JP2019526083A - 投機的仮想マシン実行 - Google Patents
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Abstract
Description
ウェブサービスはサーバ上で仮想マシンを動作させ得る。各サーバは、当該サーバ内で独立したマシンとして存在して動作する複数の仮想マシンをホストし得る。さらに、各仮想マシンは1つ以上の仮想中央処理装置(vCPU)を含み得る。サーバがメンテナンスを必要とする場合、または他の理由で劣化した場合、仮想マシンは異なるサーバに移行され得る。仮想マシンを異なるサーバに移行させるためにライブマイグレーションが行なわれ得る。ライブマイグレーションは一般に、現在のサーバ上の仮想マシンを休止または中断し、仮想マシンを異なるサーバにコピーするかまたは移行させる。そして、異なるサーバが仮想マシンを再開して動作を継続する。ライブマイグレーションでは、コピーまたは移行が起こっている間は仮想マシンの動作を休止または中断する必要がある。仮想マシンの休止または中断によって生じる遅延は、仮想マシン動作にとって許容できない場合がある。したがって、迅速にダウンタイムなしで仮想マシンを別のサーバに移行させることが望ましい場合がある。
本開示の一局面は、投機的VM実行のための方法を提供する。当該方法は、ゲスト仮想マシンをマイグレーションソースホストからマイグレーションターゲットホストにポストコピーマイグレーションすることを含む。ゲスト仮想マシンは複数の命令の命令ストリームを有する。当該方法は、ゲスト仮想マシンの命令ストリームをマイグレーションターゲットホスト上で実行することと、マイグレーションターゲットホストによって、ゲスト仮想マシンがページ違反に遭遇したことを判断することとをさらに含む。ゲスト仮想マシンが、命令ストリームにおいて不在ページへのページ参照についてのページ違反に遭遇すると、ゲスト仮想マシンは命令ストリームの実行をストールする。不在ページはマイグレーションソースホスト上に存在しており、マイグレーションターゲットホスト上には存在していない。ゲスト仮想マシンがページ違反に遭遇すると、当該方法は、マイグレーションターゲットホストが、マイグレーションターゲットホスト上にロードするための不在ページをマイグレーションソースホストに要求することと、マイグレーションターゲットホスト上で実行されているかまたはマイグレーションターゲットホストと通信しているエミュレータ上で、ゲスト仮想マシンの命令ストリームの継続実行をエミュレートすることとを含む。当該方法は、エミュレータが、エミュレートされた命令ストリームの継続実行から将来のページへの将来のページ参照を識別することと、マイグレーションターゲットホストが、不在ページ要求と並行して、マイグレーションソースホストに将来のページを要求することにより、不在ページをマイグレーションターゲットホスト上にロードしつつ、将来のページをマイグレーションターゲットホストにプリフェッチすることとをさらに含む。
ポストコピーマイグレーションを用いて仮想マシン(たとえばゲストvCPU)をマイグレーションソースホストからマイグレーションターゲットホストに移行させる間、ゲストvCPUの休止中に物理的な静止状態および最小の動的状態(たとえば登録状態)のみが移行する。この結果、仮想マシンがマイグレーションターゲットホスト上で再開すると、ゲストページ参照を行なうと(ゲストページはその新たなホスト、すなわちマイグレーションターゲットホスト上にまだロードされていないので)不在違反が生じる。ゲストvCPUが不在ページ違反に遭遇すると、ゲストvCPUは、命令ストリームの実行をストールし、同時に、不在ページをマイグレーションソースホストに要求して、マイグレーションターゲットホストが不在ページをロードするのを待つ。違反を除去する/無くすために、マイグレーションターゲットホストは、オンデマンドでマイグレーションソースからマイグレーションターゲットへのページの移行を要求する。ゲストvCPUが不在ページ違反のためにストールしている間、エミュレータがゲストvCPUによる命令ストリームの実行を継続して、命令ストリームから将来のページ参照を抽出し、抽出された将来のページ参照が発見されるとそれらを不在ページと並行してマイグレーションソースに要求することによって、不在ページをマイグレーションターゲットホスト上にロードしつつ、識別されたページ参照をマイグレーションターゲットホストにプリフェッチし得る。
Claims (20)
- 方法(300)であって、
ゲスト仮想マシン(200)をマイグレーションソースホスト(110、110a)からマイグレーションターゲットホスト(110、110b)にポストコピーマイグレーションすることを備え、前記ゲスト仮想マシン(200)は複数の命令(210、212)の命令ストリームを有し、前記方法はさらに、
前記ゲスト仮想マシン(200)の前記命令ストリームを前記マイグレーションターゲットホスト(110、110b)上で実行することを備え、前記ゲスト仮想マシン(200)が、前記命令ストリームにおいて不在ページ(230、230a)へのページ参照(220)についてのページ違反(240)に遭遇すると、前記ゲスト仮想マシン(200)は前記命令ストリームの実行をストールし、前記不在ページ(230、230a)は前記マイグレーションソースホスト(110、110a)上に存在しており、前記マイグレーションターゲットホスト(110、110b)上には存在しておらず、前記方法はさらに、
