Schritte kennen und mögliche Probleme umschifft haben. So lässt sich beispielsweise auch eine realistische Dauer der Migration ermitteln.

Ist (mindestens) das initiale Backup abgeschlossen, lässt sich der eigentliche Zeitpunkt der Migration festlegen. Für die finale Übernahme müssen Sie die VMs herunterfahren, dieser Vorgang ist also nur außerhalb der Arbeitszeiten, an Wochenenden oder sogar nur nach spezieller Absprache möglich. Zu diesem Termin fahren Sie das Quellsystem unter VMware herunter und lassen Sie die VMs ausgeschaltet. Nun stoßen Sie mittels Veeam-Software ein erneutes Backup dieser VMs an. Selbst wenn eine VM Teil eines Job mit mehreren anderen VMs ist, können Sie das Backup trotzdem für ausschließlich diese VM starten.

Wechseln Sie dazu in der Software in den Bereich "Inventory" im Hauptmenü. Dort im linken Seitenmenü finden Sie unter "Virtual Infrastructure" eine Übersicht der Hypervisoren. Wählen Sie das aktuelle Host-System oder den Cluster aus, navigieren Sie in der Übersicht der VMs im mittleren Bereich zur gewünschten VM und klicken Sie im Kontextmenü auf die Option "Quick Backup". Dieser Befehl initiiert für diese Maschine eine Sicherung, basierend auf dem zuletzt durchgeführten Backupjob, in dem diese VM enthalten ist. Dieser Vorgang ist deutlich schneller als der gesamte Job. Da die Quell-VM zu diesem Zeitpunkt ausgeschaltet ist, sind alle Daten, Datenbanken und so weiter konsistent und erfahren eine vollständige Sicherung.

VMs wechseln den Host

Nach erfolgreicher Sicherung starten Sie mit der Migration auf Hyper-V. Die dafür genutzte Funktion in der Veeam-Software ist "Instant Recovery". Dieses Feature nimmt eine oder mehrere VMs auf einem Hypervisor wieder in Betrieb. Die dafür genutzten Daten stellt der Backupserver bereit und reicht sie nur zum Hypervisor durch. Die Daten der VM werden nicht erst auf den Server zurückgespielt und dann verwendet, sondern die Software emuliert die virtuellen Festplatten für Hyper-V. Dadurch denkt der Hypervisor, dass die VM-Daten wieder zur Verfügung stehen und startet die VM.

Dank einer sehr ausgeklügelten Filtertechnik landen sämtliche Anfragen beim Backupserver, ohne dass VM und Hypervisor etwas davon mitbekommen. Ist die VM mittels Instant Recovery erfolgreich gestartet, ist danach im Hintergrund ein Transfer der Daten zurück auf den Hypervisor möglich. Auch dies läuft für den Hypervisor und die VM vollkommen transparent – die Systeme bekommen davon nichts mit.

Mittels Instant Recovery bekommen Sie innerhalb von wenigen Minuten eine VM unabhängig von ihrer Größe wieder lauffähig. Egal, ob 40 GByte oder 20 TByte, das System startet auf Basis der Filtertechnologie aus dem Backupspeicher heraus und ist dann wieder nutzbar. Der Transfer der Daten zurück auf den Hypervisor passiert im zweiten Schritt und ist natürlich abhängig von VM-Größe, Geschwindigkeit des Speichers und der Bandbreite im Netz. Während dieses Vorgangs ist die VM aber schon wieder produktiv nutzbar.

Nach Abschluss der Wiederherstellung müssen Sie das System noch nicht einmal neu starten, denn im Hintergrund werden die Daten aus der Backup-Wiederherstellung und den Änderungen zwischen Restore und "Jetzt" zusammengeführt und es geht nahtlos weiter. Dies ist über die genutzte Hyper-V-interne Snapshot-Technik möglich. Für die maximal mögliche Geschwindigkeit von diesem Vorgang ist vor allem der Backupspeicher verantwortlich – je mehr Leistung dieser bringt, desto schneller läuft die VM wieder an und desto zügiger werden die Daten wiederhergestellt. Falls möglich, sollten Sie Flash-Speicher verwenden, um den Vorgang zu beschleunigen.

