Yasmin: Αποδοτικός Μηχανισμός Ενδοεπικοινωνίας Εικονικών Μηχανών Με Τη Χρήση Sockets

Abstract

Σήμερα, οι εικονικές μηχανές γίνονται ολοένα και πιο διαδεδομένες και το εύρος των εφαρμογών τους περιλαμβάνει ένα μεγάλο αριθμό από ερευνητικά πεδία. Από το HPC έως τις Υποδομές-ως-Υπηρεσία (Infrastructure as a Service - IaaS), η επικοινωνία μεταξύ εικονικών μηχανών που λειτουργούν στο ίδιο φυσικό μηχάνημα είναι σημαντικός παράγοντας απόδοσης. Στην παρούσα διπλωματική, εξετάζονται τρόποι επικοινωνίας μεταξύ εικονικών μηχανών που στεγάζονται στο ίδιο φυσικό μηχάνημα, βελτιώνοντας το χρόνο επικοινωνίας χωρίς να θυσιάζεται η συμβατότητα των εφαρμογών. Παρουσιάζεται το YASMIN (Yet Another Shared Memory Implementation for Intra-Node), ένας συμβατός με Sockets μηχανισμός εκτέλεσης, για ενδοεπικοινωνία εικονικών μηχανών στον hypervisor Xen. Υλοποιείται πάνω στη λογική της Vchan, μιας βιβλιοθήκης του Xen για ενδοεπικοινωνία VM και χρησιμοποιεί τους μηχανισμούς του Xen για διαμοιρασμό σελίδων και αποστολή σημάτων με σκοπό τη δημιουργία ενός αποδοτικού καναλιού επικοινωνίας. Το βασικό σημείο της υλοποίησης είναι το επίπεδο μεταφοράς το οποίο βρίσκεται κάτω από το πρωτόκολλο AF_VSOCK και εισάγεται δυναμικά στον πυρήνα. Επιτυγχάνεται βελτίωση κατά 4.4 φορές σε σύγκριση με το κλασσικό τρόπο επικοινωνίας ως προς το ρυθμό μετάδοσης και μείωση του latency κατά 65%, χωρίς την επαναμεταγλώττιση και συγγραφή κώδικα.