前記マイグレーションターゲットホスト(110、110b)が、前記ゲスト仮想マシン(200)が前記ページ違反(240)に遭遇したことを判断することを備え、
前記方法は、前記ゲスト仮想マシン(200)が前記ページ違反(240)に遭遇すると、さらに、
前記マイグレーションターゲットホスト(110、110b)が、前記マイグレーションターゲットホスト(110、110b)上にロードするための前記不在ページ(230、230a)を前記マイグレーションソースホスト(110、110a)に要求することと、
前記マイグレーションターゲットホスト(110、110b)上で実行されているかまたは前記マイグレーションターゲットホスト(110、110b)と通信しているエミュレータ(250)上で、前記ゲスト仮想マシン(200)の前記命令ストリームの継続実行をエミュレートすることと、
前記エミュレータ(250)が、エミュレートされた前記命令ストリームの前記継続実行から将来のページ(230、230b)への将来のページ参照(220)を識別することと、
前記マイグレーションターゲットホスト(110、110b)が、前記不在ページ(230、230a)を求める前記不在ページ要求(242)と並行して、識別された前記将来のページ参照(220)に対応する前記将来のページ(230、230b)を前記マイグレーションソースホスト(110、110a)に要求することにより、前記不在ページ(230、230a)を前記マイグレーションターゲットホスト(110、110a)上にロードしつつ、前記将来のページ(230、230b)を前記マイグレーションターゲットホスト(110、110b)にプリフェッチすることとを備える、方法。 - 前記将来のページ参照(220)が識別されると、前記将来のページ(230、230b)を前記マイグレーションソースホスト(110、110a)に要求することをさらに備える、請求項1に記載の方法(300)。
- 前記ゲスト仮想マシン(200)の前記命令ストリームの前記継続実行をエミュレートする間、前記不在ページ(230、230a)のロードされた値に依存する命令を除外することによって、前記エミュレータ(250)が将来のページ違反(240)より後の将来のページ参照(220)を識別できるようにすることをさらに備える、請求項1または2に記載の方法(300)。
- 前記マイグレーションターゲットホスト(110、110b)は、
1つ以上のコンピューティングデバイス(400)と、
前記1つ以上のコンピューティングデバイス(400)と通信している1つ以上のメモリホストとを備え、前記1つ以上のメモリホストはページ(230)を格納している、請求項1から3のいずれか1項に記載の方法(300)。 - 前記将来のページ参照(220)と前記不在ページ(230、230a)との関係に基づいて前記将来のページ参照(220)を識別することをさらに備える、請求項1から4のいずれか1項に記載の方法(300)。
- 前記関係は、親ページ(230)と1つ以上の子ページ(230)との間のページナビゲーションマップ(260)を備える、請求項5に記載の方法(300)。
- 前記将来のページ参照(220)を識別することは、識別された将来のページ参照(220)と関連付けられた少なくとも1つの命令(210、212)内に、少なくとも1つの付加的な将来のページ参照(220)を識別することを備える、請求項1から6のいずれか1項に記載の方法(300)。
- 前記不在ページ(230、230a)を前記マイグレーションターゲットホスト(110、110b)に配信済みである場合、前記エミュレータ(250)による前記命令ストリームの前記継続実行のエミュレーションを中止することをさらに備える、請求項1から7のいずれか1項に記載の方法(300)。
- 前記不在ページ(230、230a)が前記マイグレーションターゲットホスト(110、110b)上に存在している場合、前記マイグレーションターゲットホスト(110、110b)上で前記ゲスト仮想マシン(200)の前記命令ストリームの実行を継続することをさらに備える、請求項8に記載の方法(300)。
- エミュレートされた前記命令ストリームの前記継続実行から将来のページ参照(220)を識別することは、識別された前記将来のページ参照(220)の将来のページアドレス(232)を識別することをさらに備える、請求項1から9のいずれか1項に記載の方法(300)。
- マイグレーションターゲットホスト(110、110b)であって、
データ処理ハードウェア(112)と、
前記データ処理ハードウェア(112)と通信しているメモリハードウェア(130)とを備え、前記メモリハードウェア(130)は命令(210、212)を格納しており、前記命令は前記データ処理ハードウェア(112)上で実行されると前記データ処理ハードウェア(112)に動作を実行させ、前記動作は、
ゲスト仮想マシン(200)をマイグレーションソースホスト(110、110a)から前記メモリハードウェア(130)にポストコピーマイグレーションすることを備え、前記ゲスト仮想マシン(200)は複数の命令(210、212)の命令ストリームを有し、前記動作はさらに、