Recovery von Windows-VMs

Um den Wiederherstellungsprozess zu starten, wechseln Sie im Hauptmenü unter "Home" in den Bereich "Backups", wo Sie alle Sicherungen finden. Suchen Sie hier die zu migrierende VM heraus und achten Sie dabei auf das korrekte Backup und den aktuellsten Zeitpunkt. Über das Kontextmenü rufen Sie nun "Instant Recovery" auf. Achten Sie darauf, dass Sie hier eine Wiederherstellung unter Hyper-V anstoßen und nicht für VMware. Es startet ein Assistent, der Sie durch den Recovery-Prozess führt. Im ersten Schritt sehen Sie die ausgewählte VM und den entsprechenden "Restore Point". Dies ist immer das aktuellste und zuletzt erstellte Backup. Sofern Sie auf einen älteren Zeitpunkt wechseln müssen, erreichen Sie diesen über "Point".

Nach einem Klick auf "Next" passen Sie die Einstellungen der Wiederherstellung an. Im ersten Schritt müssen Sie den gewünschten Hyper-V Host auswählen. Sollte ein Failover-Cluster Ihr Ziel sein, lässt sich die VM auch direkt hochverfügbar wiederherstellen. Nun geben Sie bei "Datastore" den gewünschten Pfad für die Daten der VM an. Hier empfiehlt es sich, dass Sie pro VM jeweils einen eigenen Ordner erstellen (nach der VM benannt), in den alle Daten einfließen. Mehrere VMs in einem Ordner sorgen für Unordnung, damit lässt sich erfahrungsgemäß nicht gut arbeiten.

Jetzt definieren Sie unter "Network", ob die VM mit einer verbundenen Netzwerkkarte starten soll oder ob das virtuelle NIC erst einmal getrennt bleibt. Wir empfehlen, die VMs zunächst ohne aktive Netzwerkverbindung zu starten, denn teilweise sind noch Anpassungen und weitere Reboots erforderlich. So stellen Sie sicher, dass die VM erst dann wieder online kommt, wenn alles so läuft wie gewünscht.

Jetzt müssen Sie noch den (neuen) Namen der VM unter Hyper-V definieren – ohne diese Anpassung heißt das virtuelle System genauso wie zuvor unter VMware vSphere. Die Option "Secure Restore" stößt einen Virenscan der Daten im Backup an, doch dies erhöht die benötigte Zeit drastisch und sollte demnach nicht Teil der Migration sein. Nach der optionalen Eingabe eines Grunds für diese Wiederherstellung können Sie noch auswählen, ob die VM nach der Wiederherstellung starten soll oder nicht.

Linux-VMs verschieben

Geht es darum, Linux-VMs zu migrieren, kann für die Veeam-Software eine Helper-Appliance [1] erforderlich sein. Hierbei handelt es sich um eine VM, die die Backupsoftware selbstständig ausrollt und nutzt. Die Appliance startet von einer automatisch generierten ISO-Datei, hat eine Größe von circa 150 MByte und sehr geringe RAM-Anforderungen. Mit Hilfe dieser VM kann die Veeam-Software während des Instant-Recovery-Vorgangs Einstellungen setzen [2] und Daten wiederherstellen.

Sobald das Recovery startet, zeigt Ihnen ein Fenster den Fortschritt des Vorgangs. Dieses Fenster können Sie jederzeit schließen, dies unterbricht die Wiederherstellung nicht. In der Veeam-Managementkonsole sehen Sie nun unter "Home" einen neuen Menüpunkt im linken Seitenmenü mit der Bezeichnung "Instant Recovery". Hier sind alle aktiven Jobs aufgeführt. Sie haben hier weiterhin die Möglichkeit, die Option "Migrate to Production" auszuwählen, was die Daten der VM im Hintergrund aus dem Backupspeicher auf den Hypervisor kopiert. Sie können diesen Schritt jederzeit durchführen, abhängig davon ob Sie die zunächst die Daten verschieben oder die wiederhergestellte VM testen.

