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数据中心迁移策略及选择方法

超过半数的数据中心运营商表示,其重大停机事故造成的损失超过100,000美元;另有20%的运营商连续第二年报告损失超过100万美元。以上数据来自Uptime Institute的2026年停机分析报告。正因损失如此之大,数据中心迁移策略值得深思熟虑。

迁移以何种方式进行,与如何敲定迁移的各项细节,是两个不同的决策。项目的进度安排和资源投入取决于所采用的策略。可选策略包括分阶段迁移、一次性整体切换、按工作负载逐一迁移,或并行运行。

哪种策略切实可行,取决于所涉及的系统及其依赖关系、可用人员、可接受的停机时间,以及设施将如何变更。选定策略之后,才能制定数据中心迁移计划。本文聚焦于前一项选择。

要点速览

  • 核心的数据中心迁移策略包括一次性整体切换、分阶段迁移、按工作负载逐一迁移和并行运行。哪种策略合适,取决于业务能够承受的时间周期和中断程度。
  • 在选择策略的同时决定迁移哪些内容。哪些设备要退役、重新部署或搬迁,从第一天起就应纳入策略。

数据中心迁移策略要决定什么

数据中心迁移策略是指如何将工作负载和设备从旧环境迁移到新环境。它规定了迁移的条件,以及环境中各部分的过渡顺序,以实现高效迁移。

选定迁移策略后,团队即可针对该方法制定详细的项目计划。数据中心迁移计划包括环境准备工作和执行方式,还应包括每项活动的时间安排和先后顺序。

迁移项目工作一旦启动,策略就很难更改。只有经过周密规划后才应开始工作,否则一旦团队需要从分阶段迁移改为一次性整体切换,或反之,相关工作就必须返工。更改决策可能影响资本支出和现有合同,并造成更多停机时间,进而在数据中心迁移项目期间影响客户和业务运营。

主要的数据中心迁移策略

数据中心迁移通常采用四大类方法,大型环境还可以针对不同工作负载采用不同方法。

一次性整体切换迁移

一次性整体切换也称为“大爆炸式”迁移,即在一次事件中迁移整个环境。团队在切换窗口之前做好迁移准备,并在规定时段内完成系统切换。

一次性整体切换的主要优势是速度快。另一个优势是,组织通过一次事件即可进入新环境,无需长期同时运行两套环境。

但风险集中在切换窗口内,也没有时间暂停迁移并排查问题。迁移过程中一旦出现问题,就可能影响整个环境。

适用场景:一次性整体切换适用于小型分支数据中心,或外部依赖不多的简单应用栈。在这类情况下,可以在一个周末内完成设备搬迁和验证。如果相互依赖的系统需要一起迁移,一旦出现问题就更难叫停。

分阶段迁移

分阶段迁移按计划分批次迁移环境,周期可长达数月。采用这种方法时,应用、业务部门和物理区域都可以分批迁移。

分阶段迁移的每个阶段都留出了测试时间,有助于数据中心迁移取得成功。团队可以在迁移下一个工作负载之前,解决当前阶段发现的所有问题。

这种策略耗时较长,在部分数据迁移期间,两套环境都必须保持运行。过渡期间,两套环境之间的网络基础设施和连接也必须正常工作。如果一家零售商将多个本地数据中心整合到一个托管设施中,可以每次迁移一个区域。每次迁移后、迁移下一个区域之前,都可以检查性能和故障切换情况。

适用场景:分阶段迁移适用于业务需要限制迁移范围,且有足够时间进行长期过渡的项目。

按工作负载逐一迁移

按工作负载逐一迁移是在各个应用和系统准备就绪时分别迁移。与分阶段迁移不同,它没有覆盖整个环境的固定批次。

采用这种策略时,低风险工作负载先迁移,复杂系统则在其依赖关系理顺后再迁移。这让团队对每次迁移拥有更多掌控。少数难以迁移的工作负载可能推迟旧数据中心的最终停机,因此整体耗时也更长。

