ライブマイグレーションとは何ですか？
ライブマイグレーションとは、稼働中の仮想マシン（VM）を最小限のダウンタイムで別のホストに移行するプロセスであり、継続的なアクセスを保証します。ソース側でVMを停止してから宛先側で起動するまでの短い移行時間により、サービスの中断を回避できます。これは、VMのメモリ、ネットワーク状態、およびストレージをクラスタ内で転送する、メンテナンスや負荷分散によく使用されます。
仮想マシンを移行する理由は何ですか？
負荷分散：
システムが過負荷状態になった場合、仮想マシンを利用率の低いホストに移行することで、リソース利用率とネットワークパフォーマンス全体を向上させることができます。
ハードウェアの独立性：
ハイパーバイザーは基盤となるハードウェアを抽象化することで、仮想マシンが特定のハードウェアプラットフォームに依存せずに動作することを可能にします。これにより、最小限のダウンタイム、あるいはダウンタイムなしで異なるシステム間での移行が可能になりますが、いくつかの制限事項（例えば、異なるCPUアーキテクチャなど）が適用される場合があります。
エネルギー効率：
需要の少ない時間帯には、仮想マシンをより少ないホストに統合できるため、使用されていないシステムをシャットダウンしてエネルギー消費量とコストを削減できます。
地理的移住：
仮想マシンは、レイテンシを低減したり、耐障害性や災害復旧といったユースケースをサポートするために、異なる物理的な場所に移動させることができます。
iW-Fibre SmartNICアーキテクチャによるライブマイグレーション
NFSサーバーとクライアント
仮想マシンイメージはNFS（ネットワークファイルシステム）サーバーに保存されます。ライブマイグレーションでは、ソースホストと宛先ホストの両方から同時にアクセスできる共有ストレージが必要となるためです。両方のホストはNFSクライアントとして構成され、同じ共有ストレージをマウントすることで、移行プロセス全体を通してVMイメージへのアクセスが維持されるようにします。
仮想マシン
VMはNFS共有ストレージに保存されているイメージを使用して起動されます。ライブマイグレーション中は、実行中のVM（メモリ状態、CPUコンテキスト、デバイス状態を含む）が、ダウンタイムを最小限に抑えながらソースホスト（ホスト1）から宛先ホスト（ホスト2）に転送されます。一方、基となるディスクイメージは共有NFSストレージ上に残ります。シームレスなネットワーク接続を維持するために、両方のホストにブリッジ（virbr0）が構成され、物理ネットワークインターフェイスとVMの仮想インターフェイスが接続されます。これにより、VMはマイグレーションの前後で同じネットワーク上に維持され、中断なくアクセス可能な状態が保たれます。
iW-Fibreカードの役割
iW -Fibreカードは、2つのホスト間の高速相互接続として機能し、VMのライブマイグレーショントラフィックが送信される専用ネットワークインターフェイスとして機能します。これにより、VMのメモリページと状態データをホスト1からホスト2へ低遅延かつ高帯域幅で転送することが可能になり、シームレスなマイグレーションを実現するために不可欠です。
テストシナリオの概要
検証はG35-XFibre-100Gプラットフォームを使用して実施され、SmartNIC対応のライブマイグレーション機能、シームレスなワークロードモビリティ、および高性能な仮想化を実証しました。このソリューションはOpenNIC設計に基づいて構築されており、OpenNICカーネルドライバによってSmartNICデータパスを介したマイグレーションが可能になります。仮想マシンはQEMUとVirt-Managerを使用してインスタンス化および管理され、柔軟で堅牢な仮想化環境が実現されています。
- NFS構成：
NFS経由で共有ディレクトリを作成・エクスポートし、サーバーの初期化と検証を行うことで、集中型ストレージ環境を構築した。ホスト間アクセスを可能にするため、VMイメージは共有ストレージ上にホストされた。
- VMの初期化：
仮想マシンは、ソースホストと宛先ホストの両方で起動され、ソース側では仮想マシンがアクティブに実行され、宛先側では移行準備を確実にするために同一の環境が事前に構成されました。
- ライブVM移行の実行：
仮想マシンは最小限のダウンタイムでソースホストから宛先ホストへシームレスに移行され、高いシステム回復力と中断のない運用継続性が実証されました。
結論：
結論として、ライブマイグレーションは、ホスト間で仮想マシンを移動する際のダウンタイムを最小限に抑え、効率的なメンテナンスと負荷分散に加え、継続的なサービス提供を可能にします。
プラットフォームの評価や詳細情報については、mktg@iwave-global.comまでお問い合わせください。