Checks auf dem Zielsystem

Auf Ihrem Hyper-V Host liegt nun die wiederhergestellte VM vor. Haben Sie während des Restore-Vorgangs einen automatischen Start nach Wiederherstellung ausgewählt, läuft das System bereits. Ihre Aufgabe besteht nun darin, die virtuelle Maschine auf Herz und Nieren zu testen. Im ersten Schritt müssen Sie prüfen, ob das Betriebssystem erfolgreich startet oder ob die VM im BIOS, einem Bluescreen oder Kernel Panic steht. Je neuer das verwendete Betriebssystem ist, desto höher stehen die Chancen, dass die Wiederherstellung unter Hyper-V erfolgreich klappt.

Ist der erste Boot-Vorgang erfolgreich abgeschlossen, können Sie sich nun anmelden und den Zustand der VM überprüfen. Veeam sorgt während der Wiederherstellung dafür, dass die Einstellungen und Eckdaten der VM identisch mit dem VMware-System sind. Dies umfasst die MAC-Adressen der virtuellen NICs (auf "statisch" gesetzt) und bei Windows die Einstellungen der Netzwerkkarten ("aktiv"). Das sorgt dafür, dass die wiederhergestellte VM unter Hyper-V die gleiche IP-Adresse hat wie zuvor – sofern eine statische IP-Adresse konfiguriert war, bei DHCP verbleibt die Karte natürlich weiterhin in diesem Zustand. Dies funktioniert bei VMs ab Windows Server 2016, haben Sie ältere Systeme im Einsatz, müssen Sie vermutlich Hand anlegen und diverse Konfigurationen selbst setzen.

Überprüfen Sie alle relevanten Einstellungen und starten Sie die VM danach erneut – auch ein zweiter und dritter Reboot sollten problemlos funktionieren. Ist hier alles zu Ihrer Zufriedenheit, können Sie die VM herunterfahren, die Verbindung der virtuellen Netzwerkkarte anpassen und die VM erneut starten. Nach diesem Start mit aktiver Netzwerkverbindung müssen Sie wieder checken, ob alle Dienste und Applikationen wie gewünscht funktionieren. Sofern eingerichtet, können Sie nun auch die Anmeldung von außer über das Netzwerk testen.

Läuft das System, müssen Sie noch einige abschließende Schritte durchführen. Sofern noch nicht geschehen, stellen Sie jetzt die Daten der VM aus dem "Instant Recovery"-Prozess final auf den Hyper-V Host wieder her ("Migrate to Production"). Beim VMware-System müssen Sie den Autostart der VM deaktivieren, hier empfiehlt sich zusätzlich eine Deaktivierung der virtuellen Netzwerkkarten. Damit stellen Sie sicher, dass die VM nicht erneut startet und dadurch eine (identische) Netzwerkanbindung erhält. Zu guter Letzt sorgen Sie dafür, dass die VM unter Hyper-V direkt wieder eine Sicherung erhält, um mögliche Ausfälle oder Datenverlust zu vermeiden und zu minimieren.

Fazit

Mithilfe von Veeam Backup & Replication lassen sich nicht nur Backups Ihrer VMware- oder Hyper-V-VMs erstellen, Sie können die Software auch für eine Migration zwischen den beiden Produkten verwenden. Auch wenn eine VM-Migration per Sicherung und Wiederherstellung nicht der Best-Practices-Weg ist, muss es in der Praxis doch hin und wieder schnell gehen. Hierbei ist Veeam behilflich, indem es zahlreiche Einstellungen automatisch setzt, was menschliche Fehler reduziert.

Migration von vSphere zu Hyper-V mit Veeam

Umzugshelfer

Hochverfügbar auch im KMU-Umfeld

Hochverfügbar auch im KMU-Umfeld

Migration mit Backupsoftware

Die notwendige Infrastruktur für den Umzug

Wichtige Informationen für die Migration sammeln

VM-Backups vorbereiten und durchführen

VMs wechseln den Host

Recovery von Windows-VMs

Linux-VMs verschieben

Checks auf dem Zielsystem

Fazit