Avaliação do Desempenho da Migração de Máquinas Virtuais em Xen

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1 Avaliação do Desempenho da Migração de Máquinas Virtuais em Xen Guilherme Piegas Koslovski Márcio Parise Boufleur Andrea Schwertner Charão UFSM - Universidade Federal de Santa Maria

2 Roteiro Introdução

3 Introdução Introdução Virtualização de recursos computacionais Migração de máquinas virtuais

4 Arquitetura Arquitetura MMV de código aberto Utiliza o modelo de implementação clássica Utiliza a técnica de paravirtualização em arquiteturas Intel IA-32 Necessita de pequenas adaptações nos sistemas operacionais

5 Arquitetura Arquitetura Arquitetura Existem dois elementos principais: o MMV (hypervisor) e as máquinas virtuais (Domains) Domain0 é responsável pela criação, terminação e migração das máquinas virtuais Todas as chamadas de sistema são interceptadas e direcionadas pelo MMV Utiliza particionamento estático (reserva) de memória entre domínios Utiliza tabelas de páginas virtuais ao gerenciar a memória

6 Arquitetura Arquitetura Arquitetura do Xen

7 Migração de Máquinas Virtuais Migração de recursos locais Migração da memória principal Live migration Etapas do live migration Migração de Máquinas Virtuais Independência de hardware permite encapsulamento e migração de um sistema operacional Computador de destino deve prover no mínimo o mesmo conjunto de recursos alocados para a máquina virtual Permite migração sem interromper a execução dos serviços live migration

8 Migração de Máquinas Virtuais Migração de recursos locais Migração da memória principal Live migration Etapas do live migration Migração de Máquinas Virtuais em Xen

9 Migração de Máquinas Virtuais Migração de recursos locais Migração da memória principal Live migration Etapas do live migration Migração dos recursos locais Utiliza ARP reply para informar que o endereço IP foi movido Não utiliza redirecionamento de pacotes diminuindo a depêndencia residual entre os computadores Não possui um mecanismo de migração de sistemas de arquivos

10 Migração de Máquinas Virtuais Migração de recursos locais Migração da memória principal Live migration Etapas do live migration Migração da memória principal Importante etapada no processo de migração Modelos de implementações usuais: demanda, stop-and-copy Implementação utilizada por Xen: live migration

11 Migração de Máquinas Virtuais Migração de recursos locais Migração da memória principal Live migration Etapas do live migration Live migration Permite que os sistemas permaneçam em execução durante a migração Combina os dois modelos de implementação Migração efetuada em etapas Possui um mecanismo de tolerância a falhas

12 Migração de Máquinas Virtuais Migração de recursos locais Migração da memória principal Live migration Etapas do live migration Etapas do live migration

13 Taxa de transferência de um arquivo Taxa de transferência de um arquivo (Gráfico) Migração de um servidor Web Migração de um servidor Web (Gráfico) Migração de um servidor de baixa latência Migração de um servidor de baixa latência (Gráfico) Objetivos: Avaliar o desempenho da migração de máquinas virtuais e reproduzir o conjunto de testes divulgados pelos desenvolvedores Ambiente de experimentação: 5 estações Compaq Pentium 4, memória de 512MB, cache de 512KB, sistema operacional Ubuntu Linux versão 5.10 Utilização de servidor de arquivos NFS

14 Taxa de transferência de um arquivo Taxa de transferência de um arquivo Taxa de transferência de um arquivo (Gráfico) Migração de um servidor Web Migração de um servidor Web (Gráfico) Migração de um servidor de baixa latência Migração de um servidor de baixa latência (Gráfico) Arquivo de 512MB sendo transferido de uma máquina virtual enquanto a mesma é migrada Migração ocorre no vigésimo segundo Observa-se: reserva de banda, tempo de parada da máquina virtual

15 Taxa de transferência de um arquivo Taxa de transferência de um arquivo (Gráfico) Migração de um servidor Web Migração de um servidor Web (Gráfico) Migração de um servidor de baixa latência Migração de um servidor de baixa latência (Gráfico) Taxa de transferência de um arquivo (Gráfico)

16 Migração de um servidor Web Taxa de transferência de um arquivo Taxa de transferência de um arquivo (Gráfico) Migração de um servidor Web Migração de um servidor Web (Gráfico) Migração de um servidor de baixa latência Migração de um servidor de baixa latência (Gráfico) Benchmark http_load Simulação de um servidor executando Apache Web Server 2.0, com 700 usuário conectados Observa-se: número de iterações necessárias, etapas do mecanismo de live migration

17 Migração de um servidor Web (Gráfico) Taxa de transferência de um arquivo Taxa de transferência de um arquivo (Gráfico) Migração de um servidor Web Migração de um servidor Web (Gráfico) Migração de um servidor de baixa latência Migração de um servidor de baixa latência (Gráfico)

18 Taxa de transferência de um arquivo Taxa de transferência de um arquivo (Gráfico) Migração de um servidor Web Migração de um servidor Web (Gráfico) Migração de um servidor de baixa latência Migração de um servidor de baixa latência (Gráfico) Migração de um servidor de baixa latência Avaliação da latência durante a migração de uma máquina virtual Servidor de jogos Quake 2 com 3 jogadores simultâneos Foram utilizados pacotes de 64KB a uma taxa de amostragem de 1 pacote por 100ms Observa-se: aumento no tempo de resposta devido a reserva de banda Não verificou-se a perda de nenhum pacote

19 Taxa de transferência de um arquivo Taxa de transferência de um arquivo (Gráfico) Migração de um servidor Web Migração de um servidor Web (Gráfico) Migração de um servidor de baixa latência Migração de um servidor de baixa latência (Gráfico) Migração de um servidor de baixa latência (Gráfico)

20 Virtualização de recursos é um assunto recorrente em diversas áreas Sobrecarga imposta para efetuar a migração é baixa, não comprometendo o desempenho final dos serviços Confirma-se a utilização de migração como uma importante ferramenta para administradores de sistemas

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