适用场景:按工作负载逐一迁移适用于应用相互独立、共享依赖有限的环境。一家管理数十个客户专属系统的公司,可以采用这种方法在项目的不同阶段分别迁移各个应用。如果存在硬性截止日期,压力就会更大,因为每个工作负载都必须在旧设施关闭前做好迁移准备。

并行运行迁移

在并行运行模式下,新旧环境同时保持运行。组织会保持数据同步,并比较两套环境的运行结果,然后再将用户切换到新环境。

由于两套环境同时运行,团队在迁移期间始终有回退方案。新环境中发现任何问题都无需关闭旧系统,同时也降低了数据丢失的风险。

由于两套环境都保持运行,这种方法成本更高。在并行期间保持数据同步也会增加技术工作量。

适用场景:金融服务机构和医疗机构可以对某些系统采用并行运行迁移,这些系统需要先有证据证明运行成功,才能关闭旧数据中心环境。对于风险较低、可以接受较短迁移窗口的系统,采用这种策略所增加的成本可能并不划算。

策略对比

下表对四种数据中心迁移策略进行了对比。

策略 停机时间 总体周期 风险集中度 最适用场景
一次性整体切换 高,集中在一个窗口内 最短 最高,单次事件 依赖较少的小型环境
分阶段 每阶段较低 中到长 分散在各关键阶段 依赖程度中等的大型环境
按工作负载逐一迁移 每个工作负载较低 最长 每次迁移最低 松耦合且无硬性截止日期的系统
并行运行 低,并有回退方案 中到长 低,但成本高 关键任务系统或受监管系统

影响决策的因素

请仔细考虑以下因素,它们都会影响哪种策略最为合适:

停机时间与业务连续性

首要因素是采用哪种策略才能尽量减少停机时间并保持业务连续性。能够接受周末计划停机的组织,可以采用一次性整体切换。面向客户的系统或合同中的正常运行时间承诺,则可能排除单次长时间停机窗口。

TSB银行2018年的迁移揭示了大规模切换的风险。该银行在一个周末内迁移了520万名客户和13亿条记录,但技术问题导致银行服务中断长达数月。TSB直到12月10日才恢复正常运营,后来还被FCA和PRA处以4,865万英镑罚款。

工作负载依赖关系与迁移复杂度

紧密耦合的系统很难拆分到不同的迁移阶段。如果一个应用需要另一个应用可用,最好选择一次性整体切换或经过周密排序的分阶段迁移。一次性整体切换让这些系统同步迁移,但会将风险集中在一个窗口内,因此需要经过测试的回滚计划。旧有系统还可能与新环境存在兼容性问题。

由于独立工作负载的顺序约束较少,在这类环境中,按工作负载逐一滚动迁移效果很好。

物理基础设施的使用年限

过去,传统服务器通常会在生产环境中使用5至7年。但据Resource Recycling报道,基于GPU的系统如今越来越多地在18至36个月内就被替换。

对于即将达到使用寿命终点的设备,搬迁可能已不再值得。让这些硬件退役,可以减少需要迁移的设备数量。

依赖关系梳理

对延期或超预算迁移项目的事后复盘表明,依赖信息不完整是一个反复出现的问题。如果团队在选择策略之前梳理清楚这些关系,就能在确定数据中心迁移策略之前,清楚了解哪些内容需要一起迁移。

迁移策略还取决于四个实际考量因素:

  • 风险承受能力:组织为实现迁移成功愿意承担多大风险。
  • 成本结构:在并行运行和长周期分阶段项目中,由于两套环境同时运行,成本较高。
  • 团队能力:分阶段迁移和按工作负载迁移需要更长时间的协调。
  • 固定截止日期:租约到期和合同终止日期,使长周期迁移难以在截止日期前完成。

