VM専用仮想メモリとの連携によるVMマイグレーションの高速化

近年，大容量メモリを持つ仮想マシン（VM）が提供されるようになってきている．VMはホストのメンテナンス等の際にマイグレーションされるが，大容量メモリを持つVMの移送先として十分な空きメモリを持つホストを確保しておくのはコスト面での負担が大きい，そこで，移送先ホストの仮想メモリを活用してマイグレーションを行うことが考えられるが，従来の仮想メモリはマイグレーションとの相性が悪く，マイグレーション性能が大幅に低下する．本稿では，VM専用の仮想メモリと連携することによりVMマイグレーションの高速化を実現するシステムVMemDirectを提案する．VMemDirectは移送先ホストのNVMe上にVM専用スワップ領域を作成し，アクセスすることが予測されるメモリデータを物理メモリに，それ以外のメモリデータをVM専用スワップ領域に直接転送する．マイグレーション後はVM専用の仮想メモリを用いて物理メモリとVM専用スワップ領域の間でページングを行う．我々はVMemDirectをKVMに実装し，マイグレーション性能およびマイグレーション後のVMの性能を測定した．2018年並列／分散／協調処理に関する『熊本』サマー・ワークショップ (SWoPP2018), 2018年7月30日～8月1日, 熊本

Efficient Migration of Large-memory VMs Using Private Virtual Memory

Recently, Infrastructure-as-a-Service clouds provide virtual machines (VMs) with a large amount of memory. Such large-memory VMs can be migrated to other hosts on host maintenance, but it is costly to always preserve hosts with sufficient free memory as the destination of VM migration. Using virtual memory in destination hosts is a possible solution, but the performance of VM migration largely degrades because traditional general-purpose virtual memory causes frequent paging during the migration. This paper proposes VMemDirect, which achieves efficient migration of large-memory VMs using private virtual memory. VMemDirect creates private swap space for each VM on fast NVMe SSDs. Then it transfers likely accessed memory data to physical memory and the other data to the private swap space directly. This direct memory transfer can completely avoid paging during VM migration. We have implemented VMemDirect in KVM and showed that the performance of VM migration and the migrated VM was improved dramatically.11th International Conference on Intelligent Networking and Collaborative Systems(INCoS 2019), September 5-7, 2019, Oita, Japa