前記ゲスト仮想マシン(200)の前記命令ストリームを実行することを備え、前記ゲスト仮想マシン(200)が、前記命令ストリームにおいて不在ページ(230、230a)へのページ参照(220)についてのページ違反(240)に遭遇すると、前記ゲスト仮想マシン(200)は前記命令ストリームの実行をストールし、前記不在ページ(230、230a)は前記マイグレーションソースホスト(110、110a)上に存在しており、前記マイグレーションターゲットホスト(110、110b)の前記メモリハードウェア(130)上には存在しておらず、前記動作はさらに、
前記ゲスト仮想マシン(200)が前記ページ違反(240)に遭遇したことを判断することを備え、
前記動作は、前記ゲスト仮想マシン(200)が前記ページ違反(240)に遭遇すると、さらに、
前記マイグレーションターゲットホスト(110、110b)の前記メモリハードウェア(130)上にロードするための前記不在ページ(230、230a)を前記マイグレーションソースホスト(110、110a)に要求することと、
前記データ処理ハードウェア(112)上で実行されているかまたは前記マイグレーションターゲットホスト(110、110b)と通信しているエミュレータ(250)上で、前記ゲスト仮想マシン(200)の前記命令ストリームの継続実行をエミュレートすることと、
前記エミュレータ(250)が、エミュレートされた前記命令ストリームの前記継続実行から将来のページ(230、230b)への将来のページ参照(220)を識別することと、
前記不在ページ要求(242)と並行して、識別された前記将来のページ参照(220)に対応する前記将来のページ(230、230b)を前記マイグレーションソースホスト(110、110a)に要求することにより、前記不在ページ(230、230a)を前記マイグレーションターゲットホスト(110、110a)の前記メモリハードウェア(130)上にロードしつつ、前記将来のページ(230、230b)を前記マイグレーションターゲットホスト(110、110b)の前記メモリハードウェア(130)にプリフェッチすることとを備える、マイグレーションターゲットホスト。 - 前記動作は、前記将来のページ参照(220)が識別されると、識別された前記将来のページ参照(220)を前記マイグレーションソースホスト(110、110a)に要求することをさらに備える、請求項11に記載のマイグレーションターゲットホスト(110、110b)。
- 前記動作は、前記ゲスト仮想マシン(200)の前記命令ストリームの前記継続実行をエミュレートする間、前記不在ページ(230、230a)のロードされた値に依存する命令(210、212)を除外することによって、前記エミュレータ(250)が将来のページ違反(240)より後の将来のページ参照(220)を識別できるようにすることをさらに備える、請求項11または12に記載のマイグレーションターゲットホスト(110、110b)。
- 前記メモリハードウェア(130)は、前記データ処理ハードウェア(112)と通信している1つ以上のメモリホストをさらに備え、前記1つ以上のメモリホストはページ(230)を格納している、請求項11から13のいずれか1項に記載のマイグレーションターゲットホスト(110、110b)。
- 前記動作は、前記将来のページ参照(220)と前記不在ページ(230、230a)との関係に基づいて前記将来のページ参照(220)を識別することをさらに備える、請求項11から14のいずれか1項に記載のマイグレーションターゲットホスト(110、110b)。
- 前記関係は、親ページ(230)と1つ以上の子ページ(230)との間のページナビゲーションマップ(260)を備える、請求項15に記載のマイグレーションターゲットホスト(110、110b)。
- 前記将来のページ参照(220)を識別する動作は、識別された将来のページ参照(220)と関連付けられた少なくとも1つの命令(210、212)内に、少なくとも1つの将来のページ参照(220)を識別することを備える、請求項11から16のいずれか1項に記載のマイグレーションターゲットホスト(110、110b)。
- 前記動作は、前記不在ページ(230、230a)を前記マイグレーションターゲットホスト(110、110b)の前記メモリハードウェア(130)に配信済みである場合、前記エミュレータ(250)による前記命令ストリームの前記継続実行のエミュレーションを中止することをさらに備える、請求項11から17のいずれか1項に記載のマイグレーションターゲットホスト(110、110b)。
- 前記動作は、前記不在ページ(230、230a)が前記マイグレーションターゲットホスト(110、110b)の前記メモリハードウェア(130)上に存在している場合、前記ゲスト仮想マシン(200)の前記命令ストリームの実行を継続することをさらに備える、請求項18に記載のマイグレーションターゲットホスト(110、110b)。
- エミュレートされた前記命令ストリームの前記継続実行から将来のページ参照(220)を識別することは、識別された前記将来のページ参照(220)の将来のページアドレス(232)を識別することをさらに備える、請求項11から19のいずれか1項に記載のマイグレーションターゲットホスト(110、110b)。
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