根据PMI的案例研究,Rockwell的数据中心搬迁项目展示了成本和设备处理会如何让迁移变得复杂。该项目在启动时就超出预算660,000美元,后来通过出售或转移多余设备,将超支额降至320,000美元。此外,在搬迁期间两地之间运输的数千盘磁带中,有38盘丢失。

决定现有设备的去向

每项资产都应同时有处置决策和迁移策略。部分设备将转移到新环境,部分可能在组织内的其他地方重新投入使用,还有一些可能已达到使用寿命终点。

在迁移过程中尽早做出这些决策,会改变迁移项目的边界。如果环境中有待退役的老旧硬件,需要迁移的资产就会更少,迁移周期也会大大缩短。

另一种选择是保留。保留工作负载是指由于迁移难度过大或成本过高,让某些旧有系统在原地继续运行。

不迁移的设备需要单独的工作流。

  • 优先安全处理承载数据的资产。
  • 通过测试确认具有残值设备的状况。
  • 最后一步是根据最终处置方式进行转售或回收。

如何在正式实施前验证数据中心迁移策略

对任何组织而言,在开展更大规模迁移之前验证迁移策略都是关键一步。在小范围内测试各项假设,可以让团队在迁移前获得有用的反馈。团队还应建立基线,以便在迁移后检查性能指标。

应用负责人需要与IT基础设施团队一起审查依赖关系图和利益相关方沟通情况。未记录的连接会随时间不断累积,负责运行应用的人员可能了解一些从未写入正式文档的依赖关系。定期更新也有助于将阻力转化为利益相关方的支持。

在首次迁移事件之前,需要设立明确的“通过/不通过”决策关口,同时预先制定回滚标准。这样,一旦问题触及双方商定的阈值,团队就有书面依据来叫停迁移。备份和恢复计划必须确保数据完整性,并尽量减少数据丢失。

这一“通过/不通过”决策必须由拥有明确权限的人员做出。指定决策人可以消除混乱,让迁移团队在切换期间遇到问题时有明确的联系人。

选择迁移策略时的常见错误

在选择数据中心迁移策略时,一些常见错误可能影响整个项目。

  • 在识别跨工作负载依赖关系之前,就围绕日历上的截止日期制定策略。
  • 对需求不同的工作负载采用相同的迁移方法。
  • 遗漏了跨越计划阶段边界的依赖关系,导致某个系统依赖尚未迁移的设备。
  • 将硬件处置视为迁移后的收尾工作,而不是在选择策略时就加以考虑。
  • 在没有备份系统和明确回滚条件的情况下启动迁移。
  • 以完成日期衡量成功,而不检查迁移后依赖系统的运行情况。

选定策略之后的工作

合适的数据中心迁移策略,取决于组织能够承受多少停机时间,以及工作负载之间的依赖程度。正确的策略还应与组织的业务目标保持一致。您还需要判断环境中有多少适合迁移,又有多少应当退役。

选定策略后,团队在制定详细项目计划时,需要确定执行规划、资产清单、顺序安排和切换准备工作。

Reconext的数据中心退役流程负责处理不随迁的设备,包括安全数据销毁,以及对留下的设备进行转售、翻新或回收。

常见问题

数据中心迁移能否实现零停机?

可以接近零停机。您可以让新旧环境并行运行,并逐一迁移工作负载,从而将停机时间降到最低。

数据中心的规模是否会影响哪种迁移策略最合适?

不一定。即使是很小的数据中心,如果众多系统相互依赖,迁移难度也可能相对较大。如果工作负载相对独立,规模大得多的环境反而可能更简单。

数据中心迁移期间,网络连接会怎样?

新旧数据中心之间需要建立临时连接,并配置相应的网络。迁移期间,部分系统仍在旧设施中运行,部分已经迁出,因此需要一种相互通信的方式。

虚拟化能否降低数据中心迁移的风险?

能。与物理服务器不同,虚拟机不绑定于某台服务器,因此可以复制或转移到新环境中。这省去了迁移期间的部分硬件层面工作。

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